Álvaro Pérez Ángel
alperez@misena.edu.co
ABSTRACT
To improve the productive processes in the companies, can pose alternatives that reduce the time and the resources use. One pose can be the introduction of a machine that will improve the performance in the difficult tasks and resources- consuming. In the grease fittings construction process, identified two important factors to improve: the shaving separation and the recovery of the refrigerated oil used in the process. Go through the products design methodology and the use of design and simulation software, develops the proposal about an improvement process in a very important exportation company, located in Rionegro Town.
Keywords: product design, grease fittings, CAE
RESUMEN
Para mejorar los procesos productivos en las empresas se pueden plantear alternativas que disminuyan tiempos y el uso de recursos. Una alternativa puede ser la introducción de una máquina que va a mejorar el rendimiento en tareas engorrosas y que consuman recursos. En el proceso de fabricación de graseras se identifican dos factores importantes por mejorar: la separación de la viruta y la recuperación del aceite de refrigeración empleado en el proceso. A través de la metodología de diseño de productos y el empleo de software de diseño y simulación se desarrolla la propuesta de mejora para una importante empresa exportadora, ubicada en el municipio de Rionegro.
Palabras clave: diseño de productos, graseras, CAE
I. INTRODUCCIÓN
Los procesos de fabricación o manufactura en las empresas generan residuos que en algunas ocasiones dificultan el trabajo, pues estos residuos quedan adheridos a los productos. Esto se presenta con mucha frecuencia en los procesos de corte y pulido de metales. En el caso de la fabricación de graseras los residuos generados están constituidos principalmente por dos elementos: aceite y viruta. La limpieza de los productos y la recuperación del aceite empleado en los procesos de corte son parte integral del proceso eficiente de manufactura.
Las graseras de lubricación son elementos de gran utilidad para mantener y alargar la vida útil en los mecanismos de las máquinas en general, ya que permiten el acceso de lubricante a las máquinas en sus componentes móviles críticos, como es el caso de rodamientos ensamblados en chumaceras, bujes, etc.
La lubricación genera una capa fina que reduce la fricción producida por el contacto directo entre dos superficies metálicas, además de disipar el calor y dispersar contaminantes. De ahí la importancia de la fabricación de las graseras y de la limpieza que debe tener el producto una vez se va a ofrecer al cliente.
En la empresa Golden Hawk Industries, ubicada en el municipio de Rionegro (Antioquia), se están estudiando alternativas para mejora del proceso productivo y específicamente en el tema de la limpieza de los productos, pues actualmente es una tarea que se convierte en un cuello de botella por el tiempo y recursos que demanda. Esto permitiría mejorar la productividad a través de la reducción de tiempos y costos de producción.
Para presentar una propuesta adecuada a las necesidades de la empresa, se ha realizado un diseño enmarcado por la metodología de diseño de productos con el fin de desarrollar un proceso completo que contemple todas las posibilidades. Además, se realizan las simulaciones de los componentes críticos del diseño con el apoyo del software CAD.
II. OBJETIVO GENERAL
Diseñar una máquina cuya función sea limpiar las graseras de viruta y aceite adheridos durante la fabricación, para luego darle continuidad al proceso de ensamble a las graseras.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Recopilar información sobre graseras, aceites, máquinas, productos de limpieza, sistemas de limpieza, productos químicos.
• Identificar las propiedades físicas y químicas del material para elaboración de graseras con el fin de determinar el mejor procedimiento de limpieza.
• Diseño preliminar de la máquina para que sea aprobada por el cliente y pueda obtenerse la mejor propuesta.
• Elaborar los planos de la máquina aceptada por el cliente para que se tome la decisión de fabricarla.
III. DISEÑO DEL CONCEPTO.
Se realizó la definición de los requerimientos del cliente a partir de la información obtenida en las visitas y entrevistas acordadas con este, además de la observación del proceso productivo. Se identificaron 23 aspectos principales que debían ser tenidos en cuenta para abordar el diseño y se les dio un peso específico según su importancia relativa. Luego, con el fin de establecer las especificaciones del se procedió a evaluar las especificaciones objetivo (grado en el cual el producto satisface las necesidades del cliente) a través de una matriz necesidad vs métricas.
En la generación del concepto se desarrolló el método de caja negra en el cual un problema general complejo se descompone en un conjunto de problemas puntuales más sencillos o discretos. Para la selección del concepto se evaluaron una serie de alternativas a través de unas matrices que permiten evaluar diferentes opciones de solución y filtrarlas para obtener la mejor solución posible.
Figura 1. Diagrama de funciones
Posteriormente se pasa a la elaboración de la arquitectura del producto, la cual es apoyado por el CAD, en este caso se han empleado los programas SolidWorks y Autodesk Inventor. Estos facilitan la inspección de los componentes seleccionados y su funcionalidad dentro del diseño. La simulación de los elementos de la máquina entrega información que permite validar la forma y la selección de los materiales de cada componente del diseño, o si es del caso, permite replantear ese diseño de elementos que en la etapa de boceto y de generación del concepto no podrían ser tenidos en cuenta.
Figura 2. Simulación de eje pricipal
IV. CONCLUSIONES
Con el uso de CAD y CAE se puede optimizar el desarrollo de las ideas, pues estos software permiten hacer revisiones y modificaciones en una forma más ágil y rápida de la que se ha hecho anteriormente en donde solo se empleaban programas de dibujo para plasmar las ideas, teniendo inconvenientes al momento de la fabricación y del ensamble de las máquinas, razón por la cual se hacía más probable la necesidad de improvisar para corregir los defectos de fabricación.
El software CAD y CAE permite al cliente previsualizar la funcionalidad del producto que está evaluando para la compra, por lo que se ve que las herramientas no sólo son una herramienta para el diseño y la selección de mejores opciones para este, sino que también permiten ofrecer al cliente un mecanismo interactivo para la evaluación del producto.
Figura 3. Simulación cubierta de la máquina
El paso a seguir es la automatización de la máquina, lo que le dará al diseño mayor funcionalidad y al proyecto un nivel de desarrollo mayor.
