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UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

INSTALACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE UNIDAD

ROBÓTICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DEL

PROCESO DE LA APLICACIÓN DE SELLO UBC.

Autor(a): Monasterios Quevedo, Madelinne Sharlottz

Urb. Yuma II, Calle Nº 3, Municipio San Diego Teléfono: (0241) 8714240 (Master) - Fax: (0241) 8712394

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INSTALACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE UNIDAD ROBÓTICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE LA

APLICACIÓN DE SELLO UBC.

EMPRESA: Chrysler de Venezuela L.L.C.

AUTOR(A): Monasterios Quevedo, Madelinne Sharlottz C.I.: 21.215.119

San Diego, Septiembre de 2014

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INSTALACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE UNIDAD ROBÓTICA

PARA LA AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE LA

APLICACIÓN DE SELLO UBC.

CONSTANCIA DE ACEPTACIÓN

_____________________________________________ Nombre, firma y cedula de identidad del tutor académico

______________________________________________ Nombre, firma y cedula de identidad del tutor empresarial

AUTOR(A): Monasterios Quevedo, Madelinne Sharlottz C.I.: 21.215.119

San Diego, Septiembre de 2014

AGRADECIMIENTOS

Quiero agradecer primeramente a Dios por brindarme la sabiduría

necesaria y permitirme culminar esta etapa de mi vida. En segundo lugar a

mis padres, pilares fundamentales en mi vida por el esfuerzo y soporte

brindado para lograr cumplir esta meta. A Pedro Nicosia por su apoyo

incondicional, su inmensa paciencia, por su amor, sus consejos positivos,

contagiándome su perseverancia para continuar con la carrera en momentos

difíciles. A mi tutor académico Ing. Octavio Criollo por el apoyo al darme

la oportunidad de desarrollar las ideas presentadas en este trabajo y a mi

tutor empresarial Ing. Hugo Mora por la orientación, apoyo y formación de

aspectos profesionales durante el periodo de pasantías realizado en Chrysler

de Venezuela. Aprovecho la oportunidad para agradecer a Miguel Bruguera

por su paciencia, sus asesorías, consejos, sugerencias, su inmensa

colaboración en la instrucción y capacitación técnica y guiarme en el

desarrollo de este proyecto, al señor José González por brindarme sus

conocimientos y a Alejandro Herrera por su apoyo y paciencia.

Agradecerle también a quienes formaron parte importante en el

desarrollo de este trabajo, transmitiéndome su apoyo y manteniéndose

dispuestos a colaborar a lo largo de todo el periodo. A mi familia por sus

palabras de aliento y por creerme capaz de lograrlo. A todos aquellos que,

aunque no nombre en estas líneas, sientan que me dieron su apoyo.

A todos mil gracias!

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ELECTRÓNICA

INSTALACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE UNIDAD ROBÓTICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE LA APLICACIÓN DE SELLO UBC.

Autor(a): Monasterios Quevedo Madelinne Sharlottz.

Tutor(es): Ing. Octavio Criollo.

Ing. Hugo Mora.

Fecha: Septiembre, 2014.

RESUMEN INFORMATIVO

Chrysler de Venezuela L.L.C. es una organización perteneciente al

ramo de ensambladoras automotrices, la cual se ha planteado como objetivo

ser una empresa de manufactura de clase mundial (WCM) y para alcanzar

tal fin busca mejoras en sus procesos. Por lo tanto el propósito fundamental

del presente trabajo de investigación, es implementar mejoras en la línea de

sello con la finalidad de eliminar las actividades que no cumplan con las

condiciones de ergonomía. La empresa ha decidido la adaptación de un

Robot SA160-02 de la familia Nachi en el proceso de la aplicación de sello

UBC para mejorar la calidad de trabajo y el aumento de productividad.

Logrando, bajo el detalle de la descripción del funcionamiento de un robot

industrial de soldadura, entender la aplicación de sello UBC.

Para ello resultó necesario generar diferentes conocimientos en cuanto

a principios de la robótica actual, enumeración de los componentes básicos

de un sistema de robot, entre otros. Posteriormente se profundiza en la

instalación y funcionamiento del mismo. El robot y el proceso deberán estar

bien acoplados mediante dispositivos, que formaran parte del diseño de la

célula de manufactura. En el planteamiento de este proyecto, se dejan

Resumen Informativo.

vi

abiertas otras posibilidades de mejoras, por ejemplo incorporar otras tareas

al robot como la aplicación de sello PVC.

ÍNDICE GENERAL

Pp INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1 CAPITULO I: LA EMPRESA 1.1 Descripción general de la empresa .......................................................................... 3 1.2 Visión ...................................................................................................................... 4 1.3 Misión ..................................................................................................................... 4 1.4 Políticas de la Empresa ........................................................................................... 4 1.4.1 Política Ambiental y Energética .......................................................................... 4 1.4.2 Política de Calidad ............................................................................................... 6 1.4.3 Política de Seguridad............................................................................................ 6 1.5 Creencias y valores fundamentales ......................................................................... 6 1.6 Objetivos de la Empresa ......................................................................................... 7 1.7 Reseña histórica ...................................................................................................... 7 1.8 Estructura organizativa............................................................................................ 9 1.9 Descripción del departamento donde se realizó la pasantía .................................. 12 1.10 Descripción del proceso de producción .............................................................. 13 1.11 Descripción de los productos .............................................................................. 16 CAPÍTULO II: EL PROBLEMA 2.1 Planteamiento del problema .................................................................................. 17 2.2 Formulación del problema .................................................................................... 20 2.3 Objetivos de la investigación ................................................................................ 20 2.3.1 General ............................................................................................................... 20 2.3.2 Específicos ......................................................................................................... 20 2.4 Justificación de la investigación............................................................................ 20 2.5 Alcances y limitaciones......................................................................................... 21 2.5.1 Alcances ............................................................................................................. 21 2.5.2 Limitaciones ....................................................................................................... 21 CAPÍTULO III: MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL 3.1 Antecedentes ......................................................................................................... 23 3.2 Bases teóricas ........................................................................................................ 25 3.3 Definición de términos básicos ............................................................................. 43 CAPÍTULO IV: MARCO METODOLÓGICO 4.1 Naturaleza de la metodología ................................................................................ 45 4.2 Técnicas de recolección de información ............................................................... 45 4.3 Diseño Metodológico ............................................................................................ 46 4.3.1 Fase I .................................................................................................................. 46 4.3.2 Fase II ................................................................................................................. 47 4.3.3 Fase III ............................................................................................................... 47 4.3.4 Fase IV ............................................................................................................... 47

Índice.

viii

Pp 4.3.5 Fase V ................................................................................................................ 48

CAPÍTULO V: RESULTADOS 5.1 Fase I ..................................................................................................................... 49 5.2 Fase II .................................................................................................................... 54 5.3 Fase III .................................................................................................................. 60 5.4 Fase IV .................................................................................................................. 63 5.5 Fase V ................................................................................................................... 64 CONCLUSIONES ..................................................................................................... 76 RECOMENDACIONES ........................................................................................... 77 REFERENCIAS ........................................................................................................ 79 ANEXOS Anexo A: ..................................................................................................................... 82 Anexo B: ..................................................................................................................... 83 Anexo C: ..................................................................................................................... 84 Anexo D: ..................................................................................................................... 85 Anexo E:...................................................................................................................... 86 Anexo F: ...................................................................................................................... 87 Anexo G: ..................................................................................................................... 91 Anexo H: ..................................................................................................................... 94 Anexo I: ....................................................................................................................... 95 Anexo J: ...................................................................................................................... 96 Anexo K: ................................................................................................................... 100 Anexo L:.................................................................................................................... 102

Índice.

ix

ÍNDICE DE FIGURAS, TABLAS, CUADROS Y GRÁFICOS

Figura Pp

01: Vista aérea de la empresa Chrysler de Venezuela LLC. ......................................... 3 02: Estructura organizativa principal de Chrysler de Venezuela LLC ....................... 10 03: Estructura organizativa principal de operaciones de Chrysler de Venezuela LLC ........................................................................................................... 10 04: Estructura organizativa del Departamento de Pintura de Chrysler de Venezuela LLC....................................................................................................... 13 05: Proceso del departamento de pintura. ................................................................... 13 06: Diagrama de bloque de producción de Chrysler de Venezuela LLC. ................... 15 07: Transportador línea de sello. ................................................................................. 18 08: Proceso manual de aplicación de sello. ................................................................. 19 09: Robot Nachi SA160-02 ......................................................................................... 26 10: Servomotor eje S, Robot Nachi SA160-02 ........................................................... 28 11: Servomotor eje H, Robot Nachi SA160-02 .......................................................... 28 12: Servomotor eje V, Robot Nachi SA160-02.. ........................................................ 29 13: Servomotor ejes R2, B y R1; Robot Nachi SA160-02. ......................................... 29 14: Servomotores, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor ........................................ 30 15: Ejes, Robot Nachi SA160-02. ............................................................................... 31 16: Partes del enconders. ............................................................................................. 33 17: Conexiones multicontacto. .................................................................................... 34 18: Controlador AR. .................................................................................................... 35 19: . Masterización del robot ....................................................................................... 36 20: Unidad de programación del Robot Nachi.. .......................................................... 38 21: Modo de movimiento del robot. ............................................................................ 39 22: Pulsador de seguridad de la unidad de programación. .......................................... 40 23: Teclado de la unidad de programación ................................................................. 41 24: Proceso manual línea de sello. .............................................................................. 50 25: Proceso manual de aplicación de sello PVC. ........................................................ 51 26: Limit Switch, base de robot. ................................................................................. 57 27: Botón de emergencia del armario de control del robot. ........................................ 57 28: Botón de emergencia de la unidad de programación ............................................ 58 29: Espacio de trabajo del robot .................................................................................. 58 30: Rango de movimiento de los ejes ......................................................................... 59 31: Relé de stop externo del robot............................................................................... 65 32: Cilindro neumático adaptado a la muñeca del robot ............................................. 67 33: Conexión del relé que acciona el sello .................................................................. 68 34: Electroválvula incorporada ................................................................................... 69 35: Programación por puntos, Home Position 001 ..................................................... 70 36: Programación por puntos, Purga larga 008 ........................................................... 70 37: Programación por puntos, Pin Position 099. ......................................................... 71 38: Programación por puntos, Aplicación de Sello 025 .............................................. 73

Índice.

x

Pp 39: Diagrama de flujo del robot. ................................................................................. 74 Tabla 01: Modelos de Vehículos Ensamblados .................................................................... 16 02: Herramientas terminales para robots..................................................................... 38 03: Datos de tiempo de aplicación de sello entre un punto a otro .............................. 66 04: Relación entre la presión y la longitud de abarque de la pistola ........................... 66 Cuadro 01: Condición de la actividad. ..................................................................................... 20 02: Batería correspondiente para cada eje................................................................... 27 03: Identificación de peligros, sello PVC ................................................................... 52 04: Subdivisiones de la clase 9.................................................................................... 53 05: Identificación de Peligros, Sello UBC .................................................................. 54 06: Información toxicológica, Sello UBC ................................................................... 54 07: Ventajas y Desventajas de las Alternativas Seleccionadas ................................... 55 08: Rango de movimiento de los ejes ......................................................................... 59 09: Inversión del Proyecto .......................................................................................... 63

INTRODUCCIÓN

La automatización está relacionada con el empleo de sistemas

mecánico-eléctricos basados en computadoras para la operación y control

de producción, en consecuencia, la robótica es una forma de automatización

industrial.

Chrysler de Venezuela L.L.C, con una reconocida trayectoria de 57

años de operaciones en Venezuela tiene como función ensamblar y

comercializar los productos de las marcas Chrysler-Fiat, Jeep, Dodge y

Mopar. En esta empresa se desarrollan planes de mejoramiento continuo

involucrando a los operarios hacia las mejores prácticas de manufactura,

especialmente la seguridad y la ergonomía de la relación hombre-máquina.

Con este trabajo de investigación, se proyecta desarrollar una mejora

en el departamento de pintura, específicamente en la línea de sello, lugar

donde se realiza la aplicación de sello PVC y UBC, el proceso actualmente

se realiza de manera manual en su totalidad. El objetivo principal es

elaborar una propuesta de diseño y adaptación de una unidad robótica para

mejorar el proceso de la aplicación de sello UBC; además de ser un

requisito indispensable para optar por el título de Ingeniería Electrónica, se

busca mejorar las condiciones de trabajo aplicando los conocimientos

adquiridos durante la carrera.

Para el desarrollo del presente informe de pasantías, se estructuraron

cinco capítulos, el contenido de cada uno de estos capítulos se detalla a

continuación:

Capítulo I: este capítulo presenta una descripción general de la

empresa, su ubicación, visión, misión, valores, políticas, objetivos, reseña

histórica, descripción organizativa, descripción del departamento donde se

realizó la pasantía, y el proceso productivo.

Introducción.

2

Capítulo II: este capítulo se describe y se plantea el problema

existente, se establece el objetivo general y los específicos y se hace una

presentación detallada de todo lo que caracteriza al problema y las

condiciones necesarias en la formulación del problema para esta

investigación.

Capítulo III: este capítulo contiene los antecedentes, así como las

bases teóricas que le dieron el sustento y apoyo a la investigación realizada,

y finalmente la definición de términos básicos, referido a los conceptos

relacionados con el trabajo.

Capítulo IV: expone la manera como se va a realizar el estudio,

constituido por fases las cuales obedecen a los objetivos planteados. El fin

de este capítulo es establecer el diseño metodológico con el cual se va a

llevar a cabo el desarrollo de la investigación.

Capítulo V: presenta todo lo relacionado a los resultados obtenidos, el

desarrollo de cada una de las fases las cuales complementan la

investigación.

Por último se presentan las conclusiones y recomendaciones para que

la instalación se desarrolle de una manera satisfactoria.

CAPÍTULO I

LA EMPRESA

1.1. Descripción General de la Empresa.

1.1.1. Razón social.

Chrysler de Venezuela L.L.C

1.1.2. Rif.

J-303575307

1.1.3. Ubicación.

Chrysler de Venezuela L.L.C, está ubicada en la Av. Pancho Pepe

Croquer de la Zona Industrial Norte de Valencia, Edo. Carabobo, ocupando un

área de 152.810 m².

Figura 1. Vista aérea de la empresa Chrysler de Venezuela L.L.C.

CAPÍTULO I. La Empresa.

4

1.2. Visión de la empresa.

La visión de Chrysler de Venezuela es ser los responsables por el buen

éxito de los productos automotrices y servicio de la empresa. Su propósito

es definir y gerenciar las actividades en el país para las divisiones y

unidades de negocios, para contribuir significativamente con los objetivos

de globalización en Latinoamérica y sustentar el crecimiento continuo,

maximizando las ganancias y satisfacción del cliente.

1.3. Misión de la empresa.

La misión de Chrysler de Venezuela es ser la empresa suplidora más

rentable de productos automotrices y servicios relacionados en todos los

segmentos de relevancia en Venezuela, continuar fortaleciendo sus marcas y

suplir extraordinarios vehículos que satisfagan a sus clientes, asegurando de

esta manera una integración óptima de productos, funciones, procesos, y

culturas, cumpliendo con todos los requerimientos locales que así se

requieran, y con, los objetivos del grupo, ser la compañía más admirada de

Venezuela, contratar y retendremos los mejores empleados, y crear un

medio ambiente que genere resultados competitivos a nivel mundial.

1.4. Políticas de la Empresa.

1.4.1. Política Ambiental y Energética.

“Chrysler de Venezuela, empresa automotriz dedicada al ensamblaje y

comercialización de vehículos, conscientes de la importancia que tiene la

protección, preservación del medio ambiente y uso eficiente de la energía

para las generaciones presentes y futuras, fomenta la participación activa de

nuestra gente en la búsqueda de alternativas y prácticas de negocios que

garanticen la preservación del medio ambiente, prevención de la

contaminación y el uso eficiente de la energía y de los recursos naturales,

con miras a consolidarnos como la empresa automotriz premier en la

protección del medio ambiente”.


5

Chrysler de Venezuela, con su declaración de Política Ambiental y

Energética, adquiere el compromiso de cumplir con la legislación ambiental

y energética del país, los principios ambientales y energéticos de Chrysler

de Venezuela y las directrices ambientales y energéticas de la corporación

Chrysler aplicables a Venezuela.

Chrysler de Venezuela, también adquiere el compromiso de fomentar

y mantener el mejoramiento continuo de su desempeño ambiental y

energético a través de la prevención de la contaminación, preservación de

recursos naturales y eliminación de pérdidas y desperdicios ambientales y

energéticos, la cual se fundamenta en objetivos centralizados:

(a) El cumplimiento de la legislación Ambiental y Energética.

(b) La mejora de nuestra eficiencia energética.

(c) La formación de su gente a fin de desarrollar una conciencia

ambiental y energética correcta.

(d) El uso eficiente de materias primas y recursos energéticos en

todos los procesos de la organización.

(e) La disponibilidad de información y recursos necesarios para

alcanzar los objetivos y metas energéticos.

(f) El tratamiento adecuado, la reutilización y reducción de los

efluentes industriales.

(g) La búsqueda de soluciones para la disposición final de

desechos peligrosos.

(h) El manejo eficiente y adecuado de los materiales y desechos

sólidos.

(i) El control de emisiones atmosféricas.

(j) El uso eficiente del agua en nuestro proceso.


6

Chrysler de Venezuela, con la finalidad de garantizar el mejoramiento

continuo de su desempeño ambiental y energético, se compromete a revisar

trimestralmente sus objetivos en esta política.

1.4.2. Política de Calidad.

“Ser la Compañía Premier de Venezuela, mejorando continuamente

nuestros procesos a través de gente inspirada, enfocada hacia sus clientes

para reducir la variación de sus procesos, mejorar su seguridad, calidad,

entrega, costo, experiencia en venta y servicio”.

1.4.3. Política de Seguridad.

“Nuestro mayor compromiso está en reducir sistemáticamente los

accidentes, lesiones y enfermedades en el trabajo, conduciendo todas las

operaciones de Chrysler de Venezuela, con la consideración de la máxima

seguridad e higiene ocupacional para sus trabajadores, mediante:

(a) Un sistema que asegure el cumplimiento de los requerimientos

legales y corporativos.

(b) Apoyo gerencial evidente a toda la gestión de seguridad e higiene

ocupacional.

(c) Exigir en todo momento el cumplimiento de las normas y

procedimientos establecidos para la seguridad de todos”.

1.5. Creencias y valores fundamentales.

Los principales valores y creencias de Chrysler de Venezuela L.L.C,

son los siguientes:

• Enfoque al Cliente.

• Rentabilidad.

• Calidad.

• Trabajo en Equipo.

• Excelencia.


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1.6. Objetivos de la empresa.

• Crecimiento sostenido del valor agregado.

• Integración exitosa de Chrysler.

• Generar procesos de categoría mundial y óptima distribución de

recursos.

• Excelencia en recursos humanos.

• Liderazgo en el mercado a través de calidad y orientación del cliente.

• Flexibilidad de respuesta a cambios en las condiciones del mercado y

necesidades del cliente

1.7. Reseña histórica.

En 1957, el sueño de Walter Percy Chrysler cristalizado en Detroit

(USA) traspasa las fronteras hasta llegar a nuestro país, casi virgen de

carreteras, dando origen a “Chrysler de VenezuelaS.A.”

Los inicios de ensamblaje y comercialización tuvieron lugar en

octubre de 1.950. Su primera sede estuvo localizada en la ciudad de Caracas

bajo el nombre de Empresa de Ensamblaje Venezolana S.A. La empresa era

propiedad de la familia Phelps y tenía como propósito el ensamblaje y

comercialización de vehículos de la firma Chrysler (Dodge, Plymouth, De

Soto). Su producción para la época se aproximaba a seis (6) unidades

diarias y paralelamente se acondicionaban y se comercializaban vehículos

importados.

En el año 1.957 sus fundadores tomaron la decisión de vender y así

surgió el nacimiento de Chrysler de Venezuela S.A. Luego en el año 1.960,

se decide construir una nueva sede en la ciudad de Valencia, que abrió sus

puertas el 6 de abril de 1.965 en la Zona Industrial Norte y cuyo fin era el

de ensamblar, distribuir y comercializar productos automotores Nissan,

Patrol y Jeep de Venezuela S.A.

Luego en marzo de 1.987, Chrysler Corporation adquiere American

Motors Co., cerrando sus operaciones de ensamblaje en julio de 1.989. En


8

este mismo año, se efectúa una negociación entre el grupo Mendoza (50 %

de las acciones), la compañía Jeep de Venezuela S.A. (45 % de las

acciones), subsidiaria de la empresa Jeep Corporation U.S.A. y el grupo

Aco (5%), para dar inicio al ensamblaje de los modelos Wagoneer y

Pickups en Valencia en la Planta Ensambladora Carabobo C.A., y los

modelos Jeep CJ-5 y Jeep CJ-7 en la planta de Las Tejerías.

Para Mayo de 1.990 Jeep de Venezuela S.A. cambia su denominación

para convertirse en Chrysler Motors de Venezuela S.A., atendiendo a los

cambios generados por los mercados internacionales y a los procesos de

globalización. Chrysler de Venezuela recibe en junio de 1.998 la

certificación ISO 14001 convirtiéndose en la Primera empresa en el país en

contar con tan prestigioso reconocimiento, lo que a su vez garantiza que su

proceso productivo es el de menor impacto ambiental.

En 1998, Chrysler Corporation fusiona sus esfuerzos con otro gigante

automovilístico, Daimler-Benz, para conformar así una de las más grandes

empresas del sector automovilístico como la Daimler Chrysler y asegurar la

continuidad de los niveles de calidad, mejoramiento continuo, éxito

financiero y enfoque dirigido al cliente. También en este año fue la

introducción del Sistema Operativo Daimler Chrysler (DCOS) y

certificación de ISO14000.

En 1999, Se logra el lanzamiento de la Grand Cherokee (WJ) Y del

Neon 2000 (PL).

En el 2000, Daimler Chrysler se certifica como EEMS, luego en el

2001, comenzamos con la producción del Chasis de autobús MB OH 1420,

Y el lanzamiento de la nueva generación de la Cherokee.

En el año 2002, es lanzado al mercado el nuevo Dodge Neon, luego en

el 2003 lanzamos el camión utilitario MB LN 711, y el Chasis MB LO 712,

para autobuses pasajeros. En el 2003 DaimlerChrysler obtuvo la

certificación SAE (Environmental Leadership Award).


9

En el 2004 se realizó el lanzamiento del Camión Popular LN-LO.

Luego en el 2005 se realizó el lanzamiento de la nueva generación de la

Grand Cherokee.

En el año 2006, es lanzado al mercado el nuevo Dodge Caliber, siendo

este el que reemplazo al Neon.

A finales del año 2007 la empresa pasa a llamarse Chrysler de

Venezuela L.L.C. Quedando desintegrada de Daimler.

Ya para el Año 2008 se realizó el lanzamiento de la Nueva Jeep

Cherokee.

En 2009 Tras los traspiés sufridos por la industria automotor

estadounidense la compañía entra en proceso de quiebra, Fiat procede a

firmar un acuerdo de alianza estratégica con el grupo estadounidense, por el

que se hacía con el derecho de aumentar su participación en Chrysler de

forma periódica, cambiando su denominación a Chrysler Group.

En Marzo del 2011 es lanzada al mercado la 4ta Generación Jeep, para

innovar totalmente el mercado con su Nueva y completamente modificada

Grand Cherokee. Teniendo alta demanda en el Mercado.

En Enero de 2014 el gigante automovilístico italiano Fiat completó la

adquisición del 100% del accionariado de la compañía, tras hacerse con las

acciones que tenía el fondo VEBA, administrado por el sindicato United

Auto Workers (UAW).

1.8. Estructura organizativa.

Chrysler de Venezuela L.L.C tiene un despliegue de organización

descendientemente según la jerarquía como se muestra a continuación:


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Figura 2. Estructura organizativa principal de Chrysler de Venezuela L.L.C

Figura 3. Estructura organizativa principal de operaciones de Chrysler de Venezuela L.L.C.

• Presidente: Dirigir, Planificar, Conducir y Administrar los procesos

administrativos, logísticas, mercadeo, planificación del producto,

entre otras actividades. Soportado por un gran equipo de trabajo.

• Director Asistente de Mercadeo Ventas y Publicidad: Dirigir y

Desarrollar todas las estrategias y procesos de comercialización de

vehículos de la empresa, soportado por aéreas funcionales bajo su

responsabilidad como lo son: planificación del producto, Mercadeo,

Publicidad, Operaciones de Ventas y Distribución, Ventas, Negocios

de Flotillas entre otros.

• Gerente de desarrollo concesional, entrenamiento y Servicio

WEB: Proporcionar a la empresa de una red de concesionarios

idónea ajustada a los estándares corporativos capaz de ajustar las

estrategias comerciales diseñadas por la organización.


11

• Gerente de Servicios, Partes, Logísticas y Concesionario: Dirigir,

Planificar y controlar planes de control de Inventarios, Logística,

nacionalización, seguridad, con todos los distribuidores de nuestras

marcas, Planificar e implementar estrategias de mercadeo.

• Director de Recursos Humanos y Relaciones Corporativas:

Prácticas, Desarrollar, Dirigir y controlar las políticas, planes y

programas de Recursos Humanos y Relaciones Industriales de la

Organización, con la finalidad de garantizar la captación, retención y

desarrollo y del capital humano altamente capacitado para la

ejecución de las operaciones.

• Gerente Senior de Operaciones: Dirigir, Coordinar y Garantizar

todas las operaciones directamente relacionadas con el ensamblaje de

vehículos, a fin de cumplir con los programas de producción de

acuerdo a los parámetros corporativos de calidad y costos

establecidos.

• Gerente Senior de Suministros, Logística y Calidad: Dirigir,

Coordinar y Garantizar todas las operaciones directamente

relacionadas con el ensamblaje de vehículos, a fin de cumplir con los

programas de producción de acuerdo a los parámetros corporativos

de calidad y costos establecidos.

• Gerente de Relaciones Publicas: Gerencias las relaciones

corporativas internas y externas y las relaciones públicas de la

organización, a fin de garantizar un flujo de información y mejor

clima de relaciones entre nuestros ejecutivos, los trabajadores y la

audiencia clave, asegurando la más óptima imagen y reputación para

la organización.

• Director de Finanzas: Dirigir, Coordinar y Controlar los procesos

administrativo financiero y de contabilidad general con la finalidad

de asegurar un uso eficiente, racional y rentable de los recursos


12

económicos, de acuerdo a los requerimientos legales y corporativos

de la organización.

• Gerente de Tecnología de Información: Participar con la alta

dirección en el establecimiento de estrategias y proporcionar

Sistemas de información en aplicaciones relacionadas con las

Telecomunicaciones.

• Asesor Legal: Proveer Asesoría Legal en lo referente a las

disposiciones legislativa y todo asunto jurídico que afecte o interese

a la compañía, sus propiedades y negocios.

1.9. Descripción del departamento donde realiza las pasantías.

El proceso de ensamblaje de las unidades comienza en la Línea de

armaje. Posteriormente esta unidad se traslada al área de Latonería. Al salir

de esta área las unidades se dirigen al siguiente proceso que es Pintura.

Al entrar al Departamento de Pintura, comenzando por el túnel de

fosfato, en este se realiza una preparación del metal en la cual, pasando por

varias etapas con soluciones químicas, se condiciona para la aplicación de

un fondo anticorrosivo, aplicado por inmersión. Esta unidad se acondiciona

en una cabina de lijado, se aplica sello en todas las uniones del metal y

luego entra a la cabina de color, en donde se aplican dos (02) capas de base

y dos (02) manos de transparente, luego se le da el brillo a las unidades.

Las mismas son pasadas por una línea de reparación donde se dan los

ajustes finales para luego ser enviado a vestidura.


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Figura 4. Estructura organizativa del Departamento de Pintura de Chrysler de Venezuela L.L.C.

Figura 5. Proceso del departamento de pintura. Fuente: Manual Operativo de Chrysler de

Venezuela L.L.C. (2013).

1.10. Descripción del proceso de producción.

1. El proceso productivo de Chrysler de Venezuela, comienza en la

Línea de Ensamble, en esta área se realiza por soldadura de

Electropunto la unión de las diferentes piezas que le dan la forma al

vehículo desde pisos, laterales y techo, adicionalmente se retoca por

soldadura GMAW aquellas partes que no pueden ser alcanzadas por

las pistolas de Electropunto.

2. Posteriormente esta unidad se traslada al área de Latonería para su

respectivo acabado metálico.

3. Seguidamente entra al Departamento de Pintura, comenzando por el

túnel de fosfato, en este se realiza una preparación del metal en la

cual, pasando por varias etapas con soluciones químicas, se

acondiciona para la aplicación de un fondo anticorrosivo, aplicado

por inmersión; posterior a esto, se le aplica otra capa de fondo por


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aspersión garantizando así, una excelente protección anticorrosiva.

Esta unidad se acondiciona en una cabina de lijado, se aplica sello en

todas las uniones del metal y luego entra a la cabina de color, en

donde se aplican dos (02) capas de base y dos (02) manos de

transparente, luego se le da el brillo a las unidades. Las mismas son

pasadas por una línea de reparación donde se dan los ajustes finales

para luego ser enviado a vestidura.

4. Una vez recibida la unidad de pintura se comienza el proceso de

vestidura en la Línea de Tapicería, aquí es donde se colocan todos

los arneses de los vehículos, tablero de instrumento, alfombras,

vidrios, bombas de freno, evaporadores de aire acondicionado,

dirección, cinturones de seguridad, en esta misma se realizan

pruebas eléctricas a los componentes instalados.

5. Las unidades conformes de las pruebas realizadas, siguen hacia la

Línea de Chasis, en donde se sostienen y son trasladadas mediante un

transportador para la instalación del sistema de freno, de suspensión

y de transmisión, motor, fascia trasera y cauchos. La unidad aterriza

en la estación de encendido, en la cual se le surte todos los fluidos

necesarios para su funcionamiento, tales como: liga de freno,

refrigerante, gasolina, entre otros, se programa la unidad con un

equipo de programación de arranque y se procede a encender la

unidad.

6. La unidad llega a Línea Final, aquí se instalan los asientos, consola

central, parachoques delantero, cartones de puerta, caretas y parrilla

frontal. Se realizan pruebas de freno y cuadraje de puertas y capó.

7. Posteriormente se realiza alineación de luces y alineación dinámica,

pruebas de rodillos y prueba de carrera, en donde se detectan ruidos

y desajustes, en caso que la unidad presente alguna de estas

condiciones se traslada al área de Reparación Pesada.


15

8. Luego, en la Línea de Certificación, se verifica y valida el correcto

funcionamiento de las partes eléctricas, confort y apariencia de la

unidad. En caso que la unidad presente condiciones de proceso

(daños en pintura y/o apariencia) se traslada al área de Retoque para

la reparación de los mismos.

9. Se realiza una prueba de agua para chequear que la unidad no

presente pases de agua al interior de la misma. Por último es llevada

a Patio de Ventas, allí los vehículos son despachados a los

respectivos concesionarios por medio de transportes remitidos por

este mismo ente. En la figura 6, se observa el diagrama del proceso

antes descrito.

Figura 6. Diagrama de Bloque del Producción de Chrysler de Venezuela L.L.C.

1.11. Descripción de los productos.

Actualmente, el proceso productivo de Chrysler de Venezuela L.L.C,

consiste en el ensamblaje de diversas partes importadas y locales que

forman los diferentes modelos de vehículos Jeep Cherokee (KK), Grand

Cherokee (WK) y Dodge Forza (BK).


16

Tabla 1. Modelos de Vehículos Ensamblados.

Código

Descripción

Modelo

Imagen

VK2

VK4

VK7

VK9

Cherokee Limited Automatica 4x2

Cherokee Laredo Automatica 4x2

Cherokee Limited Automatica 4x4

Cherokee Laredo Automatica 4x4

KK

VW6

VW7

VW8

VW9

Grand Cherokee Limited 4x4

Grand Cherokee Limited 4x2

Grand Cherokee Laredo 4x4

Grand Cherokee Laredo 4x2

W2

VB2

VB4

Forza LE MAN 1.4 lts

Forza LX MAN 1.4 lts

BK

Fuente: Chrysler de Venezuela año (2013).

CAPÍTULO II

EL PROBLEMA

2.1. Planteamiento del problema.

El sector automotriz mundial se ha caracterizado por un constante proceso de

reestructuración, sobre todo durante las últimas décadas, con lo que se ha convertido

en una de las industrias más dinámicas de la era moderna, generadora de efectos

importantes en las distintas economías en términos de productividad, desarrollo

tecnológico y competitividad. Con la finalidad de ocupar los primeros lugares en

producción y ventas en los mercados mundiales, las empresas integrantes del sector

han estado siempre en busca de innovaciones que les permitan fortalecer y hacer más

competitivos sus procesos productivos.

Con una reconocida trayectoria de operaciones, Chrysler de Venezuela L.L.C

en la actualidad se dedica a ensamblar y comercializar los productos de las marcas

Chrysler-Jeep, Dodge y Mopar, y a servir con los más altos criterios de eficiencia y

calidad. En tal sentido la empresa, desarrolla una política de calidad, basada en la

reducción de la variación de los procesos y la mejora de la seguridad, la calidad y el

servicio.

Tras los traspiés sufridos por la industria automotor estadounidense, Chrysler

de Venezuela L.L.C entra en proceso de quiebra, posteriormente el gigante

automovilístico italiano Fiat obtiene la adquisición completa del accionariado de la

compañía. Cada una de estas organizaciones cuenta con una gran historia en el sector

automotor, pero con características y fortalezas geográficas diferentes y

complementarias.

CAPÍTULO II. Planteamiento del Problema.

18

En efecto, la empresa Chrysler de Venezuela L.L.C, adecuó y adaptó

la línea de aplicación de sello para el nuevo modelo BK, debido a que la

empresa ensambladora de vehículos posee una única línea para la

realización de su proceso[1], tal como se muestra en la figura 7, en la cual

se ensamblan diferentes modelos de unidades; a dicha línea se le ha de

realizar modificaciones para poder satisfacer las condiciones ergonómicas

de los operarios (hoy en día se considera con más importancia la ergonomía

en las áreas de trabajo), todo esto mediante una estrategia de

automatización en el proceso de aplicación de sello.

Figura 7. Transportador línea de sello [1]. Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C.


19

El proceso de aplicación de sello UBC se ejecuta de forma manual por

un operario fijo que está capacitado para llevar a cabo dicha operación (ver

figura 8). Realiza movimientos repetitivos flexionando el hombro más de 45

grados ocasionando problemas de salud tales como trastornos musculo-

esquelético a largo plazo, causados por esta condición no ergonómica; sin

embargo, el operario cuenta con un pedestal el cual ayuda a disminuir dicha

condición pero no la elimina. Sumado a esto se conoce que el sello UBC es

aplicado sólo al modelo BK, es decir, el operario no ejecuta esta operación

de forma continua, ya que los modelos son ingresados aleatoriamente en la

línea de producción, originando así tiempos de ocio; adicionalmente en el

transcurso del día, el proceso tiene espacios de tiempo entre unidades,

acarreando más períodos de ocio del operario. El operario que realiza dicha

actividad tiene extensos tiempos de ocio en un día de producción.

Figura 8. Proceso manual de aplicación de sello. Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C.


20

Cuadro 1. Condición de la actividad.

Condición vista en piso: Explicación

El operador aplica sello con

ayuda de una herramienta .

Esta tarea se realiza una vez

por ciclo. (Duración del ciclo

1 minuto con 32 segundos).

El hombro del operador

se flexiona más de 45

grados para aplicar el

sello.

Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C.

2.2. Formulación del problema.

¿Es posible automatizar la operación y programar un robot para la

aplicación de sello?

2.3. Objetivos de la investigación.

2.3.1. Objetivo General.

Evaluar la implementación de sistemas automatizados (Equipos

Robóticos) en el área de aplicación de sello en la empresa Chrysler de

Venezuela L.L.C.

2.3.2. Objetivos Específicos.

1. Estudiar la situación actual del proceso de aplicación de sello.

2. Elaborar propuestas para reemplazar el sistema existente.

3. Realizar estudio de factibilidad asociado a la implementación de la

propuesta de mejora en la línea de producción.

4. Estandarizar plan de mantenimiento preventivo.

5. Verificar el funcionamiento del nuevo sistema robotizado.

2.4. Justificación.

En la actualidad, ya son muchas las empresas de la industria

automotriz que para dar respuestas a las exigencias, han incorporado a su

estructura elaborados procesos automatizados, la incorporación de estos

equipos implica una serie de cambios a nivel estructural, procedimental y

de personal. En tal sentido, los resultados de este estudio son de gran


21

importancia para la empresa, el trabajador y los clientes. Asimismo, los

trabajadores se benefician, por cuanto no serán expuestos a situaciones

ergonómicas inadecuadas e inseguras. Así, en primer término, la empresa

cuenta con diferentes opciones de sistemas robóticos que ofrece el mercado,

como sus ventajas, desventajas y aplicabilidad para la empresa. La mejora

en la aplicación de sello, facilita el trabajo y al mismo tiempo reduce el

tiempo de realización, esto implica una ventaja competitiva para la

empresa.

2.5. Alcances y limitaciones.

2.5.1. Alcances.

Este proyecto se realizará en el departamento de pintura,

especialmente en la línea de sello; este trabajo de investigación abarca el

análisis de las propuestas de mejoras factibles y la adaptación de la unidad

robótica para mejorar el sistema, a fin de automatizar el proceso y reducir el

esfuerzo realizado por los operarios, así como los tiempos de ocio.

2.5.2. Limitaciones.

Para poder satisfacer las necesidades de la línea de sello logrando una

adaptación del robot es necesario tomar en cuenta las siguientes limitantes:

Espacio físico: El área disponible para realizar el proyecto según el

layout de la planta se basa en 20m2 lo que implica que se necesita realizar

una distribución estratégica del robot.

Robot usado: Una de las limitaciones es la falta de componentes y

repuestos en óptimas condiciones, ya que se cuenta con diversos robots en

material de stop, sin embargo, estos equipos son usados y obsoletos;

sumado a esto los repuestos y componentes nuevos son muy costosos

debido al bajo volumen de producción ya que estos robots salieron del

mercado hace unos años. Como consecuencia dificulta la puesta a punto del

mismo.


22

Implementación: La instalación del equipo está sujeta a las

exigencias de Chrysler de Venezuela.

CAPÍTULO III

MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL

En este capítulo se presentan los conceptos básicos que permiten entender

y manejar los términos relacionados con la investigación. Así como también,

permite establecer los criterios de estudio documental para confeccionar el

diseño metodológico de la investigación, esta etapa nos proporcionará un

conocimiento profundo de la teoría que le da significado a la investigación. Es

a partir de las teorías existentes sobre el objeto de estudio, como pueden

generarse nuevos conocimientos.

3.1. Antecedentes.

A continuación se presentan una serie de informes de pasantías y trabajos

de grados que se puede considerar como aporte de información importante

debido a que son investigaciones similares, y servirán como referencia para el

desarrollo del presente trabajo.

Yaguana. (2010), en su estudio de Automatización y monitoreo de un

brazo robótico para la manipulación, transporte y clasificación de piezas

en un área de trabajo, presentado en la Universidad San Francisco de Quito,

para optar al título de Ingeniería Eléctrica y Electrónica con Especialización en

Control. El proyecto beneficia al control de procesos que involucran la

manipulación, transporte y almacenamiento de piezas que puedan perder sus

características al tacto humano o sean peligrosas para la persona que las

manipula. Con dicho proyecto demostró a manera de escala un proceso real

automatizado con el uso de un brazo robótico. Esta investigación generó un

aporte metodológico al presente informe de pasantías.

CAPÍTULO III. Marco Referencial Conceptual.

24

Ramírez (2006). Aplicación de la fibra óptica en un robot

industrial de pintura. Trabajo de Seminario, presentado en la

Universidad Nacional Autónoma de México, para optar al título de

Ingeniero Mecánico Electricista, tiene entre sus objetivos introducir al

lector con una cierta formación técnica, en todos los aspectos básicos con

la robótica y un sistema de comunicación por fibra óptica, para

posteriormente lograr, bajo el detalle de la descripción del funcionamiento

de un robot industrial de pintura, entender la aplicación de la fibra óptica.

El trabajo se desarrolla en la compañía ABB México, S.A de C.V. Para

ello resultó necesario generar diferentes conocimientos en cuanto a

principios de la robótica actual, enumeración de los componentes básicos

de un sistema de robot, entre otros. Posteriormente se profundiza en la

instalación y funcionamiento del mismo. En relación al informe que se está

llevando a cabo, éste trabajo servirá de referencia tanto en percepción

como en procedimientos a seguir para lograr los objetivos planteados.

Cambray (1999). Manual para la robotización de los procesos

industriales. Tesis de Grado, presentado en la Universidad Nacional

Autónoma de México, para optar al título de Ingeniero Mecánico

Electricista. La robotización de una planta o proceso requiere de una

metodología que asegure dicho objetivo. El enfoque en el cual se realizó

este trabajo de tesis, es plantear una serie de pasos que ayuden al analista o

ingeniero de planta proponer un proyecto de automatización utilizando

robots. Se definen las características del robot para hacer una buena

selección, entre estas la velocidad de operación. El robot y el proceso

deberán estar bien acoplados mediante dispositivos para el manejo y

transporte de materiales, controladores y otros dispositivos que formaran

parte del diseño de la célula de manufactura. En analogía al trabajo que se

está efectuando, éste trabajo servirá de referencia tanto en cálculos como

en definir los procesos para lograr una propuesta de proyecto apropiada.


25

3.2. Bases Teóricas.

A continuación con el propósito de darle a la investigación un sistema

coordinado y coherente de conceptos y proposiciones que permitan abordar

el problema, se describen términos puntuales que ayudaran a situar el

problema que se está estudiando dentro de un conjunto de conocimientos.

Ergonomía.

Es una disciplina científico-técnica y de diseño que estudia

integralmente al hombre (o grupos de hombres) en su marco de actuación,

relacionado con las máquinas dentro de un ambiente laboral específico, y

que busca la optimización de los tres elementos del sistema (hombre-

máquina-ambiente).

Desde la primera vez que el hombre empezó a interactuar con el

ambiente de una manera compleja, se utilizó un enfoque antiergonómico;

los diseños eran realizados de forma tal que los seres humanos debían

adaptarse a las demandas de su medio físico por lo que debían aceptar gran

cantidad de incomodidad e incapacidad.

Oborne (1990) plantea "En términos metafóricos, se han alargado los

brazos para alcanzar controles inalcanzables y la habilidades perceptuales

se han "estirado" para escuchar lo inaudible o para ver lo virtualmente

invisible en el mundo de las señales" y más adelante ".... se han cortado las

piernas para ajustarse a espacios reducidos y estrechos y las capacidades

cognoscitivas se han encogido para ajustarse a tareas aburridas."

Robótica Industrial.

La palabra robot deriva del checo robota que significa trabajador, pero

no es eso exactamente lo que se entiende hoy en día como el significado de

esta palabra. Actualmente se define como robot a un manipulador

automático servocontrolado, reprogramable, polivalente, capaz de

posicionar y orientar piezas, útiles y dispositivos especiales, siguiendo

trayectorias variables reprogramables, para la ejecución de tareas variadas.


26

Normalmente tiene la forma de uno o varios brazos terminados en una

muñeca. Su unidad de control incluye un dispositivo de memoria y

ocasionalmente de percepción del entorno. Su uso es el de realizar una tarea

cíclica, pudiéndose adaptar a otra sin cambios permanentes en su material.

Robot Nachi.

La división de robótica del Grupo Nachi-Fujikoshi Corp, de Japón,

cuenta con una variedad de productos en una gama de aplicaciones que

incluye el manejo de materiales, soldadura, trabajo pesado y cuarto limpio,

en este punto cabe mencionar que aún no han desarrollado productos para

aplicaciones de pintura. El robot seleccionado para este proyecto es el

SA160-02 (ver figura 9).

Figura 9. Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.

Descripción del robot.

Alcance: 2m.

Altura del robot erguido: 2.10m.

Altura del robot cabizbajo: 1.75m.

Ancho: 1.10m * 1.50m.

El robot SA160-02 de Nachi está diseñado para la aplicación de

soldadura ya que su anatomía es esbelta, sin embargo, se adaptó para la

aplicación de sello. Cuenta con seis grados de libertad (un motor por cada


27

eje). El control del robot posee las siguientes características: modelo

AR/Nachi-SA160-02, Fuente de poder 480 V 60 HZ 3 Fases.

Coordenadas ortogonales del robot.

• Coordenada X: Direcciones izquierda y derecha.

• Coordenada Y: Direcciones adelante y hacia atrás.

• Coordenada Z: Direcciones arriba y abajo.

Estas coordenadas se utilizan de referencia para el cálculo de la

interpolación lineal o cambio de operación. Además las coordenadas de la

muñeca se referencian, sobre la base de la cara frontal de la muñeca.

El robot cuenta con seis baterías, una batería por eje. Las baterías son

usadas como fuente de energía por la memoria IC para almacenar

programas realizados por la unidad de programación, incluso cuando no hay

energía eléctrica.

• Tarjetas IC: Son elementos de almacenamiento, respaldados por las

baterías, de la misma forma que la memoria del controlador.

Cuadro 2. Batería correspondiente para cada eje.

Fuente: Manual del equipo.


28

Ejes del robot.

Eje S controla la coordenada X, con un servomotor AC de 5,5 Kw.

Figura 10. Servomotor eje S, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.

Eje H controla la coordenada Y, con un servomotor AC similar al de eje S.

Figura 11. Servomotor eje H, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.


29

Eje V controla la coordenada Z, con un servomotor AC similar al de eje S.

Figura 12. Servomotor eje V, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.

Ejes R2, B y R1, controlados por tres servomotores AC (un

servomotor por eje de 2,1 Kw), con las mismas características.

Figura 13. Servomotor ejes R2, B y R1; Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.


30

Figura 14. Servomotores, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.


31

Figura 15. Ejes, Robot Nachi SA160-02. Fuente: Autor.

Elementos del robot.

Estructura mecánica del robot.

Mecánicamente, el robot está formado por una serie de elementos o

eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento

relativo entre cada dos eslabones consecutivos.

La constitución física guarda cierta similitud con la anatomía del

brazo humano, por lo que en ocasiones parece hacer referencia a los

distintos elementos que componen el robot, se utilizan términos como

cuerpo, brazo, codo y muñeca. El movimiento de cada articulación puede

ser de desplazamiento, de giro o de combinación de ambos. Cada uno de los

movimientos independientes que puede realizar cada articulación con

respecto a la anterior se le denomina grado de libertad (GDL).


32

El número de grados de libertad del robot viene dado por la suma de

los grados de libertad de las articulaciones que lo componen. Puesto que, en

la práctica, las articulaciones empleadas son únicamente las de rotación y

prismática con un grado de libertad cada una, al número de GDL del robot

suele coincidir con el número de articulaciones de que se compone.

Actuadores.

Los actuadores tienen como misión generar el movimiento de los

elementos del robot según las órdenes dadas por la unidad de control. Se

clasifican en tres grandes grupos, según la energía que utilizan:

• Neumáticos.

• Hidráulicos.

• Eléctricos.

Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de

energía y son indicados en el control de movimientos rápidos, pero de

precisión limitada. Los actuadores hidráulicos son recomendables en los

manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa

regulación de velocidad. Los motores eléctricos son los más utilizados, por

su fácil y preciso control.

Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo

preciso evaluarlas a la hora de seleccionar el tipo de actuador más

conveniente. Las características a considerar son:

• Potencia.

• Controlabilidad.

• Peso y volumen.

• Precisión.

• Velocidad.

• Mantenimiento.

• Costo.


33

Sensores.

Para conseguir que un robot realice su tarea con la adecuada precisión,

velocidad e inteligencia, será preciso que tenga conocimiento tanto de su

propio estado como del estado de su entorno. La información relacionada

con su estado (fundamentalmente la posición de sus articulaciones) la

consigue con los denominados sensores internos, mientras que la que se

refiere al estado de su entorno, se adquiere con los sensores externos.

Para el control de posición angular se emplean fundamentalmente los

denominados encoders y resolvers. Los codificadores ópticos o encoders

incremental, en su forma más simple, de un disco transparente con una serie

de marcas opacas colocadas radialmente y equidistantes entre sí; de un

sistema de iluminación en el que la luz es colimada de forma correcta, y de

un elemento foto receptor. El eje cuya posición se requiere medir va

acoplado al disco transparente. Con esta disposición a medida, eje que gire

irá generando pulsos en el receptor cada vez que la luz atraviese cada

marca, es posible conocer la posición del eje llevando una cuenta de estos

pulsos.

Figura 16. Partes del enconders. Fuente: Autor.

Sensores de velocidad; la capacitación de la velocidad se hace

necesaria para mejorar el comportamiento dinámico de los actuadores del


34

robot. La información de la velocidad de movimiento de cada actuador se

realimenta normalmente a un bucle de control analógico implementado en

el propio accionado del elemento del motor.

Conexiones multicontacto.

De gran importancia ya que son los encargados de llevar las señales, y

con ello se logra alimentar todos los elementos eléctricos, electrónicos y

electromecánicos.

Figura 17. Conexiones multicontacto. Fuente: Autor.

Controlador del robot AR.

Sección de entradas/salidas.

El controlador cuenta con entradas y salidas discretas, el módulo de

cada tarjeta es de 32 I/O. El software de la unidad de programación es muy

amigable y las señales del sistema ya están predefinidas por lo que solo hay

que direccionarlas. Lo interesante en este controlador es el “software PLC”,

es decir, es un PLC virtual que corre en el robot como una aplicación de

fondo y se programa con lógica de escalera, por lo que con este software se

puede evitar agregar un PLC. Su aplicación se visualiza cuando se elabora

la programación por puntos y se utilizan los comandos de función, estos

comandos corren en una aplicación de fondo creada por el fabricante, como

se expresa anteriormente, y sus entradas y salidas se encuentran


35

predestinadas en las tarjetas I/O. Por ejemplo M105, M1; donde M105 es la

función y M1 es su salida.

La sección de entradas/salidas del controlador AR tiene a su cargo la

función de interconectar los dispositivos industriales de alta potencia, al

sistema de circuitos electrónicos de baja potencia que almacena y ejecuta el

programa de control. El chasis de entradas/salidas es un contenedor

mecánico con ranuras para sostener tarjetas de circuitos impresos (modulo)

que contiene convertidores de señales de entrada o amplificadores de salida.

Figura 18. Controlador AR. Fuente: Autor.

Posición de los pines del robot.

Una vez conectado el robot, lo primero que se debe hacer es llevar a la

posición de los pines del robot o masterización del robot como también se


36

conoce, ya que es la forma de configurar los ejes del robot dándoles la

posición de cero. Para masterizar al robot se mueven los ejes uno por uno

hasta llegar a las marcas del fabricante y ahí se configura el cero. En la

figura 18, se muestra la posición del robot eje por eje.

Figura 19. Masterización del robot. Fuente: Autor.

La masterización se realiza para obtener los pulsos leídos en la

posición de ceros grados = marcas = cero mecánico.

Para setear la posición cero del robot, se usan un par de pines

maquinados que sólo entran en el brazo o en los bloques en una sola

posición del eje (la posición cero), la finalidad de estos pines es evitar

el error humano y al mismo tiempo sirve como seguro para que el eje no se

mueva por si se requiere quitar un motor, asegurando que el seteo de la


37

posición cero sea siempre la misma y no se requerirá retocar puntos si por

alguna razón se pierde la referencia de la posición.

Los encoders del robot suelen perder posición cuando falla la energía

eléctrica, por consecuencia el robot necesita ser llevado a la posición de los

pines (pin position) para verificar su posición.

Centro de herramienta (TCP).

Es el punto central de la herramienta, tiene la finalidad de

proporcionarle al robot las dimensiones del dispositivo.

Elementos terminales.

Para las aplicaciones industriales, las capacidades del robot básico

deben aumentarse por medio de dispositivos adicionales. Podríamos

denominar a estos dispositivos como los periféricos del robot, incluyen la

herramienta que se une a la muñeca del robot y a los sistemas sensoriales

que permiten al robot interactuar con su entorno. La herramienta final

permite al robot de uso general realizar una aplicación particular. Dicha

herramienta debe diseñarse específicamente para la aplicación.

Tabla 2. Herramientas terminales para robots.

Fuente: Tesis, Integración de un robot en una línea de producción automotriz aplicando soldadura

MIG. (Gutiérrez, 2011).


38

Unidad de control del robot.

La programación del robot se realiza con una unidad de programación

(ver figura 19), con la cual se puede mover el robot y guardar sus

trayectorias. En primera instancia se hace la simulación del programa paso

a paso y posteriormente, ya que existe seguridad en las trayectorias del

robot, se puede simular la programación en modo automático.

Figura 20. Unidad de programación del Robot Nachi. Fuente: Autor.

Un robot puede ser programado por:

• Programación por guiado.

• Programación textual: Este método de programación permite indicar

la tarea al robot a través de un lenguaje de programación específico.

La unidad de programación es un dispositivo indispensable, ya que

este es el enlace entre la máquina y el hombre, por este medio se realizan

los movimientos del robot así como toda la programación de las

trayectorias, entradas y salidas para controlar la secuencia del robot. El

modo de movimiento del robot es a través de seis botones, con los cuales se

mueven los seis ejes del robot.


39

Figura 21. Modo de movimiento del robot. Fuente: Autor.

La unidad de programación dispone de un mecanismo de seguridad

que impide el movimiento accidental del robot, este es el interruptor de

hombre muerto (Deadman).

El interruptor se utiliza como dispositivo de activación. Cuando se

activa la unidad de programación, este interruptor permite el movimiento

del robot mientras se sujeta el interruptor; si se libera, el robot se detiene

por emergencia.

Figura 22. Pulsador de seguridad de la unidad de programación. Fuente: Autor.

Programación del Robot.

Para hacer una programación por puntos:


40

• Estar en modo “Teach”.

• Escribir en la pantalla el número de programa, P25.

• Llevar el robot a su posición inicial y presionar “rec”.

• Sucesivamente llevar a cada punto y presionar “rec” para gravar

dicho punto.

• Para realizar la modificación del programa (el ingreso de códigos,

tiempos, etc), entrar a “Condition modify”.

Notas:

• Para ir a un punto determinado en el programa, colocar “Step” más el

número del paso y presionar “Set”.

• Para modificar un paso, ir al punto determinado y presionar

“ Modify”.

• Para seguir grabando pasos se debe estar en el último paso para

generar uno nuevo.

Figura 23. Teclado de la unidad de programación. Fuente: Autor.

Modo “ Teach”.

• Habilitado: Permite mover el robot de manera manual, ejecutar un

programa de manera manual, hacer modificaciones de los programas

y modificar configuraciones.


41

• Deshabilitado: Condición necesaria para la ejecución en automático

de cualquier programa.

[SET]: Se utiliza para seleccionar el menú o introducir un valor.

[ ] [ ] [ ] [ ]: Se utilizan para mover el cursor.

[F] [M] [I] [T]: Se utilizan para introducir la velocidad y la función.

Código de Función

Función del comando

M (señal M) Esta es una señal de salida del robot usada para comunicarse con el equipo perimetral, haciendo actuar a la herramienta.

I (señal I) El robot se detiene hasta que este detecte una señal designada por I.

T (Timer)

Las paradas de robot para un periodo de tiempo

designado en la ubicación del punto (paso), T es

guardado.

Movimientos del robot.

• Joint (articulación): Cada eje puede desplazarse en forma

individual, en dirección positiva o negativa del eje.

• Linear (lineal): La punta del pistón se mueve up/down,

forward/backward and left/right en una línea recta basado en la base

del robot.

• Tool (herramienta): La punta del pistón se mueve up/down,

forward/backward and left/right en una línea recta basado en las

coordenadas de la muñeca.

Medidas de seguridad.

Seguridad en instalaciones robotizadas.

La seguridad y prevención de accidentes es un aspecto crítico

durante el desarrollo y aplicación de una célula robotizada. Las

consideraciones sobre la seguridad del sistema robotizado cobran


42

importancia, en primer lugar, por el motivo intrínseco de que el robot,

posee mayor índice de riesgo a un accidente que otra máquina de

características similares; y en segundo lugar, por un aspecto de aceptación

del robot dentro de la planta.

Diseño y control de la célula robotizada.

La implantación de un sistema robotizado implica la consideración de

un gran número de factores, desde la definición detallada del plano de

implantación del sistema, además de la selección del robot, hay que definir

y diseñar los elementos periféricos pasivos o activos que intervienen en la

célula.

3.3. Definición de términos básicos.

Bajo la carrocería: En inglés “UnderBody”; en la empresa Chrysler

de Venezuela LLC es utilizado este término en inglés.

Controlador: Es el encargado de controlar y coordinar cada una de

las partes que constituyen el robot para lograr un único objetivo. Es la parte

del robot que le confiere flexibilidad.

Línea de ensamble: En ingles “Body Shop”; en la empresa Chrysler


Manipulador: Cualquier dispositivo mecánico capaz de reproducir los

movimientos humanos para el manejo de objetos. Suele referirse a los

elementos mecánicos de un robot que producen su adecuado

posicionamiento y operación.

Material Productivo: Es todo aquel material que agrega valor a la

unidad.

Proceso: Es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u

organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente) bajo

ciertas circunstancias con un fin determinado.


43

Pruebas de freno: En inglés “Pedal Pusher”; en la empresa Chrysler


Pruebas de rodillos: En inglés “Roll Test”; esta prueba se realiza en

una pista estática. En la empresa Chrysler de Venezuela LLC es utilizado

este término en inglés.

Rack: Es un equipo electrónico diseñado para albergar tarjetas de

entradas y salidas dotándolas de alimentación y de canales de comunicación

entre ellas.

Robot: Es un sistema mecánico cuyo control debe estar encaminado a

efectuar una tarea de utilidad.

Scan: El tiempo que dura en realizar un ciclo completo incluyendo la

lectura de las entradas, ejecución del programa, actualización de las salidas,

servicios a la interfaz y diagnóstico.

Soporte de carrocería: En inglés “Body Carrier”; en la empresa

Chrysler de Venezuela LLC es utilizado este término en inglés.

Terminal: Extremo de un conductor preparado para facilitar su

conexión, capaz de transmitir y recibir datos o instrucciones.

Tiempo de procesamiento: En inglés “Takt Time”; en la empresa


Transportador: ( M3Logística | Comercio Exterior, 2010). El

transportador o conveyor es un dispositivo horizontal, inclinado o vertical,

para mover o transportar materiales a granel, paquetes u objetos en una ruta

predeterminada. Por su diseño, el dispositivo tiene puntos fijos para cargar

y descargar. Dichos puntos también pueden ser selectivos e incluyen

dispositivos para evitar montacargas y bandas de reciprocidad vertical e

inclinada. En la empresa Chrysler de Venezuela LLC es utilizado este

término en inglés.


44

Transportador de carrocería: En inglés “Dollys”; en la empresa


Tratamiento Anticorrosivo: En ingles “E-Coat”; en la empresa


Unidad de Programación: En inglés “Teach Pendant”, es un

dispositivo utilizado para controlar un robot de forma remota; en la empresa


CAPÍTULO IV

MARCO METODOLÓGICO

4.1. Naturaleza de la metodología.

La presente investigación soluciona un problema basándose en cumplir

los objetivos descritos anteriormente. Esta investigación se considera un

proyecto factible partiendo de que “El proyecto factible consiste en la

elaboración de un modelo operativo viable, o una solución posible a un

problema de tipo práctico para satisfacer las necesidades de una institución o

grupo social”. UPEL. (1992:7).

Adicionalmente este proyecto tiene apoyo en una investigación de tipo

documental y de campo, en un diseño que incluye ambas modalidades.

4.2. Técnicas de recolección de información.

Con propósito de lograr los objetivos planteados, fue necesario obtener

datos o información por medio de las técnicas de recolección de información;

Sabino (1992), plantea que es “cualquier recurso de que se vale el investigador

para acercarse a los fenómenos y extraer de ellos información”.

a) Observación directa: Aplicando esta técnica se evidenció el estado

actual del área de la línea de sello, se observó atentamente el caso, y se

registró para su posterior análisis.

b) Observación participativa: Esta técnica es importante para conocer y

evaluar con más detalles los movimientos y actividades necesarias para

realizar las operaciones pertinentes.

CAPÍTULO IV. Marco Metodológico.

46

c) Las entrevistas no estructuradas: Para emplear esta técnica se

hicieron preguntas abiertas y no estandarizadas a los operarios y

líderes del área, para dejar mayor libertad a ambas partes, estas

entrevistas ayudaron a completar la información recopilada en la

observación directa.

d) Revisión documental: Esta técnica se realizó con el fin de

profundizar la información recopilada, esta comprende la búsqueda

de la información de documentos empresariales, que contribuyan al

conocimiento del comportamiento de sucesos realizados que sirvan

de apoyo para el desarrollo de teorías pertinentes para la resolución

de problemas. (Candelo, 2006).

4.3. Diseño metodológico.

Este trabajo de investigación se estructuró en cinco fases, en este

capítulo se explica paso a paso el procedimiento que se efectúo para llevar a

cabo el proceso de adaptación de un sistema robotizado para reemplazar el

proceso manual que posee actualmente la línea de sello.

4.3.1. FASE I: Estudiar la situación actual del proceso de aplicación de

sello.

En esta fase se procedió a realizar una investigación exhaustiva del

proceso de aplicación de sello UBC que funciona en la actualidad,

específicamente en el departamento de pintura en la línea de sello, mediante

la observación directa, técnica que da facilidad para obtener un

conocimiento detallado de los procesos operativos estándar del área y bajo

qué escenario se desarrollan las actividades pertinentes, recopilar la mayor

información posible sobre la situación, y de este modo poder conocer a

fondo la manera como realiza dicha operación, para diagnosticar las

necesidades y deficiencias existentes, a fin de cumplir con los objetivos

planteados, permitiendo así buscar alternativas de mejoras, para proceder al


47

diseño del nuevo sistema buscando siempre el mejoramiento del desempeño

de las líneas de producción.

4.3.2. FASE II: Elaborar propuestas para reemplazar el sistema

existente.

Una vez se diagnosticó y analizó la información de la situación actual

de las causas relevantes presentes en el área, se procedió a generar un

estudio entre las alternativas propuestas, basado en las necesidades de los

operarios; con el fin de reducir peligros, eliminar las condiciones no

ergonómicas y tiempos de ocio, a través de la adaptación de una unidad

robótica, tomando en cuenta los criterios de seguridad.

4.3.3. FASE III: Realizar estudio de factibilidad asociado a la

implementación de la propuesta de mejora en la línea de producción.

En esta fase, se realizó el estudio de rentabilidad bajo los parámetros

de la metodología de Manufactura de Clase Mundial (WCM), para los

cuales el departamento de costos suministró un formato de cálculos donde

se puede visualizar de forma clara los costos asociados a las mejoras; para

los cálculos en mano de obra directa se tomó en cuenta la data de costos

considerando los salarios del trabajador.

Posteriormente se realizó un listado de cómputos métricos para

conocer los materiales precisos que se requieren para implementar el nuevo

sistema, en un futuro cercano.

4.3.4. FASE IV: Estandarizar Plan de Mantenimiento Preventivo.

Todas las maquinarias que se encuentran en las líneas de ensamble de

vehículos de Chrysler de Venezuela L.L.C., requieren de un mantenimiento

preventivo para evitar su deterioro y mal funcionamiento. En esta fase se

busca estudiar los procedimientos de mantenimiento practicados en las

máquinas mediante la observación participativa de los mismos, tanto

rutinarios como mantenimientos que signifiquen tiempos de parada más

grandes.


48

Se realizó un mantenimiento preventivo de los componentes de mayor

criticidad que posee el robot a implementar en la línea de sello.

4.3.5. FASE V: Verificar el funcionamiento del nuevo sistema

robotizado.

En esta fase se inspeccionó el funcionamiento de la unidad robótica,

se corrigieron las fallas que se presentaron, luego de esto se incorporaron

dispositivos necesarios para realizar la simulación de la operación.

Se generó un estudio de la velocidad con la que el robot realizará la

aplicación de sello, para comprobar que ejecuta la tarea en menor tiempo

que el operario. Adicionalmente se procedió a comprobar el nuevo sistema

que será implementado en la aplicación de sello, simulando las trayectorias

programadas, a través de la unidad de programación, todo esto acorde con

las exigencias de la empresa.

Se implantó una programación en el PLC existente del transportador

aéreo, para así logra la interacción entre el robot y el transportador aéreo

que se encuentra en la línea.

CAPÍTULO V

RESULTADOS

En este capítulo se presentan los resultados obtenidos a través de la

aplicación de las técnicas de recolección de información y su posterior análisis,

permitiendo evidenciar los resultados de la investigación, para elaborar la

propuesta de diseño del sistema automatizado mediante equipos robóticos y así

mejorar el proceso de aplicación de sello.

A continuación se evidencia el desarrollo de las cinco fases que

componen el proyecto.

5.1. FASE I: Estudiar la situación actual del proceso de aplicación de

sello.

Para establecer la situación actual del área en la que se realiza la

aplicación de sello UBC fue necesario aplicar las técnicas expuestas

anteriormente para así detectar las causas que originan el problema; se realizó

la observación directa para comprender de manera general la situación en la

que se realizan las operaciones (ver figura 23). Posteriormente se analizó con

más detalles los movimientos, actividades y recorridos que son necesarios para

completar toda la operación, en ella se realizó una filmación, en donde se

observa todo el proceso.

CAPÍTULO V. Resultados.

50

Figura 24. Proceso manual línea de sello. Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C.

Adicionalmente, involucrando a los operarios en el diseño, se aplicó la

técnica de entrevistas a operarios, a líderes y a supervisores del área, de

manera que se fue recopilando información e inquietudes, así como también

propuestas de mejoras al sistema. En este sentido, Tomayo y Tomayo

(2000), señalan que la guía de entrevista es el instrumento propio de la

técnica de entrevista, es una manera de interactuar con la persona

entrevistada, en el que se establece un diálogo, a quien se le formula la

interrogante.

Proceso de aplicación de sello.

El proceso consiste primeramente en llegar a la estación de carga de

sello, el Transportador de Carrocería (TC) cargado con la unidad espera al

Soporte de carrocería (SC). Al sonar una alarma el SC procede a descender.

Dependiendo del modelo de la unidad, se colocan las eslingas

correspondientes para fijar la unidad al SC. La unidad se aterra mediante el

cable de aterramiento que se encuentra en el SC y se procede a subir el SC,

luego se traslada la unidad a la primera estación de sello en la que se le

aplica sello PVC, los operarios toman las pistolas para realizar la aplicación

por ambos lados, se deben proteger y cubrir los entrechapados, la aplicación

se realiza desde la parte delantera de la unidad hasta la parte trasera, se


51

aplica un cordón abundante en los empalmes de láminas de la carrocería

(ver figura 24).

Figura 25. Proceso manual de aplicación de sello PVC. Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C.

Posteriormente en la siguiente estación, se le es aplicado el mismo

sello (PVC) en las mismas juntas de la unidad pero con la ayuda de una

brocha, esto para cubrir totalmente el área. Finalmente se envía a la

estación de aplicación de sello UBC, el cual es aplicado con ayuda de una

pistola, empezando por la parte delantera de ambos lados, luego en el piso

medio y finalizando en la parte trasera de la unidad. Cuando el SC con la

unidad llegue a la estación de descarga de sello, debe esperar a que suene

una alarma para descender, luego se ubica la unidad sobre el TC, se retiran

las eslingas que mantienen la unidad fija y se remueve el cable de

aterramiento. Finalmente se procede a subir el SC y es enviado a la estación

de carga de sello.


52

Características de los sellos aplicados.

La línea de sello fue creada principalmente para el modelo Bk, dicha

línea se adaptó para los otros modelos (W2 y Kk). El sello pulverizable es

aplicado a los modelos W2, Kk y Bk; y el sello UBC es aplicado solo al

modelo Bk.

• Sello Pulverizable, PVC. (Terolan 9700V)[2].

Es un sellador sin solvente de aplicación automotriz.

Naturaleza química: producto a base de resina de PVC, plastificante

ftálico y cargas.

Cuadro 3. Identificación de Peligros, Sello PVC.

Ingestión:

Es irritante para los ojos, puede causar conjuntivitis.

El contato con la piel puede causar irritación ligera cuando el contato es prolongado, puede causar dermatitis.

Es nocivo si se ingiere.

Emergencia General:

Contacto con los ojos:

Contacto con la piel:

Identificación de PeligrosNo representa riesgo alguno si se usa de acuerdo a las condiciones normales de trabajo.


Información importante del sello PVC.

Equipo de protección personal: la norma de OSHA[3] para equipo de

protección personal (29 CFR 1910.132), establece que los empleadores

deben realizar una evaluación de riesgos de trabajo para determinar la

necesidad y la selección del equipo de protección adecuado para cada tarea

que se realiza.

Este producto contiene un componente clasificado como no peligroso

bajo el 40 CFR 261.24.RCRA.

• Sello UBC (Terotex 8500D)[2].

Es un aislante.

Tipo de producto: Obturación

Clase división de peligro: 9[4], (Ver cuadro 4).


53

Cuadro 4. Subdivisiones de la clase 9. Materias que inhanalas en forma de polvo fino, pueden poner

en riesgo la sa lud.

Materias y aparatos que, en caso de incendio, puedan formar

dioxinas .

Materias que des prenden vapores inflamables .

Pi las de l i tio.

Aparatos de s alvamento.

Materias pel igrosas para el medio ambiente acuático, l íquidas .

Materias pel igrosas para el medio ambiente acuático, sól idas .

Microorganis mos y organismos modi ficados genéticamente.

Materias trans portadas a temperatura elevada, l íquidas .

Materias trans portadas a temperatura elevada, s ól idas .

Otras materias que pres entan un ries go durante el trans porte

pero que no s e correspondan con las definiciones de ninguna

otra clas e.

Clase 9,

Materias y

objetos

pel igros os

diversos

Fuente: Autor.

Cuadro 5. Identificación de Peligros, Sello UBC.

Es irritante para el sistema respiratorio.

Contacto con los ojos: El contato puede causar irritación moderada a severa y posibles lesiones.

Contacto con la piel: El contato con la piel puede causar irritación.

Ingestión: Puede causar irritación gastrointestinal, náuseas y diarrea.

Inhalación:

No representa riesgo alguno si se usa de acuerdo a las condiciones normales de trabajo.

Emergencia General:

Identificación de Peligros


Información importante del sello UBC.

Este material es considerado peligroso por la norma de OSHA[3] (29

CFR 1910.1200).


54

Cuadro 6. Información toxicológica, Sello UBC.

Ingredientes peligrosos

Nafta pesada hidrotratada

Óxido de calcio

Carbonato de calcio

Resin poliamída

Isobutirato de 3-benzoiloxi-2,2,4-trimetilpentilo

Piedra caliza

Benzoic acid, C9-11-branched alkyl esters

Phthalic acid esters

Irritante

Irritante, corrosivo ojos

Corrosivo, irritante

Sin registros

Latex copolímero acrílico de vinilo

Polvo irritante

Del desarrollo, riñón, hígado, reproductor

Sin registros

Polvo irritante

Ningún órgano blanco

Dibenzoato de 2,2,4-trimetilpentano-1,3-diilo

Efectos sobre la salud/órgano blanco

Ningún órgano blanco


La función del sello UBC es servir como aislante. El sello UBC no es

aplicado a los otros dos modelos porque su respectivo aislante (sello

estructural) es colocado entre metal y metal en el área de ensamblaje.

Se observa que el sello UBC es nocivo para la salud de los operarios,

si no se utilizan los equipos necesarios de protección que impidan el

contacto directo. Por último, a fin de profundizar lo evaluado inicialmente,

se investigó acerca de las mejoras realizadas en esa área de trabajo. En el

capítulo II se indicó que el operario cuenta con un pedestal, inicialmente

esta solución fue ejecutada por el departamento de ergonomía de la planta,

sin embargo, se evidenció que no se logró eliminar el cien por ciento de

dicha condición, la cual se muestra en el resumen (Ver Anexo A).

5.2. FASE II: Elaborar propuestas para reemplazar el sistema

existente.

Una vez evaluado y analizado el estado actual del área se continúa con

esta fase que busca generar una propuesta de mejora para lograr satisfacer

todas las necesidades de los operarios y de la producción.

Siguiendo con los estudios técnicos, se consideraron dos alternativas a

evaluar mano de obra calificada y equipos robóticos, y así evidenciar cuál


55

de las alternativas es la más viable para la ejecución del proyecto,

basándonos en las condiciones laborales y de producción.

Entre las propuestas que se plantean está la de añadir un segundo

operario para reducir la condición no ergonómica del operario fijo, al

anexar el nuevo operario y al contar con el pedestal existente se elimina la

condición. Pero en este caso, contaríamos con dos operarios con tiempos

prolongados de ocio (esto fue planteado inicialmente), ya que realizarían la

operación alternándose entre un operario y el otro. La condición se elimina

debido a que un primer operario aplica el sello a un número de unidades

(modelo Bk) preestablecidas, al finalizar las unidades establecidas le sigue

el descanso, igualmente mientras este descansa el segundo operario realiza

la operación a un número preestablecido de unidades. En conclusión

incorporar otro operario para eliminar la condición no ergonómica no es la

solución, ya que el operario que realiza dicha actividad tiene diversos

tiempos de ocio en un día de producción.

A continuación se muestra en el cuadro 7, las ventajas y desventajas

entre incorporar mano de obra calificada y equipos automatizados, ya que

por medio de ellas, se podrá tener una mejor visión en cuanto a la opción

más conveniente para la elaboración del proyecto.

Cuadro 7. Ventajas y Desventajas de las Alternativas Seleccionadas.

Alternativas Ventajas Desventajas

Mano de Obra Calificada

_.Permite el ingreso inmediato de un

segundo operario, y sin tener que modificar

el área.

_. Se encuentran expuestos a condiciones no

ergonómicas.

_. Aumento en los tiempos de ocio.

_. Aumento en material no productivo ya que

se incorporara un segundo operario.

Equipos Automatizados

(Equipo Robótico)

_. Bajo costo de inversión ya que se posee la

unidad robótica.

_.Elimina las condiciones no ergonomicas.

_. Elimina tiempos de ocio.

_.Habrá reducción en material no productivo.

_. Se deben realizar modificaciones a la línea

de sello para su implementación.

Fuente: Autor.


56

Luego de analizar cada una de las alternativas, se planteó una serie de

limitaciones las cuales van a definir el aspecto final del proyecto. Dichas

limitaciones o restricciones se enumeran como sigue:

Lista de restricciones:

� El proyecto debe tener un proceso totalmente ergonómico.

� Debe cumplir con el programa de producción estimado por la

empresa.

� Reducción de los costos operativos.

Implementar la unidad robótica, es la alternativa que se adapta más a

los requerimientos técnicos empleados para la mejora del proceso de sello,

esto es debido a que al realizar el proyecto con mano de obra calificada no

cumple con la lista de restricciones. Por lo tanto, se procederá a reubicar al

personal que operaba en la estación de aplicación de sello UBC a otra área,

ya que este será reemplazado por un equipo robótico.

A continuación se muestra el plano de implantación del sistema (Ver

Anexo B y C), planteado para realizar la adaptación del equipo robótico en

la línea de producción. La disposición del robot se designó, debido a las

limitantes del área de trabajo, en el cual se aprecia la distribución del robot

a implementar con respecto a la célula robotizada.

Criterios de seguridad para su implementación.

Célula de seguridad.

Cuando al operario le corresponda ingresar a la célula de seguridad,

los sensores de presencia interrumpirán inmediatamente el mando de la

máquina, de esta manera quedan bloqueados los movimientos del robot.

Dispositivos de seguridad.

El robot cuenta con dispositivos de seguridad para la prevención de

accidentes, unos fines de carrera instalados en la base del robot para

asegurar la protección mientras transcurre cualquier ciclo de trabajo.


57

Figura 26. Limit Switch, base de robot. Fuente: Autor.

Interruptor de emergencia.

Para la seguridad tanto del operario como del robot, el panel frontal

del armario del controlador al igual que la unidad de programación, se

encuentran equipados con interruptores de emergencia, que conllevan al

parado del proceso desconectando todos los dispositivos.

En caso de que el operario pulse algún interruptor, el robot se detiene

inmediatamente en cualquier posición. Además de que el mando o sistema

de control del robot quedan desconectados, también lo hacen los motores

del robot y el accionamiento de sello.

Figura 27. Botón de emergencia del armario de control del robot. Fuente: Autor.


58

Figura 28. Botón de emergencia de la unidad de programación. Fuente: Autor.

Espacio de trabajo del robot seleccionado.

Espacio donde la geometría del robot le permite llegar, esto no

considera si la dinámica del controlador permite resolver para una

interpolación dada.

Figura 29. Espacio de trabajo del robot. Fuente: Manual del equipo.


59

Características.

Énfasis en la capacidad de ahorro de espacio.

Cuadro 8. Rango de movimiento de los ejes.

Ejes

S ±150°

H (+75˚ ̴ -55˚)

V (+145˚ ̴ -115˚)

R2 ±360°

B ±125°

R1 ±360°

Brazo

Muñeca

Rango de

Movimiento

(grados)

Robot SA160-02


Figura 30. Rango de movimiento de los ejes. Fuente: Manual del equipo.


60

5.3. FASE III: Realizar estudio de factibilidad asociados a la

implementación de las propuestas de mejora en la línea de producción.

Giugni y colaboradores, mencionan en su obra, que la rentabilidad de

un proyecto es una medida que permite conocer de una manera anticipada el

resultado global de la operación de un proyecto desde el punto de vista

económico.

Justificación del periodo de estudio.

Para las alternativas se estableció como horizonte al número de

periodos a evaluar de cinco años.

Alternativas para reducción de costos.

Representadas por proyectos cuya implementación producen el mismo

efecto y, por ende, generan los mismos ingresos brutos desde el punto de

vista económico. Los ingresos brutos de las alternativas son los mismos y lo

relevante en la selección es la rentabilidad, por ello, no hace falta incluirlos

en la evaluación económica. Las alternativas se comparan únicamente en

términos de sus costos, para la selección, el objetivo de maximización de

beneficios se consigue a través de la minimización de los costos.

Por consiguiente se procede a realizar la evaluación económica de las

alternativas seleccionadas, con el apoyo de la data de costos suministrada

por la empresa (Ver anexo D); para la realización del proyecto con mano de

obra calificada (alternativa A) y la evaluación con equipos robóticos

(alternativa B).

El factor de capitalización de una cantidad de dinero presente permite

determinar el valor futuro (S) de una cantidad de dinero presente (P), con n

periodos de interés.

El factor de actualización de una cantidad de dinero futura permite

determinar el valor presente (P) de una cantidad de dinero futura o pago


61

simple (S) durante n periodos a una tasa de interés i. El valor de P se

determina descontándole a S los intereses correspondientes.

El factor de actualización de la serie uniforme permite determinar el

valor presente (P) que es equivalente a una serie uniforme de cantidades de

dinero (R) que ocurre durante n periodos a un interés i.

Ya obtenida esta información se procedió a realizar el cálculo del

valor presente neto (VAN) utilizando una tasa de interés del 16,57%

información del Banco Central de Venezuela (BCV).

La fórmula del VAN = Beneficio neto actualizado – Inversión. Siendo:

i =Tasa de interés y n = Nros de periodos.

• Alternativa A: Mano de obra calificada.


62

• Alternativa B: Unidad robótica.

Precio de robot Nachi SA160-02: 7.950 $ = 795.000 Bs.

1 $ = 100 Bs

Estos resultados indican que la mejor alternativa es la B, ya que tiene

un menor costo total equivalente y su selección proporciona ahorros de:

VA(i) > 0: Los ingresos del proyecto superan a los costos, incluyendo

la tasa mínima de rendimiento, en una cantidad de dinero igual al

equivalente a la magnitud del valor actual. En este caso el proyecto genera

una ganancia superior a la mínima exigida. En el anexo E se muestran los

costos operativos de las alternativas seleccionadas, del mismo modo se

muestra en el cuadro 8 la inversión asociada para el desarrollo del proyecto

en un futuro cercano.

Cuadro 9. Inversión del Proyecto. Inversión del Proyecto (Bs.)

Implementación de los equipos robóticos 156.694,23

Total 156.694,23

Fuente: Autor.


63

Materiales requeridos para el desarrollo del proyecto.

Para la adaptación de la unidad robótica en la línea de sello, se ha

procedido a generar una lista de cómputos métricos y memoria descriptiva

(Ver anexo F), necesarios para el desarrollo del proyecto.

5.4. FASE IV: Estandarizar Plan de Mantenimiento Preventivo.

El Machine Ledger (libro mayor de la máquina) da un nuevo enfoque

al mantenimiento como una parte necesaria y vital. Se otorgan los tiempos

requeridos para mantener el equipo, considerándose como una parte del

proceso de manufactura; descripción de la actividad que se debe realizar

junto con el tiempo empleado para ejecutarla. Igualmente incluye el

calendario de mantenimiento preventivo.

Se obtuvo la información necesaria para proponer trabajos preventivos

que eviten las consecuencias o efectos de las posibles fallas, a partir de la

selección adecuada de actividades de mantenimiento. Para ello se realiza

una recopilación de información que implica:

• Hojas de datos y registros de fallas de los equipos críticos.

• Registros de operaciones.

• Opinión del personal de mantenimiento.

Seguidamente la aplicación de las actividades planteadas conduce al

Plan de Mantenimiento Preventivo centrado en la confiabilidad para los

equipos de mayor criticidad.

Luego de la recolección de toda la información se usó el formato

presentado en el Anexo G, para la realización de un registro de

componentes y calendario de mantenimiento al equipo de mayor criticidad,

y en el que se pueden observar varias casillas las cuales serán explicadas a

continuación:

Grupo de componente: Esta es la agrupación de piezas que están

siendo consideradas como un todo.


64

Componente: Este es un componente específico del grupo de

componente.

La finalidad de su realización, es conservar los equipos en condiciones

que cumplan con la función para la cual fueron proyectadas con la

capacidad y calidad especifica. Pudiendo ser utilizados en condiciones de

seguridad y economía, definidos por los requerimientos de producción;

conociendo que con el mantenimiento adecuado se reduce el número de

fallas.

5.5. FASE V: Verificar el funcionamiento del nuevo sistema

robotizado.

Robot Nachi SA160-02.

El robot fue instalado en el taller de simulación de equipos robóticos,

en el cual se le realizaron las pruebas pertinentes para el estudio de este

proyecto. Inicialmente la puesta a punto presento pequeños problemas, se

presentaron fallos y errores en el controlador. La primera prueba que se

realizo fue la verificación de todos sus componentes; en un principio el

controlador me permitía mover el robot en el modo “Teach” y guardar

trayectorias, sin embargo, al cambiar a modo “Automático” se generaba un

error de stop externo, nos percatamos que la señal de stop externo estaba

activada, para solucionar este error se activó el relé que controla la señal de

stop externo (ver figura 28), para poder desactivar la señal. Cuando el relé

no está activo, quiere decir, que el stop externo está activado por ende el

robot no funcionaba en modo automático, debido a que es una de las

condiciones del robot para que funcione en modo automático.


65

Figura 31. Relé de stop externo del robot. Fuente: Autor.

La siguiente prueba que se realizó fue la verificación del

funcionamiento del robot, se simularon las trayectorias para comprobar que

realizara los movimientos correctamente, sin evidenciar ningún tipo de daño

o error en las conexiones eléctricas y mecánicas. Con la ayuda de estas

pruebas se demostró la reducción del tiempo para la aplicación de sello

respecto al operario.


66

Aplicación de sello con el robot.

Velocidad.

Mediante un análisis de campo se calculó la velocidad promedio que

demorará el robot en realizar la aplicación de sello en el modelo Bk,

tomando en cuenta la longitud de uno de sus lados 1,64 m (Ver anexo H).

Tabla 03. Datos de tiempo de aplicación de sello entre un punto a otro.

Velocidad

1 (mm/s)

Velocidad

2 (mm/s)

Velocidad

3 (mm/s)

Velocidad

4 (mm/s)

Velocidad

5 (mm/s)

250 140 180 190 200

Fuente: Autor.

Velocidad promedio: 192 mm/s = 0,192 m/s

= = 8,54

Adicionalmente se evidenció la longitud de alcance del spray de la

pistola, a una distancia de 74 cm entre la boquilla de la pistola y la unidad,

el spray tiene un alcance de:

Tabla 04. Relación entre la presión y la longitud de abarque de la pistola.

Presión: 1300 PSI Alcance: 42 cm = 0,42 m

Presión: 2300 PSI Alcance: 76 cm = 0,76 m

Fuente: Autor.

Se concluye que a mayor presión, mayor es la extensión del sello

aplicar. Para la aplicación de sello mediante la unidad robótica se utilizó

2300 PSI.

La pistola abarca en su aplicación 0,76 m;


67

Entonces,

En conclusión el robot ejecuta la aplicación de sello en un tiempo de

1,09 minuto; 0,23 segundos menos que el operario.

Herramienta.

Se le adaptó un cilindro neumático como herramienta a la muñeca del

robot, la función de este pistón es llegar a los puntos más lejos en los que el

robot debe aplicar sello (Ver anexos H e I), debido a que hay distancias que

el robot no puede alcanzar, de esta manera garantizamos el alcance máximo

del robot; el pistón es accionado mediante una electroválvula. Para la

aplicación de sello se adaptara una válvula dispensadora, que es accionada

al igual que el pistón por otra electroválvula. La longitud del pistón es de

1,15m (ver figura 29).

Figura 32. Cilindro neumático adaptado a la muñeca del robot. Fuente: Autor.

La señal para activar las electroválvulas son generadas por una

función M, la cual se anexa a la programación por puntos, dicha señal

activa y desactiva una salida preestablecida por el fabricante (Ver anexos J

y K). A la salida se le incorporó un relé para que este a su vez accione la

electroválvula. Fue necesario realizar un estudio tedioso para conocer las

salidas preestablecidas por el fabricante.

M105, M1 en la programación, activa la salida física 1600, la cual

activa una electroválvula, señal que indica Sello ON. Para accionar cada

electroválvula se utiliza una señal con una salida distinta, en la figura 30 se


68

visualiza como está conectado el relé con respecto a la tarjeta de salida y la

electroválvula.

Figura 33. Conexión del relé que acciona el sello. Fuente: Autor.

Una de las electroválvulas está ubicada en la parte alta del robot (ver

figura 31) y es la encargada de activar el cierre y apertura del cilindro

neumático que en este caso llamaremos pistón.


69

Figura 34. Electroválvula incorporada. Fuente: Autor.

Programación por trayectorias.

A continuación se observan las programaciones del robot

incorporadas: programa de robot en reposo, programa de purga y programa

de aplicación de sello, con el fin de visualizar las tareas que ejecutará el

robot.

Para la realización del programa robot en reposo (home position), se

graba el punto donde se iniciará la secuencia posteriormente se van

grabando varias posiciones. Para la realización del programa principal se

van grabando varias posiciones las cuales constituyen la realización de la

tarea, también se le incorporan diversas funciones para la activación y

desactivación del sello, una vez finalizado la aplicación de sello se coloca

en el programa fin del ciclo, con este procedimiento se realizan los

cordones de sello deseados.


70

Figura 35. Programación por puntos, Home Position 001. Fuente: Autor.

Figura 36. Programación por puntos, Purga larga 008. Fuente: Autor.


71

Figura 37. Programación por puntos, Pin Position 099. Fuente: Autor.


72


73

Figura 38. Programación por puntos, Aplicación de Sello 025. Fuente: Autor.

Ciclo del robot.

Se elaboró un diagrama de flujo para visualizar la interacción entre el

robot y el operario. Ciclo de trabajo del robot, cuando funciona y ejecuta

sus tareas correctamente; y cuando el robot presenta fallas. Si el robot

presenta fallas el operario debe ejecutar las medidas descritas en el

diagrama.


74

Figura 39. Diagrama de flujo del robot. Fuente: Autor.


75

Acoplamiento entre el robot y el transportador.

Para la instalación de la unidad robótica en el área se deben acoplar

las señales del robot con las del transportador aéreo que se encuentra en la

línea de sello, este transportador es controlado con un PLC de Allen

Bradley. En el anexo L se encuentra la programación creada en escalera de

la interacción entre el robot y el transportador.

Para la elaboración del algoritmo de control, se utilizó el Software de

programación RSLogix 5 de Allen Bradley. En la ventana principal, editor

de Ladder, se elaboró el diagrama escalera de la secuencia a seguir por el

proceso, este posteriormente debe ser cargado al procesador del autómata

programable para su implementación en campo.

CONCLUSIONES

La realización de este proyecto, ayudó a conocer ampliamente una de

las aplicaciones de la robótica industrial, tomando en cuenta que la

automatización y el control de cualquier proceso en la actualidad es uno de

los grandes retos para la ingeniería. Cada día se irán implementando

tecnologías más complejas, por lo que tendremos que estar capacitándonos

para enfrentarlas y desde luego adecuarnos a las necesidades de la planta.

Al evaluar la situación actual del proceso de aplicación de sello UBC

en Chrysler de Venezuela L.L.C se determinó que el proceso se realiza en

condiciones no ergonómicas, concluyendo que existe una necesidad de

implementar una automatización del proceso que permita brindar mejoras.

Posteriormente se realizó la factibilidad del proyecto, dando paso a la

escogencia de la mejor alternativa siguiendo los requerimientos de la

empresa, y la elaboración de un presupuesto para realizar la mejora.

Se proyectó la propuesta para la solución de la problemática

planteada, logrando así incorporar la unidad robótica. La propuesta fue

aceptada por la empresa y el robot fue instalado en el área de simulación en

el cual se comprobó la reducción del tiempo para la aplicación de sello

respecto al operario; adicionalmente aporta mejoras en cuanto a la

ergonomía, seguridad y elimina tiempos de ocio de los operarios que

realizan este proceso.

Se analizó el proceso de la aplicación de sello mediante el robot para

elaborar un diagrama de flujo y así entender de manera general la secuencia

a seguir. Finalmente la interacción entre la unidad robótica y el

transportador aéreo se efectuó utilizando el PLC que controla el

transportador aéreo.

RECOMENDACIONES

• Generar un plan de operaciones y actividades para llevar a cabo el

proyecto sin mayor contratiempo y de manera organizada, esto

definiendo tiempo de ejecución de cada actividad y responsables.

• A la hora de la implementación, asegurarse de contar con todos los

elementos planteados en la memoria descriptiva y seguir los

estándares del código eléctrico nacional, en cuanto a las normativas

para el cableado se refiere.

• Una vez instalado el robot en la línea de sello, se sugiere permanecer

implementando mejoras continuas (Kaizen) en el área, basándose en

la filosofía del WCM (World Class Manufacturing por sus siglas,

Manufactura de Clase Mundial).

• Es conveniente una vez implantado, ofrecer información y cursos de

capacitación a todo el personal que labore en el área con el fin de

que se encuentren en condiciones de solucionar cualquier tipo de

inconveniente que se presente con el equipo robótico.

• Se recomienda una evaluación constante al funcionamiento luego de

su implementación, con la finalidad de comprobar constantemente el

correcto funcionamiento, así como solucionar anomalías que se

puedan presentar y garantizar la satisfacción de la empresa, así como

la de los trabajadores.

• Con el propósito de garantizar un buen proceso se debe seguir el plan

del mantenimiento preventivo, realizando una purga diaria al

dispositivo dispensador de sello.

Recomendaciones.

78

• Mantener un stock de repuestos para la reparación del equipo

robótico.

• Se sugiere acoplar las tareas de aplicación de sello PVC para

eliminar el 100% de las condiciones no ergonómicas en la línea de

sello.

REFERENCIAS

Bibliográficas.

[1]: Según lo dispone Chrysler Corporation Venezuela Assaembly

Plant. 2013 “BK” Pain Shop program frition drive, hain-on edge & E-coat

lifter conveyors. Maintenance manual DMW JOB 12-21215 (Book 1 of 4).

[2]: Material Safety Data Sheet ( MSDS), Hoja de Datos de Seguridad,

Área: Sello. Chrysler de Venezuela L.L.C. (MSDS de fecha 05 de Marzo

del año 2013), (Book).

[3]: Seguridad en el trabajo.

[4]: Clase 9, Sustancias peligrosas varias.

• AR Control Electrical Service Manual (Nachi). Suministrado por

Chrysler de Venezuela.

• Manual de Servicio de Robot Nachi 160-02 de Uretano (02).

Suministrado por Chrysler de Venezuela.

• Manual de Robot Nachi de Electropunto (03). Suministrado por

Chrysler de Venezuela.

• Manual de operación e instalación de Robot Nachi en Electropunto

(04). Suministrado por Chrysler de Venezuela.

Electrónicas.

Cambray (1999). Manual para la robotización de los procesos

industriales:

http://oreon.dgbiblio.unam.mx/F/76TV1JGRLP1MVQ22SFMQ7UMCJULFAYD9X87TP5M5QXI4

IMYBXQ-09338?func=full-set-set&set_number=945056&set_entry=000085&format=999.

Consulta, Enero 2014.

Gutiérrez (2011). Integración de un robot en una línea de

producción automotriz aplicando soldadura MIG:

http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/8684/218.pdf?sequence=1. Consulta,

Febrero 2014.

Referencias.

80

Quebrado (2007). Los robots en la industria:

http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/231104/491/Los%20robots%20en%20la%20i

ndustria.pdf?sequence=1. Consulta, Febrero 2014.

Ramírez (2006). Comunicaciones. Aplicación de la fibra óptica en

un robot industrial de pintura:

http://oreon.dgbiblio.unam.mx/F/76TV1JGRLP1MVQ22SFMQ7UMCJULFAYD9X87TP5M5QXI4

IMYBXQ-15786?func=full-set-set&set_number=944760&set_entry=000055&format=999. Consulta, Enero 2014.

A N E X O S

Anexos.

82

ANEXO A

Mejora en la linea de sello.

Fuente: Chrysler de Venezuela L.L.C. 2013.

Anexos.

83

ANEXO B

Plano de implantación del robot en la linea de sello.


Anexos.

84

ANEXO C

Plano de la distribución del robot en la célula robotizada.

Fuente: Autor.

Anexos.

85

ANEXO D

Data de costos.

Data de costosPilar de Despliegue de Costos WCM

Abril 2011

En BsF

Premisas:

F. nomina Dec-14

Incremento

Beneficios

Diario

0.95 1 1.7 2

CargoCosto de Hr-Hb

Normal

Costo de

Hr-Hb Sob.

Diurno

Costo de

Hr-Hb Sob.

Nocturno

Costo de

Hr-Hb Sob.

Sábado

Costo de

Hr-Hb Sob.

Domingo

Operario Directo 257.48 244.61 257.48 437.72 514.96

Operario Indirecto de Mantenimiento 269.92 256.42 269.92 458.86 539.83

Operario Indirecto de Calidad 269.92 256.42 269.92 458.86 539.83

Operario Indirecto de Materiales 269.92 256.42 269.92 458.86 539.83

Supervisor (***) solo ing de procesos 476.22 452.41 476.22 809.58 952.45

Promedio Nomina Diaria 262.79 249.65 262.79 446.75 525.59

Promedio Nómina Mensual 429.60 408.12 429.60 730.32 859.20


Anexos.

86

ANEXO E

Cálculos de rentabilidad.

Antes de la Mejora

Después de la MejoraNombre

de la PiezaCódigo Nachi Descripción Cantidad Rango Precio

Grease OPTIMOL PD0 5K/g can 5Kg A $202,00Grease OPTIMOL PD2 5K/g can 5Kg A $202,00Battery SA130-LB*-A SA130 - LB*-A (*=1,2,3) 1(set) A $37,00PCB UM870-10 (UM850,UM802,UM842) 1 A $8.944,00

Costo Total 9.385,00$

Costo Total Bs. 938.500,00

Bs. 943.725,47

Bs. F 427.674,28

ModeloN° de

Personas

Sueldo Base del

OperarioCosto por Día

Días

LaborablesImporte Total

BK 1 Bs. F 257,48 Bs. F 1.943,97 220

Pilar Despliegue de Costos WCM

Beneficio - Costo

Importe Total

14400 129,6 Bs. F 0,16 Bs. F 435,46 Bs. 5.225

Potencia

(watts)

Consumo por

Día

(Kw.h/día)

Costo

watts por hora Costo por Mes Costo por Año

Cálculo del Costo y Ahorro Mano de Obra

Fuente: Autor.

Anexos.

87

ANEXO F

Memoria descriptiva para la ejecucion del proyecto.

Dpto Mantenimiento

COMPUTOS METRICOS

PROYECTO: INSTALACIÓN DE ROBOT NACHI

ITEM DESCRIPCIÓN UNIDAD CANT

INSTALACIONES MECÁNICAS1 Suministro e instalacion de placas para la base 6" x 6" 1/4''. Unid 12

2Suministro de ramplug para concretro Kwik Bolt 3 en Acero al Carbón de 3/8" de diámetro y 3" de longitud. Especificaciones: KB3 3/8 x 3 N°Parte: 00282522. Co n su respectiva tuerca y arandela.

Unid 24

3Suministro e instalacion de columna para cercado con tubo cuadrado hueco de 2" X 2", 6m. Según especificaciones. Ver anexo A.

Unid 4

4 Suministro de pletinas de 2" de ancho x 1/8" de espesor. 6m. Según especificaciones. Ver anexo A. Unid 3

5 Suministro de tornillos Allen 3/8" x 1/2", con su respectiva tuerca, 2 arandelas por tornillo. Unid 44

6 Suministro de electrodos 6011, 6013. 1/8, 3/32. SUT7 Suministro de ángulos tipo L, 1" x 1" 1/8. 6m Unid 12

8Suministro e instalacion de metal expandido tipo 1'''. Rombo 25,20mm x 63mm; 3,20mm de espesor x 3,20 de ancho. Ver anexo D.

Unid 10

9 Instalación de bisagras para puerta 2". Unid 310 Instalación de pasador. SUT 1

11 Suministro y aplicación de pintura en la cerca de seguridad (Fondo anticorrosivo y 2 capas de color). SUT12 Instalacion plancha, base de robot. SUT

13Suministro de ramplug para concretro Kwik Bolt 3 en Acero al Carbón de 3/4" de diámetro y 4 3/4" de longitud. Especificaciones: KB3 3/4 x 4 N°Parte: 00282535. Co n su respectiva tuerca y arandelas.

Unid 8

14 Tornillo Allen x 20 mm de diametro (NC) x 3" de longitud x HN x Grado 8. Unid 8

15 Extension para la pistola. SUT

INSTALACIONES DE ACOMETIDA ELECTRICA16 Suministro e instalación de cable ST calibre 4/0 10 AWG. m 53

17 Instalación de bandejas portacables de hierro, para cables eléctricos entre controlador y robot 6,5". 3m Unid 118 Suministro de electrovalvula 5 vias 2 posiciones 3/4". Unid 119 Suministro en instalación de valvula dispensadora Norson modelo: HIVSCCE20. Unid 120 Manguera para toma neumatica 6 mm de diametro. m 6

21Instalación de caja metálica de ancho 30cm de alto 30cm y profundidad 15cm, con puerta para el tablero éctrico del robot.

SUT 1

22 Suministro e instalación de tubería flexible de 3/4". m 423 Suministro de presestopa de 3/4". Unid 124 Suministro de pulsadores. SUT25 Suministro de borneras. Unid 2026 Suministro de canaletas para tablero electrico. Unid27 Suministro de cable TW de calibre 16 AWG. m 528 Suministro de sensor limit switch con su respectivo cable, ingreso a la cerca de seguridad. Allen-Bradley. Unid 129 Suministro de sensor inductivo con su respectivo cable, señal de activacion del robot. Unid 2

ÁREA DE SELLO INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ROBOTICA30 Suministro de toma trifásica 480V. SUT31 Desinstalación de las barras protectoras que se encuentran instaladas en el área. SUT32 Realizar la instalación de una unidad robotica de la familia NACHI. SUT33 Arranque y puesta a punto de la unidad robotica. SUT

LIMPIEZA Y BOTE DE RESIDUOS GENERADOS34 Limpiar y botar los residuos de basura generados en el área de trabajo. SUT

Anexo F1

Cómputos métricos. Fuente: Autor.

Anexos.

88

Anexo F2

Listado de piezas, instalación mecánica. Fuente: Autor.

Anexos.

89

Anexo F3

Fabricación. Fuente: Autor.

Anexos.

90

Dpto Mantenimiento

PROYECTO: INSTALACIÓN DE ROBOT NACHI

ITEM DESCRIPCIÓN

INSTALACIONES MECÁNICAS

1Suministro de ramplug para concretro Kwik Bolt 3 en Acero al Carbón de 3/4" de diámetro y 4 3/4" de longitud. Especificaciones: KB3 3/4 x 4 N°Parte: 00282535 para el anclaje de la unidad robotica en el area.

Realizar la instalación de la unidad robótica nachi, en el área de sello. Incluye todas las actividades del item 4.

Instalación de arandelas con sus tornillos para la fijación de la unidad robótica en el área.

TALLER DE INGENIERÍA INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ROBÓT ICA NACHI2 Desinstalación de las barras protectoras que se encuentran instaladas en el área, incluye corte de los pernos de anclajes de las columnas.

ÁREA DE SELLO, INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ROBÓTICA NA CHI3 Instalación del brazo robótico.

Levantar y ubicar las columnas de la cerca de seguridad como se muestra en el anexo .Realizar 2 perforaciones por cada columna utilizando como plantilla la base de las columnas, utilizando taladro con broca de carburo de3/8" de diámetro.Calzar con cuñas las bases de las columnas

Anclar con ramplug para concretro Kwik Bolt 3 en Acero al Carbón de 3/8" de diámetro y 3" de longitud. Especificaciones: KB3 3/8 x 3 N°Parte: 00282522, las columnas de la cerca.

Suministro e instalación de abrazaderas con sus tornillos para la fijación de la cerca de seguridad de 3/8".4 Instalar el limit switch en la viga superior de la puerta de la cerca de seguridad.

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ÁREA DE SELLO, TOMA TRIFÁSICA 480V

5 Suministro e instalación de cable ST de calibre 4/0 10 AWG, para la instalación de la toma trifásica.

ÁREA DE SELLO, INSTALACIÓN DE LA UNIDAD ROBÓTICA NA CHI6 Instalación de bandejas portacables de hierro para la instalación eléctrica entre la unidad robótica SA160-02 NACHI y el controlador AR.

Instalación eléctrica del robot, realizar la conexión eléctrica desde el controlador AR al robot.7 Instalación de tablero eléctrico, para realizar la conexión con el controlador.

Suministro e instalación de tubería flexible de 3/4", para realizar la conexión entre el tablero eléctrico con el controlador AR NACHI.Realizar la conexión eléctrica desde el tablero eléctrico al controlador AR.

8 Realizar la instalación de los accesorios y demás componentes necesarios para el correcto funcionamiento del robot.9 Arranque y puesta a punto de la unidada robótica, activación y verificación del correcto funcionamiento eléctrico del robot.10 Realizar los pasos de verificación y pruebas de la aplicación de sello.

LIMPIEZA Y BOTE DE RESIDUOS GENERADOS11 Limpiar y botar los residuos de basura generados en el áreas de trabajo.

MEMORIA DESCRIPTIVA

Anexo F4

Memoria Descriptiva. Fuente: Autor.

Anexos.

91

ANEXO G

Plan de Mantenimiento Preventivo (Machine Ledger).

Anexo G1

Plan de Mantenimiento Preventivo. Fuente: Autor.

Anexos.

92

Anexo G2

PM Calendar. Fuente: Autor.

Anexos.

93

Anexo G3

Reseña Histórica. Fuente: Autor.

Anexos.

94

ANEXO H

Longitud del modelo Bk en milimetros.


Anexos.

95

ANEXO I

Alcance del robot con la herramienta completamente estirada.

Fuente: Autor.

Anexos.

96

ANEXO J

Mapa de variables, Robot Nachi 160-02.

Pin No. I/O name Pin No. I/O name

1 1 0000

2 2 0001

3 3 0002

4 4 0003

5 5 0004

6 6 0005

7 7 0006

8 8 0007

9 9 CIAC1-1 (com)

10

11

12

13

14

15 Pin No. I/O name

16 1 0008

17 2 0009

18 3 0010

19 4 0011

20 5 0012

21 6 0013

22 7 0014

23 8 0015

24 9 CIAC2-1 (com)

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

Usa

do

en

el c

on

tro

l del

sis

tem

a re

gula

do

r d

el r

ob

ot.

CNIN-1 (DC24V) TBI1-1 (AC120V)

TBI2-1 (AC120V)

Anexo J1 Built-in PC-1 Terminal I/O Secuenciado, tabla-1 (UM887-1).


Anexos.

97


1 1 2208

2 2 2209

3 3 2210

4 4 2211

5 5 2212

6 6 2213

7 7 2214

8 8 2215

9 9 COAC1-1 (com)

10

11

12

13

14

15 Pin No. I/O name

16 1 1600

17 2 1601

18 3 1602

19 4 1603

20 5 1604

21 6 1605

22 7 1606

23 8 1607

24 9 COAC2-1 (com)

25

CNOT1-1 (DC24V) TBO1-1 (AC120V)

TBO2-1 (AC120V)

Usa

do

en

el c

on

tro

l del

sis

tem

a re

gula

do

r d

el r

ob

ot.

Anexo J2

Built-in PC-1 Terminal I/O Secuenciado, tabla-2 (UM887-1). Fuente: Manual del equipo.

Anexos.

98


1 0600 1 0100

2 0601 2 0101

3 0602 3 0102

4 0603 4 0103

5 0604 5 0104

6 0605 6 0105

7 0606 7 0610

8 0607 8 0611

9 0700 9 CIAC1-2 (com)

10 0701

11 0702

12 Outside starting

13 Outside stopping

14Outside running

provision limit

15 Safety plug

16 0703 Pin No. I/O name

17 Free 1 0608

18 Free 2 0609

19 Free 3 0610

20 Free 4 0611

21 Free 5 0612

22 Free 6 0613

23 Free 7 0614

24 Free 8 0615

25 Free 9 CIAC2-2 (com)

26 Free

27 P24 (com)

28 P24 (com)

29 CIDC1-2 Reserved

30 CIDC1-2 Reserved

31 CIDC1-2 Reserved

32 Free

33 Free

34 P24 (com)

CNIN-2 (DC24V) TBI2-1 (AC120V)

TBI2-2 (AC120V)

Anexo J3


Anexos.

99


1 2108 1 1608

2 2109 2 1609

3 2110 3 1610

4 2111 4 1611

5 2112 5 1612

6 2113 6 1613

7 2114 7 1614

8 2115 8 1615

9 CODC1-2 (com) 9 COAC1-1 (com)

10 CODC1-2 (com)

11 2200

12 2201

13 2202

14 2203

15 2204 Pin No. I/O name

16 2205 1 1700

17 2206 2 1701

18 2207 3 1702

19 CODC2-2 (com) 4 1703

20 CODC2-2 (com) 5 1704

21 Free 6 1705

22 Free 7 1706

23 Free 8 1707

24 Free 9 COAC2-1 (com)

25 Free

CNOT1-2 (DC24V) TBO2-1 (AC120V)

TBO2-2 (AC120V)

Anexo J4


Anexos.

100

ANEXO K

Rack del Controlador AR.

Anexo K1

Tableros AC I/O. Fuente: Manual del equipo.

Anexos.

101

Anexo K2

Tableros DC I/O. Fuente: Manual del equipo.

Anexos.

102

ANEXO L

Programa en RSLogix5.

Anexos.

103

Anexos.

104

Anexos.

105

Anexos.

106

Anexos.

107

Anexos.

108

Anexos.

109

Anexos.

110

Anexos.

111

Anexos.

112

Anexos.

113

Anexos.

114

Anexos.

115

Anexos.

116

Anexos.

117

Anexos.

118

Anexos.

119

Anexos.

120

universidad josÉ antonio pÁez - biblioteca … · ser una empresa de manufactura de clase mundial...

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