TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INGENIERÍA INDUSTRIAL Análisis de desarrollo de manual de mantenimiento para Control Numérico Computarizado (CNC) en el Instituto Tecnológico de Los Mochis ITLM
Profesora: Ing. Anayanci Liliana López Larragan
Equipo #4: Gutiérrez Iturrios Rosa Angelica Zúñiga Valle Mónica Deyanira Patrón Narcio Karla María Muñoz Acuña Juan Antonio Félix Quintero María José Miranda Francisco
Grupo: 556
Los Mochis, Sin. A 17 de Mayo Ma yo de 2018
ANTECENDETES Uno de los elementos que ha jugado un papel fundamental en el desarrollo tecnológico en el mundo ha sido el Control Numérico Computarizado (CNC), el cual ha afectado directamente en el desarrollo industria. El control numérico computarizado (CNC) tuvo origen principio de los años 50 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), siendo en ese mismo lugar donde se automatizó por primera vez una gran fresadora. En esta época, las computadoras estaban en sus inicios, y eran tan grandes que el espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la máquina. (Peters, 2013) Pero existen datos históricos aún más antiguos que fue mucho antes de l a segunda guerra mundial “su inicio fue en la revolución industrial en 1770, las maquinas eran operadas a mano, al fin se tiende más y más a la automatización, ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados. En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrolló la computadora electrónica. En los 50´s se usó la computadora en una máquina herramienta. No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción. En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores. Hacia 1942 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones. (MCNC, 2014) Aun así, todo este tiempo evolutivo y de cambios significativos que tuvo la tecnología ayudando a lo que es el control numérico computarizado (CNC) a mejorar considerablemente su funcionalidad u eficiencia de las cuales según Gracia en su libro existieron 39 unidades en 1965 de máquinas de control numérico (CN) en el mercado, en 1969 aumento a 860, de las cuales el 40% eran tornos. Todas estas máquinas son identificadas como de primera generación y esta era programada en un lenguaje de muy bajo nivel, el cual requería requería la especialización del programador para su utilización. utilización. (Gracia, 2016). Pasó mucho tiempo después, hasta que los primeros equipos de control numérico con electrónica de válvulas, relés y cableados, tenía un volumen mayor que las propias maquinas herramientas, con una programación manual en lenguajes maquina muy complejo y muy lenta de programar. Hasta que hoy en la actualidad con la mejor de los microprocesadores las máquinas de control numérico computarizado (CNC) son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los 3 ejes para ejecutar trayectorias
tridimensionales con las que se requieren para el maquinado de moldes y troqueles. En una máquina de control numérico computarizado (CNC) una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo. Una vez programada la maquina esta eje cuta todas las operaciones por sí solo, sin necesidad de que el operador este manejándolo. En el caso de una industria o n taller, esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea más productivo. (Peters, 2013) Mientras más intervención humana fue quitada del equipo de operación, controles humanos, la accesibilidad del operador a proceso se ha minimizado. Estos procesos son tales como corte con alambre eléctrico, corte con láser y maquinado a alta velocidad que puede ser imposible sin el control numérico. Ahora, las maquinas se programan directamente, en lugar de hacerlo a través de una cinta perforadora como habitualmente se hacía antes de los noventa. Logando todo está que haya una gran reducción de los costos y a la simplificación de la programación. (Pollak) Todo ello haciendo relación con el Control Numérico Computarizado (CNC) que se encuentra en el taller industrial del instituto tecnológico de los Mochis (ITLM). Jaime Zaragoza Apoyado por el Sr. Víctor Toledo que presidio el patronato “ pro-instituto tecnólogo” fueron los visionarios que gestionaron el Instituto Tecnológico Regional, eso inicio en el año de 1974 y dos años después en julio de 1976 ya se estaba poniendo la primera piedra y el 14 de noviembre de ese mismo año, el presidente de ese entonces entregaba la primera etapa del Instituto Tecnológica. Fui así el día 5 de septiembre de 1976 cuando el Instituto Tecnólogo de Los Mochis (ITLM) surgió. Se empezaron adquirir los materiales didácticos y con el paso de los años se fue expandiendo la construcción de aulas, nuevas carreras y talleres para las distintas carreras. Con respecto al taller industrial se hicieron inversiones en máquinas de control numérico computarizado (CNC), trayendo consigo la gestión de mantenimiento. La gestión de mantenimiento existe desde que el hombre inicio con la elaboración de sus propias herramientas para agilizar las actividades laborales; el cual consiste en un proceso de supervisión de los recursos de mantenimiento para que la organización no experimento tiempos de inactividades por equipo rotos o gastos de dinero en procedimientos de mantenimiento ineficientes.
Así como también en el proceso administrativo se encuentra la fase mecánica subdivida en la planeación y organización. Mientras que en la fase dinámica esta la dirección y control. Por lo que un adecuado manteamiento puede asegurar la durabilidad del equipo o maquinaria en función correcta. Siendo así que el Control Numérico Computarizado (CNC) necesita de un mantenimiento diario, semanal, mensual y anual.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA “Dentro de la ingeniería industrial existe diversidad de procesos de manufactura, dentro de los cuales están el manejo de maquinaria para el mecanizado, moldeado y cualquier otro método en el que los materiales adquieran características específicas para un fin determinado para su posterior uso dentro de la industrial o como producto para una parte de mercado.” (Gómez, 2015) En la retícula de la carrera de Ingeniería Industrial, los procesos de manufactura son una base dentro de la cual se basa parte de la carrera, de acuerdo con las industrias en la actualidad. Los procesos de manufactura a nivel industrial requieren diferentes procesos de acabado según el material y según el proceso mecanizado. En el taller de industrial se detectó que el equipo de Control Numérico Computarizado (CNC) tenía problemas de mantenimiento ya que un encargado nos dio a conocer que no funciona la pantalla, provocando así que no se vean al 100% como se está realizando un trabajo. Otro punto importante del problema encontrado es que de igual manera no funciona la tarjeta, esto provoca fallas en la máquina y como consecuencias existen errores en el trabajo que se está ejecutando. Por tal motivo los estudiantes del tecnológico no pueden desarrollar sus prácticas o trabajos que se les encargan en ciertas clases cursadas. Provocando así que los estudiantes no tengan las herramientas adecuadas para trabajar logrando así gastos innecesarios para el estudiante. Por otro lado, los estudiantes de nuevo ingreso al igual que los egresados no tendrán el conocimiento del funcionamiento de la fresadora por su falta de mantenimiento, logrando así que no tengan experiencias en máquinas industriales. Obteniendo así grandes desventajas en el ámbito laboral por la competencia que existe hoy en día. Finalmente, algunas desventajas que presenta el problema es tener estos equipos en mal estado es que al estar el equipo fuera de funcionamiento, el plantel tendría un activo no productivo. Por otra parte, el personal docente estaría con tiempos muertos o se tendrían que adaptarse.
Por lo cual se desea proponer un plan de mantenimiento para la máquina de Control Numérico Computarizado (CNC) para así poder solucionar el problema de la falta de mantenimiento, así como también mantener en mejores condiciones dicho CNC.
OBJETIVOS Objetivo General
Desarrollar un esquema de mantenimiento para la conservación del Control Numérico Computarizado (CNC)
Objetivos Específicos
Implementar actividades de conservación al equipo para la reparación y conservación del Control Numérico Computarizado
Obtener conocimientos de las capacidades y requerimientos que necesita el equipo
Difusión de la buena práctica del uso del equipo
JUSTIFIACIÓN La propuesta de un plan de mantenimiento para la solución a este problema es una recomendación para considerar el acceso, uso y manutención del equipo de taller que se requiere. Estableciendo lineamientos en el principio y fin de la actividad y restableciendo un mantenimiento periódico de acuerdo con las ne cesidades que disponga el equipo. Con el fin de evitar la falta de equipos, requiriendo el apoyo tanto del personal docente, como de los alumnos del Instituto Tecnológico de Los Mochis (ITLM) que son los principales interesados en la disposición de ellos para dichas prácticas que resulten durante clases de ingeniería. “Consiste en una revisión o inspección periódica del funcionamiento de la máquina y la localización de posibles daños sufridos durante un tiempo de uso. Este tipo de mantenimiento supone que las piezas se desgastan y sufren daños, por lo que se lleva a cabo una verificación detallada que permite identificar los posibles reemplazos de partes y así tener el control sobre los tiempos de trabajo.” Ing. Leandro Torres, 2014. Esto con el objetivo de evitar errores a los trabajos que se realice por los estudiantes que necesiten hacer uso de los equipos. El cual tendrá grandes beneficios el mantenerlos en buenas condiciones para las personas o estudiantes que deseen realizar alguna actividad, uno de los beneficios será, la realización de prácticas sin tener inconvenientes durante el proceso ya que esto podría contener grandes resultados cuando los alumnos se enfrenten con situaciones similares, ellos estarán más preparados para cualquier empleo, incluso residencies. Esto puede garantizar que sea aún más competente el alumno ya que debido a los grandes avances tecnológicos, las empresas casi exigen personas que sean capaces de resolver problemas, y por si fuera poco que sean capaces de hacer buen uso de equipos como las que el control Numérico Computarizado (CNC) tiene en existencias y por consecuencia de que dichos equipos se encuentren disponibles y confiables, aquella persona que haga uso de ellos tendrá la seguridad de realizar prácticas sin la preocupación de que pase algo sin dejar otro punto muy importante es que se pueden evitar contratiempos para cualquier tarea a realizar, además el instituto mantendrán un activo en uso eso significa que no será en vano el costo que fue el crear un taller de estos. Al aplicar este proyecto requerirá cierta inversión a cada uno de los equipos, ya sea para que especialistas reparen los daños, esto implicará costos para el cambio de pantalla, y hacerle arreglos a la tarjeta.
Se tendrán en cuenta algunos planes y programas a utilizar para este proyecto como llevar a cabo un control de los mantenimientos ya sea por tiempos, dependiendo lo que el equipo requiera. Un proveedor de mantenimiento debe garantizar como mínimo en la parte mecánica la capacidad de suplir una reparación de los componentes más generales de los equipos y utilizará herramienta adecuada para su ma yor efectividad. Finalmente, al darse la tarea de conocer todo el sistema del Control Numérico Computarizado (CNC) equipos que se nos facilitará detectar que tipo de mantenimiento es necesar io aplicarlo, sin olvidar también aplicar las normas que requieran y estándares dados al tiempo a la institución.
VIABILIDAD El presente proyecto hace referencia a la planeación, control y seguimiento del mantenimiento requerido al equipo sobre la referente a Control Numérico Computarizado (CNC). Para completar el proceso de investigación realizamos una búsqueda para encontrar el manual de mantenimiento el cual será esencial para crear el plan de mantenimiento. El estudio se realizará en el Taller de Ingeniería Industrial del Tecnológica de los Mochis el cual cuenta con un Control Numérico Computarizado (CNC). Con la ejecución de nuestro proyecto no se alterará ni causara ningún daño a los estudiantes de ingeniería industrial, más bien tiene la finalidad de mejorar el Control Numérico Computarizado (CNC) poniendo un plan de mantenimiento que le permitirá aumentar la vida úti l y así de la misma forma se encuentre en buenas condiciones, disponible s y confiable para los estudiantes de ingeniería industrial para cuando deseen hacer sus prácticas o uso de él. El plan de mantenimiento que se desea crear es único para el tipo de Control Numérico Computarizado (CNC) que se encuentra en el Tecnológico de Los Mochis ya que es de un tipo específico aparte de que es algo antiguo el que se encuentra en la institución. Sin embargo, se cuenta con el suficiente acceso a la información en páginas de internet, revistas, libros y así como los responsables del t aller ingeniería el cual fueron las personas que amablemente nos facilitaron el acceso al equipo y nos explicaron cuáles eran las principales fallas que tenían. La creación de este plan de mantenimiento el cual no contara con ningún costo ya que será creado de la manera en el cual contendrá las herramientas necesarias descripción del equipo, instrucciones, protocolos, entre otras cosas más que ayudaran a aumentar la vida útil y mejorar su funcionabilidad. Sin embargo, por otra parte, unas de las restricciones que presenta este proyecto es el tiempo de la realización que con lleva crear dicho manual ya que se ocupa hacer todo el análisis de requerimientos que permitan crear el plan de mantenimiento adecuado e idóneo que aumente su funcionabilidad y seguridad.
Otro obstáculo para este proyecto es el avance de la tecnología ya que este equipo por ser algo obsoleto al tratar de buscar y obtener las piezas necesarias sería algo difícil por lo descontinuado que es ya que hoy en día la tecnología avanza demasiado originando que muchos equipos queden descontinuados. Otra dificultad seria la falta de información y conocimientos apropiados el cual no cuenta el personal del taller de ingeniería industrial respónsale encajado de tener en óptimas condiciones el equipo originando que le den un mal uso y no sabiendo asesorar bien los estudiantes como utilizarlo y saberlo manejar para que puedan crear sus prácticas originando esto un gran problema.
METODOLOGIA A continuación, se pretende transformar una realidad, dar un t ipo de aporte desde el punto de vista ingenieril, el enfoque investigativo adecuado para el desarrollo del proyecto es el empírico-analítico teniendo como objetivo darle una solución a una necesidad que se tiene en el taller de ingeniería industrial del instituto tecnológico de los Mochis por parte de los docentes y estudiantes. El enfoque de la investigación está dirigido hacia la selección de mecanismos que se pueden utilizar para la implementación del manual de mantenimiento correspondiente al Control Numérico Computarizado (CNC). La propuesta está ubicada entre las nuevas tecnologías, instrumentación y control de procesos. Las técnicas de recolección de información serán libros, internet, entrevistas al personal encargado del taller, docentes que conozcan y estén relacionados con el Control Numérico Computarizado (CNC) y otros dispositivos necesarios. Las personas que interfieren en la investigación de este proyecto son los estudiantes que tengan conocimiento en lenguaje de control numérico y los docentes universitarios con conocimientos acerca del proyecto. Para que lo anterior sea posible es necesario contar con un diseño estructurado del manual que se implementara para el control numérico computarizado (CNC) y para ello se tendrá que revisar a detalle el equipo conociendo cada una de las piezas con las que cuenta. Por ello se enlistará cada una de las piezas por las que se conforma el equipo y así poder darle un correcto mantenimiento siguiendo como guía el manual respectivo. Para desarrollar el plan de prevención de fallas, se ha desarrollado un plan de prevención de falla que permita garantizar la confiabilidad y disponibilidad de los equipos. El plan consta de:
Inspección . Actividad asociada a revisar el comportamiento del equipo aplicando la técnica apropiada y recogiendo antecedentes de los operadores, haciendo uso para ello de formatos guía.
Seguimiento. Función de la información obtenida durante el proceso de inspección se establece la intervención necesaria o en su defecto las respectivas fallas.
Intervenciones . Actividad asumida de corregir y/o reparar todo aquello que se indica en la plantilla de inspección y que garantice la confiabilidad y disponibilidad.
PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Antes de realizar cualquier tipo de mantenimiento, la maquina debe estar totalmente des energizada y aterrizada; de forma que toda energía potencial que posea se desvié y vacié, con el fin de evitar cualquier daño por exposición a un choque eléctrico. Se contará con un equipo capaz de detener el switch de encendido o poniéndole llave según sea el caso. Si el equipo se conecta por medio de clavija, se desconectará y esperará un momento, para que el equipo disipe toda la corriente eléctrica que pueda contener. El área delimitada de la maquina debe contar con señalamientos donde especifique que este equipo está en mantenimiento. El mantenimiento solo lo debe realizar personal autoriz ado y debidamente capacitado. Diagrama de la maquina:
Diario
Limpieza de máquina (operario)
Inspección visual (ruidos y vibraciones anormales, fugas de aceite, de líquido refrigerante, conexiones eléctricas, etc.)
Comprobación del estado de herramienta
Comprobación de niveles de aceite y refrigerante
Mensual
Cambio de filtros, si procede
Medición de consumo de corriente
Comprobación de funcionamiento
Calibración de posición
Comprobación de la seta de emergencia
Comprobación de la protección por derivación
Inspección visual de cuadros eléctricos (cables dañados, elementos en mal estado, estado del ventilador, estado del filtro, etc.)
Semestral
Limpieza del cuadro eléctrico y de control
Revisión completa del grupo hidráulico
Cambio de aceite y filtros
Limpieza del depósito de aceite y refrigerante
Revisión completa de herramientas
Revisión completa del cableado
Medición de aislamiento de motores (meger)
Limpieza por aspiración de cuadros eléctricos y de control
Reapriete de tornillos
Sustitución de filtros de cuadros eléctricos
Reparación de todas las averías y problemas de los que se tenga conocimiento
PLAN DE INSPECCION En este punto se realiza la descripción de las actividades que se requieren para el diagnóstico de estado de cada equipo, entregado las descripciones, características y criticidad de estos. Luego se da a conocer una plantilla que contiene los tiempos de inspección y las actividades a realizar en los mecanismos o partes principales, Para complementar aún más se verifican las técnicas necesarias a utilizar en cada caso, de las que resaltan:
Análisis de vibraciones
Inspección termografía
Alineamiento
Técnicas superficiales
Inspección visual
Además, se adjunta en los anexos paramentos que servirán para analizar l os resultados de cada técnica, lo que ayudara a realizar los diagnostico de los equipos.
MARCO TEORICO
Tiempos de inspección : La frecuencia de las inspecciones de los mecanismos y partes varían de acuerdo con el uso que tienen en la empresa. Debido a esto, se puede presentar que partes que son iguales tienen frecuencias de inspecciones distintas.
Instituto Tecnológico de los Mochis (ITLM): Es una institución de enseñanza superior formada por diversas facultades y que otorga distintos grados académicos.
Control Numérico Computarizado (CNC): Controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. También son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles.
Control Numérico: Son las órdenes dadas a la máquina son indicadas mediante códigos numéricos.
El plan de mantenimiento: Es el elemento en un modelo de gestión de activos que define los programas de mantenimiento a los activos (actividades periódicas preventivas, predictivas y correctivas), con los objetivos de mejorar la efectividad de estos, con tareas necesarias y oportunas, y de definir las frecuencias, las variables de control, el presupuesto de recursos y los procedimientos para cada actividad.
Formato de verificación: Son responsables de verificar e inspeccionar todos los puntos siguientes, para brindar seguridad a él, al equipo y al entorno que lo rodea, Siempre debe portar el equipo de seguridad adecuado para la operación de la máquina.
ANEXOS ANEXO 1. DIAGRAMA DE LA MAQUINA. Actividades Limpieza
Enero Febrero Marzo Abril de
máquina
(operario) Inspección visual (ruidos y vibraciones
anormales,
fugas de aceite, de líquido refrigerante,
conexiones
eléctricas, etc.) Comprobación del estado de herramienta Comprobación de niveles de aceite y refrigerante Cambio
de
filtros
(si
procede) Medición de consumo de corriente Comprobación
de
funcionamiento Calibración de posición Comprobación de la seta de emergencia Comprobación
de
la
protección por derivación Inspección
visual
de
cuadros eléctricos (cables dañados, elementos en mal estado, ventilador, filtro, etc.)
estado estado
del del
Mayo
Junio
Limpieza
del
cuadro
eléctrico y de control Revisión
completa
del
grupo hidráulico Cambio de aceite y filtros Limpieza del depósito de aceite y refrigerante Revisión
completa
de
herramientas Revisión
completa
del
cableado Medición de aislamiento de motores (meger) Limpieza por aspiración de cuadros eléctricos y de control Reapriete
de
tornillos
Sustitución de filtros de cuadros eléctricos
ANEXO 2. FORMATO DE VERIFICACIÒN. CHECK LIST PARA VERIFICAR ANTES DE UTILIZAR CNC (CONTROL NUMERICO COMPUTARIZADO)
PUNTO DE INSPECCION LIMPIEZA GENERAL DE LA MAQUINA LIMPIEZA DE LA MESA DE TRABAJO LUBRICACION DE LA BANCADA DEPOSITO DE ACEITE A NIVEL ADECUADO CONTROL AUTOMATICO EN CONDICIONES OPERABLES MANIBELAS LIMPIAS Y ESTADO ADECUADO HUSILLO LUBRICADO LLAVE NARIZ EN CONDICIONES OPERABLES PORTA BOQUILLAS EN CONDICIONES OPERABLES CABLES SUELTOS O RASGADOS PARO DE EMERGENCIA FUNCIONA CORTADOR DE CORRIENTE FUNCIONA
SI NO OBSERVACIONES
ANEXO 3. LISTA DE DEFECTOS. LISTA DE DEFECTOS
EQUIPO:
Control
Numérico
FECHA: Día - Mes - Año
Computarizado (CNC)
MARCA: RESPONSABLE: Encargado de MODELO:
Taller en turno
P F A DESCRIPCION DEL DEFECTO
I C D OBSERVACIONES
PI: PARTE INDISCUTIBLE FC:
FUENTE
DE
CONTAMINACION
AD: AREA DE DIFICIL ACCESO
Nota: este formato será entregado al responsable de mantenimiento
Análisis de Riegos Potenciales (ARP) Análisis de Riesgo Potenciales:
Nombre del operador
Numero ARP:
Maquinaria:
Fecha operación:
Descripción de la operación a realizar 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º
Descripción de los posibles riesgos posibles
1º 2º 3º 4º 5º 6º
Descripción de las medidas preventivas: 1º 2º 3º 4º 5º 6º
