Juan Caroca Carrasco Metrología Santiago, 23 octubre de 2017 Proyecto Final
Introducción
Durante el desarrollo del presente trabajo se revisarán el proceso productivo de la industria del vidrio complementado con las estrategias de medición y de los instrumentos aplicados a la ciencia de la industria de la metrología lo que se acompaña con los ejercicios de medición hechos durante el proyecto.
Desarrollo
1.- Procesos productivo sobre la producción de la botella de vidrio El vidrio se hace con ingredientes naturales en el que combinan varias materias primas para la elaboración de este producto tales como: arena de sílice, carbonato de sódico y piedra caliza cada uno de estos ingredientes cumple su función específica dentro de la elaboración misma la arena de sílice está en un 45% de la mezcla mientras que el carbonato sódico ayuda a fundir de buena manera el sílice aportando un porcentaje del 15% en esta mezcla mientras que finalmente la piedra caliza 10% con un menor porcentaje al resto estará ayudando a que el vidrio una vez terminado tenga una mejor duración a los ingredientes ya descritos se mezcla con vidrio ya reciclado donde la proporción del reciclado del vidrio es de un 90% lo que ayuda a la industria a disminuir el uso de la energía hasta en un 2,5% por cada 10% de vidrio que se recicle y ayuda a fortalecer el reciclaje.
Para entregar color a las botellas que se están fabricando se les incorpora elementos tales como: hierro, carbono y azufre los porcentajes varían según el modelo por lo que se ve en el video hay distintos tipos como la botella de una cerveza o la de un whisky entendiendo que además hay moldes ya predeterminados según las necesidades del fabricante existiendo en todo momento una vez que salen los envases predeterminados por unos moldes especiales de las máquinas que cuenta con una preforma incorporada se procede a una supervisión automatizada y visual por parte del personal de calidad verificando que no haya ninguna falla o desperfecto en los envases para su posterior utilización que se le requiera dar.
Diagrama de flujo
Inicio
Recepción de materias primas
Mezcla y fusión del vidrio
Se forman los vidrios en moldes de envases de botella
Pasan a una maquina llamada archa
Etapa de lubricación y enfriamiento de la botella
Se realiza inspección humana y robotizada
Se procede al empaque de las botellas
Fin
1.- Identificar variables de longitud masa y superficies presentes en el proceso.
Unidad de medida
Tipo de unidad
Proceso y/o actividad asociada
Gramo
Masa
Centímetro cúbico
Volumen
Grados Celsius
Temperatura
Tonelada
Masa
Milímetros
Longitud
Metros/minutos
Velocidad
Mega pascal
Presión
Newton
Tensión
Pesaje de cantidades de hierro, azufre y carbono que darán color a la botella Unas Cuchillas cortan la mezcla que sale de los hornos El vidrio se funde en los hornos por 24 horas y después sale fundido Se producen grandes cantidades del líquido pegajoso salido del horno Se procede a inspeccionar robóticamente y humanamente la dimensión de la rosca para el tapón Rapidez por minuto con que se transporta en la cinta las botellas hacia el empaque Se le inyecta aire comprimido a los moldes ya prefabricados que tienen las maquinas Se requiere verificar cuan firme es la tensión de la correa en la cinta trasportadora.
2. De acuerdo con especificaciones del proceso, se tiene los siguientes datos:
Datos operacionales Temperatura Calentamiento
de
Unidad de origen y su conversión
Unidad de transformación
9
= 2732 °
1500° → ° =
5
× 1500° + 32 =
15 → 15 ×
Altura de la Preforma ×
1 100
39,37 1
1,3 → 1,3 ×
Diámetro de la Preforma ×
= 5,91 =
1 100
= 0,512
39,37 1
=
8 × 1 0− MPa → 8 × 10− MPa
Presión de Soplado
×
10 Bar 1 MPa
300 → 300 ×
×
Capacidad de Botellas de Cerveza
Temperatura Enfriamiento
de
×
12° → ° =
9 5
1 3,78
1000
=
= 0,0793 = 0,19813
1 3,78
1 1000
375 → 375 ×
Capacidad de Botellas de Vino
=
1
750 → 750 ×
×
= 0,8
=
1 3,78
1 1000
= 0,0991
=
× 1500° + 32 =
= 53,6 °
15 → 15 ×
Diámetro de la Rosca de Botella de Cerveza
10
1
×
= 0,59
100 39,37
×
1
11 → 11 ×
Diámetro de la Rosca de Botella de Vino
1
=
1 10
1
×
= 0,433
100 39,37
×
1
=
1850000 × 10− KW → 1850000
Potencia del Compresor
−
× 10
×
10
Velocidad de la Cinta transportadora
Tiempo de Fabricación de una botella Masa de Hierro
Masa de Azufre
Masa de Carbono Cantidad de Reciclado por día
ℎ
→ 10
KW ×
1W
ℎ ×
×
1
3600
8 → 8 ×
60 1
453,6
453,6
1
= 480
=
= 0,0331
453,6
×
=
1
1
10
= 109,361
=
1
12,5 → 12,5 ×
32 → 32 ×
=
39370
ℎ
15 → 15 ×
= 24,81 hp
1 KW
1,341 × 10− hp
6 → 6 ×
1000 W
= 0,0275
=
= 0,0705
=
1 453,6
=
= 13,227
Además, se conoce detalles de la empresa donde se lleva a cabo el proceso: Tabla B
Datos operacionales
Unidad de origen y su conversión
Unidad de transformación
Superficie
1 8 × 1 0 → 18 × 10 (39,37 ) × 1
= 2.790.006
5000× 10− → 5000 × 10− 39,37 × 1
Altura del Galpón Principal
Bodega de Almacenaje Temperatura Ambiente
150
→ 150 ×
27° → ° =
9 5
= 196,85
(39,37 ) 1
= 232500,5
= 80,6 °
× 27° + 32
En base a los datos presentados en las Tablas A y B, es necesario convertir estas medidas en las siguientes unidades: °F, pulg, bar, gal, hp, lb, s, pie/s, pulg2. Recuerde incluir el desarrollo de todas las transformaciones y los procedimientos matemáticos asociados. Unidad de origen
Unidad de transformación
°C
°F
cm
pulg
Mpa
bar
ml
gal
kw
hp
g
lb
min
s
km/h
pie/s
m2
pulg2
3. En base a los datos presentados en las Tablas A y B, indique los nombres de las magnitudes según los prefijos que se presentan para:
Presión de soplado
∗ −
∗ – Pascales
0,789539 atm – Atmosferas Potencia
1850000 ∗ 10−
compresora Superficie
24,8089 Hp – Horsepower 18500 V – Vatios
1 8 ∗ 1 0
19375,04 yard – yardas cuadradas 2790006 pulg - pulgadas cuadradas 0,0018 km- kilómetros cuadrados
Altura de galpón
5000 ∗ 10−
500 cm – centímetros 5000 mm – milímetros 5 ∗ 1 0 μm micrómetro
4. De acuerdo con los datos presentados a continuación, tomados para la altura de la preforma, fundamente de manera clara, si el proceso de medición fue exacto o preciso (referencia= 15 cm). En caso de realizar cálculos asociados, presente todos los procedimientos matemáticos utilizados: 20,10 cm 20,30 cm 15,0 cm 15,02 cm 14,99 cm 15,01 cm
El error absoluto recordemos que es la diferencia entre el valor de la medida y aquel valor tomado como exacto: E = (20,30 15)cm = 5,3 cm
Una vez determinado el valor absoluto puedo determinar el valor porcentual que el valor relativo expresado de manera porcentual:
%E =
5,3 cm 15 cm
× 100% = 35,33%
Longitud (cm) Error absoluto (cm) Error relativo % 20.1
5.10
34.00
20.3
5.30
35.33
15
0.00
0.00
15.02
0.02
0.13
14.99
-0.01
-0.07
15.01
0.01
0.07
15 cm como referencia
Desde el punto de vista técnico se obtiene mediante los errores absolutoproyectados en porcentajes que en el primero y segundo ejemplo hay claramente una muy baja exactitud en los resultados lo que no ocurre en los demás ejemplos entendiendo que los 15 cm se utilizan como referencia en cada ejemplo.
6. De acuerdo con el proceso analizado, plantee al menos 6 condiciones (tres para cada error) donde se pueda presentar el error de cero y paralaje.
Tres condiciones de error de paralaje: -
Este error se origina debido a una posición incorrecta del operador.
-
Malas condiciones medio ambientales durante el momento de la medición a realizar
-
Fricción en la superficie o esta se encuentra demasiado rígida durante la medición
Tres condiciones de error de cero: -
Una mala calibración de los instrumentos al momento de realizar a medición
-
Desperfecciones de fabrica del instrumento
-
Realizar un uso equivocado de los patrones que se tienen como referencia durante el trabajo.
7. Plantee de qué manera se podría aplicar el Sistema de Gestión Metrológico de acuerdo con el ciclo de Mejora Continua PHVA.
Primeramente, para establecer un sistema de mejora dentro de la organización conforme a la iso 10012 el sistema de gestión de med ición se deberá establecer por parte de la alta dirección un plan estratégico definido y claro que atraviese todo s los lineamientos que sean claros y precisos que consten en los debidos procedimientos de trabajo, conjuntamente para la ejecución de estos deberemos escoger los procesos en donde se tengan falencias o se detecten grietas en los distintos procesos de trabajo por este motivo es aquí en la ejecución de las mejoras donde realizaremos la implantación del plan de mejoras de manera obligatoria desde la gerencia hasta el último eslabón de la cadena de tal manera que todos estén comprometido con las mejoras que se están buscando para perfeccionar los procesos de trabajo posteriormente se verificara la implementación con auditorias internas y análisis semanales y mensuales por los supervisores y jefes de plantas además de auditorías por personal de la planta que verifiquen anomalías mediante estos controles. Para finalmente en la ejecución realizar todas las acciones correctivas y preventivas de una manera tal que se puedan mejorar los procesos a atacar y realizar un control permanente y eficiente por eso estas 4 etapas actuar, planificar, verificar y hacer son cíclicas una vez concluida la última etapa se volverá a la primera para repetir el ciclo nuevamente de tal manera que las actividades realizadas durante el proceso sean evaluadas y reevaluadas constantemente para poder lograr incorporar nuevas mejoras según en la etapa necesaria del proceso dentro de la organización.
Conclusión
La metrología la calibración la correcta postura de las mediciones realizadas en nuestro quehacer diario lo que conjuntamente en la industria de hoy en día existen gran variedad de instrumentos y modelos para poder realizar una correcta medición y trabajo en donde se requiera implementar la metrología como ciencia del medir con un correcto equipo calibrado y una debida mantención de estos los errores se reducirán a un mínimo lo que se traducirá en una correcta y aceptable medición para las necesidades de la industria.
Bibliografía
IACC (2017). Fundamentos de la metrología semana 1 IACC (2017). Sistema Internacional de Unidades y sus aplicaciones semana 2 IACC (2017). Unidades derivadas semana 3. IAAC (2017). Transformación de unidades de medida semana 4 IAAC (2017). Términos fundamentales y generales de la metrología; y tipos de error semana 5. IAAC (2017). Escalas e instrumentos de medición análogos y digitales I semana 6. IAAC (2017). Escalas e instrumentos de medición análogos y digitales II semana 7 IAAC (2017). Sistema de gestión metrológico semana 8
