INTRODUCCION En el presente trabajo se desarrollara la integración de todas las actividades realizadas para el proyecto donde se reflejara las propuestas de mejora para el proceso, los diferentes elementos utilizados, métodos, se realizan diagramaciones, matrices para dar mejor estructuración y organizacio. En este se identificaran y resaltaran elementos fiscos que hacen parte de un proceso automático y a su vez las ventajas y posibles usos de los mismos para poder llevar un proceso de una mejor manera y con implementación de nuevas tecnologías en búsqueda de llevar acabo la satisfacción al cliente.
OBJETIVO GENERAL
Estudiar los conceptos de la unidad 1,2 y 3 e identificar elementos de sistemas de procesos automáticos para buscar la viabilidad del proyecto propuesto. Buscar alternativas de mejora y aplicación de la tecnología mediante procesos automatizados para llevar a cabo tareas con mayor eficiencia y que los procesos sean de mayor calidad.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar matriz de marco lógico de acuerdo al material de estudio propuesto por los tutores. Obtener resumen de elementos de procesos automáticos y así poder determinar cuál puedo utilizar y de qué manera en un proyecto. Identificar las ventajas y desventajas de los procesos automáticos. Establecer roles y funciones para construcción de trabajo colaborativo Debatir los diferentes puntos de soluciones y sacar conclusiones para la obtención del documento. Diseño de diagramas de flujo 3. Determinar componentes tecnológicos en cada estación para las operaciones.
SITUACIÓN PROBLEMÁTICA “Cervecería Dorada” es una pequeña cervecería artesanal (ver figura 1) que en la actualidad produce 6 barriles de cerveza de 25 litros por día. La empresa ha decidido pasar de vender su producto en barril a venderla en presentación de botella de 350 cc para poder satisfacer asi la creciente demanda y posicionar su marca “Cerveza Oro”, para lo cual va a montar una planta embotelladora con una capacidad de 2.000 botellas/día, con algunos de sus procesos automatizados
Los procesos que se van a automatizar son: Llenado - tapado – etiquetado – pasteurizado y embalado. (ver figura 2)
Problema planteado: La cervecería Dorada tiene un pedido adicional y requiere de un proceso automatizado ya que está creciendo rápidamente, por lo tanto sus pedidos se hacen más grandes y difíciles de dar cumplimiento a sus clientes, para dar cumplimiento deben de embotellar 2000 cervezas y ser entregadas cada mes , debidamente tapadas y selladas para ser empacadas, la empresa compra una planta embotelladora pero no tiene un procedimiento o proceso el cual pueda llevar acabo por lo que requiere un ingeniero que le pueda ayudar a llevar a el proceso automático de la nueva planta embotelladora adquirida. El ingeniero da dos posibles maneras de realizar el trabajo.
SOLUCION 1 Principal mente planteo un proceso que sea todo automático, el cual sería más rápido pero de alguna manera se pierde la magia de la parte artesanal desde luego teniendo en cuento que lo que se requiere es principalmente dar cumplimiento de una manera más rápida para poder satisfacer el cliente.
Diagrama realizado para solución 1.
Problema planteado: Falta de botellas: La falta de botellas en el proceso de envasado es un problema que debe atenderse con urgencia, ya que la falta de elementos como este es signo de que hay falta de organización, planificación, en inventario, falta de comunicación entre departamentos, entre la empresa y los proveedores. La falta de botellas al momento del llenado de estas provoca un atraso en el proceso, teniendo como consecuencia la pérdida de tiempo, perdida de dinero, porque todo esto proporciona tiempo y dinero para la elaboración de un producto. Pero hay que buscar las causas específicas que provocan que la materia prima no esté justo a tiempo. • Falta de etiquetas: Este es otro cuello de botella encontrado en la Cervecería la dorada en el área de envasado, situación que provoca que el producto no esté disponible para la distribución de las cervezas, además de que gana una mala imagen ante sus clientes ya que no se le entrega su producto en el tiempo requerido. Podría ser que la empresa proveedora de las etiquetas esté teniendo problemas de entrega o que la cervecería no tiene una organización y un control de inventario debido. Falta de tapas: Todos los cuellos de botellas tienen un mismo fin, atraso en el proceso, pérdidas de tiempo y dinero. CONTROLES QUE LLEVA LA EMPRESA ACTUALMENTE - Control de Calidad - Control de Envasado
- Control de residuos Solido reciclables y no reciclables - Control de despacho de gas GLP - Control de Inventario - Control de Salida de Camiones - Control de Bunker - Control de amoniaco utilizado en compresores - Control de vapor de Calderas - Control de Metodología - Control de Filtración - Control de Niveles de CO2 - Control de agua y Energía RESULTADOS, DISCUSIONES Y SOLUCIONES 2 Capacitar y concientizar al operador de envasado para que tenga conocimientos de lo perjudicial y peligroso que puede ser el tener botellas quebradas en el área de trabaja y los accidentes que puede ocasionar. Si el problema de botellas quebradas en el área de envasado no se puede solucionar al 100% por el hecho de ser una empresa la cual las botellas (vidrio) son un material indirecto, la mejor utilización del equipo de protección personal sería lo ideal. El buen funcionamiento y eficaz mantenimiento de las maquinas es de gran importancia ya que si estas están realizando un excelente trabajo y a la velocidad la cual van las botellas es correcta, sería muy mínima la cantidad de botellas quebradas. Llevar un control anticipado de inventario con respecto a la cantidad de materia prima disponible para así evitar el escás de estas al momento de realizar el proceso de envasado, ya que esto ocasiona atrasos para que el producto final esté listo en el momento indicado, provocando pérdidas para la empresa.
SINTESIS CAPITULO 1 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL INTRODUCCION A LOS AUTOMATISMOS Se pueden distinguir varios niveles: 1. Nivel maquina realiza una tarea productiva simple 2. Nivel célula realiza trabajos más complejos , sistemas automatizados 3. Nivel planta trabaja de forma coordinada para cumplir objetivos de producción global 4. Nivel empresa (gestión, ventas, producción)
AUTOMATISMO
Es un sistema capaz de actuar dependiendo de la tarea a realizar, el traba ja dependiendo lo que el proceso requiera sin necesidad de tener un operario una vez haya sido programado para recibir órdenes atreves de un sistema binario donde serán señales de si o no o 0 o 1 dependiendo la señales recibidas. CLASIFICACION TECNOL OGICA Automatismos cableados Es el conjunto de piezas unidas mediante cables eléctricos, existen 3 tipos Fluidicos, eléctricos, y electrónica estática. AUTOMATISMOS PROGRAMADOS. Se implementan por medio de un programa que se ejecuta en un microprocesador. Se pueden distinguir en tres formas: Autómata programable industrial. Ordenador (PC industrial). Micro controlador. Son circuitos integrados (“chips”) programables, que incluyen en su interior un microprocesador y la memoria y los periféricos necesarios. Las ventajas más importantes de los automatismos programados son: Permiten una gran flexibilidad para realizar modificaciones o ampliaciones. Permiten implementar funciones de control y de comunicación complejas. Ocupan poco espacio. Los inconvenientes frente al sistema cableado son los costos, pero cada vez se reducen más. En general la tecnología programada (y en especial los autómatas programables) es superior a la tecnología cableada, salvo en automatismos que sean extremadamente simples. LA SEGURIDAD EN LOS AUTOMATISMOS Esta busca la seguridad del operario bien sea por medio de intervención únicamente de señales enviadas por su operador en los procesos o automática pero que a la vez todo movimiento se realice sincronizada mente buscando la seguridad del personal operario. REPRESENTACION DE LOS AUTOMATISMOS Las 2 formas tradicionales son la lógica de contactos y las puertas lógicas, que permiten representar funciones lógicas sencillas. Lógica de contactos (de relés). Las variables binarias se representan mediante contactos que están cerrados ´o abiertos según esté activa (1) o inactiva (0) la variable en cuestión. Puertas lógicas. La función lógica se representa mediante compuertas lógicas (puertas AND, NAND, OR y NOR). Diagrama de flujo. Es una forma de representación de más alto nivel que las dos anteriores. Consiste en un diagrama con dos tipos de elementos, los nodos de decisión y los nodos de actuación o tratamiento. GRAFCET. En esta representación se tienen cuadrados que representan las etapas del automatismo, y transiciones entre ellas.
UTOMATISMOS COMBINACIONALES Y SECUENCIALES CONVENSIONALES: Es aquel que depende ´únicamente del estado en ese mismo instante de las entradas (y no de los valores pasados).y suelen ser muy limitados. SECUENCIALES: es aquel en el que el valor de las salidas en un instante depende del valor de las entradas. Los automatismos secuenciales implementados habitualmente en la industria son programados. Los métodos de diseño de estos automatismos son, en cierta forma, parecidos al anterior. En primer lugar se realiza una descripción de alto nivel del automatismo (mediante el GRAFCET, por ejemplo), y a partir de él se definen las funciones lógicas necesarias para implementarlo. El estado del proceso se memoriza en una serie de variables, siendo esas funciones lógicas las que determinan los cambios de esas variables (para actualizar el estado del proceso conforme ´este evoluciona) y de las salidas.
FASE 3 MATRIZ DE MARCO LÓGICO PARA EL PROYECTO DE CURSO.
JESUS ALBERTO GARZON CABRERA TRANSDUCTORES DE POSICIÓN Sensores captadores, que sirve para medir posiciones angulares y lineales, los que dan directamente una salida se denominan decodificadores. POTENCIOMETROS La función de estos es variar el voltaje de entrada o como comúnmente denominaos cambiar el valor de resistencia al mover su perilla también es un medir angular y lineal. Los más utilizados son de plástico, su ventaja es que son económicos pero estos tienen una desventaja es que debido a su uso se desgastan y además por sus movimientos rápidos pueden tener variaciones de ruidos importantes. Hay algunos que son limitados y otros que sus vueltas son infinitas pero eso si con un rango establecido dependiendo la dirección que se le dé. LVDT El transformador diferencial de variación lineal es un sensor que da también una salida analógica, y los hay lineales o angulares. Este consta de un bobinado primario y dos secundarios, la tensión de los dos secundarios es la misma, este tiene una ventaja ya que la señal es mucho más limpia ya que no se une con el núcleo y la salida es más pura o menos ruidosa. Normalmente maneja rangos de 4 a 20 m A pero estos desde luego son mucho más caros que los potenciómetros. RESOLVERS Estos son utilizados para medir posiciones angulares y están diseñados con un transformador con un primario dos secundarios este cambia la amplitud de tensión en cada secundario, permite medir Posición absoluta del eje si el rango de movimiento consta de una sola vuelta . CODIFICADORES INCREMENTALES Estos son directamente digitales, y se ponen solidarios a un eje que gira, su función es obtener la posición de las ranuras de discos. El inconveniente con un solo emisor y un solo receptor es que no se sabe cuál gira en un sentid o el otro y por tanto se tienen que utilizar dos parejas. CODIFICADORES ABSOLUTOS La diferencia es que el disco ranurado tiene varias franjas de ranuras y cada uno de los detectores modifica a sistema binario y da una posición absoluta, la salida es por tanto el número del binario La salida final del codificador puede ser directamente este código Gray, o un código binario normal. Estos codificadores pueden ser de 8 bits de una sola vuelta multi vueltas con 19 bits. JOHNNY STIVEN SANCHEZ OTROS TRANDUCTORES DESCRIPCION TRANDUCTORES Los aparatos electrónicos para música o sonido se pueden clasificar en los siguientes grupos: generadores, procesadores, grabadores, reproductores y transductores. Cada uno de ellos tiene una misión determinada: los generadores producen un sonido, los procesadores lo modifican, los grabadores lo almacenan
en un medio determinado para su posterior reproducción en los reproductores. Lo que tienen todos en común, es que operan o producen sonido no como onda de presión, sino como una representación de esta en forma de fluctuación de tensión eléctrica. El enlace entre ambas se realiza mediante transductores. TRANSDUCTORES Un transductor es un dispositivo que convierte una señal de un tipo de energía en otra. La base es sencilla, se puede obtener la misma información de cualquier secuencia similar de oscilaciones, ya sean ondas sonoras (aire vibrando), vibraciones mecánicas de un sólido, corrientes y voltajes alternos en circuitos eléctricos, vibraciones de ondas electromagnéticas radiadas en el espacio en forma de ondas de radio o las marcas permanentes grabadas en un disco o una cinta magnética. TRANSDUCTORES ELECTRO ACÚSTICOS Existen diferentes tipos de transductores electro acústico que se basan en leyes y propiedades físicas diferentes. A continuación vamos a describir los más importantes. Electrostático o de condensador Piezoeléctrico Dinámico Magnético UN TRANDUCTOR produce un sonido modifica un sonido almacena un sonido convierte energía de un tipo en energía de otro tipo ACTUADORES Definición: ACTUADOR Es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo del origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”. El actuador más común es el actuador manual o humano. Es decir, una persona mueve o actúa un dispositivo para promover su funcionamiento. Con el tiempo, se hizo conveniente automatizar la actuación de dispositivos, por lo que diferentes dispositivos hicieron su aparición. Actualmente hay básicamente dos tipos de actuadores. Lineales Rotatorios Los actuadores lineales generan una fuerza en línea recta, tal como haría un pistón. Los actuadores rotatorios generan una fuerza rotatoria, como lo haría un motor eléctrico . En este artículo nos concentraremos en los actuadores rotatorios. En la próxima actualización tocaremos el tema de los actuadores lineales. Como ya se mencionó, hay tres tipos de actuadores: • Neumáticos Eléctricos Hidráulicos Actuador Hidráulico Rotatorio: Para hacer funcionar el actuador hidráulico, se conecta la presión hidráulica a uno de los lados del émbolo o veleta (en adelante, solo “émbolo”) generando una fuerza en sentido de la expansión del espacio entre el émbolo y la pared del cilindro o el cuerpo. Mediante un dispositivo mecánico que puede ser el conjunto piñón y cremallera, yugo escocés, o una simple veleta, el movimiento se transforma en rotatorio. Para mover el actuador en sentido contrario es necesario introducir aire comprimido en
el lado opuesto del émbolo. El torque que genera el actuador es directamente proporcional a la presión de aceite hidráulico, pero puede ser variable de acuerdo a la posición actual del actuador, si el actuador es de Yugo Escocés. CARLOS MAURICIO HERRERA DETECTORES DE PROXIMIDAD Los sensores de proximidad o de tipo discreto proporcionan información que representa la presencia o ausencia de un objeto. También se llaman interruptor eso detectores. En este ejemplo el sensor detecta la presencia de botellas en la banda transportadora. Una de las principales informaciones que es necesario extraer de un proceso determinado es la presencia o ausencia de un objeto: • Al paso por un punto determinado. • La cercanía a una región de importancia. • El contaje de número de piezas que pasan. • El verificar la completitud de un lote de elementos, Etc. Se trata de sensores de posición toda o nada que entregan una señal binaria que informa de si hay un objeto o no frente al detector. La salida suele ser a base de interruptor estático (transistor, tiristor o triac), pudiendo actuar como interruptores de CC o de CA. Algunos pueden dar una salida analógica proporcional a la distancia, es decir, miden la distancia al objeto que se quiere detectar. OTROS DETECTORES DE PROXIMIDAD Aunque los detectores de proximidad más habituales en la industria son los finales de carrera, los ópticos, los inductivos y los capacitivos, también existen otros cuyo uso es relativamente frecuente. Entre ellos se pueden destacar: Detectores de proximidad magnéticos: Sirven para detectar objetos de material magnético (imanes). Hay dos tipos fundamentales: magneto resistiva y contactos red. Las magnetos resistivas se basan en el aumento de la resistencia de un conductor cuando se somete a un campo magnético. Detectores de efecto Hall: Se basan en el efecto Hall, que consiste en la aparición de una diferencia de tensión en un conductor (o semiconductor) por el que circula una corriente eléctrica cuando se somete a un campo magnético. Detectores de proximidad por ultrasonidos: Sirven para detectar todo tipo de objetos. Se basan en la emisión de un ultrasonido, y la recepción del rebote del mismo contra los objetos próximos. Si no hay objeto próximo, el rebote llega muy atenuado, y la salida no se activa. OTROS DETECTORES (DE NIVEL, DE PRESION, DE TEMPERATURA): Además de los detectores de proximidad utilizados para detectar objetos, existen otros que también se utilizan mucho en la industria. Los más comunes son los de nivel de los líquidos, los de presión o los de temperatura. Detectores de nivel Activan
o desactivan su salida en función de que el nivel del líquido sea superior o inferior a la posición en que esta colocados. Hay de varios tipos: - Boya con contacto. Consiste en una boya flotante y un contacto que se abre o cierra en función de que el líquido haga flotar la boya o no. - Conductivo: Sirve para líquidos conductores, como el agua no destilada. En esencia, consta de dos conductores situados a distinta altura. Cuando el líquido cubre los dos, se establece una corriente entre ellos, que conmuta una salida (generalmente un relé). - Capacitivo: Consta de un detector capacitivo como los descritos en la sección anterior, colocado en la pared del depósito. Si el líquido cubre el sensor, este lo detecta. - Ultrasónico: Consiste en utilizar un detector de ultrasonidos como el descrito en la sección anterior. Este se coloca encima del depósito, midiendo ´ la distancia a la superficie. Normalmente, se suele utilizar uno con salida analógica, con lo que se obtiene el nivel continuo. Detectores de presión: Sirven para conocer si la presión de una instalación de gas o líquido es mayor o menor que una determinada presión. Se llaman también premostatos. Los hay mecánicos, de forma que cuando la presión supera el valor umbral, la fuerza ejercida por el líquido o gas vence un resorte y acciona un contacto. Detectores de temperatura: Sirven para saber si la temperatura es o no superior a una determinada temperatura. Se llaman también termostatos. Los hay mecánicos, basados en la utilización de un elemento bimestral (formado por dos metales con diferente coeficiente de dilatación) que se curva al calentarse, de tal forma que al alcanzar una temperatura se cierra un contacto.
FASE 5 ACTIVIDAD 1 DIAGRAMAS DE FLUJO DE LLENADO
CONCLUCIONES
Establecimiento de mecanismos para el procesamiento adaptativo, basado en el comportamiento dinámico de las señales y las características generales del procesamiento de señales digitales. Implementación de un sistema de control por software, dando la categorización de sistema de control por sus condiciones de operación, construcción de alto nivel y con la flexibilidad para personalizar, propio de los sistemas de software. El modelo considera aspectos de gestión de proyectos, análisis, diseño del software, gestión de riesgos, control de calidad, entre otros Se logra aplicar los conceptos para el desarrollo de matriz de marco lógico. Se obtienen síntesis de los elementos para un proceso automático. Se concluye el trabajo con un acuerdo de organización de ideas obteniendo el presente documento.
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