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SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA
“PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE Y PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO PARA LA FABRICACIÓN A MEDIANA ESCALA DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN MARINO”
OPCIÓN TESIS PROFESIONAL
PARA OPTAR AL TÍTULO DE:
INGENIERO ELECTRÓNICO
PRESENTA: CARLOS MANUEL BALAM AYIL
MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO 2013
Agradecimientos
A lo largo de esta experiencia he contado con el apoyo de muchas personas, compañeros, maestros. A las que les agradezco profundamente su apoyo. Esta ha sido una experiencia maravillosa en la cual ha habido momentos difíciles y momentos afortunados. Agradezco enormemente el apoyo de mi familia, quienes siempre han estado apoyándome. En especial a mi madre, Lourdes. Quien con su esfuerzo y sacrificio me ha hecho la persona que hoy soy.
i
ÍNDICE DE CONTENIDO ÍNDICE DE CONTENIDO .................................................................................................. i ÍNDICE DE TABLAS........................................................................................................ iv ÍNDICE DE FORMULAS .................................................................................................. v ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................................... vi CAPÍTULO 1.- PRESENTACIÓN .................................................................................... 1 1.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................ 1 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 2 1.3 OBJETIVOS ....................................................................................................... 3 1.3.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................. 3 1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................ 3 1.4 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 4 1.5 ESTADO DEL ARTE .......................................................................................... 5 1.5.1 SISTEMA ARGOS ....................................................................................... 5 1.5.1.1.
Funcionamiento del sistema ARGOS. ................................................... 6
1.5.1.2
Sistema Emisor PPT'S .......................................................................... 7
1.5.2
SISTEMA DE LOCALIZACIÓN Y SEGUIMIENTO DE EMBARCACIONES PESQUERAS ANDALUZAS .......
8
1.5.2.2
Estación Remota Embarcada (ERE) ..................................................... 8
1.5.2.3
Recepción de alarmas SOS ................................................................ 10
1.5.3 TRAMIGO T22 BOAT ................................................................................ 11 1.5.3.2
Características que incluye el dispositivo ............................................ 12
1.5.4 TRANSMISOR MAR GE V2....................................................................... 13 1.5.4.2
Características .................................................................................... 14
1.5.4.3
Caja de conexión ................................................................................. 14
1.5.5 BALIZA THORIUM ..................................................................................... 15
ii 1.5.5.2
Características físicas y medioambientales......................................... 16
1.5.5.3
Electrónica concentrada ...................................................................... 17
CAPÍTULO 2.- MARCO TEÓRICO .................................................................................18 2.1 DEFINICIONES ................................................................................................ 18 2.1.1 Producto .................................................................................................... 18 2.1.2 Proceso ...................................................................................................... 18 2.1.3 Procedimiento ............................................................................................ 19 2.1.4 Proceso de producción .............................................................................. 19 2.2 IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN EN LAS EMPRESAS ...... 20
2.3 TIPOS DE PRODUCCIÓN ............................................................................... 21 2.4 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN ........................................................................ 22 2.4.1 Producción rígida ....................................................................................... 22 2.4.2 Producción flexible ..................................................................................... 22 2.5 DIAGRAMA DE PROCESO DE LA OPERACIÓN ............................................ 23 2.6 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ......................................................... 24 2.7 ESTUDIO DE TIEMPOS .................................................................................. 25 2.8 DIAGRAMA GOZINTO ..................................................................................... 26 2.9 TIEMPO ESTÁNDAR ....................................................................................... 27 CAPÍTULO 3.- DESARROLLO .......................................................................................28 3.1 DIAGRAMAS DE PRODUCCIÓN..................................................................... 29 3.1.1 Diagrama de Flujo del Proceso .................................................................. 29 3.1.2 Diagrama Gozinto ...................................................................................... 30 3.1.3 Estudio de Tiempos ................................................................................... 31 3.1.4 Diagrama de Ensamble del Proceso de Producción .................................. 33 3.1.5 Tiempo Estándar........................................................................................ 34
iii 3.2 PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE DEL DISPOSITIVO DECOMUNICACIÓN MARÍTIMA... 35 3.2.1 Introducción ............................................................................................... 35 3.2.2 Equipo requerido........................................................................................ 35 3.2.3 Componentes del dispositivo ..................................................................... 36 3.2.4 Desarrollo del procedimiento de ensamble del dispositivo de comunicación marítima. .............................................................................................................. 38 3.3 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO ................................................................. 52 3.3.1 Prueba inicial ............................................................................................. 52 3.3.2 Prueba General.......................................................................................... 57 CAPÍTULO 4.- RESULTADOS .......................................................................................63 CAPÍTULO 5.- CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS .........................................68 REFERENCIAS ..............................................................................................................69 ANEXOS ........................................................................................................................71 ANEXO A (Procedimiento de integración conector de alimentación) ...................... 71 ANEXO B (Procedimiento de integración conector NMEA) .................................... 77 ANEXO C (Procedimiento de integración de los push buttons) .............................. 83 ANEXO D (Procedimiento de integración Buzzer y Acrílico) ................................... 88 ANEXO E (Procedimiento de integración Pantalla LCD) ........................................ 95 ANEXO F (Procedimiento de integración conexión tarjeta electrónica) ................ 100 ANEXO G (Procedimiento de integración del arnés de conexión de la pantalla LCD) ... 104 ANEXO H (Tiempo Estándar) ............................................................................... 111 ANEXO I (Prueba Inicial) ...................................................................................... 118
iv ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. 1 Características físicas y medioambientales. (6) ........................................... 16 Tabla 1. 2 Electrónica concentrada. (6) ......................................................................... 17 Tabla 3. 1 Estudio de tiempos de fabricación del dispositivo de comunicación marítima. ....... 31 Tabla 3. 2 Estudio de tiempos de ensamble del dispositivo de comunicación marítima. 32 Tabla 3. 3 Material utilizado para la elaboración. .......................................................... 35 Tabla 3. 4 Listado de componentes del Dispositivo de Comunicación Marítimo. .......... 36
v ÍNDICE DE FORMULAS Fórmula 3. 1 Tiempo Medio Total .................................................................................. 32 Fórmula 3. 2 Tiempo Estándar ...................................................................................... 34
vi ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. 1 Funcionamiento del sistema ARGOS. .......................................................... 6 Figura 1. 2 Trasmisor ARGOS......................................................................................... 7 Figura 1. 3 Estación Remota Embarcada (ERE). ............................................................ 8 Figura 1. 4 ERE instalada. ............................................................................................... 9 Figura 1. 6 Pulsador SOS. ............................................................................................. 10 Figura 1. 7 Presentación comercial del dispositivo TRAMIGO T22. ............................. 11 Figura 1. 8 Características y ejemplo del mensaje que envía el dispositivo. ................ 12 Figura 1. 9 Dispositivo MAR GE V2 ............................................................................... 13 Figura 1. 10 Caja de conexión ....................................................................................... 14 Figura 1. 11 Dispositivo THORIUM ............................................................................... 15 Figura 1. 12 Electrónica concentrada. ........................................................................... 17 Figura 2. 1 Diagrama de proceso de la operación que ilustra la manufactura de mesitas para teléfono. .. 23 Figura 2. 2 Conjunto estándar de símbolos para diagramas de proceso según la ASME. ...... 24 Figura 2. 3 Ejemplo Estudio de Tiempos. ...................................................................... 25 Figura 2. 4 Ejemplo Diagrama Gozinto. ......................................................................... 26 Figura 2. 5 Descripción del Tiempo Estándar. ............................................................... 27 Figura 3. 1 Diagrama de Flujo del Proceso de Ensamble. ............................................ 29 Figura 3. 2 Diagrama Gozinto de la producción del dispositivo. .................................... 30 Figura 3. 3 Diagrama de Ensamble del Proceso de Producción. .................................. 33 Figura 3. 4 Visualización de los componentes del Dispositivo de Comunicación Marítimo. .... 37 Figura 3. 5 Diagrama de flujo del conector de alimentación. ......................................... 38 Figura 3. 6 Diagrama de flujo del conector NMEA. ........................................................ 39 Figura 3. 7 Ensamble de conectores. ............................................................................ 40 Figura 3. 8 Diagrama de flujo del botón de emergencia y el del botón de confirmación.41 Figura 3. 9 Ensamble de botones. ................................................................................. 42 Figura 3. 10 Fijación de Buzzer de Emergencia/Aviso. ................................................. 43 Figura 3. 11 Fijación de placa de acrílico. ..................................................................... 44 Figura 3. 12 Ensamble e integración de tarjeta electrónica y pantalla LCD. ................. 45 Figura 3. 13 Ensamble de Módem Satelital. .................................................................. 46 Figura 3. 14 Diagrama de flujo del conector de pantalla. .............................................. 47
vii Figura 3. 15 Conexión entre la tarjeta electrónica y la pantalla. .................................... 48 Figura 3. 16 Ensamble de batería. ................................................................................ 49 Figura 3. 17 Cierre de tapa y fijación de etiqueta “Guía rápida”. ................................... 50 Figura 3. 18 Dispositivo terminado. ............................................................................... 51 Figura 3. 19 Diagrama de flujo de la prueba inicial. ....................................................... 52 Figura 3. 20 Microcontrolador de control y los pines necesarios para la programación. 53 Figura 3. 21 Conexión de batería. ................................................................................. 54 Figura 3. 22 Botón de confirmación. .............................................................................. 55 Figura 3. 23 Botón de emergencia. ............................................................................... 56 Figura 3. 24 Diagrama de flujo de la prueba General. ................................................... 57 Figura 3. 25 Localización de los microcontroladores. .................................................... 58 Figura 3. 26 LED’s del modem satelital. ........................................................................ 59 Figura 3. 27 Ejemplo de mensaje. ................................................................................. 61 Figura 4. 1 Primeras etapas de producción. .................................................................. 63 Figura 4. 2 Última etapa de producción. ........................................................................ 64 Figura 4. 3 Aplicación de pruebas. ................................................................................ 65 Figura 4. 4 Instalación en Cozumel Q. Roo. .................................................................. 66 Figura 4. 5 Imagen del sistema. .................................................................................... 67
1
CAPÍTULO 1.- PRESENTACIÓN 1.1
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo surgió de la necesidad de producir un dispositivo para un proyecto en el que trabajaron en conjunto el CINVESTAV (Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Unidad Mérida), Universidad Riviera y la empresa PLENUM SOFT. Con nombre “Desarrollo de Infraestructura Tecnológica de Sistemas de Adquisición y Comunicación de Información Geoespacial para el Sector Pesquero de México”. Debido a las necesidades de la flota menor de pesca en Yucatán en materia de localización y seguridad. El cual fue desarrollado en gran parte por el departamento de hardware de la empresa PLENUM SOFT. El dispositivo ha pasado por una primera etapa de fabricación en la cual se fabricaron 20 dispositivos para la realización de pruebas, en donde se detectaron varios inconvenientes para su producción en masa, ya que al ser un dispositivo innovador en el mercado no se cuenta con un procedimiento en el cual se especifiquen las pruebas a las que debe ser sometido para corroborar que su funcionamiento es el adecuando a las expectativas, siendo el proceso de pruebas una parte indispensable del proceso de fabricación que permite entregar un producto con calidad. Una gran parte del esfuerzo se dedicó a este punto. En este trabajo se presenta el diseño del proceso de producción del dispositivo electrónico de comunicación marina requerido. Tomando en cuenta que dicho proceso consta de varias etapas: fabricación de tarjetas electrónicas y del gabinete, adquisición de componentes adicionales, ensamble de producto, procedimiento de pruebas de funcionamiento del sistema electrónico, diseño de empaque final y manual de usuario. La idea es que este trabajo sirva de guía en la producción de más dispositivos.
2
1.2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El CINVESTAV (Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Unidad Mérida), Universidad Riviera y la empresa PLENUM SOFT están participando en conjunto en el desarrollo de un dispositivo de Comunicación Marítima para el proyecto “Desarrollo de Infraestructura Tecnológica de Sistemas de Adquisición y Comunicación de Información Geoespacial para el Sector Pesquero de México”. El dispositivo ha pasado por una primera etapa de producción donde se detectaron diferentes inconvenientes a la hora de su elaboración, destacando las pruebas que se le deben de realizar, ya que el dispositivo debe ser sometido a varias etapas de prueba para corroborar su correcto funcionamiento, es necesario contar con un procedimiento para ello. Debido a que se desea realizar la producción en masa del dispositivo es necesario contar con manuales bien especificados de procedimientos para fabricación de componentes, ensamble, producción, pruebas y empaquetado final. Así como un estudio que permita establecer la necesidad en tiempo y personal para diferentes volúmenes de producción. En el caso que no se llegue a contar con los procedimientos de prueba, ocasionaría que al momento de realizarlas se pudieran omitir algunas por olvido de la persona que las está realizando. Al igual que si no se llega a contar con los procedimientos de fabricación, ensamble y empaquetado para el dispositivo, pudiera ocasionar retardos en su producción al no seguir un orden. Por ejemplo ensamblar un componente al dispositivo que luego te perjudique el ensamblar el otro.
3
1.3
OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL Diseñar un proceso de producción y pruebas de calidad para la fabricación de un dispositivo electrónico de comunicación marítimo.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS •
Realizar un procedimiento para la fabricación de componentes del dispositivo.
•
Realizar un procedimiento de ensamble del dispositivo.
•
Realizar un procedimiento para la producción.
•
Establecer las pruebas de funcionamiento a las que debe ser sometido el dispositivo.
•
Diagramas de producción del proceso
4
1.4
JUSTIFICACIÓN
En una etapa previa de producción se determinó, que al momento de la elaboración del dispositivo se omitían pasos ocasionando que se tenga que repetir el trabajo para solucionarlo. Ya que al ser un dispositivo nuevo en el mercado no cuenta con los procedimientos adecuados para su producción en masa. Debido a esto se planteó la realización del procedimiento para la elaboración del dispositivo y para la realización de las pruebas pertinentes a las que debe ser sometido. Pensando en los beneficios que se pudiera aportar, está el poder escalar la producción a mediana escala, así como la confianza de que el dispositivo fue sometido a todas las pruebas de funcionamiento. Otro beneficio sería poder otorgar el trabajo de producción a otra empresa para que ella lo lleve a cabo, proporcionándole los procedimientos de producción del dispositivo.
5
1.5
ESTADO DEL ARTE
Se realizó una investigación de los sistemas de localización satelital y los dispositivos que existen en el mercado. Haciendo una breve descripción de su funcionamiento, sus opciones, su composición, etc.
1.5.1 SISTEMA ARGOS El sistema ARGOS es un sistema de satélites que fue creado en conjunto entre la agencia espacial francesa CNES y la agencia espacial de Estados Unidos NASA. Con el fin de ser una herramienta para redes oceanografías mundiales. El cual es un sistema de satélites que recoge, procesa y disemina información desde plataformas fijas y móviles en todo el mundo. El sistema localiza geográficamente la fuente de los datos (embarcaciones, animales, etc) en cualquier lugar de la tierra utilizando el efecto Doppler. Habilidad que hace al sistema ARGOS único. (1) (2)
6 1.5.1.1.
Funcionamiento del sistema ARGOS.
Figura 1. 1 Funcionamiento del sistema ARGOS. (2)
1. Los transmisores envían señales a los satélites en frecuencias especialmente dedicada para ello. 2. Los satélites de órbita polar recogen las señales a medida que vuelan sobre los trasmisores. 3. Las antenas terrestres retrasmiten las señales grabadas y en tiempo real, de los satélites a los centros de procesamiento. 4. Los centros principales tratan las señales y las envían en forma de datos a los usuarios en cartografías, tablas y archivos. 5. Los usuarios de Argos de todo el mundo tienen acceso a sus datos en línea, mediante correo electrónico, SMS, CD-ROM o directamente mediante software de cartografía.
7 1.5.1.2
Sistema Emisor PPT'S
Este sistema se encarga de enviar la información que se obtuvo del objeto a estudiar al sistema satelital. Las cuales son plataformas satelitales que almacenan los datos para luego ser transmitidos al satélite, se les denomina "Terminales transmisores"
o
abreviadamente PTT'S. Los transmisores envían la información a los satélites en intervalos periódicos a través de pulsaciones, sin importar si en ese momento se encuentre un satélite para recibir la señal. Toda la información se puede almacenar en el equipo transmisor para luego ser transmitida al satélite, estos transmisores puede ser equipados con varios sensores. (2)
Figura 1. 2 Trasmisor ARGOS (2)
8 1.5.2 SISTEMA DE LOCALIZACIÓN Y SEGUIMIENTO DE EMBARCACIONES PESQUERAS ANDALUZAS Es un sistema que se creó con el fin de que le permitiera a la Dirección General de Pesca y Acuicultura, saber de forma rápida y económica, el conocimiento exacto de los movimientos de la flota que opera en las aguas de su litoral. Al ser un sector que realiza sus actividades en circunstancias a veces muy complicadas. Se dotó a las embarcaciones de un sistema de alarma para casos de emergencia en el mar. El sistema se compone de las siguientes partes: Estaciones Remotas Embarcadas (EREs), Centro de Recepción (CR) y Centro de Control (CC). Como complemento para la funcionalidad de este sistema se cuenta con subsistema como el Centro de Alarmas de Auxilio (CAA) y un Cliente Ligero (CL) como herramienta de consulta a disposición de los servicios técnicos de las provincias de litoral. (3) 1.5.2.2
Estación Remota Embarcada (ERE)
Las EREs son equipos de localización cuyo diseño y funcionalidad se ajusta a las exigencias del entorno donde desarrollan su trabajo. Cada ERE está provisto con un Sistema de Posicionamiento Global GPS y un módulo de comunicaciones inalámbricas GSM/GPRS. Estos dispositivos son instalados en cada una las embarcaciones que forman parte del sistema.
Figura 1. 3 Estación Remota Embarcada (ERE). (4)
9 En su funcionamiento normal, la ERE se conecta al Centro de Recepción (CR) mediante el sistema GPRS y envía de forma periódica las localizaciones de la embarcación, normalmente cada tres minutos, así como cualquier incidencia de funcionamiento detectada. En caso de pérdida de cobertura de comunicaciones, la ERE registra las posiciones en una cola que vuelca al CR una vez recuperada la cobertura. En caso de no poder establecer las comunicaciones vía GPRS, la ERE efectúa la comunicación mediante el canal de backup GSM (SMS). Como se había mencionado las EREs constan además, como sistema secundario al establecido por la normativa marítima, de un pulsador de auxilio (SETA). (4)
Figura 1. 4 ERE instalada. (4)
10 1.5.2.3
Recepción de alarmas SOS
Al activarse el botón de auxilio, se envían los datos con la posición exacta de la embarcación a través de la aplicación cliente/servidor al servicio de emergencia, para iniciar el protocolo establecido. En el supuesto de que la embarcación se encuentre en una zona donde no se cuente con cobertura GPRS/GSM, los datos del mensaje de emergencia se almacenarán hasta que se logre obtener cobertura y proceder a su envío. Por tal motivo el pulsador de auxilio se toma como mecanismo secundario. (4)
Figura 1. 5 Pulsador SOS. (4)
11 1.5.3 TRAMIGO T22 BOAT Tramigo T22 Boat es un dispositivo el cual le permite saber siempre donde están sus embarcaciones a través de un mensaje de texto que al solicitarlo se envían al celular del solicitante, además cuenta con un botón para enviar una señal de auxilio la cual indicará su posición, con la cual se le pueda brindar apoyo. El sistema le ofrece seguridad y tranquilidad para propietarios de barcos, yates, lanchas y otras embarcaciones. Ya que podrán estar monitoreando sus embarcaciones en el momento que lo desee. Es un sistema que puede ser configurado para el país que se desee. (3)
Figura 1. 6 Presentación comercial del dispositivo TRAMIGO T22. (3)
12 1.5.3.2
Características que incluye el dispositivo
•
Reciba notificación inmediata de uso no autorizado mientras que no esté
•
Alertas instantáneas en caso de entrar agua o levantar el ancla
•
Mande mensaje SOS con posición en un toque del botón
•
Informes útiles por ejemplo de velocidad, viaje o cruce de zona
•
Funciona completamente en español con cualquier teléfono móvil o PC
•
Sin cuotas mensuales, ubicación con GPS y TLD Puntos de Interés locales (3)
Figura 1. 7 Características y ejemplo del mensaje que envía el dispositivo. (3)
13 1.5.4 TRANSMISOR MAR GE V2 El transmisor MAR GE V2 se encarga de transmitir automáticamente la posición, el rumbo y la velocidad de la embarcación al sistema satelital. Muchos transmisores pueden ser usados tanto en embarcaciones marinas, en automóviles o camiones de carga, pero el transmisor MAR GE V2 está diseñado especialmente para el monitoreo de los barcos de pesca. Este transmisor cuenta con la capacidad de transmitir los reportes de pesca que envíen los tripulantes de la embarcación, lo cuales pueden incluir especies y cantidades de manera confidencial. Todo esto mediante un terminal de datos o un pc conectado al MAR GE V2. (5)
Figura 1. 8 Dispositivo MAR GE V2. (5)
14 1.5.4.2
Características
•
Cobertura global (todo el planeta)
•
Posiciones GPS con una precisión de 100 metros.
•
24 posiciones diarias (cada hora) más otras intermediarias.
•
Rumbo (en grados) y velocidad (en nudos) calculados por el GPS.
•
Doble posicionamiento Argos y GPS.
•
Instalación en una hora y activación inmediata.
•
Diseño robusto de una sola pieza, resistente al ambiente marino.
•
Batería de respaldo en caso de fallo de la alimentación principal del barco.
1.5.4.3
Caja de conexión
El dispositivo cuenta con una caja de conexión en donde se encuentra en resguardo todo su sistema.
Figura 1. 9 Caja de conexión. (5)
15 1.5.5 BALIZA THORIUM Es una baliza que se instala en las embarcaciones y su función es enviar un informe de posicionamiento con el rumbo y la velocidad, además de gestionar zonas. Es un dispositivo que puede ser consultado y programado a distancia, entre los servicios que brinda está el poder ser consultado el estado de la baliza, Modificación de los parámetros de programación de la baliza (frecuencia de reporting), Posición a solicitud (polling), Lectura de las posiciones almacenadas y la Vigilancia de los sensores. El dispositivo puede ser conectado a una Conexión con un terminal de datos dedicado o PC portátil para envío de mensajes e-mail, e-forms predefinidos tales como los informes de capturas, FreeForms (boletines o alertas meteorológicos, imágenes). A través de ella se pueden enviar mensajes de solicitud de asistencia. (6)
Figura 1. 10 Dispositivo THORIUM. (6)
16 1.5.5.2
Características físicas y medioambientales
Tabla 1. 1 Características físicas y medioambientales. (6)
Dimensiones Peso Caja de conexión Indicación visual Indicación sonora Temperatura Estanqueidad
Domo: 212 mm x 151 mm x 117 mm Caja de conexión: 184 mm x 144 mm x 72 mm Domo: Menos de 1200 g Caja de conexión : Menos de 500 g Interfaz de conexión para un terminal de datos o mini-pc (Tx, Rx, a Control, GND) 9800 bps Diodo (LED) Activado cuando detecta fallos de funcionamiento de la baliza. Temperatura de operación: de -20 a +50ºC Temperatura de almacenamiento: de -20 a +65 ºC Domo: estanqueidad IP68 Caja de conexión: estanqueidad IP54
Alimentación externa
DC +12V o 24V
Batería interna
72 horas
GPS
12 canales
Conformidad
IEC 60945 1. Sensores de desmontaje.
Sistema antifraude
2. Tornillos 3. Sensores anti intrusión.
17 1.5.5.3
Electrónica concentrada
Tabla 1. 2 Electrónica concentrada. (6)
1 Domo 2 Caja de conexión 3 Cable que une el domo con la caja (15 m) 4 Cable de suministro de corriente (5m) 5 Escuadras de fijación en forma de L 6 dos bridas de fijación Tuercas y rondanas para las escuadras y las bridas
Figura 1. 11 Electrónica concentrada. (6)
18
CAPÍTULO 2.- MARCO TEÓRICO Se realizó una investigación con el propósito de tener un conocimiento detallado de los temas que se aplicarán en el desarrollo de este documento, incorporando los conocimientos previos y ordenándolos de modo tal que resulten útil al desarrollo de este trabajo.
2.1
DEFINICIONES
2.1.1 Producto Un producto es aquel bien tangible que satisface las necesidades de un mercado específico, que involucra procesos ya sean de distribución o de fabricación antes de llegar a manos del consumidor final. De acuerdo a su destino de uso y sus características, se pueden definir en: Industriales (se adquieren para convertirlos en otro bien: telas, tornillos, metales, etc.), de consumo (uso personal), perecederos (alimentos, medicamentos y bebidas), duraderos (materias primas). (7)
2.1.2 Proceso Es un conjunto de actividades correlacionadas y en algunos casos secuenciales, que parte de unas entradas (Inputs), las cuales se transforman, generando un resultado final (Output). Lo más importante es que cada empresa diseñe bien el diagrama de cada uno de los procesos que se requieren para tener el producto o servicio final y que tenga una secuencia lógica de actividades consecutivas y/o paralelas y que en él puedan apreciarse los tiempos de producción, además de los responsables de cada actividad. Existen muchos modelos y metodologías de trabajo que pueden implementarse en el proceso de producción, pero es la empresa quien conoce qué hace y cómo lo hace; por tanto será su decisión elegir el mejor modelo por implementar. (7)
19 2.1.3 Procedimiento Generalmente seguido en el diseño del proceso productivo suele comenzar con la consideración conjunta de todas las formas de organización, para proceder, más tarde a seleccionar la mejor estrategia a seguir en la obtención de los bienes o servicios deseados (8) 2.1.4 Proceso de producción Es la transformación de recursos o factores productivos en bienes y servicios mediante la aplicación de una tecnología (conjunto de los conocimientos técnicos de la sociedad en un momento dado). Es aquella parte de las funciones de la empresa encargada de generar o fabricar un bien físico o un bien intangible. Es un acto intencional mediante el cual ciertos elementos o materiales sufren un proceso de transformación, con la finalidad de obtener bienes que satisfacen necesidades humanas. (7)
20
2.2
IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN EN LAS EMPRESAS
Una de las características más importantes del éxito de una empresa está en garantizar su existencia por medio de la búsqueda y aplicación de métodos eficaces que conlleven a la producción de bienes o servicios de calidad, ya que los mercados cada vez son más exigentes debido a la necesidad de satisfacer los gustos y prioridades del cliente, originando de esta forma, nuevos estándares de competitividad que obligan a las compañías a planear, con la finalidad de obtener una dinámica de mejoramiento constante. Debido a esto, si se desea crear una empresa. Antes de desarrollar la idea de negocio, debe planearla y estructurarla teniendo claro los procesos de producción y las actividades que se deben de realizar en cada uno de ellos. Hay cuatro áreas funcionales claves con las que cuenta toda pequeña, mediana o gran empresa: recursos humanos, mercadeo, finanzas y producción. Para que el proceso productivo sea exitoso, estas áreas deben de trabajar alineadamente, siguiendo los pasos de planeación, organización, ejecución y control. (7)
21
2.3
TIPOS DE PRODUCCIÓN
La producción de un producto se puede clasificar en diferentes tipos de producción para la fabricación del mismo. Según el grado de conocimiento de la demanda: Contra pedido: Para llevar a cabo la producción del producto final, se debe de conocer la demanda concreta del cliente. La producción contra pedido se puede manejar como pedidos únicos, como un barco, un avión comercial, o un edificio, etc., o como pedidos múltiples, como un lote de camiones de transporte, alta costura, etc. Contra stock: Al contrario del contra pedido en la producción contra stock el producto final se produce antes de conocer la demanda concreta de un cliente. Siendo la producción contra stock el caso más general que se da en la industria, por ejemplo la industria farmacéutica, la industria de automóviles, electrodoméstico, etc. Normalmente en la práctica real existen situaciones intermedias. Una empresa tiene procesos de producción contra stock y parte contra pedido. Un claro ejemplo de esto es la industria del automóvil. (9)
22
2.4
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
Una empresa puede organizar su producción de dos maneras. Donde puede diseñar un producto y fabricar siempre el mismo modelo, con variaciones mínimas. A esto se le llamaríamos un sistema de “producción rígida”. Alternativamente, la empresa puede diseñar el producto prácticamente “desde cero”, haciendo en cada caso un estudio de los requerimientos del cliente o del mercado. En este caso, se trataría de un sistema de “producción flexible”. 2.4.1 Producción rígida En la producción rígida (producción en masa) la idea principal es producir grandes cantidades de productos con características muy similares. En la producción rígida se trata de producir series largas de un número muy reducido de productos. Es un sistema en el cual se necesitan altos niveles de existencias, ya que la eficiencia requiere que se produzca a un ritmo continuo. 2.4.2 Producción flexible El objetivo del sistema de producción flexible es muy diferente al de la producción rígida. En la producción flexible se trata de producir series cortas de un número elevado de productos. Se denomina “flexible” porque con este sistema la empresa puede adaptarse fácilmente a la demanda. Una de las características de la producción flexible, es que puede fabricar productos diferentes para diferentes segmentos del mercado. Puede cambiar fácilmente sus productos si percibe que la demanda está cambiando. También existe la producción “justo a tiempo” (just in time), la cual es una variante de la producción flexible. Este sistema de producción se caracteriza por el hecho de que sus niveles de existencia se mantienen muy reducidos. (10)
23
2.5
DIAGRAMA DE PROCESO DE LA OPERACIÓN
El diagrama de proceso de la operación muestra la secuencia cronológica de cómo se realizan todas las operaciones o etapas, que se usan en un proceso de manufactura o de negocios, en el cual se muestra desde el arribo de la materia prima hasta el empaque del producto final. En el diagrama se describe la entrada de todos los componentes y subensambles al ensamble principal. Al igual que en un plano se muestra detalles de diseño como ajustes, tolerancia y especificaciones, el diagrama de proceso de la operación proporciona detalles de manufactura o de negocios que se pueden apreciar a simple vista. (11)
Figura 2. 1 Diagrama de proceso de la operación que ilustra la manufactura de mesitas para teléfono. (11)
24
2.6
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO
El diagrama de flujo del proceso generalmente es más detallado en comparación al diagrama de proceso de la operación. Es por ello poco común que se efectué al ensamble completo. El cual se usa en un principio, para cada componente de un ensamble, o en procedimientos aplicables a una componente o secuencia de trabajos específicos. El diagrama de flujo del proceso es valioso en especial al registrar costos ocultos no productivos, como distancias recorridas, retrasos y almacenamientos temporales. Detectando estos periodos no productivos, se pueden tomar medidas para minimizarlos y por ende, reducir costos. Además de registrar las operaciones e inspecciones, estos diagramas muestran todos los movimientos y almacenamientos de un artículo en su paso por la planta. (11)
Figura 2. 2 Conjunto estándar de símbolos para diagramas de proceso según la ASME. (11)
25
2.7
ESTUDIO DE TIEMPOS
Es una técnica de medición del trabajo que se emplea para registrar los tiempos y ritmos de trabajo correspondientes a los elementos de una tarea definida, efectuada en condiciones determinadas, para analizar los datos, con el fin de averiguar el tiempo requerido para efectuar la tarea bajo normas establecidas. (11)
Figura 2. 3 Ejemplo Estudio de Tiempos. (12)
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2.8
DIAGRAMA GOZINTO
El Diagrama de Gozinto es una representación gráfica de las relaciones e interrelaciones que existen entre los distintos componentes de un producto complejo. La técnica se orienta a graficar el proceso de fabricación de un producto relacionando su proceso ordenado con las partes o piezas que lo componen y su participación tanto en cantidad como tipo de materia prima.- Por simplicidad se esquematiza la producción de una (1) sola unidad. El Diagrama de Gozinto facilita el proceso de cálculo de los requerimientos de materiales. Para un proceso complejo tal como la fabricación de una motocicleta, por el número elevado de piezas o componentes que participan el operarlo manualmente no es práctico. (13)
Figura 2. 4 Ejemplo Diagrama Gozinto. (13)
27
2.9
TIEMPO ESTÁNDAR
Es el tiempo para calcular la producción por ciclo, hora o turno de un operario. En el cual se deben de considerar todos los tiempos que afecten a la realización del ciclo de producción, tales como la fatiga, necesidades personales y necesidades especiales. El cual se realiza al tomar los tiempos en que un operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, efectúa una actividad normal a una velocidad normal, con lo cual se puede definir el ciclo estándar. Cuando la tolerancia es un % del tiempo total de la jornada laboral. ்Ǥே
ܶǤ ܵ ൌ ሺଵିΨ்
ೌ ሻ
Cuando la tolerancia es un % del tiempo en que se realizó el trabajo.
ܶǤ ܵ ൌ ሺܶǤ ܰሻሺͳ Ψ்ܶ௧ ሻ
(14)
En la siguiente imagen se señalan los aspectos que componen el tiempo estándar. (Ver Figura 2. 5)
Figura 2. 5 Descripción del Tiempo Estándar. (14)
28
CAPÍTULO 3.- DESARROLLO Se presentan los diagramas para la producción del dispositivo en los que se hace una descripción del proceso de producción, así como el estudio de tiempo de todos los componentes necesarios en la fabricación. Se generaron estos diagramas con la finalidad de determinar cuál es el tiempo estándar de producción del dispositivo, para con ello saber cuántos dispositivos se producen en un tiempo determinado, y cuantas personas son necesarias para llevarlo a cabo. Además de los diagramas ya mencionados, se presentan el procedimiento de ensamble del dispositivo en el que se describe paso a paso las acciones que el operario debe de realizar en la producción del dispositivo, con el fin de generan una producción rápida y eficiente. Al final de este capítulo se presenta los procedimientos de pruebas. El propósito de estos procedimientos es que sirva de apoyo al operario en el momento de la realización de las pruebas a las que debe ser sometido el dispositivo, para certificar su correcto funcionamiento.
29
3.1
DIAGRAMAS DE PRODUCCIÓN
3.1.1 Diagrama de Flujo del Proceso A continuación se presenta el diagrama de flujo del proceso para el ensamble del dispositivo de comunicación marítima, en el cual se describe de manera ordenada los pasos que se deben seguir para obtener un ensamble óptimo. (Ver Figura 3. 1)
Figura 3. 1 Diagrama de Flujo del Proceso de Ensamble.
30 3.1.2 Diagrama Gozinto Se presenta el diagrama Gozinto de la producción del dispositivo, en el que se dividen por etapas de ensamble los diferentes componentes del dispositivo de comunicación marítima. (Ver Figura 3. 2)
Figura 3. 2 Diagrama Gozinto de la producción del dispositivo.
31 3.1.3 Estudio de Tiempos Se presenta el estudio de tiempos realizado a la producción del dispositivo de comunicación marítima. La finalidad de realizar el estudio de tiempos es determinar cuántos dispositivos se pueden producir en una jornada de trabajo o en un tiempo determinado. Al igual, saber cuántas personas se requieren para ello. Para una mejor compresión se dividió el estudio de tiempos en dos partes. Estudio de tiempos de Fabricación (Ver Tabla 3. 1) y Estudio de Tiempos de Ensamble (Ver Tabla 3. 2) para luego realizar la suma de los dos estudio y así obtener un Estudio de Tiempos Total. Para obtener estos resultados se realizó el estudio en una media de 10 unidades. Tabla 3. 1 Estudio de tiempos de fabricación del dispositivo de comunicación marítima.
Elemento
Conector de Alimentación Conector NMEA Botón de Emergencia Botón de confirmación Pantalla LCD Conector de Pantalla
T1
T2
Observaciones (Minutos) T3 T4 T5 T6 T7 T8
3.92
3.45
3.80
3.25
4.37
3.87
3.23
3.72
3.62
3.25
3.65
6.25
5.80
5.45
5.55
5.65
5.38
5.82
5.88
5.65
5.92
5.74
3.75
4.03
3.92
3.42
2.83
3.05
3.38
3.75
3.53
3.28
3.50
3.55
4.17
3.73
3.17
2.98
3.28
3.75
3.47
3.25
3.57
3.49
8.60
8.67
8.47
8.57
7.83
8.12
8.78
8.20
8.38
7.67
8.33
4.50
4.20
4.08
3.83
3.95
4.30
4.48
4.58
4.38
4.52
4.28
T9
T10
Total
Tiempo Medio
28.98
32 Tabla 3. 2 Estudio de tiempos de ensamble del dispositivo de comunicación marítima.
Elemento T1
T2
Observaciones (Minutos) T3 T4 T5 T6 T7 T8
Conector de Alimentación Conector NMEA Botón de Emergencia Botón de confirmación Pantalla LCD Placa de Acrílico Buzzer de Aviso Tarjeta Electrónica Modem Satelital Batería
2.83
3.00
2.80
2.67
2.50
2.75
2.87
2.08
2.50
2.00
2.60
3.00
2.83
2.57
2.33
2.55
2.75
2.62
2.70
2.67
2.17
2.62
2.67
2.17
2.33
2.08
2.00
1.88
1.95
1.67
2.50
1.83
2.11
2.50
2.33
2.17
2.28
2.00
2.05
2.50
1.83
2.03
1.67
2.14
4.00
3.67
3.17
2.83
3.00
3.45
3.17
3.33
2.93
2.67
3.22
3.67
3.17
3.08
3.23
3.00
2.83
2.75
3.37
3.17
2.67
3.09
2.83
2.17
2.33
1.83
2.00
1.93
2.28
2.17
2.50
1.95
2.20
11
10
9
9
10
11
10
10
10
10
10.00
6.00
6.00
5.00
6.00
5.0
5.0
6.00
5.00
5.00
4.67
5.37
3.00
2.28
0.04
1.93
2.00
2.17
0.03
2.50
2.00
1.83
Tapa “Guía Rápida”
1.33
0.90
0.80
0.67
0.50
0.65
0.80
0.85
0.70
0.67
1.78 0.79
T9
T10
Tiempo Medio
Total
35.91
Se presenta el cálculo realizado para hallar el tiempo medio total. (De ser necesario una explicación más detallada remitirse al ANEXO H (Tiempo Estándar) Fórmula 3. 1 Tiempo Medio Total
ࢀࢋࡹࢋࢊࢀ࢚ࢇ ൌ ࢀǤ ࡹǤ ࡲࢇ࢈࢘ࢉࢇࢉ× ࢀǤ ࡹǤ ࡱ࢙ࢇ࢈ࢋ Tiempo Medio Total = 28.98 min + 35.91 min Tiempo Medio Total = 64.89
33 3.1.4 Diagrama de Ensamble del Proceso de Producción Se presenta el diagrama de ensamble del proceso de producción del dispositivo de comunicación marítima, en el cual se describe cada actividad que se debe realizar hasta culminar con el ensamble, al igual que el tiempo que se toma realizar cada una de las actividades para ello. (Ver Figura 3. 3)
Figura 3. 3 Diagrama de Ensamble del Proceso de Producción.
34 3.1.5 Tiempo Estándar Se realizaron todos los cálculos necesarios para determinar cuál es el tiempo estándar de producción del dispositivo con el fin de determinar cuánto tiempo se requiere para fabricar un dispositivo tomando en consideración todos los retardos que se pueden presentar en ella, tales como fatiga, necesidades personales o necesidades especiales. Se presenta el cálculo realizado para hallar el tiempo estándar. (De ser necesario una explicación más detallada remitirse al ANEXO H (Tiempo Estándar) Se tomó en consideración una jornada laboral de 8 horas. Fórmula 3. 2 Tiempo Estándar
ܶǤ ܵ ൌ
ܶǤ ܰ ሺͳ െ Ψ்ܨ ሻ
Datos: Tiempo Normal (T.N)=65.54 Factor de Tolerancia (F.T)=16.67% = 0.167 T.S = 65.54 / (1 - 0.167) T.S = 65.54 / 0.833
T.S = 78.68 minutos = 1 hora 18 minutos 41 segundos Número de Productos Fabricados por operario = 480/78.68= 6.1 Unidades por turno.
35
3.2
PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE DEL DISPOSITIVO DECOMUNICACIÓN MARÍTIMA.
3.2.1 Introducción Dentro de las actividades incluidas como parte del proyecto “Desarrollo de Infraestructura Tecnológica de Sistemas de Adquisición y Comunicación de Información Geoespacial para el Sector Pesquero de México”, se encuentra la construcción del Dispositivo de Comunicación Marítima el cual, es un equipo transreceptor con componentes electrónicos de última tecnología responsable de transmitir y recibir información desde/hacia la embarcación con la estación base y/u otras embarcaciones. Por lo que se necesitó de un procedimiento en el cual se especifiquen las actividades a realizarse en su fabricación en masa. A continuación lo que se presenta tiene el propósito de describir el procedimiento idóneo para el ensamble e integración de todos los componentes que forman parte del dispositivo de Comunicación Marítima. 3.2.2 Equipo requerido A continuación, en la siguiente tabla se enlistan todos los materiales y herramientas necesarios para la producción del dispositivo. (Ver Tabla 3. 3) Tabla 3. 3 Material utilizado para la elaboración.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
Pinza de punta
1
Desarmador Torx T10 1 Jeringa 21G x 32mm
1
Silicón F109
C/N
Alcohol Isopropílico
C/N
36 3.2.3 Componentes del dispositivo Se presenta un listado con los componentes necesarios para la fabricación del dispositivo, así como la cantidad necesaria para ello. (Ver Tabla 3. 4) Tabla 3. 4 Listado de componentes del Dispositivo de Comunicación Marítimo.
No.
Descripción del componente
Número de piezas
1
Gabinete
1
2
Tapa
1
3
Conector de Alimentación
1
4
Conector NMEA
1
5
Botón de Confirmación
1
6
Botón de Emergencia
1
7
Buzzer de Emergencia/Aviso
1
8
Placa de Acrílico
1
9
Pantalla LCD
1
10
Adaptador de la Pantalla LCD
1
11
Conector Pantalla LCD – Tarjeta Electrónica
1
12
Tarjeta Electrónica
1
13
Brújula con Inclinación Compensada
1
14
Chip GSM
1
15
“O”rings para ensamble de componentes
8
16
Tornillos Torx 3 x 10
10
17
Tornillos Torx 3 x 16
4
18
Módem Satelital
1
19
Batería
1
20
Sujetador de Batería
1
21
Etiqueta de Identificación-Folio
1
22
“O”ring de Tapa
1
23
Etiqueta de Guía Rápida
1
24
Base de Fijación para montaje del Gabinete
1
25
Perillas de Sujeción
2
26
Cargador del Dispositivo a 100-240 V.
1
27
EPDM de acoplamiento
1
37 En la siguiente imagen se presenta detalladamente los componentes para la fabricación del dispositivo de comunicación marina, en donde se enumeró cada componente. (Ver Figura 3. 4)
Figura 3. 4 Visualización de los componentes del Dispositivo de Comunicación Marítimo.
38 3.2.4 Desarrollo del procedimiento de ensamble del dispositivo de comunicación marítima.
NOTA: Antes de realizar este proceso es necesario cerciorarse que los orificios donde irán las perillas de sujeción se encuentren en buen estado.
A continuación se presentan los diagramas de flujo para la fabricación tanto del conector de alimentación (Ver Figura 3. 5) como del conector NMEA (Ver Figura 3. 6).
Figura 3. 5 Diagrama de flujo del conector de alimentación.
De ser necesaria una explicación más detallada remitirse al ANEXO A (Procedimiento de integración conector de alimentación)
39
Figura 3. 6 Diagrama de flujo del conector NMEA.
De ser necesaria una explicación más detallada remitirse al ANEXO B (Procedimiento de integración conector NMEA)
40 PASO 1 Ensamblar en el gabinete (1), el conector de alimentación (3) y el conector NMEA (4) tal y como se observa en la Figura 3. 7, tomando en consideración que los “O”rings de dichos componentes, sean colocados en la parte externa del gabinete (1).
Figura 3. 7 Ensamble de conectores.
41 A continuación se presentan el diagramas de flujo para la fabricación tanto del botón de emergencia como del botón de confirmación (Ver Figura 3. 8).
Figura 3. 8 Diagrama de flujo del botón de emergencia y el del botón de confirmación.
De ser necesaria una explicación más detallada remitirse al ANEXO C (Procedimiento de integración de los push buttons)
42 PASO 2 Ensamblar en el gabinete (1) los botones de emergencia (6) y confirmación (5) respectivamente como se muestra en la Figura 3. 9. Al igual que con el ensamble de los conectores (3,4), es necesario colocar los “O” rings de los botones en la parte externa del gabinete (1).
Figura 3. 9 Ensamble de botones.
43 PASO 3 Agregar silicón sobre el contorno de la parte frontal del Buzzer de Emergencia/Aviso (7) y colocarlo en el área designada para dicho componente. (Ver Figura 3. 10)
Figura 3. 10 Fijación de Buzzer de Emergencia/Aviso.
44 PASO 4 Agregar silicón sobre el contorno interno de la cavidad para la visualización de la pantalla LCD sobre el gabinete (1) y posteriormente colocar la placa de acrílico (8) tal y como se observa en la Figura 3. 11.
Figura 3. 11 Fijación de placa de acrílico.
De ser necesario una explicación más detallada de los pasos 3 y 4, ver el ANEXO D (Procedimiento de integración Buzzer y Acrílico) PASO 5 Una vez ensamblado todos los componentes de la parte frontal del gabinete, se coloca la Tarjeta electrónica (12) en los soportes diseñados para tal fin, colocando entre los soportes de ensamble y la tarjeta electrónica los “O” rings de ensamble (15).
45 PASO 6 Realice las conexiones eléctricas. Ver ANEXO F (Procedimiento de integración conexión tarjeta electrónica). PASO 7 Enseguida se inserta la pantalla LCD al gabinete (1) en el espacio destinado para ello. Como se observa en la Figura 3. 12.
NOTA: Previamente limpiar el acrílico con alcohol Isopropílico
Figura 3. 12 Ensamble e integración de tarjeta electrónica y pantalla LCD.
46 PASO 8 NOTA: Antes de realizar esta paso se tienen que programar los microcontroladores.
Una vez ensamblado la tarjeta electrónica (12), se integra el modem satelital (18) al gabinete (1) en los soportes, de la misma forma que en la tarjeta electrónica se colocan los “O” rings entre los soportes y el modem satelital (18). Después de realizar este paso se conecta el cable de conector satelital. Ver Figura 3. 13
Figura 3. 13 Ensamble de Módem Satelital.
47 A continuación se presentan el diagrama de flujo para la fabricación del conector de pantalla. Ver Figura 3. 14
Figura 3. 14 Diagrama de flujo del conector de pantalla.
En caso de necesitar una explicación más detallada remitirse al ANEXO G (Procedimiento de integración del arnés de conexión de la pantalla LCD)
48 PASO 9 Conectar la pantalla LCD a la tarjeta electrónica (12) a través del conector de pantalla (11). Tomando en cuenta que la línea roja del conector de pantalla (11) debe de coincidir en el pin 1 de la tarjeta electrónica (12). Ver Figura 3. 15
Figura 3. 15 Conexión entre la tarjeta electrónica y la pantalla.
49 PASO 10 Se coloca la batería (19) en el área destinada para ello, para luego asegurarla con el sujetador de batería (20). Como se indica en la Figura 3. 16
Figura 3. 16 Ensamble de batería.
50 PASO 11 Se realiza una última inspección visual para corroborar que se han realizado todas las conexiones. NOTA: Antes de cerrar el dispositivo se debe de realizar las pruebas de funcionamiento.
Una vez terminado con las pruebas, se procede a cerrar el dispositivo y se fija/adhiere la etiqueta “Guía rápida” Ver Figura 3. 17
Figura 3. 17 Cierre de tapa y fijación de etiqueta “Guía rápida”.
NOTA: Antes de terminar el proceso es necesario hacer una revisión en busca de detalles o alguna imperfección en el dispositivo.
51
En la siguiente imagen se presenta el dispositivo terminado. Ver Figura 3. 18
Figura 3. 18 Dispositivo terminado.
52
3.3
PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
3.3.1 Prueba inicial Se presenta el diagrama de flujo en el que se indica los pasos a seguir en la prueba inicial (Ver Figura 3. 19)
Figura 3. 19 Diagrama de flujo de la prueba inicial.
53 A continuación se presenta un procedimiento de prueba para determinar el correcto funcionamiento del botón de emergencia, botón de confirmación, la pantalla LCD y el Buzzer. Con el propósito de realizar posteriormente una prueba al sistema, teniendo la certeza de que los dispositivos antes mencionados funcionan correctamente. PASO 1 Instalar el programa de testeo inicial al microcontrolador de control. En la siguiente imagen se señala cual es el microcontrolador de control y cuáles son los pines en el que se debe insertar el programador. Ya que la tarjeta electrónica cuenta con 2 microcontroladores. (Ver Figura 3. 20)
Figura 3. 20 Microcontrolador de control y los pines necesarios para la programación.
NOTA 1 microcontrolador de control. 2 pines para la programación de microcontrolador de control.
54 PASO 2 Conectar la batería a la tarjeta electrónica. (Ver Figura 3. 21)
Figura 3. 21 Conexión de batería.
55 PASO 3 Presionar el botón de confirmación Al presionar el botón de confirmación, en la pantalla LCD deberá aparecer el siguiente mensaje “botón ok (fila 1) pantalla OK (fila 2)”. Confirmando el correcto funcionamiento de ambos componentes. Ver Figura 3. 22
Figura 3. 22 Botón de confirmación.
56 PASO 4 Presionar el botón de emergencia. Al presionar el botón de emergencia, el Buzzer debe de emitir un sonido de prueba. Determinando que los dispositivos funcionan correctamente. (Ver Figura 3. 23)
Figura 3. 23 Botón de emergencia.
Una vez realizado todos los pasos anteriores proseguir con la siguiente prueba.
57 3.3.2 Prueba General Se presenta el diagrama de flujo en el que se indica los pasos a seguir en la prueba general. (Ver Figura 3. 24)
Figura 3. 24 Diagrama de flujo de la prueba General.
58 A continuación se presenta un procedimiento de prueba general para determinar el correcto funcionamiento de todos los sistemas que comprenden al dispositivo. Ya que todo dispositivo que será introducido al mercado o se produzca en masa debe de contar con ello. NOTA ·
Antes de realizar esta prueba es necesario haber realizado la prueba inicial aprobándola satisfactoriamente.
·
Verificar que el cargador del dispositivo funcione correctamente.
·
Haber realizado todas las conexiones eléctricas.
PASO 1 Programar los microcontroladores. En la Figura 3. 25 se señala los microcontroladores que deben de ser programados.
Figura 3. 25 Localización de los microcontroladores.
59 NOTA 1. Microcontrolador de control 2. Pines de programación del Microcontrolador de control 3. Microcontrolador de poder 4. Pines de programación del Microcontrolador de poder.
PASO 2 Conectar la batería. PASO 3 Verificar que enciendan los LED´s del modem satelital. En la Figura 3. 26 se señalan donde se encuentran localizadas los LED´s en el modem
Figura 3. 26 LED’s del modem satelital.
60
•
De no encender los LED’s se tendrá que deberá reprogramar el modem satelital.
•
Después de reprogramar el modem satelital verificar nuevamente si encienden los LED’s.
•
De no encender los LED´s nuevamente. Descartar el modem satelital.
PASO 4 Conectar el cargador al dispositivo. PASO 5 Esperar un tiempo de 10 minutos después de haber conectado la batería a la tarjeta electrónica. (Este tiempo es para que se inicialicen todos los procesos) PASO 6 Verificar que la pantalla encienda. (Si la pantalla NO enciende, presionar el botón de confirmación). •
Si el mensaje en la pantalla dice carga 100% pasar al siguiente paso. (ya que el programa está diseñado para que cuando se dé este caso, la pantalla se encuentre apagada)
•
Si el mensaje en la pantalla dice cargando y se apaga la pantalla, habrá que depurar el dispositivo.
PASO 7 Esperar la recepción del mensaje aun número configurado. (Un tiempo aproximado de 10 minutos) •
Si el mensaje no es recibido en el tiempo establecido, habrá que depurar el dispositivo.
61 En la siguiente imagen se muestra un ejemplo del mensaje que se debe de recibir al número configurado. (Ver Figura 3. 27)
Figura 3. 27 Ejemplo de mensaje.
PASO 8 Una vez recibido el mensaje de prueba. Enviar mensaje de emergencia (presionando el botón rojo hasta que aparezca en la pantalla “mensaje de auxilio enviándose”, habrá un cambio de tono en sonido que emite el dispositivo).
62 PASO 9 Esperar la confirmación del mensaje de emergencia (Un tiempo aproximado de 4 horas). •
Si el mensaje no es recibido en el tiempo establecido, habrá que depurar el dispositivo.
NOTA En muchas ocasiones el mensaje no es enviado o no es recibido, debido a la falta de señal.
Resultados de la depuración •
Si el resultado de la depuración es un error… la tarjeta electrónica podría ser el problema, por lo tanto habría que realizarle pruebas en específico a la misma.
•
Si la señal GPS es baja (mínimo 6)… ubicarse en lugar con señal GPS óptima.
63
CAPÍTULO 4.- RESULTADOS Se desarrolló un procedimiento de ensamble específico para el dispositivo de comunicación marítima, para el cual se analizaron diferentes enfoques y/o técnicas de producción para facilitar el procedimiento de producción de los dispositivos, y lograr fabricarlos de la mejor manera y en el menor tiempo posible. Se logró la producción de más de 200 dispositivos para el proyecto “Desarrollo de Infraestructura Tecnológica de Sistemas de Adquisición y Comunicación de Información Geoespacial para el Sector Pesquero de México”. Se presenta un par de imágenes en las cuales se pueden observar algunas etapas de producción del dispositivo. (Ver Figura 4. 1)
Figura 4. 1 Primeras etapas de producción.
64 En la siguiente figura se puede apreciar al dispositivo de comunicación marítima en su última etapa de producción. (Ver Figura 4. 2)
Figura 4. 2 Última etapa de producción.
65 Además de los procedimientos de ensamble para la producción del dispositivo, se generó un software para la realización de pruebas. Con el cual, a través del procedimiento se logró reducir el tiempo necesario al que era sometido el dispositivo de comunicación marítima para determinar que el sistema y los componentes del dispositivo funcionan adecuadamente. (Ver Figura 4. 3)
Figura 4. 3 Aplicación de pruebas.
66 Se logró la instalación de 200 dispositivos en la península de Yucatán. 50 por estado (Yucatán, Campeche, Quintana Roo y Tabasco). Ver Figura 4. 4
Figura 4. 4 Instalación en Cozumel Q. Roo.
67 En la siguiente imagen se aprecian en el sistema algunas de las embarcaciones a las cuales les fue instalado el dispositivo. (Ver Figura 4. 5)
Figura 4. 5 Imagen del sistema.
68
CAPÍTULO 5.- CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS Gracias a los procedimientos se logró optimizar los tiempos de fabricación del dispositivo logrando con esto cumplir los tiempos establecidos en el proyecto “Desarrollo de Infraestructura Tecnológica de Sistemas de Adquisición y Comunicación de Información Geoespacial para el Sector Pesquero de México” Debido a los procedimientos de pruebas que se generaron en este documento se evita que se omitan pruebas al dispositivo, ya que al contar con los procedimientos antes mencionados se le brinda a la persona encargada una guía en la cual se puede apoyar. Como trabajos futuros. Existen más prácticas en la industria para optimizar el tiempo de fabricación de los productos que no fueron incluidas en este documento. Como por ejemplo el estudio de movimientos en cual se observa los movimientos que realiza el cuerpo humano al fabricar el dispositivo y con esto se diseña el lugar en donde deben de estar los insumos para fabricar el producto, logrando suprimir movimientos innecesarios. Otro aspecto importante sería realizar los procedimientos de mantenimiento y de prevención para los dispositivos que se encuentran instalados. Con esto se logrará optimizar el tiempo requerido para esta actividad y alargar la vida útil del dispositivo. Al igual que los procedimientos de mantenimiento y prevención, sería de gran aporte realizar los procedimientos de instalación, para lógralo se deberá de estudiar a fondo las embarcaciones donde los dispositivos serán instalados. En instalaciones previas se observó que no hay un estándar en las embarcaciones ya que sufren modificaciones para la comodidad de los pescadores, por lo cual este manual deberá ser extremadamente flexible.
69
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70 10. eduCommons. OpenCourseWare. [En línea] 2012. http://ocw.uc3m.es/economiafinanciera-y-contabilidad/economia-de-la-empresa/material-de-clase1/SistemasProduccion.pdf. 11. Freivalds, Niebel . Ingeniería Industrial MÉTODOS, ESTÁNDARES Y DISEÑO DEL TRABAJO. s.l. : ALFAOMEGA. 11 Edición. 12. Daniel. Tiempos y movimientos. [En línea] julio de 2010. http://danieltiemposymovimientos.blogspot.mx/2010/07/estudio-de-tiempos-con-cronometro.html. 13. QUIÑONES, RICARDO TOLEDO. Scribd. DIAGRAMA GOZINTO. [En línea] abril de 2002. http://es.scribd.com/doc/94504371/Guia-Practica-Diagrama-de-Gozinto. 14.
Vivar,
Mg.
Ing.
Gustavo
J.
Moori.
[En
línea]
http://ucvvirtual.edu.pe/campus/HDVirtual/700439803/Semana%2007/7000503345/Pres entaci%C3%B3n%20E.T%20Sesi%C3%B3n%2007.pdf.
71
ANEXOS ANEXO A (Procedimiento de integración conector de alimentación)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DEL CONECTOR DE ALIMENTACIÓN PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
72
1.- OBJETIVO Describir el procedimiento correcto para la integración del conector de alimentación para el Dispositivo de Comunicación Marítima.
2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo A. 1 Material utilizado.
DESCRIPCIÓN Conector SP1312/S2
CANTIDAD 1
Cable Rojo C. 14
C/N
Cable Negro C. 14
C/N
Thermofit
C/N
Estaño
C/N
Cautín
1
Pinza de corte
1
Pinza pela cable
1
Tijera
1
Regla
1
73
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Cortar cables de 4 cm. de longitud (rojo y negro)
Retirar 5 mm. de aislante en las puntas.
Soldar cable rojo en el Pin 1
Soldar cable negro en el Pin 2
Aislar con Thermofit las terminales soldadas.
Figura Anexo A. 1 Diagrama de flujo del Conector de Alimentación.
74
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE 1. Cortar 2 cables (rojo, negro) de aproximadamente 4 cm. de largo. 2. Retirar el aislante a las puntas de los cables de un tamaño aproximado de 5 mm. como se observa en la Figura Anexo A. 2
Figura Anexo A. 2 Longitud requerida de los cables.
75 Nota: En la parte de inferior del conector SP1312/S2, se encuentran enumerados los pines tal y como se observa en la Figura Anexo A. 3. Dicha nomenclatura es importante validarla antes de realizar la soldadura de los cables.
Figura Anexo A. 3 Numeración de pines.
76 3. Soldar el cable rojo (VCC) al pin 1 del conector. (Ver Figura Anexo A. 4). 4. Soldar el cable negro (GND) al pin 2 del conector. (Ver Figura Anexo A. 4).
Figura Anexo A. 4 Soldadura de los cables.
5. Se recubren las terminales soldadas del conector con Thermofit de un tamaño aproximado de 1 cm. (ver Figura Anexo A. 5)
Figura Anexo A. 5 Aislamiento con Thermofit.
77 ANEXO B (Procedimiento de integración conector NMEA)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DEL CONECTOR NMEA PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
78
1.- OBJETIVO
Describir el procedimiento correcto para la integración del conector NMEA para el Dispositivo de Comunicación Marítima. 2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo B. 1 Material Requerido.
DESCRIPCIÓN Conector SP1312/S4
CANTIDAD 1
Cable Rojo C. 14
C/N
Cable Negro C. 14
C/N
Cable Verde C. 14
C/N
Cable Blanco C. 14
C/N
Thermofit
C/N
Estaño
C/N
Cautín
1
Pinza de corte
1
Pinza pela cable
1
Tijera
1
Regla
1
79
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Cortar cables de 7 cm.de longitud (rojo, negro, verde y blanco.
Retirar 5 mm. de aislante en las puntas.
Soldar cable rojo al Pin 1 del conector
Soldar cable blanco al Pin 2 del conector
Soldar cable verde al Pin 3 del conector.
Soldar cable negro al Pin 4 del conector.
Aislar con thermofit las terminales soldadas
Figura Anexo B. 1 Diagrama de Flujo Conector NMEA.
80
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE 1. Cortar 4 cables (rojo, negro, verde y blanco) de aproximadamente 7 cm. de largo. 2. Retirar el aislante a las puntas de los cables de un tamaño aproximado de 5 mm. como se observa en la Figura Anexo B. 2
Figura Anexo B. 2 Longitud requerida de los cables.
Nota: En la parte de inferior del conector SP1312/S4, se encuentran enumerados los pines tal y como se observa en la Figura Anexo B. 3. Dicha nomenclatura es importante validarla antes de realizar la soldadura de los cables.
81
Figura Anexo B. 3 Numeración de pines.
3. Soldar el cable rojo (VCC) al pin 1 del conector. (Ver Figura Anexo B. 4). 4. Soldar el cable blanco (Data +) al pin 2 del conector. (Ver Figura Anexo B. 4). 5. Soldar el cable verde (Data -) al pin 3 del conector. (Ver Figura Anexo B. 4). 6. Soldar el cable negro (GND) al pin 4 del conector. (Ver Figura Anexo B. 4).
Figura Anexo B. 4 Soldadura de los cables.
82 7. Se recubren las terminales soldadas del conector con Thermofit de un tamaño aproximado de 1 cm. (Ver Figura Anexo B. 5)
Figura Anexo B. 5 Aislamiento con Thermofit.
83 ANEXO C (Procedimiento de integración de los push buttons)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DE LOS PUSH BUTTONS PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
84
1.- OBJETIVO Describir el procedimiento correcto para la integración de los push buttons (botones)
de
confirmación
y
emergencia
para
el
Dispositivo
Comunicación Marítima.
2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo C. 1 Equipo Requerido.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
IP 67 Push button 4126.8201 ó 4126.8207
1
Alambre C.14
C/N
Thermofit
C/N
Estaño
C/N
Cautín
1
Pinza de corte
1
Pinza pela cable
1
Tijera
1
Regla
1
de
85
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Cortar 2 alambres de 6 cm. de largo.
Retirar 5 mm. de aislante en las puntas.
Soldar alambres en los pines del push button.
Aislar con Thermofit las terminales soldadas.
Figura Anexo C. 1 Diagrama de flujo de los Botones.
86
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE 1. Cortar 2 alambres de aproximadamente 6 cm. de largo. 2. Retirar el aislante en ambas puntas con una distancia aproximada de 5 mm. tal y como se observa en la Figura Anexo C. 2.
Figura Anexo C. 2 Longitud requerida del alambre.
3. Soldar los alambres en los pines del push button. (ver Figura Anexo C. 3).
Figura Anexo C. 3 Soldadura de los alambres.
87 4. Recubrir las terminales soldadas del push button con Thermofit de un tamaño aproximado de 1 cm. (ver Figura Anexo C. 4).
Figura Anexo C. 4 Aislamiento con Thermofit.
88 ANEXO D (Procedimiento de integración Buzzer y Acrílico)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DEL BUZZER Y ACRÍLICO PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
89
1.- OBJETIVO Describir el procedimiento correcto para la integración del Buzzer y Acrílico para el Dispositivo de Comunicación Marítima.
2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo D. 1 Equipo Requerido.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
Buzzer
1
Placa de Acrílico
1
Pinza de Punta
1
Silicón
C/N
Alcohol Isopropílico
C/N
Franela de Algodón
1
90
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Figura Anexo D. 1 Diagrama de flujo Integración del Buzzer y el Acrílico.
91
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE
Es indiferente que se ensamble primero, pero para llevar un orden se comenzará con el Buzzer, para después continuar con la placa de acrílico.
1. En el dispositivo se encuentran dos soportes a los cuales se le aplica una cierta cantidad de silicón. (Ver Figura Anexo D. 2)
Figura Anexo D. 2 Se aplica silicón en los soportes designados para el Buzzer.
92 2. Inmediatamente se aplica silicón en la parte frontal del Buzzer. (Ver Figura Anexo D. 3)
Figura Anexo D. 3 Se aplica silicón al Buzzer.
3. Se inserta el Buzzer en el espacio designado para ello en el dispositivo. (Ver Figura Anexo D. 4)
Figura Anexo D. 4 Ensamble del Buzzer al dispositivo.
93 4. Se aplica silicón en área designada para la placa de acrílico. (Ver Figura Anexo D. 5)
Figura Anexo D. 5 Se aprecia el silicón en el área designada.
5. Se inserta la placa del acrílico con la ayuda de una pinza de punta. (Ver Figura Anexo D. 6)
Figura Anexo D. 6 Se aprecia la placa de acrílico en el área designada.
94 6. Se limpian los residuos de silicón de la placa de acrílico, con alcohol Isopropílico. (Ver Figura Anexo D. 7)
Figura Anexo D. 7 Se aprecia la placa de acrílico después de la limpieza.
95 ANEXO E (Procedimiento de integración Pantalla LCD)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DE LA PANTALLA LCD PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
96
1.- OBJETIVO Describir el procedimiento correcto para la integración de la pantalla LCD para el Dispositivo de Comunicación Marítima. 2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo E. 1 Equipo Requerido.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
Pantalla LCD 2x16
1
Tarjeta adaptadora
1
Conector de pantalla
1
Cautín
1
Estaño
1
97
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Figura Anexo E. 1 Diagrama de flujo Integración de la pantalla LCD.
98
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE 1. Se inserta la tarjeta adaptadora a la pantalla como se puede apreciar en la siguiente imagen. (Ver Figura Anexo E. 2)
Figura Anexo E. 2 Se inserta la tarjeta la pantalla.
2. Se sueldan los pines de la tarjeta adaptadora a la pantalla. (Ver Figura Anexo E. 3)
Figura Anexo E. 3 Se sueldan los pines.
99 3. La pantalla se debe de ver de la siguiente forma. (Ver Figura Anexo E. 4)
Figura Anexo E. 4 Soldadura terminada.
4. Después de haber realizado toda la soldadura se conecta el conector de pantalla de la siguiente manera. (Ver Figura Anexo E. 5)
Figura Anexo E. 5 Pantalla terminada.
100 ANEXO F (Procedimiento de integración conexión tarjeta electrónica)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DE LA CONEXIÓN DE LA TARJETA ELECTRÓNICA PARA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
101
1.- OBJETIVO Describir el procedimiento correcto para la integración de la conexión de la tarjeta electrónica para el Dispositivo de Comunicación Marítima. 2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo F. 1Equipo Requerido.
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
Tarjeta Electrónica
1
1 Desarmador
1
102
3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Figura Anexo F. 1 Diagrama de flujo Conexión Tarjeta Electrónica.
103
4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE
1. Se realiza las conexiones eléctricas como se indica en la siguiente imagen. (Ver Figura Anexo F. 2)
Figura Anexo F. 2 Conexiones de la Tarjeta Electrónica.
104 ANEXO G (Procedimiento de integración del arnés de conexión de la pantalla LCD)
PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DEL ARNÉS DE CONEXIÓN DE LA PANTALLA LCD DEL DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN MARÍTIMA VERSIÓN: 1-A
105 1.- OBJETIVO
Describir el procedimiento correcto para la integración del conector de alimentación para el Dispositivo de Comunicación Marítima.
2.- EQUIPO REQUERIDO
Tabla Anexo G. 1 Equipo Requerido.
DESCRIPCIÓN Conector IDC 16 pines Cable plano Pinza de presión
CANTIDAD 2 10 cm. 1
106 3.- DIAGRAMA DE FLUJO
Cortar cable plano de 10 cm. De longitud.
Insertar cable plano en uno de los extremos del conector. (línea roja del costado izquierda de la vista con relieve).
Insertar en el otro extremo del cable el segundo conector. (línea roja del costado derecho de la vista lisa).
Apretar uniformemente los conectores con el apoyo de la pinza de presión.
Girar el cable y asegurar el cable plano con el gancho de seguridad.
Verificar la correcta conexión de los conectores y el sentido de la línea roja.
Figura Anexo G. 1 Diagrama de flujo Conector de pantalla.
107 4.- PROCEDIMIENTO DE ENSAMBLE Nota: Antes de comenzar con el procedimiento del armado del arnés, es importante conocer a detalle el conector principal de dicho componente, debido a que una mala conexión del elemento provocaría una pieza defectuosa e irreparable. Debido a lo anterior, se presenta enseguida en las Figura Anexo G. 2 y Figura Anexo G. 3, las dos vistas principales del conector.
Figura Anexo G. 2 Vista lisa del conector.
Figura Anexo G. 3 Vista con relieve del conector.
108 1. Cortar un cable plano de aproximadamente 10 cm. de longitud (Ver Figura Anexo G. 4).
Figura Anexo G. 4 Visualización del corte del cable plano.
2. Insertar el cable plano a través de uno de los conectores, cuidando que la línea roja del cable se coloque en el costado izquierdo del conector de la vista con relieve de frente (ver Figura Anexo G. 5)
Figura Anexo G. 5 Inserción del cable plano en conector 1.
109 3. Insertar al otro extremo del cable el segundo conector, cuidando nuevamente que la línea roja del cable sea colocada del lado derecho de la vista lisa del conector 2. (Ver Figura Anexo G. 6).
Figura Anexo G. 6 Inserción del cable plano en conector 2.
4. Con la ayuda de la pinza de presión, apretar los conectores uniformemente para colocar el seguro del conector. (Ver Figura Anexo G. 7)
Figura Anexo G. 7 Colocación del seguro del conector.
110 5. Posteriormente se gira el cable plano sobre la parte superior del conector y se coloca por último el gancho de seguridad que evitará el desgarre de los cables en el conector. (Ver Figura Anexo G. 8 )
Figura Anexo G. 8 Colocación del seguro del conector.
6. Finalmente se realiza una inspección visual con el objetivo de garantizar el correcto armado del arnés de conexión de la pantalla LCD. (Ver Figura Anexo G. 9).
Figura Anexo G. 9 Visualización del arnés de conexión de la pantalla LCD.
111 ANEXO H (Tiempo Estándar) Tiempo Estándar Es el tiempo para calcular la producción por ciclo, hora o turno de un operario. En el cual se deben de considerar todos los tiempos que afecten a la realización del ciclo de producción, tales como la fatiga, necesidades personales y necesidades especiales. El Tiempo Estándar se realiza al tomar los tiempos en que un operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, efectúa una actividad normal a una velocidad normal, con lo cual se puede definir el ciclo estándar. En la siguiente imagen se señalan los aspectos que componen el tiempo estándar. (Ver Figura Anexo H. 1)
Figura Anexo H. 1 Descripción del Tiempo Estándar.
Existen dos fórmulas para poder determinar el tiempo estándar. Cuando la tolerancia es un % del tiempo total de la jornada laboral. ்Ǥே
ܶǤ ܵ ൌ ሺଵିΨ்
ೌ ሻ
Cuando la tolerancia es un % del tiempo en que se realizó el trabajo.
ܶǤ ܵ ൌ ሺܶǤ ܰሻሺͳ Ψ்ܶ௧ ሻ
112 Tiempo Observado Promedio (T.O). Es el tiempo promedio del proceso de producción medido con un cronometro centesimal que le toma a un operario calificado realizar una determinada actividad en el puesto de trabajo. El cual consiste en tomar el tiempo promedio de una muestra de 5 o 10 unidades.
Figura Anexo H. 2 Muestra de tiempo Promedio.
Valoración del Ritmo de Trabajo (F.V). Es un valor subjetivo conocido como tasa de desempeño o ratio de rendimiento, el cual refleja el ritmo del trabajo Donde un analista determina según su criterio cual es el ritmo normal de trabajo y es usado para ajustar el tiempo observado a niveles normales. La valoración es un factor el cual se determina de la siguiente forma Ǥ ൌ
ͳͲͲ
Tabla Anexo H. 1 Tabla para determinar el ritmo observado.
Ritmo de trabajo 120 Acelerado 115
Rápido
110
Optimo
105
Bueno
100
Normal
95
Regular
90
Lento
85
Muy Lento
80
Deficiente
113 Tiempo Normal (T.N). El tiempo normal es el tiempo que le toma a un operario calificado realizar una actividad determinada tomando en cuenta el factor de valoración del analista, y se determina de la siguiente manera: Ǥ ൌ Ǥ
× Tiempos Suplementarios (T.S) o Factor de Tolerancia (F.T). Es un tiempo que se concede al trabajador con el cual se compensa las demoras, retrasos y situaciones imprevistas. El cual se puede dividir en tres suplementos. · · ·
Necesidades Personales o Básicas (5% a 7%) Descanso o fatiga (Trabajo ligero 8% a 15%) (Trabajo pesado 12% a 40%) Retrasos Especiales (1% a 10%)
A continuación se presenta el procedimiento que se realizó para poder determinar el tiempo estándar del ciclo de producción del dispositivo.
114 Resolución del Tiempo Estándar Tiempo Estándar (T.S) Se presentan la formulas necesarias para determinar el Tiempo Estándar. Cuando la tolerancia es un % del tiempo total de la jornada laboral. ܶǤ ܵ ൌ
ܶǤ ܰ ሺͳ െ Ψ்ܨ ሻ
Cuando la tolerancia es un % del tiempo en que se realizó el trabajo. ܶǤ ܵ ൌ ሺܶǤ ܰሻሺͳ Ψ்ܨ ሻ
Una vez analizado las formulas del tiempo Estándar se prosigue con el procedimiento para resolver las mismas. Tiempo Medio (T.M) Para poder obtener el tiempo medio de la producción fue necesario realizar un estudio de tiempos de todos los componentes del dispositivo. Para una mejor compresión se dividió el estudio de tiempos en dos partes. Estudio de tiempos de Fabricación (Tabla Anexo H. 2) y Estudio de Tiempos de Ensamble (Tabla Anexo H. 3) para luego realizar la suma de los dos estudio y así obtener un Estudio de Tiempos Total. Tabla Anexo H. 2 Estudio de tiempos de fabricación del dispositivo de comunicación marítima.
Elemento Conector de Alimentación Conector NMEA Botón de Emergencia Botón de confirmación Pantalla LCD Conector de Pantalla
T1
T2
Observaciones (Minutos) T3 T4 T5 T6 T7 T8
3.92
3.45
3.80
3.25
4.37
3.87
3.23
3.72
3.62
3.25
3.65
6.25
5.80
5.45
5.55
5.65
5.38
5.82
5.88
5.65
5.92
5.74
3.75
4.03
3.92
3.42
2.83
3.05
3.38
3.75
3.53
3.28
3.50
3.55
4.17
3.73
3.17
2.98
3.28
3.75
3.47
3.25
3.57
3.49
8.60
8.67
8.47
8.57
7.83
8.12
8.78
8.20
8.38
7.67
8.33
4.50
4.20
4.08
3.83
3.95
4.30
4.48
4.58
4.38
4.52
4.28
T9
T10
Total
Tiempo Medio
28.98
115
Tabla Anexo H. 3 Estudio de tiempos de ensamble del dispositivo de comunicación marítima.
Elemento T1
T2
Observaciones (Minutos) T3 T4 T5 T6 T7 T8
Conector de Alimentación Conector NMEA Botón de Emergencia Botón de confirmación Pantalla LCD Placa de Acrílico Buzzer de Aviso Tarjeta Electrónica Modem Satelital Batería
2.83
3.00
2.80
2.67
2.50
2.75
2.87
2.08
2.50
2.00
2.60
3.00
2.83
2.57
2.33
2.55
2.75
2.62
2.70
2.67
2.17
2.62
2.67
2.17
2.33
2.08
2.00
1.88
1.95
1.67
2.50
1.83
2.11
2.50
2.33
2.17
2.28
2.00
2.05
2.50
1.83
2.03
1.67
2.14
4.00
3.67
3.17
2.83
3.00
3.45
3.17
3.33
2.93
2.67
3.22
3.67
3.17
3.08
3.23
3.00
2.83
2.75
3.37
3.17
2.67
3.09
2.83
2.17
2.33
1.83
2.00
1.93
2.28
2.17
2.50
1.95
2.20
11
10
9
9
10
11
10
10
10
10
10.00
6.00
6.00
5.00
6.00
5.0
5.0
6.00
5.00
5.00
4.67
5.37
3.00
2.28
0.04
1.93
2.00
2.17
0.03
2.50
2.00
1.83
Tapa
1.33
0.90
0.80
0.67
0.50
0.65
0.80
0.85
0.70
0.67
1.78 0.79 35.91
T9
T10
Tiempo Medio
Total Se presenta el cálculo realizado para hallar el tiempo medio total. ࢀࢋࡹࢋࢊࢀ࢚ࢇ ൌ ࢀǤ ࡹǤ ࡲࢇ࢈࢘ࢉࢇࢉ× ࢀǤ ࡹǤ ࡱ࢙ࢇ࢈ࢋ Tiempo Medio Total = 28.98 min + 35.91 min Tiempo Medio Total = 64.89
116 Factor de Valoración (F.V). Para obtener el factor de valoración (F.V) es necesario otorgar una calificación subjetiva, para ello se utiliza la siguiente tabla. (Tabla Anexo H. 4)
Tabla Anexo H. 4 Ritmo de Trabajo.
Ritmo de trabajo 120
Acelerado
115
Rápido
110
Optimo
105
Bueno
100
Normal
95
Regular
90
Lento
85
Muy Lento
80
Deficiente
A cada una de las actividades que se realizaron se le otorgó un ritmo de trabajo, se obtuvo el promedio de la suma de ellas y se trabajó con ello. Ritmo de Trabajo Promedio = 101 Por lo tanto Ǥ ൌ
ͳͲͲ
F.V= 101 / 100 = 1.01
117 Tiempo Normal (T.N) Una vez que se obtiene el tiempo medio y el factor de valoración, se prosigue a resolver el tiempo normal, el cual obtiene del producto del tiempo medio y el factor de valoración ya mencionados. ࢀࢋࡺ࢘ࢇ ൌ ሺࢀࢋࡹࢋࢊሻሺࡲࢇࢉ࢚࢘ࢊࢋࢂࢇ࢘ࢇࢉ×ሻ Tiempo Normal = (64.89) (1.01) Tiempo Normal = 65.54
Factor de Tolerancia El factor de tolerancia se obtuvo de 1 hora de comida que se le otorga al operario y 20 minutos por otras situaciones como demoras, retrasos y situaciones imprevistas. Siendo el 16.67% de una jornada laboral de 8 horas. Factor de Tolerancia = 80 minutos = 16.67%
Resolución del tiempo Estándar Al obtener todos los datos necesarios se prosigue a resolver el Tiempo Estándar del ciclo de Producción del dispositivo. Se utiliza la siguiente formula, ya que la tolerancia se derivó de una jornada laboral de 8 horas. ܶǤ ܵ ൌ
ܶǤ ܰ ሺͳ െ Ψ்ܨ ሻ
Datos: Tiempo Normal (T.N)=65.54 Factor de Tolerancia (F.T)=16.67% = 0.167 T.S = 65.54 / (1 - 0.167) T.S = 65.54 / 0.833
T.S = 78.68 minutos = 1 hora 18 minutos 41 segundos Número de Productos Fabricados por operario = 480/78.68= 6.1 Unidades por turno.
118 ANEXO I (Prueba Inicial) A continuación se presenta el código necesario para la realización de la prueba inicial, a la cual debe ser sometido el dispositivo con el fin de confirmar que los periféricos funcionan adecuadamente. Y con esto poder realizar la prueba de funcionamiento al dispositivo, con la certeza de que estos funcionan correctamente. #INCLUDE #FUSES NOWDT, NOMCLR #USE DELAY (CLOCK = 8000000) //#USE STANDARD_IO(B) //#DEFINE USE_PORTB_LCD TRUE #INCLUDE /* #define LCD_DB4 PIN_B3 #define LCD_DB5 PIN_B4 #define LCD_DB6 PIN_B5 #define LCD_DB7 PIN_B6 #define LCD_RS PIN_B0 #define LCD_RW PIN_B1 #define LCD_E PIN_B2 */ VOID MAIN() { int x=0; //set_tris_a(0); set_tris_b(0); //set_tris_c(0); set_tris_d(0xf0); output_a(0x00); output_b(0x00); output_c(0x00); output_d(0x00); //INICIALIZO EL LCD LCD_INIT();
119
//CODIGO PRINCIPAL while(true){ IF (INPUT(PIN_d0)) { LCD_GOTOXY(1,1); PRINTF(LCD_PUTC,"PANTALLA OK",); LCD_GOTOXY(1,2); PRINTF(LCD_PUTC,"CONFIRMACION OK",); DELAY_MS(3000); WHILE (INPUT(PIN_d0)); printf(lcd_putc,"\f"); } IF (INPUT(PIN_d1)) { for (x=0; x