Proyecto FinalMetrología Instituto IACC 09-04-2018 En el siguiente proyecto se realizaran actividades solicitadas como encargado del Departamento de Registro y Calidad en la Producción de botellas de vino. Como primera actividad a realizar solicitada, se necesita saber el proceso productivo de la fabricación de las botellas de vino. Para conocimiento en la producción de este elemento se utiliza productos naturales y que son cuantiosos, por lo cual, económicamente hablando, el producir vidrios es mucho más económico ya que se utiliza menos energía como por ejemplo en el proceso de producción de metal o plástico. Este es un producto 100% reciclable ya que se puede reciclar infinitas veces como sea necesario, por lo cual se reutiliza para fabricar más vidrios y en este caso más botella de vino. Como dato curioso, si los vidrios son de color o transparentes, tanto las botellas como los tarros de almacenamiento serán de color verde. Dentro de los materiales a ocupar para la fabricación de vidrios tenemos: Arena de sílice: Este material es el 45% de la receta para la fabricación de vidrio y en este caso para las botellas de vino. Carbonato Sódico: Este material es el 15% de la receta para la fabricación de vidrio y su principal función es la ayuda para fundir el sílice que se encuentra en la mezcla. Piedra caliza: Este material es el 10% y ayuda a que el vidrio terminado sea más duradero que un vidrio sin este elemento. Vidrio reciclado: Este material también es utilizado para la fabricación y puede llenar el porcentaje faltante para la fabricación, lo que explica porque es infinitamente reciclable y a con un bajo costo importante. Estos materiales son llevados en cantidades precisas a los hornos especiales para esto por 24 horas cronológicas y a una temperatura de 1.500°C lo que da como resultado un líquido pegajoso muy parecido a la consistencia de la miel. Una vez terminado el proceso en los hornos, sale el vidrio fundido, este material es pasado por unas cuchillas que cortan la mezcla en intervalos de medidas precisas para de esta forma producir los globos cilíndricos la cual tienen la cantidad justa para hacer una botella. Una vez terminado el proceso de producción de los globos cilíndricos, estos caen en un tipo de cubeta. Esta cubeta los lleva a través de unos canales que los introducen en las maquinas que crearan las botellas. Un globo cilíndrico entra en un molde preliminar, en cosas de segundo, este molde genera un modelo en miniatura de la botella que se le denomina como “preforma”. Cada preforma entra en un molde de soplado, cuya cavidad tiene la forma de la botella final de la cual queremos. Esta maquinaria sopla aire comprimido dentro de la preforma, para que, con dicho aire, estire el vidrio hacia las paredes del molde y dejando el espacio vacío en el interior de la botella. Como dato adicional para cualquier tipo de botella a fabricar se ocupa el mismo proceso antes mencionado, solo cambia el molde a crear. Todas las botellas al momento de terminar el proceso antes mencionado, pasan por una banda con llamas de fuego, para que el proceso de enfriamiento no sea tan brusco y produzca un quiebre de estas debido al cambio térmico. Luego de eso todas las botellas pasan por una cargadora, la cual empuja suavemente varias botellas a un túnel de recocido, donde ahí, se enfrían a un ritmo controlado mientras van pasando por el túnel. Una vez que van saliendo de este proceso son roseadas con lubricante lo que facilita su desplazamiento tanto en el proceso de inspección y embalaje de las botellas. Existe una máquina de inspección automática que gira cada botella buscando imperfecciones como por ejemplo grietas y burbujas. También existe un equipo de inspección para la parte superior de las botellas, para de esta forma comprobar que está bien moldeadas las partes donde van las tapas de botellas o corchos. Como última inspección, existe una visual la cual dará el visto bueno final del producto. A continuación se identificaran las variables dentro de los procesos de producción de botellas de vino en la siguiente tabla: Unidad de Medida Tipo de Unidad Proceso y/o actividad asociada Gramo Masa Pesaje gramos de arena. Centímetro Cubico Volumen Corte con cuchillas mezcla para la formación de los globos cilíndricos. Mililitro Volumen En moldeado de botellas verificando capacidad total. Mega Pascal Presión Cuando es inyectado el aire comprimido para dar forma a la preforma ingresada en molde. Grado Celsius Temperatura Cuando la mezcla para realizar vidrio es fundido en horno por 24 horas. Metros Cuadrados Superficie Bodega de almacenamiento del producto final. Milímetros Longitud Inspección en el diámetro de roscas de botellas. Pulgadas Longitud Ancho del canal de acondicionamiento del vidrio. Litros Caudal Volumétrico Lubricante con el cual se rocían las botellas para facilitar el desplazamiento en proceso de inspección. Volts Tensión Tensión en la correa transportadora en el proceso de empaque. Mts / Min Velocidad Velocidad de la correa transportadora en sector de enfriamiento de fuego y en proceso de empaque. En la solicitud enviada nos facilitan dos tablas A y B de las cuales se solicita convertir las siguientes unidades: Unidad de Origen Unidad de Transformación °C °F cm Pulg Mpa Bar Ml Gal Kw Hp G Lb Min S Km/Hr Pie/s M2 Pul2 Ya con este proceso terminado, vamos a generar una nueva tabla con el desarrollo de la trasformación solicitada: Proceso Tipo de Unidad Medio de Conversión 9 Temperatura de 1500 °C 𝐹 = 5 * 1500 + 32 Calentamiento F = 2732 ° F Altura de la 15 cm 1 𝑚 39,37 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑋 = 15 𝐶𝑀 ∗ + 100 𝑐𝑚 1𝑚 Preforma x = 5,91 Pulg Diámetro de la 1,3 cm 1 𝑚 39,37 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑋 = 1,3 𝐶𝑀 ∗ + 100 𝑐𝑚 1𝑚 Preforma x = 0,512 Pulg 𝑥 Presión de soplado 8*10-2 Mpa 10 1𝑀𝑝𝑎 8*10-2 Mpa * X X = 0,8 Bar Capacidad de 300 ml 1 𝑔𝑙 1𝐿 𝑋 = 300 𝑚𝑙 ∗ + 1000 𝑚𝑙 3,78 𝐿 botellas de cerveza x = 0,0793 Gal Proceso Tipo de Unidad Medio de Conversión Capacidad de 750 ml 1 𝑔𝑙 1𝐿 𝑋 = 750 𝑚𝑙 ∗ + 1000 𝑚𝑙 3,78 𝐿 botellas de cerveza x = 0,19813 Gal Capacidad de 375 ml 1 𝑔𝑙 1𝐿 𝑋 = 375 𝑚𝑙 ∗ + 1000 𝑚𝑙 3,78 𝐿 botellas de vino x = 0,0991 Gal 9 Temperatura de 12°C 𝐹 = 5 * 12 + 32 Enfriamiento F = 53,6 ° F Diámetro de rosca 15 mm 1 𝑐𝑚 1𝑚 39,37 𝑝𝑢𝑙𝑔 15 𝑚𝑚 ∗ ∗ 100 𝑐𝑚 ∗ 10 𝑚𝑚 1𝑚 de Botella de x = 0,59 Pulg cerveza Diámetro de rosca 11 mm 1 𝑐𝑚 1𝑚 39,37 𝑝𝑢𝑙𝑔 11 𝑚𝑚 ∗ ∗ 100 𝑐𝑚 ∗ 10 𝑚𝑚 1𝑚 de Botella de vino x = 0,433 Pulg Potencia del 1850000*10-5 Kw 1000 𝑤 1850000 * 10-5 Kw * 1 𝐾𝑤 compresor X = 24,81 Hp Velocidad de cinta 10 Km/Hr 𝑘𝑚 39370 𝑝𝑢𝑙𝑔 ℎ X = 10 ∗ ∗ ℎ𝑟 1 𝑘𝑚 3600 𝑠 transportadora 𝑷𝒖𝒍𝒈 X = 109,361 𝒔 Tiempo de 8 min 60 𝑠 8 min * 1 𝑚𝑖𝑛 fabricación de una X = 480 s botella Masa de Hierro 15 g 1 𝑙𝑏 15 g * 453,6 𝑔 X = 0,0331 lb Masa de Azufre 12,5 g 1 𝑙𝑏 12,5 g * 453,6 𝑔 X = 0,0275 lb Masa de Carbono 32 g 1 𝑙𝑏 32 g * 453,6 𝑔 X = 0,0705 lb Cantidad de 6 Kg 10 3 𝑔 1 𝑙𝑏 6 𝑘𝑔 ∗ ∗ 453,6 𝑔 1 𝑘𝑔 reciclado por día x = 13,227 lb Proceso Tipo de Unidad Medio de Conversión Superficie 18*102 m2 1800 𝑚2 ∗ 1550 𝑝𝑢𝑙𝑔2 X= 1𝑚2 X = 2,76 * 106 Pulg2 Altura del galpón 5000*10-3 m 2,5 𝑚2 ∗ 1550 𝑝𝑢𝑙𝑔2 X= 1𝑚2 Principal X = 3875 Pulg2 Bodega de 150 m2 150 𝑚2 ∗ 1550 𝑝𝑢𝑙𝑔2 X= 1𝑚2 almacenaje X = 2,33 * 105 Pulg2 9 Temperatura 27 °C 𝐹 = 5 * 27 + 32 ambiente F = 80,6 ° F Se detallarla los nombres de algunas magnitudes entregados en tabla A y B según los prefijos, estos serían: Presión de Soplado 8*10-2 Mpa Nanopascal Potencia del Compresor 1850000*10-5 Kw Picovatio Superficie 18*102 m2 Hectómetro Altura de Galpón 5000*10-3 m Decámetro Para determinar si el proceso de medición fue exacto o no, se tomaran datos de siguientes tabla, para determinar primeramente el valor del error absoluto y de esta forma determinar el error relativo: 20,10 cm 20,30 cm 15,0 cm 15,02 cm 14,99 cm 15,01 cm Para determinar el primer error para seguir con la investigación se hay errores o no, primeramente se determina el error específico y esto se obtiene de la siguiente manera: 𝟐𝟎,𝟏𝟎 + 𝟐𝟎,𝟑𝟎+𝟏𝟓,𝟎+𝟏𝟓,𝟎𝟐+𝟏𝟒,𝟗𝟗+𝟏𝟓,𝟎𝟏 Ve = = 16,73 cm 𝟔 Con este dato ya podemos calcular el valor del error absoluto, el cual se determina de la siguiente forma: 1. Va = 20,10 – 16,73 = 3,37 cm 2. Va = 20,30 – 16,73 = 3,57 cm 3. Va = 15,00 – 16,73 = -1,73 cm 4. Va = 15,02 – 16,73 = -1,713 cm 5. Va = 14,99 – 16,73 = -1,74 cm 6. Va = 15,01 – 16,73 = -1,72 cm Con los datos anteriores podemos determinar el error porcentual. 3,37 1. Er = 16,73 ∗ 100 = 20,14 3,57 2. Er = 16,73 ∗ 100 = 21,33 −1,73 3. Er = ∗ 100 = -10,34 16,73 −1,713 4. Er = ∗ 100 = -10,24 16,73 −1,74 5. Er = ∗ 100 = -10,40 16,73 −1,72 6. Er = ∗ 100 = -10,28 16,73 Se puede determinar que con la referencia que se tiene, el error absoluto se denota en todas las mediciones realizadas, esto se debe a una mala calibración del equipo o una mala toma de medidas del personal a cargo del tema. A continuación se darán 06 condiciones donde se pueda presentar el error cero y paralaje dentro de algún proceso para minimizar el error: Proceso Error Cero Error Paralaje Si existe una sobrepresión Fugas en equipos y/o al momento de introducir el mangueras producirán aire comprimido dentro de problemas. la preforma, generara paredes frágiles. Mala calibración y/o Soplado de Preformas mantención de Insuficiente presión de aire manómetros utilizados. al momento de introducir el aire comprimido puede provocar malformaciones del producto. Mala maniobra del Mala calibración de operador puede provocar equipos para determinar la un derrame de líquido cantidad exacta de líquido viscoso de preforma. a entregar. Vertir material desde hornos de cocción. Mal mantenimiento de equipos asociados al proceso nombrado el cual provocara fallas en sistema. Medición de botellas Una mala medición por Falla en el sistema. Sin parte del encargado de mantenimiento los equipos, este proceso provocara mala calibración de los fallas al momento de equipos, provocar fallas entrega final del producto. dentro de la medición la cual tiene que ser exacta. Y para finalizar el informe se dará a conocer la apreciación de parte del sistema de Gestión Metrológico, en la cual se cabe destacar que dicha gestión es para realizar mejoras en el proceso de producción de botellas de vino, de la cual es fundamental, tener equipo humano especializado y profesional y la misma vez de equipos y maquinas en buen estado, calibradas, con sus mantenciones al día y realizadas por un experto en el tema, para que nos lleven a la fabricación de un producto correspondiente a las exigencias del cliente. A continuación se detallaran los recursos necesarios considerados en el ciclo de PHVA para poder sustentar el proceso de gestión. Planear: Esto recae en “Departamento de Planificación” el cual será el encargado de ir paso a paso en las mejoras de los procedimientos para de esta manera ir en una mejora continua. Hacer: En este caso recae la responsabilidad a “Departamento de Operaciones” ya que son ellos los encargados de ejecutar las mejoras investigadas por el departamento de planificación para evitar errores dentro del sistema. Verificar: Esto recae en “Departamento de Calidad” el cual tendrá la tarea de ser riguroso en el tema de verificar como se está produciendo los productos, en este caso botellas de vino, si cumplen con la calidad y necesidades de nuestro cliente. Actuar: Esta responsabilidad recae en “Departamento Ingeniería” el cual será el encargado directo de realizar las mejoras solicitadas en el menor tiempo posible para que los errores descubiertos puedan ser mejorados. Bibliografía IACC 2018. Metrología. Semana 1 – Semana 8.