EMPRESA BENEFICIADA: M o l d e o y C e n t r i f u g a d o d e M e t a l e s S. A. d e C. V.

Transcripción

1 NUMERO DE PROYECTO: EMPRESA BENEFICIADA: M o l d e o y C e n t r i f u g a d o d e M e t a l e s S. A. d e C. V. TÍTULO DEL PROYECTO: D e s a r r o l l o p i l o t o d e c o n t r o l v i r t u a l a v a n z a d o s i m p l i f i c a d o p a r a e l i m i n a c i ó n d e i n t e r f a c e s e s t á n d a r e n m a q u i n a r i a s p a r a p r o c e s o s d e i n y e c c i ó n d e m e t a l a a l t a p r e s i ó n.

2 OBJETIVO DEL PROYECTO: Desarrollo a escala piloto de un sistema de control abierto con movilidad a través de internet que permita tener una interfaz simple para controlar aspectos críticos del proceso de inyección de metales. PRINCIPALES ACTIVIDADES REALIZADAS: La Metodología para el Crecimiento y Desarrollo de MCM consiste en dividir el problema en Áreas Estratégicas donde se tenga la necesidad de realizar Mejoras o nuevos desarrollos que ayuden a que el Proceso en general sea más eficiente y fácil de Controlar. A continuación se describen las partes importantes del Proceso de Innovación del Proyecto antes descrito. I Caracterización de Materiales y Equipos / Simulación y Adecuación de Planta Piloto. La Simulación de un Sistema es una Herramienta fundamental para el Análisis y Diseño de un Proceso, esta forma de Analizar un Sistema de forma virtual nos permite crear condiciones extremas a las cuales el Sistema podría estar sometido. A efecto de deducir y realizar modificaciones a la Planta Piloto antes de su implementación. Así como Simular condiciones y el Diseño de una Estrategia de Control óptima para el Proceso. El Instituto Universitario Puebla, como punto de partida de las actividades programadas para el desarrollo del presente Proyecto, considera el conocimiento sobre: Composición Químicas y Propiedades (Se anexa Cuadro) del metal con que trabaja MCM, así como el comportamiento de este durante el Proceso de Inyección, en este caso el Zn, dándose a la tarea de realizar trabajos de simulación, los cuales consistieron en : Primero utilizó el software comercial tipo Comsol, el cual resultó no ser el adecuado. Como segunda opción se apoyo en el uso del software Procast, de igual forma por el tamaño de la pieza, al hacer el modelo de elementos infinitos, presentó muchos problemas y la información y resultados obtenidos no fueron los esperados (Se Anexa Pantalla). Como Tercer ensayo se desarrolló un sistema para que, en tiempo real se pudiera analizar el flujo y llenado de las Cavidades, dando un excelente resultado e información que permitió entender claramente el flujo y recorrido que hace el material fundido al momento de ser inyectado, como se puede observar en la película, la cual muestra el llenado del metal entrando por los Canales de Alimentación, continua su ruta hacia los Bebederos hasta llegar a cada una de las Cavidades del Inserto, iniciando por la parte exterior de este, y terminar en su parte interna(se Adjunta Video).

3 II Análisis del Proceso Analizando el resultado obtenido sobre el comportamiento del material durante la Inyección, el Instituto Universitario Puebla conjuntamente con el Instituto de Consultoría Universitaria SANTINI S.C., identificaron las necesidades del Proyecto y determinaron la integración de los siguientes elementos importantes: Panel de Control, Consola, Inyectora Interconectados a través canales bidireccionales de cambio rápido, para en evitar los tiempos muertos en Producción en caso de averías al Sistema de Control Virtual El Panel de Control permite el fácil acceso al sistema (Ver Fotografía), la Consola cuenta con elementos de seguridad, intercambio de señales, diseñada con uso de materiales comerciales de fácil adquisición, simplificador de señales y el rediseño de partes de la Inyectora, como es el caso de la puerta. III Reporte Preliminar En base a las actividades anteriores y con los datos obtenidos, MCM /SANTINI/IUP analizan conjuntamente dicha información, definiendo el comportamiento deseado del Proceso, liberando y aprobando los Planos definitivos para la realización del Prototipo. IV Diseño e implementación de la Planta Piloto En conformidad con el Diseño y Planos aprobados, el Instituto de Consultoría Universitaria SANTINI S.C., después de una serie de actividades como: visita a MCM, Monitoreo a las Inyectoras, Validación del Procedimiento, Análisis de la Propuesta, Identificación de los puntos Críticos, desarrollo del sistema de automatización, levantamiento eléctrico, realiza la implementación de la Planta Piloto, para aplicar el Control Virtual simplificado, encontrándose con problemas de Voltaje, protecciones eléctricas y abastecimiento de material, mismos que se fueron solucionando, hasta conseguir el logro de un funcionamiento controlado y estable. Lo cual implico el cambio y adecuación de una nueva puerta para la Inyectora, solventado con fabricación interna. Identificándose durante esta etapa las variables claves para el Control del Proceso de Inyección. V Parámetros de estudio en Planta Piloto Como resultado de las pruebas realizadas con la Planta Piloto, se determinó como variables del Proceso de Inyección las siguientes: Presión de Gas Presión de Aire Presión de Nitrógeno

4 Presión de Bomba Hidráulica Temperatura de Aceite Hidráulico Temperatura del Metal Definiéndose además su respectivo rango de tolerancia óptima para mantener en Control el Proceso de Inyección. VI Evaluación de Desempeño Una vez puesta en marcha la Planta Piloto se evaluó el desempeño del Controlador utilizado, para verificar si cumple con las exigencias Industriales de fabricación de Contrapesos al mismo tiempo que se evaluó su eficiencia en cuestión de monitoreo y dando seguimiento a los datos del Proceso, para ello se realizaron estudios de R&R y CPK, los cuales mostraron resultados aprobatorios. BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: Dada la problemática de la empresa para poder controlar íntegramente sus Procesos, tener un monitoreo constante de las Variables de interés y poder interpretar adecuadamente los datos obtenidos de la Maquinaria involucrada en el Proceso, el presente Proyecto busca Solucionar esta situación al incorporar un Sistema de Control Abierto que se pueda implementar fácilmente y que no necesite los controladores que vienen de fábrica con la Maquinaria usada. Este Sistema de Control propuesto tiene la Ventaja de conectarse a cualquier computadora por USB y a su vez tener conexión a Internet, de tal modo que el Proceso puede ser monitoreado a distancia y en tiempo real, brindando así la Capacidad de actuar rápidamente ante situaciones críticas. Todo esto se traduce en Ventaja Competitiva para la empresa al ser más eficiente en sus Tiempos de Producción, Trazabilidad de Lotes, Reparaciones de Fallas, etcétera. RESULTADOS DEL PROYECTO: Los resultados esperados de este proyecto a través de esta innovación, permitirá a MCM llevar un control preciso de todos los parámetros de producción de una máquina, lo que puede desencadenar en mejora de la productividad, mejora de la calidad, baja los desechos, tener siempre disponible la trazabilidad de los productos, etcétera, con todos estos beneficios la empresa podrá ser más competitiva a nivel internacional ante empresas grandes que cuenten con mejor maquinaria y más recursos. IMPACTOS DEL PROYECTO: El Desarrollo del Control Virtual Avanzado Simplificado para Eliminación de Interface Estándar en Maquinaria para el Proceso de Inyección de Metal a Alta Presión, se cumplió al 100% con su respectivo efecto y beneficio para MCM.

5 En general el logro de Metas obtenidas, superaron las expectativas marcadas para el Proyecto, en relación con las metas Comprometidas en el inicio del mismo. Rubros como el Científico, Tecnológico y de Innovación se aplicaron eficientemente con la generación de un Sistema para Control Virtual del Proceso de Inyección. En el aspecto Económico, representa ahorro en actualización de Tecnologías para los Procesos de la Industria de Auto- Partes, reciclaje de maquinaria usada en los Procesos Automotrices, adquisición de más Maquinaria con un menor presupuesto lo que se traduce en mayor Producción y por ende mayores Ventas para la Empresa. Con respecto al tópico Ambiental, el poder monitorear todos los Parámetros del Proceso Productivo permite la optimización del Consumo de energéticos, así como buscar alternativas en su uso.