Universidad Tecnológica de Querétaro

Firmado digitalmente por Universidad Tecnológica de Querétaro Nombre de reconocimiento (DN): cn=Universidad Tecnológica de Querétaro, o=Universidad Tecnológica de Querétaro, ou, [email protected], c=MX Fecha: 2013.08.06 14:12:09 -05'00'

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO

Nombre del Proyecto “ACTUALIZACIÓN DE PLAN MAESTRO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO”

Empresa: MTech de México S. A. de C. V.

Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de: INGENIERO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Presenta: ESTEBAN RAUL GARCIA SUAREZ

ASESOR DE LA UTEQ: Luis Felipe Mejía Rodríguez

ASESOR DE LA EMPRESA: Ing. Javier Vega Alberto

SANTIAGO DE QUERÉTARO QRO. AGOSTO DE 2013

Resumen El presente proyecto contiene los pasos que llevaron a cabo para desarrollar mejoras en el plan maestro de mantenimiento preventivo de las máquinas de inyección de la empresa MTech de México, dedicada a la manufactura de productos plásticos en el sector automotriz y doméstico mediante la inyección de termoplásticos. Las mejoras se concentraron en la implementación de historiales y de órdenes de mantenimiento preventivo, para la ejecución del plan maestro de mantenimiento preventivo, actualizando información.

Summary

This project contains the steps undertaken to develop improvements in the preventive maintenance master plan of injection machines of Mexico´s MTech company, engaged in the manufacture of plastic products for the automotive and domestic sectors, by injecting thermoplastics. Improvements focused on the implementation of records and preventive maintenance orders for the execution of the preventive maintenance master plan, updating information in a daily basis. The present project gave me knowledge on how to implement a program for preventive maintenance. It also taught me how to work as a team to reach goals.

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ÍNDICE

Resumen

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Summary

2

Índice

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I Introducción

4

II Antecedentes

5

III Justificación

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IV Objetivos

7

V Alcances

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VI Análisis de riesgos

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VII Fundamentación teórica

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VIII Plan de actividades

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IX Recursos materiales y humanos

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X Desarrollo del proyecto

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XI Resultados obtenidos

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XII Conclusiones y recomendaciones

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XIII Anexos

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XIV Bibliografía

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3

CAPÍTULO I – INTRODUCCIÓN. MTech de México S. A. de C. V. Es una compañía extranjera de carácter coreano, que se dedica a la manufactura de productos plásticos mediante la inyección de termoplásticos para los sectores de línea blanca y automotriz, siendo sus clientes algunas otras compañías de carácter mundial, como lo son las que se mencionan a continuación: Valeo Silvania Iluminación (automotriz),

MABE (línea blanca), Samsung (línea blanca),

MIPSA

(automotriz), entre otras.

Las máquinas de inyección de termoplásticos son las encargadas del lucro de la empresa, por ende el cuidado minucioso y preventivo que se les debe de aplicar a estos equipos, algunos de estos tienen bastantes ciclos de vida útil, y a pesar de que estas máquinas se encuentran funcionando, su estado actual deja que desear, la ejecución del mantenimiento preventivo no se está llevando según la planeación indicada y muchos procedimientos no están actualizados, por ellos la aplicación de mejoras y retroalimentación al plan maestro de mantenimiento preventivo que va enfocado al correcto funcionamiento de las inyectoras y prevención de fallas futuras o esporádicas que puedan afectar a la continuación de su trabajo como moldeo de productos plásticos

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CAPÍTULO II – ANTECEDENTES. Al comienzo de la estadía en MTech de México observé que a pesar de que existe un plan maestro de mantenimiento preventivo (MP), no es ejecutado como debería ser, las actividades del MP son realizadas fuera del programa de actividades, retrasando lo planeado, aunado a esta problemática la máquinaria y algunos elementos de ésta se encuentran dañados, como por ejemplo graseras y otros elementos, de esta forma no se han adaptado y realizado procedimientos de ejecución de acuerdo a la necesidades de cada inyectora, que ayuden y favorezcan la mejora continua en el plan maestro de mantenimiento preventivo. Actualmente en el departamento de mantenimiento industrial en que me encuentro somos cuatro personas a cargo de toda la planta (en cuanto a mantenimiento se refiere), cuando ingresé a la empresa también entró al mismo tiempo uno de mis compañeros de trabajo, el cual cuenta con poca experiencia en el ámbito de este tipo de máquinaria de moldeo por inyección de termo plásticos, situación que tendrá que ser eliminada rápidamente ya que el mantenimiento, así como sus actividades, deberán ser ejecutadas por personal capacitado y adiestrado correctamente para evitar re trabajos, Es necesario tener una gestión eficiente para llevar a cabo el MP de manera útil para la empresa.

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CAPÍTULO III – JUSTIFICACIÓN. Actualmente la realización del MP tiene un atraso considerable en este año, y se acerca una auditoria al departamento de mantenimiento industrial que forzará a que las actividades de mantenimiento preventivo se ejecuten rápidamente, ocasionando paros en máquinas, trabajos mal realizados, horas extras de trabajo, falta de atención en otras actividades de importancia, volviendo al mismo problema al gestionar incorrectamente el MP. La comunicación entre miembros del departamento es insuficiente, ya que mucha información sólo se transfiere entre supervisor y gerente, haciendo que los técnicos no estén al tanto de las situaciones y acortando las ideas que estos pudieran aportar en la solución de problemas en los distintos ámbitos en el que se desenvuelve el departamento de mantenimiento. La capacitación entre miembros del departamento y el trabajo en equipo ayudará a que el conocimiento se amplíe, y la comunicación y relación mejore entre los miembros. Programando y delegando actividades a cada uno de los compañeros que están involucrados, de acuerdo a su puesto y sus capacidades, permitirá obtener un claro avance y mejoramiento del plan maestro de mantenimiento preventivo en cuanto a su ejecución y gestión.

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CAPÍTULO IV – OBJETIVOS.  Evaluar y mejorar planes maestros de mantenimiento preventivo de las inyectoras de plástico.  Implementación de historiales de las máquinas de inyección con sistema hidráulico, que sirvan como base a mejoras a futuro.  Realizar levantamiento acerca de las condiciones de las máquinas de inyección de termoplásticos, y valorar el estado actual de éstas para la toma de decisiones en la mejora de estos equipos tan valiosos.  Capacitar al personal del departamento de mantenimiento acerca del valor, significado, beneficios, objetivos del mantenimiento preventivo como herramienta utilizada en la conservación de maquinaria y equipos.  Implementar juntas semanales para el equipo del departamento de mantenimiento industrial, que conlleven a realizar retroalimentación de los logros obtenidos en la semana pasada y los que se esperan para la semana que inicia, haciendo que todo el personal se involucre y adquiera conocimiento teórico y práctico al estar haciéndolo o apoyando.

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CAPÍTULO V – ALCANCES.

Con el presente proyecto se pretende alcanzar un avance del plan maestro de mantenimiento preventivo en cuanto a su ejecución y actualización, esta actualización tiene que ver directamente con las condiciones actuales de las máquinas que tiene bastante tiempo en uso o que son antiguas, y realizar nuevos procedimientos e historiales en estas inyectoras y de las máquinas nuevas, que a pesar de ser mucho más modernas también necesitan un minucioso cuidado y conservación para que el funcionamiento no se limite. Los mantenimientos preventivos de las máquinas nuevas serán basados de acuerdo a las recomendaciones que da el fabricante en el manual, para llevar la frecuencia y procedimiento de acuerdo a lo establecido, para posteriormente realizar procedimientos de acuerdo a las necesidades de estas máquinas, con base en el historial que se vaya generando al paso del tiempo y su trabajo. Dentro de los alcances contemplados se tiene previsto que el personal tome al mantenimiento preventivo y lo vea con la seriedad e importancia debida, dentro de algunas actividades del preventivo existe la limpieza a máquinas y equipos, y es bien sabido que limpieza no es solo eso, sino inspección de fallas incipientes que se presentan o dan indicios que se podrán suscitar en un futuro, de ahí la importancia del MP.

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CAPÍTULO VI – ANÁLISIS DE RIESGOS.

Una de las grandes limitaciones que pudiera tener el proyecto que va relacionado con los planes maestros de las máquinas de inyección dentro de MTech de México, es que la gestión no se lleve como se implemento durante la estadía, aunado a este problema, pueden presentarse carencias para tomar decisiones si se dejan a un lado los historiales de las inyectoras, siendo el único medio para analizar y evaluar diversos parámetros estadísticamente.

Otro límite que se presentaría es que aunque se tenga la

información

administrada, pero no se le dé el uso adecuado, al no aplicar herramientas de calidad y causa raíz de fallas, como por ejemplo, graficas de Pareto, diagramas de Ishikawa, y análisis de averías, el mantenimiento preventivo se estancaría y no avanzaría, quedándose simplemente en un bonito grupo de documentos.

Como el mantenimiento preventivo necesita una organización plena, el no documentar nuevos trabajos, realizar procedimientos, mejoras, actualizar información y planes maestros desencadenaría el rompimiento del MP, ya que la constancia, seriedad y el control, reforzarán este proyecto.

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CAPÍTULO VII – FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.

Mantenimiento Mantenimiento es un servicio que agrupa una serie de actividades cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los equipos, máquinas, construcciones civiles, instalaciones, etc. Objetivos del Mantenimiento  Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallas sobre los bienes precitados.  Disminuir la gravedad de las fallas que no se lleguen a evitar.  Evitar detenciones inútiles o paro de máquinas.  Evitar accidentes.  Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas.  Conservar

los

bienes

productivos

en

condiciones

seguras

y

preestablecidas de operación.  Alcanzar o prolongar la vida útil de los bienes.

La administración de todos los activos físicos-humanos que posee la compañía, debe basarse en la maximización del rendimiento sobre la inversión en activos. Algunos factores que afectan a la administración: 

Competencia a nivel mundial.



Altos estándares de calidad.



Requisitos de certificación del Sistema de calidad, por parte de terceros.



Conceptos y políticas de justo a tiempo.



Incremento en la capacidad y productividad de equipos y máquinaria.



Reducción de costos de fabricación.



Para ejecutar la correcta administración de mantenimiento, se requieren instrumentos o herramientas, tales como:



Índice de clasificación de gastos de mantenimiento. 10



Análisis de problemas (Parito, diagramas de causa-efecto).



Inventario jerarquizado.



Costo mínimo de mantenimiento.



Mantenimiento de fiabilidad.



Amef (análisis de modo, efecto falla).



Depende del estado actual del equipo (antigüedad, modo y frecuencia de uso).

La tecnología de punta digital enlazará vía redes la información recabada, la analizará y reportará, para que el personal de mantenimiento tome las decisiones adecuadas, como se puede observar en la figura 1 en la cual una persona de mantenimiento está analizando para tomar una decisión.

Figura 1: Análisis y toma de decisión en un tablero de conexión. Mantenimiento preventivo: es una técnica científica del trabajo industrial, que en especial está dirigida al soporte de las actividades de producción y en general a todas las instalaciones empresarias, utilizando las herramientas necesarias para realizar un trabajo de calidad, véase la figura 2.

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Figura 2: Mantenimiento preventivo a un módulo con equipo de seguridad y herramientas adecuadas. Máquinas de inyección

Una de las técnicas de procesado de plásticos que más se utiliza es el moldeo por inyección, siendo uno de los procesos más comunes para la obtención de productos plásticos. Hoy en día cada casa, cada vehículo, cada oficina, cada fábrica, etc., contiene una gran cantidad de diferentes artículos que han sido fabricados por moldeo por inyección. Entre ellos se pueden citar una amplia variedad de productos para los distintos sectores industriales y residenciales. El fundamento del moldeo por inyección es inyectar un polímero fundido en un molde cerrado y frío, donde solidifica para dar el producto. La pieza moldeada se recupera al abrir el molde para sacarla. El ciclo de producción consta de ocho fases: 1) Cierre del molde: Éste es cerrado por la platina móvil mediante el sistema de cerrado o prensado. 2) Avance del grupo de inyección: En algunas máquinas, cuando se va a realizar la inyección, el cañón de la máquina se acerca al bebedero del molde para inyectar el plástico fundido, pero en otras máquinas el grupo de inyección se mantiene a presión en el bebedero del molde, esto ayuda a que el tiempo en que tarda en avanzar el cañón desaparezca, realizando el proceso a un menor tiempo.

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3) Inyección del material en el molde, cerrado y frío: Una vez que el grupo de inyección está en su posición, el termoplástico es inyectado por medio del husillo, el cual cuenta con una válvula anti retorno que es la encargada de hacer la presión a la hora que el material es introducido en el molde. 4) Mantenimiento de la presión: Si el plástico ya está dentro o inyectado en el molde, el husillo permanece unos segundos en la posición de fin de su carrera, esto quiere decir que ya que se introdujo el material se queda en esa posición para que haya una presión y el material no pueda escapar por donde fue inyectado y pueda ser refrigerado. 5) Refrigeración y solidificación del objeto (comienza al terminar la inyección y dura hasta que empieza la apertura del molde): Mientras se está enfriando el plástico para que adquiera la forma interna a la que se fabricó cierto molde, ocurre el paso 6. 6) Retroceso del grupo de inyección: Éste regresa para que no exista presión en esta área de la máquinaria, y así a la hora de abrir el molde, la máquina pueda abastecer toda la presión en la apertura de la prensa, hoy en día las máquinas inyectoras ya no necesitan este paso, porque son modernas y cuentan con sistemas hidráulicos más eficientes, el cual permite que el grupo de inyección pueda permanecer a presión en el bebedero del molde. 7) Plastificación del material para el ciclo siguiente: aquí es donde el grupo de inyección carga nuevamente material para que pueda ser inyectado en el siguiente ciclo, esto se realiza al hacer girar el husillo en forma inversa de las manecillas del reloj, mediante un motor hidráulico. 8) Apertura del molde y expulsión de la pieza: el molde es abierto y sucede el expulsado por un votador, el cual no es más que un cilindro hidráulico que mueve un grupo de pernos metálicos que mueven la pieza hacia afuera del molde. Unidad de cierre (Apriete del molde): Es necesario mantener las dos partes del molde firmemente unidas y ajustadas durante la inyección por la alta

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presión que se produce en este proceso. Por ello, es necesario disponer de un sistema de apriete. La presión de inyección que se aplica sobre el área proyectada proporciona la fuerza de inyección y, por lo tanto, la fuerza de cierre que se requiere para resistirla. Una manera de evaluar los tamaños de máquina es de acuerdo a la fuerza de cierre disponible; cuanto mayor sea la fuerza disponible, más grande es la máquina. A continuación se presentaran los distintos tipos de máquinas o modelos que son clasificadas de acuerdo a su unidad de cierre. Unidad del cierre del molde Es el componente de la máquina que sostiene el molde y efectúa el cierre y la apertura, genera la fuerza para mantenerlo cerrado durante la fase de inyección y cuando el molde se abre, expulsa la pieza moldeada, los sistemas o unidades de cierre de los moldes más utilizados son:  Cierre por rodilleras  Cierre por pistón

El más utilizado sin lugar a duda es el de rodilleras, especialmente en máquinas con fuerza de cierre de hasta de 10 000 KN (1000 ton). Examinaremos ahora cada uno de estos tipos de cierre. Cierre por rodilleras La razón por la cual se emplea tanto este tipo de sistema se halla en el hecho de que proporcionan una mayor velocidad de desplazamiento a la platina móvil, acortando a la vez los tiempos de cierre y apertura del molde, y en consecuencia, reduce el tiempo de total del ciclo del moldeo. Este sistema puede tener distinto número de bielas según el modelo y marca y las platinas móviles pueden ser más complejas unas que otras, las rodillas pueden ser del tipo de cuatro puntos fig. 3 o de cinco puntos de unión fig. 4.

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Figura 3. Sección longitudinal de un grupo de cierre de moldes con doble rodillera (del tipo a cuatro puntos de unión), accionado por pistón hidráulico.

Figura 4. Sección longitudinal de un grupo de cierre de moldes con doble rodillera (del tipo a cinco puntos de unión), accionado por pistón hidráulico. Las rodilleras de cinco puntos se están imponiendo sobre la de cuatro puntos debido a que ofrece la ventaja de que, bajo las mismas condiciones, tiene una longitud externa de 30% más corta. La fuerza de cierre de una máquina de rodilleras puede ser medida controlando el alargamiento de las columnas en el momento del cierre del molde. De hacho, todos los sistemas de cierre del molde (por rodilleras o por pistón) provocan una elongación en las columnas de la prensa cuando actúa la fuerza que cierra el molde. Es sabido que en el campo de las deformaciones elásticas, las elongaciones (o contracciones) son proporciónelas a la fuerza que se provoca (ley de Hooke). Los dispositivos electrónicos aplicados a las columnas de la máquina, están conectados a un circuito electrónico de medición precisa tipo puente, que permite medir la fuerza de cierre de la prensa. El dispositivo que se muestra 15

en la fig. 5 es llamado CFM 1000 (clam-force monitor) lee la fuerza que actúa en cada columna en los ajustes del cierre del molde, compara los resultados, y si el porcentaje de la diferencia entre el máximo y el mínimo de los valores excede los límites de tolerancia previamente fijada, se acciona una alarma la cual indica en que columna esta bajo un excesivo esfuerzo, por lo tanto, el CFM 1000 no solo mide la fuerza de cierre, sino que también indica el esfuerzo al que está sujeta cada columna.

Figura 5. Fotografía de un dispositivo CFM 1000 con el cual se mide la fuerza de cierre e indica cualquier sobrecarga sobre las columnas. Las máquinas de inyección cuentan con dispositivos en cada columna para medir la deformación correspondiente, estos componente mecánicos y electrónicos del sistema están montados dentro de un barreno axial al centro de la columna esta representación esquemática se puede visualizar en la fig. 6 y en la fig. 7.

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Figura 6. Ejemplo de la aplicación de los transductores en el interior de una columna para medir la deformación o elongación. Véase a detalle en la fig. . En la figura 7 puede verse el transductor (1) en contacto con la barra (2), que, estando oprimida en el fondo del barreno por el resorte (3), determina la elongación de la columna. Tal dispositivo está montado en cada una de las cuatro columnas y los datos son transmitidos a un control capaz de verificar que las eventuales diferencias de deformación (por tanto, los esfuerzos de tensión) entre las columnas de la máquina no sean excesivas. De hecho, una diferencia de deformación elevada sobre una de las columnas indica que cierta columna está sobrecargada.

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Figura 7. Detalle de la aplicación de un transductor dentro de una columna, (1) transductor (tipo LVDT), (2) barra, (3) resorte. Nótese que el transductor está en contacto con la barra la cual esta presionada contra el fondo del barreno por el resorte, lo que permite registrar y estimar la deformación que experimenta la barra por la fuerza aplicada.

Cierre por pistón hidráulico Este tipo de cierre mostrado en la fig. 8, es utilizado en máquinas grandes, comparado con sistema por rodilleras, el sistema por pistón resulta más lento, pero permite tener una carrera muy larga de la platina móvil, sin aumenta sustancialmente el costo del sistema. En este sistema, la platina móvil se acerca a la platina fija por medio de un pistón pequeño localizado en el centro del pistón principal o por medio de dos cilindros laterales del cilindro principal, todo esto con el objetivo de reducir el consume del fluido hidráulico. La fuerza real del cierre es el propio empuje del cilindro principal.

Figura 8. Sección longitudinal de un grupo de cierre tipo pistón (llamado también “cierre directo”). Componentes generales una máquina de inyección 18

En la fig. 9 se muestra una inyectora de rodilleras la cual se encuentra en la posición de cierre del molde, el cilindró hidráulico (1) acciona precisamente a las rodilleras, la cual a su vez acciona a la platina móvil (11) para las fases de apertura y cierre del molde, las rodilleras están compuestas de bielas cortas (6), bielas largas (9) y de levas de empuje (8); estas están conectadas al pistón (2) por medio de la cabeza de cruz (5). Las levas están unidas entre sí mediante pernos, el conjunto de rodilleras está conectada por pernos a la cabeza del molde (4) (cabezal) y a la platina móvil (11).

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Esta última se desliza sobre cuatro columnas que, además de guiar a la platina móvil, hace la unión en la cabeza del molde (4) con la planita fija (16) (o de reacción) actuando como reacción a la fuerza de cierre del molde. La cabeza del molde (4) esta fija cuando la máquina trabaja, pero puede moverse cuando se sustituye el molde, de manera que puede ajustarse la distancia de las platinas, de acuerdo con el espesor (altura) del molde. El ajuste se obtiene en las máquinas modernas el sistema de regulación del claro entre las platinas esta motorizado, por medio de un moto reductor o de un motor hidráulico se transmite el movimiento de rotación a las tuercas (3) usando un conjunto de engranes como el que se muestra en la fig. 10.

Figura 10. Moto reductor (o motor hidráulico) actúa el movimiento automático de la cabeza del molde para regulación de espesor del molde. El sistema de rodilleras esta lubricado automáticamente por aceite, mediante una motobomba eléctrica, que funciona de acuerdo con los ciclos/hora con que la máquina trabaja. El movimiento del pistón (2) es accionado por la bomba del sistema hidráulico, la unidad del molde está equipada con un dispositivo para expulsar la pieza moldeada, que incluye uno o más botadores en forma de punzones y que actúan sobre el sistema de extracción del molde durante la carrera final de la placa móvil. En la fig. 11 Podemos ver el pistón botador (10) que acciona la extracción de la pieza moldeada, los punzones o pernos extractores están accionados 22

por el pistón hidráulico colocado al centro de la platina móvil, la velocidad de expulsión puede ser regulada independientemente de la velocidad y fuerza de apertura del molde.

Figura 11. Cilindro del extractor hidráulico o botador (2) y la placa porta pernos extractores (1). Unidad de inyección La unidad de inyección es

la parte de la máquina que efectúa la

alimentación, la plastificación y la inyección al molde del material termoplástico, en la fig. 9 podemos ver que este grupo está compuesto por tres partes fundamentales.  Cilindro de plastificación (23)  Cabeza de inyección (29)  Cilindro de inyección (32) Veamos su composición exacta de estas partes y su funcionamiento. El cilindro de plastificación comprende al husillo (22), la boquilla (15), y las resistencias eléctricas (20) para el calentamiento del material termo plástico. Del cilindro de plastificación, donde están insertos los termopares (21) (o termocoples), estos controlan la temperatura del cilindro de plastificación,

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enviando la señal a las tarjetas de señales analógicas del PLC de la máquina. En la punta de husillo de plastificación, está instalada una válvula de noretorno (fig. 9 n.17) que tiene como función impedir que el material se regrese a lo largo del husillo durante la fase de inyección, en la fig. 12 esta exactamente la posición que toma la válvula de no-retorno en la fase de inyección.

Figura 12. Válvula de no-retorno montada en la punta del husillo. Nótese que la válvula (2) está en la posición de inyección. 1. Punta – 2. Válvula – 3. Asiento válvula (distanciador).

La fig. 13 Muestra la posición de la válvula, detenida por el puntal, durante la fase de plastificación (rotación del husillo), en la cual el material termoplástico, que de la tolva es transferido a la cámara de inyección, para a través de las ranuras del puntal (véase n.4, fig. 9)

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Figura 13. Válvula de no-retorno montada sobre la punta del husillo, nótese que la válvula (2) está en la posición de plastificación, cuando el husillo gira y el material termoplástico fundido es forzado a pasar de husillo a la cámara de inyección, a través de los canales del puntal (4). Generalmente el husillo empleado es del tipo universal, adecuado para trabajar con todos los materiales termoplásticos existentes en el mercado, con excepción del PVC rígido, para el cual debe sustituirse la válvula, el puntal y el asiento de la válvula por un puntal adecuado, debido a que esta resina debe ser expulsada completamente de la boquillas en cada ciclo para evitar su degeneración térmica. En la fig. 14 se muestra un husillo de plastificación tipo universal, en el cual la profundidad del perfil de filete varía de la zona de alimentación a la zona de dosificación, esto es con el objeto de comprimir el material termoplástico durante el trayecto y compensar la diferencia de volumen entre el material en gránulos y el material plastificado. La relación de compensación de un husillo universal es normalmente de 1:3, en máquinas modernas, la relación entre la longitud del husillo y el diámetro para el cilindro medio es L/D = 20:1. Este cilindro permite inyectar el material fundido a una presión específica de 1500 bar.

Figura 14. Husillo de plastificación tipo universal para materiales termoplásticos, nótese (a la izquierda) la válvula de no-retorno en forma de anillo, que sirve para evitar el retorno del material fundido durante la fase inyección. El husillo comprende tres zonas diferentes: la zona “C” es la alimentación, la zona “B” corresponde a la compresión, y la zona “A” realiza dosificación. P es el paso, h y h1 son respectivamente la profundidad inicial del perfil.

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La cabeza de inyección une al cilindro de plastificación con el cilindro hidráulico de inyección, en este caso se incluye un motor hidráulico (30) fig. que controla el husillo durante la fase de plastificación, se trata en muchos casos de un motor de pistones axiales aunque también puede ser de paletas, eléctrico u otro fig. 15.

Figura 15. Fotografía de un motor hidráulico de pistones axiales utilizado para la fase de carga o plastificación. El cilindro de inyección controla la fase de inyección por medio del pistón (31), o sea. La fase de transferencia del termoplástico de la cámara de inyección a las cavidades del molde (véase fig. 9), esta fase, en la mayoría de los casos se realiza en el menor tiempo posible, con el objetivo de evitar que el material termoplástico se solidifique antes de llenar completamente la cavidad del molde. Según la cantidad de material por inyectar, el tiempo total de inyección puede variar de unas pocas decimas de segundos a hasta algunas decenas de segundos. Existen materiales, como por ejemplo las resinas acetalicas y poliamidicas, para los cuales la velocidad de inyección debe ser lenta para evitar la oxidación debida a la degradación térmica durante su traslación de la cámara de inyección al molde. Por esta razón, la velocidad de inyección 26

debe ser variada en forma continua del valor mínimo al valor máximo, mediante un regulador de flujo tipo compensador, cuando se moldean estos materiales plásticos para tener piezas de buenas características mecánicas, es necesario mantener los moldes de una temperatura de entre 50 y 90 grados centígrados. Para el calentamiento del molde se usa normalmente una unidad de termorregulación con circulación de agua caliente, como se muestra en la fig. 16.

Figura 16. Termorregulador utilizado para controlar la temperatura del molde. La carrera de retorno del pistón de inyección y, por lo tanto, del husillo varía en función de la cantidad de material por inyectar, naturalmente, se requerirá una carrera larga cuando debe inyectar el máximo volumen permitido por la capacidad de la máquina. La variación de la carrera se obtiene moviendo en el momento oportuno el interruptor de limite (28) de la fig. 9, en efecto cuando el cople (26) acciona el interruptor de limite (28) se determina la rotación del husillo y termina la fase de plantificación. Es importante considerar que la carrera de inyección se efectúa bajo diferentes valores de presión, la primera presión (P1) actúa durante la fase de llenado del molde, que corresponde acerca del 95% de la carrera de inyección, la segunda presión (P2) actúa en la parte final de la carrera y 27

entra en función cuando el cople (26) acciona el interruptor de limite (27), a la segunda presión se le llama también pos presión de inyección o presión de sostenimiento, debido a que su propósito es mantener durante la fase inicial del enfriamiento de la pieza en el molde, la presión sobre el material inyectado cuando el molde se ha llenado completamente con objeto

de

evitar rechupes en la pieza y reducir en lo posible la contracción, su valor por lo general es más bajo que el de la primera presión. El comportamiento de presión de inyección en función del tiempo (presión hidráulica medida en el cilindro de inyección) , para mantener bajo presión el material inyectado en el molde durante la solidificación y la contracción es necesario regular un exceso de carrera del pistón de inyección (y por consiguiente la solidificación del material por inyectar) como se indica en la fig. 17, el propósito de esto es asegurar que una vez que el molde este lleno exista un colchón de material fundido (unos poco milímetros de espesor) entre la punta del husillo y la boquilla.

Figura 17. Regulación de la dosificación del material por inyectar, la carrera del husillo S y el espesor del colchón C aseguran el llenado del molden en las dos fases de inyección (presión de inyección y presión de sostenimiento). Sistema hidráulico con control proporcional Las máquinas de inyección de termoplásticos están equipadas con sistemas hidráulicos con válvulas proporcionales para el control tanto de las presiones como de las velocidades, se trata de valvular reguladas eléctricamente,

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instaladas en la línea de presión de las bombas donde controlan el flujo y la presión del aceite véase en la fig. 18.

. Figura 18. Manifold en el cual se encuentran las válvulas proporcionales de presión y de caudal, las cuales controlan el sistema hidráulico de la máquina. Las válvulas proporcionales como su nombre lo dice son directamente proporcionales al voltaje que se les aplica, regulando así presión o caudal en todo el sistema hidráulico de acuerdo a su uso y necesidades, normalmente son alimentados con un voltaje de 24 cd siendo este el valor máximo o el 100% de apertura y 5 volts de cd el mínimo de la regulación que se esté realizando, con este tipo de válvulas se puede controlar el porcentaje de presión o de velocidad de apertura del molde en distintas distancias donde la medición la hace un transductor que manda la señal al PLC y este a su vez realiza el control automático.

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Figura 19. Diagrama de un sistema hidráulico con válvulas proporcionales de una máquina de moldeo por inyección para el control de presión y velocidad. Control con circuito cerrado de una máquina de moldeo por inyección El propósito del sistema electrónico es dar a la máquina todas las ordenes, en forma de señales, que puedan hacer que ella realice la secuencia de operación de manera que, al final de cada ciclo el moldeo se conforme a todas las especificaciones establecidas. Sin embargo, no basta con darle las ordenes a la máquina ya que el control debe proporcionar la seguridad de que esas órdenes se cumplan correctamente. En consecuencia la máquina viene equipada con dispositivos, tales como interruptores de límite, transductores de posición y termopares todos esos datos se llevan en forma continua hacia el control. Solo se analizaran las valvular proporcionales, es decir, las controladas por una señal eléctrica, cuya intensidad es proporcional a los valores de la presión y del flujo que se ha registrado, esto significa, por ejemplo siempre que se hace entrar un valor de velocidad el control lo convertirá en un valor de voltaje el cual, a su vez, actuara la válvula proporcional provocando la apertura adecuada de esta última, por lo tanto, la apertura de la válvula

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determina la salida de aceite, y como consecuencia la velocidad del actuador (ya se trate de un pistón o del motor hidráulico). Todo lo que hemos analizado hasta ahora corresponde a un circuito abierto, lo que quiere decir que una vez que da la señal no hay manera de verificar el efecto que produce, en otras palabras, el control de la máquina casi se hace a ciegas ya que se da una orden pero no hay manera de saber que ha sucedido. No hay forma que el control determine los cambios de la densidad del aceite o su contaminación o ambas cosas, y sigue enviado la misma señal en todos los ciclos. El paso siguiente es verificar, una vez que se ha enviado la señal del control, la posición alcanzada por el cursor de la válvula, asegurando que permanezca constante en todos ciclos, teniendo presente este hecho la válvula contiene un transductor de posición inductivo que registra la posición del cursor y la transmite al control que, a su vez, la compara con el valor establecido y ajusta la señal del control según se requiera para que la posición del cursor se mantenga constante. En la fig. 20 se muestra el lado transversal de una válvula y en la fig. 21 el diagrama de bloques del control de una válvula proporcional.

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Figura 20. Sección transversal de un E.H.U (electro hydraulic unit). Sistema de control para (1) flujo, (2) presión. Nótese que los dos actuadores (3) y (4) operados por las solenoides (5) y (6) están equipadas con transductores de posición inductivos (7) y (8), los que registran la posición de los actuadores, permitiendo que el circuito se cierre en la válvula.

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Figura 21. Diagrama mostrando el principio de operación de un “control de circuito cerrado”. Un transductor de posición (1) registra el valor real en el sistema hidráulico y lo compara continuamente (2) con el valor prefijado (3). Con el resultado de esa comparación la válvula proporcional de presión regula el valor adecuado.

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CAPÍTULO VIII – PLAN DE ACTIVIDADES.

Semana 1

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Actividad Capacitación de los equipos e instalación de la planta, áreas, departamentos y personal que la compone. Definición del proyecto de acuerdo a las necesidades de la empresa, del departamento de mantenimiento y de la máquinaria. Realizar inventario de los equipos con los que se cuenta actualmente para actualizar la información de equipos y máquinas, y que esto sea incluido en el plan maestro de mantenimiento preventivo. Realizar análisis e inspecciones periódicas de las máquinas de inyección. Mejorar, actualizar y realizar procedimientos de las actividades que se ejecutarán en el programa de MP. Revisión del avance del programa del plan maestro de mantenimiento preventivo y toma de decisiones. Implementación

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CAPÍTULO IX – RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS.

Algunos de los recursos que son indispensables para poder llevar a cabo este proyecto se enfocan en la lista que se presenta a continuación:  Disponibilidad de los técnicos de mantenimiento en las actividades que se les sean designadas en el avance del proyecto.  Disponibilidad de consulta de los manuales de las máquinas de inyección.  Equipo de cómputo en el cual se tengan que realizar formatos y documentos.  Acceso

a

la

información

confidencial

del

departamento

de

mantenimiento industrial, como por ejemplo historiales, programas, refacciones, etc.  Disponibilidad de hojas de papel, computadora e impresora para imprimir documentos y avisos.

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CAPÍTULO X – DESARROLLO DEL PROYECTO.

Introducción.

M Tech de México S. A. de C. V. es una empresa dedicada al ramo de la manufactura por medio de la inyección de plástico, cuenta actualmente con treinta y una máquinas de inyección de diferente capacidad, siendo éstas las que se mencionan a continuación:  LG ID 1800 HM  LG ID 1300 HM  Cosmos WG 800 C (2)  Cosmos WG 1000  Cosmos WG 300  LG LGH 350 N  LG LGH 450 N  LG LGH 550 N  LG LGH 650 N (3)  LG LGH 850 N  LS LGH 850 M GC (7)  HYUNDAI  Korea Hydraulic Machinery CO; LTD  Sumitomo (equipo nuevo )  SE 100 DU2 (equipo nuevo)  Haitian Plastics Machinery (Nuevo equipo)

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La diferencia de algunos de los nuevos equipos con los que ya se contaban, y que tienen menos de medio año de vida, es que cuentan con otro sistema de transmisión mecánica, que no es hidráulica como normalmente son las máquinas de inyección de plástico, este sistema mecánico es gobernado o manipulado por servomotores, haciendo que la eficiencia de este tipo de máquinaria sea muy alta (ver figura 22), ya que son controles automáticos más modernos, con un sistema de cómputo que evalúa el estado de la máquinaria de forma que si existe un problema marca alguna alarma, indicando el tipo problema que se está suscitando (fig. 23).

De esta forma

los procedimientos se deberán adaptar y especificar para este tipo de máquinas, y considerando con que cuentan con un alto nivel de electrónica, estos procedimientos serán basados en las recomendaciones del proveedor o en las especificaciones de mantenimiento que son indicadas en el manual para comenzar con las actividades del programa del plan maestro de mantenimiento preventivo para estas máquinas.

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Figura 22. Vista lateral trasera del mecanismo encargado del cierre del molde gobernado por un servomotor de una máquina Sumitomo.

Figura 23. Vista del panel de control de una máquina nueva marca Sumitomo. 38

Capacitación de los equipos e instalación de la planta, áreas, departamentos y personal que la compone.

Cuando llegue a la planta de MTech de México solicité una capacitación por parte del encargado del departamento de mantenimiento industrial, ya que necesitaba conocer las instalaciones para poder saber cómo actuar en caso de un trámite, permiso, realizar alguna solicitud, la instalación eléctrica del edificio, etc. (fig. 24). Esta capacitación inició al mismo tiempo que se empezaron a presentar los mantenimientos correctivos en la máquinaria, de tal forma que el ingeniero encargado del departamento me fue guiando en los problemas que se suscitaban y la retroalimentación fuese más rápida, durante este tiempo fui conociendo las máquinas de inyección y los equipos periféricos que agrupan a las inyectoras, dentro de estos equipos se encuentran secadores, chillers, robots de tres ejes, y algunos molinos pequeños, etc. (véase fig. 25).

Figura 24. Tableros principales de conexiones de las máquinas de inyección.

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Figura 25. Fotografía de la línea de producción de inyección dentro de MTech de México.

En alguna ocasión se presentó una avería en una inyectora, esta tenía que ver con una señal, la cual faltaba para que la máquina pudiera continuar con el ciclo, y nos vimos a la tarea de recurrir a consultar el manual y ver los diagramas de conexiones de las entradas y salidas con las que cuenta la inyectora. Al parecer se trataba de un limit switch que cierra directamente el arranque de los motores eléctricos, en el esquema en el que se muestran todos estos elementos eléctricos y su localización en la máquina se puentearon algunos de estos para hacer pruebas, pero los motores aún no encendían y se inspeccionaron los contactores de arranque y se encontró que uno de estos estaba quemado y flameado, al realizar la sustitución de éste, la máquina no arrancaba, pero haciendo pruebas con las tarjetas se descubrió que una de las salidas estaba dañada, esto se encontró al sustituirla por otra igual, e inmediatamente arrancó la máquina. La ayuda de los manuales es de gran importancia (fig. 26), por ellos me hablaron acerca del cuidado que se debe tener con estos documentos.

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Figura 26. Fotografía de algunos manuales de máquinas de inyección marca LG.

Definición del proyecto de acuerdo a las necesidades de la empresa, del departamento de mantenimiento y de la máquinaria.

Dentro de la capacitación obtenida por el supervisor de mantenimiento industrial Carmelo Vargas, acerca de los equipos e instalación de la planta, áreas, departamentos y personal que la componen, también se habló de las mejoras que se tenían contempladas a futuro y dentro de éstas se encontraba el de realizar una mejora en el sistema de gestión al plan maestro de mantenimiento preventivo, ya que la persona que se encargaba de llevar estas actividades salió de la empresa, quedando a la deriva toda esta tarea por realizar.

Uno de los principales problemas con los que me encontré es que al tener una administración del mantenimiento escasa, se provoca que la información, como historiales, no cumpla con el cometido y en el peor de los casos que ni si quiera exista, en la fig. 27 se puede apreciar un documento del historial de una máquina, el cual no sirve para la toma de dediciones debido a la poca información que proporciona.

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Figura 27. Vista del documento del historial de la máquina de inyección 1, con muy poca información para realizar toma de decisiones o planear refacciones.

Así como el documento de un historial de la figura anterior, existen muchos, los cuales son del año 2012 y que en este año no se le tomó el interés debido al control del MP, de esta manera en el presente año 2013 no se ha realizado ningún tipo de avance al MP, teniendo la necesidad de implementar mejoras y acciones que den corrección y que ayuden al pronto seguimiento de este trabajo.

Realizar inventario de los equipos con los que se cuenta actualmente para actualizar la información de equipos y máquinas, y que esto sea incluido en el plan maestro de mantenimiento preventivo.

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Recién llegado a la planta se encontraban solo veinticuatro máquinas produciendo, ya que las otras siete máquinas que son aquellos equipos nuevos, aun se encontraban en la fase de instalación (fig. 28), y realizando pruebas para monitorear el correcto funcionamiento de todos sus sistemas teniendo la necesidad de hacer un inventario de estas máquinas de inyección. El inventario a realizar para la máquinaria nueva se enfocó en la capacidad, la tensión (voltaje) a la están conectadas, el tipo de sistemas con las que cuentan, qué tipo de lubricación requieren, y una vez obtenida esta información, se prosiguió a darle seguimiento y realizar documentos que servirán de ayuda para su monitoreo y mantenimiento. Los documentos de estas siete máquinas son similares entre sí, pero con una cierta diferencia sobre las otras veinticuatro máquinas, debido a que el sistema de transmisión mecánica es distinto, este sistema mecánico es gobernado por servomotores y no por hidráulica, teniendo que adaptar estos documentos a lo que la máquinaria requiere.

Figura 28. Máquina nueva de inyección de termoplástico en fase de instalación y pruebas de los sistemas.

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De las veinticuatro máquinas que se encontraban en operación, a pesar que se tiene cierta información, también debió ser actualizada (fig. 29), ya que éstas han tenido modificaciones a través del tiempo y hubo la necesidad de actualizar los archivos de cada inyectora para que se fuera mermando la información errónea.

Figura 29. Formato utilizado en el levantamiento de la información técnica de las inyectoras en la línea de producción.

El levantamiento de la información tuvo que ser planeado y designado a los técnicos del departamento de mantenimiento industrial, ya que las jornadas de trabajo y paros de máquinas eran demasiados extensos, para esta actividad se realizó un cronograma (véase en la fig. 30), el cual se definió con base al tiempo en que la máquina estaría libre de producción y poder realizar la tarea correspondiente.

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El cronograma se planeó en una semana, teniendo en cuenta que eran veinticuatro máquinas las que se tenían que inspeccionar, así que para que este trabajo se realizara rápidamente, sin quitarles mucho tiempo a los técnicos y que pudieran continuar realizando las tareas pendientes del departamento, se les asignaron dos máquinas por día, las cuales fueron elegidas con base en la similitud entre ellas, para que esto ayudara a la pronta captura de información. Técnico Máquinas 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2

1y2 5y6 4 y 14 15 y 16 11 y 18 21 y 24 12 y 13 3 y 23 7y8 9 y 10 17 y 22 19 y 20

Día de la semana Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

Hora del levantamiento e inspección de las máquinas (1) 8:30 am y (2) 9:00 am (5) 7:00 am y (6) 7:30 am (4) 8:00 am y (14) 3:00 pm (15) 7:00 am y (16) 7:30 am (11) 7:00 am y (18) 7:40 am (21) 8:00 am y (24) 8:40 am (12) 7:00 am y (13) 7:30 am (3) 7:00 am y (23) 3:00 pm (7) 7:00 am y (8) 7:30 am (9) 7:00 am y (10) 7:30 am (17) 7:00 am y (22) 3:00 am (19) 7:00 am y (20) 7:30 am

Duración aprox. 30 min. 30 min. 35 min. 30 min. 40 min. 40 min. 30 min. 35 min. 30 min. 30 min. 30 min. 30 min.

Figura 30. Cronograma para el levantamiento de información de las máquinas 1 a la 24. Realizar análisis e inspecciones periódicas de las máquinas de inyección.

Debido a la poca información que dejo la administración pasada en el departamento de mantenimiento industrial, tuve la necesidad de empezar a generar mi propia documentación, con el objetivo de que favoreciera a iniciar el historial de cada máquina, este historial se fue reforzando con la información que se tiene del presente año, la bitácora diaria del departamento en la que se anotan brevemente los acontecimientos y actividades realizadas diariamente por todo el personal de mantenimiento. En el formato del historial que realicé, lo diseñé de tal manera que contiene la máquina a la que se le atendió (ver fig. 31), el número de orden de trabajo con su respectiva fecha, una descripción breve de la falla o del problema que se presentó en la máquina; seguido a todo esto, el formato también contiene 45

las refacciones utilizadas y el costo de éstas, y el tiempo que se llevó en concluir el trabajo. La información contenida en este documento ayudó para evaluar el costo por paro de máquina, evaluar las refacciones que se fuesen necesitando y utilizando para realizar la requisición correspondiente, al estar en el colchón o stock de refacciones en el almacén, los pasos o acciones que se ejecutaron para atender las fallas y ser resueltas, este punto es muy importante, ya que muchas veces estas averías son causadas por uso (fatiga), mal procedimiento, etc., y por lo general son dadas a repetirse con el paso del tiempo, de ahí la importancia de tener documentada toda clase de acciones y si se requiere de un trabajo mecánico en el que se tiene que efectuar algún desarme en máquina, estandarizar con procedimientos para mejorar el trabajo y reducir el tiempo de ejecución al tener ayudas visuales y pasos a efectuar, así como herramienta necesaria.

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Figura 31. Formato implementado para capturar información de paros y averías en las máquinas de inyección en MTech, utilizado para generar historial.

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Dentro de las inspecciones que se fueron realizando periódicamente, se pidió a los técnicos que tuvieran especial cuidado al encontrar situaciones como las que se presentaban en mi llegada a la planta, ya que el personal de producción abría gabinetes de control en la máquina, haciendo que esta parte se llenara de polvo, aceite y materia prima (véase en la fig. 32), ocasionando en algunos casos problemas en contactores que se pegaban, y esto a su vez generaba un problema en el control de las temperaturas al no poder cortar la energía eléctrica cuando era necesario hacerlo.

Figura 32. Gabinete de control de una máquina de inyección en la que se aprecia materia prima (termoplástico) dentro de toda esta área.

Los técnicos fueron obligados a reporta estas situaciones por el simple hecho de avanzar en el proyecto que se estaba llevando a cabo en el plan maestro de mantenimiento preventivo, y si esta problemática se seguía presentando le quitaría mucho tiempo valioso a todo el departamento de mantenimiento.

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Los derrames de aceite por fugas en las máquinas fue y es un problema en el que se lucha día con día en la planta (véase fig. 33), ya que la producción es tan importante que no se pueden programar paros que duren lo suficiente para inspeccionar una máquina en su totalidad, aunado a esto la compañía no cuenta con un presupuesto suficiente para poder comparar todos los Orings (empaques) de las máquinas, teniendo la necesidad de hacer estos arreglos en paros repentinos o con tiempos reducidos, así que estas inspecciones también se fueron centrando en la localización de estas fugas en el sistema hidráulico, y en limpiar el área donde se encontraban los derrames.

Figura 33. Derrame de aceite en la máquina debido a un barril fracturado de un tubo.

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Mejorar, actualizar y realizar procedimientos de las actividades que se ejecutarán en el programa de MP.

Durante esta fase se llevó a cabo el avance del plan maestro de mantenimiento preventivo, se notó la necesidad de tener que empezar a generar documentos como historiales de cada máquina para que los equipos comenzaran a contener su información correspondiente y no se agrupara desordenadamente, como en el formato antes realizado por mi (véase fig. 31). El objetivo principal de los historiales es contar con información que pudiera servir de guía en la toma de decisiones en mantenimientos programados (fig. 34).

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Figura 34. Historial de la máquina numero 1 marca LG en la línea de producción.

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Las razones por las cuales se decidió que este documento tuviera esta estructura son las que se mencionan a continuación.  N. OT: El número de orden de trabajo se incluyó ya que aunque estos dos documentos tiene la misma información, es el único respaldo con el cual el departamento de mantenimiento puede comprobar que se ejecutó el trabajo, y que el personal solicitante o de producción firma de conformidad, e identificarlo más rápidamente con el número característico de cada OT, para cualquier duda o aclaración. 

Fecha: Dentro de los historiales se acostumbra realizar análisis de frecuencia, los cual ayuda a conocer cada qué se presenta determinada situación y poder prevenir con base en la experiencia.

 Responsable(s): Las personas encargadas de ejecutar las actividades correctivas, que se encargarán de analizar el problema y que sabrán tomar una decisión.  Descripción de la falla: Este punto es el que favorece a identificar y analizar el problema que se está suscitando para que el personal se prevenga a lo que será necesario para atender al fallo.  Acciones realizadas para la reparación de la falla: Son los que se ejecutaron

durante

el

trabajo,

esto

conlleva

a

estandarizar

procedimientos en desarmes de máquinas y la seguridad que se debe tener al trabajar. 

Duración de paro en min: Ayuda a calcular el costo por mantenimiento.

 Refacciones: Esta columna cuenta con un doble fin, justificar cuándo y dónde se utilizó la refacción, y saber la cantidad de refacciones que se están utilizando para realizar la requisición de compra al comparar los existentes contra los faltantes en el almacén.  Cantidad: Registrar el número de piezas requeridas de una refacción.  Costo P/U (precio unitario): Con este valor y el de duración de paro, se puede estimar el costo por mantenimiento, el cual es una forma de medir el gasto que se genera al mes, semestre, año, etc.  Observaciones:

normalmente

para

anotar

cosas

relevantes,

pendientes, o para resaltar alguna evidencia. 52

Con la implementación de los nuevos formatos del historial de cada máquina de inyección, se espera que fuese un medio para comenzar lo que pudiera ser un nuevo plan maestro, pero este documento es totalmente dependiente de la orden de trabajo, de esta manera me enfrenté con la problemática de que este documento no era llevado a cabo como debiera ser, ver fig. 35 (A, B, C),

El problema se centraba al llenar la orden de trabajo ya que no se prestaba atención a todos los segmentos del formato, y esto desencadena a que los historiales de las demás máquinas no se descargara la información, e incluso muchos de estos documentos se extraviaban o simplemente se manchaban de grasa borrando el contenido.

Se le hizo saber al encargado del departamento de mantenimiento industrial para que hablara en la junta de cada semana con los técnicos, para que le dieran la seriedad debida la orden de trabajo y la importancia que tiene para poder llenar los historiales de la máquinaria que ayudan a la toma de decisiones a futuro.

53

(A)

54

(B)

55

(C)

Figura 35. Ejemplo de órdenes de trabajo que se rescataron de la basura y que no están llenadas adecuadamente para descargar la información en historiales. 56

Una vez resuelto el acontecimiento que se presentaba con las OT se comenzó a ejecutar el llenado de los historiales conforme aparecían fallos en inyectoras fig. 36, al mismo tiempo empezaron aparecer necesidades en la máquinaria que no eran correctivas, ya que no ocasionaban paros, pero si alarmas en los displays en los equipos de inyección de plástico como el que se detectó en cuanto a la lubricación, siendo este tema uno de gran importancia por el simple por el hecho de que sin esto el desgaste en los elementos mecánicos móviles se fatigan y se acorta su vida útil.

Figura 36. Notas que se deben de considerar al llenar o descargar la información en los historiales de las inyectoras.

A continuación se presenta un procedimiento de los puntos que se deben lubricar en una máquina de inyección de termoplástico marca LS, el cual se realizo al visualizar la necesidad de contar con un documento que favoreciera a la rápida y segura aplicación de la lubricación en las inyectoras, y no se alarmaran.

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Procedimiento de mantenimiento preventivo para la lubricación de las máquinas LS LGH 850 M GC Este procedimiento aplica desde la máquina 5 a la 11, ya que todas estas son de un mismo modelo y marca, de la misma manera todos los puntos de lubricación son idénticos, para la ejecución de estas actividades que se pueden hacer mientras la máquina opera es necesario utilizar el siguiente material:  Grasera  Trapos limpios  Guantes Antes de comenzar con las actividades que se deberán realizar en este procedimiento es conveniente que se revise la grasera con la cual se van a rellenar los depósitos de los lubricadores automáticos y manuales así como también puntos móviles de la máquina, la grasera deberá tener la grasa suficiente para llenar los depósitos, de no ser así se tendrá que ser llenada, también se debe revisar una vez que esté llena la grasera, para que al darle cada bombeo con la palanca salga una cantidad moderada pero a una fuerza suficiente para hacer presión, de no ser así purgar el aire que esta pudiera tener. La grasa que se utiliza para lubricar este tipo de máquina es de carga, por lo general se encuentra en un espacio del almacén de residuos peligrosos,

Este tipo de inyectora trabaja por medio de un sistema de cierre por pistones pequeños laterales y tuercas de sujeción hidráulicas para la alta presión “cierre pistones bloqueados”, de esta forma la platina móvil es pesada y la lubricación es muy importante.

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Fotografía de inyectora de termoplástico LS. Los lubricadores automáticos se encuentran en la parte frontal para abastecer a sistema móvil de la platina y en la parte posterior que es precisamente para abastecer a todo el grupo de inyección de la máquina (véase fig. 37 A y B) el lubricador manual.

(A) Puerta frontal de la máquina en donde se ubica el lubricador automático para abastecer la platina móvil.

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(B) Puerta

posterior de la máquina en donde se ubica el lubricador para abastecer al grupo de inyección.

Figura 37. En donde se ubican el lubricador automático y manual de la máquina de inyección de termoplástico LS. El lubricador automático (frontal para la platina móvil fig. 38) es llenado colocando la grasera en el porta grasera (boquilla)

bombeando con la

palanca hasta que la grasa llegue al indicador de nivel alto del depósito fig. 39, esta lubricación se hará en automático cada que la máquina mande la señal de accionamiento en cada ciclo.

Lubricador automático para la platina móvil. Deposito Motobomba para mandar la grasa a todo el sistema de platina. Porta grasera o boquilla

Figura 38. Lubricador automático frontal

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Figura 39. Lubricador automático frontal lleno de grasa. El lubricador (posterior para las barras de inyección fig. 40) es llenado de igual manera que el automático, colocando la grasera en la boquilla y bombeando hasta que la grasa llegue al indicador de nivel alto del depósito.

Lubricador posterior (manual) que abastece al grupo de inyección de la máquina. Deposito Palanca para mandar la grasa por las venas de lubricación al sistema de inyección, Porta grasera o boquilla

Figura 40. Lubricador manual posterior.

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Figura 41. Lubricador posterior lleno de grasa. Una vez que este lubricador esté lleno o que indique que esta un nivel alto, se deberán hacer al menos veinte bombeos con la palanca del lubricador para que la grasa corra por las venas de lubricación hasta las barras de deslizamiento de la inyección, fig. 42 y 43.

Figura 42. Venas de por donde corre la grasa hacia las barras. 62

Figura 43. Barras de deslizamiento donde debe ser lubricado con el lubricador posterior por medio de la palanca. El grupo de inyección o cañón como normalmente se le conoce, puede ser movido por medio de un pistón hidráulico hacia dentro o fuera (véase fig. 44), pero este se desliza sobre pistas que tiene la máquina y estas a su vez deben ser lubricadas para facilitar el movimiento del cañón, que es demasiado pesado, esta lubricación es muy importante, ya que el cañón es movido por los operarios varias veces por una serie de fines, y si no se encuentra correctamente lubricada las pistas que es en donde se desliza el sistema hidráulico se forzará consumiendo más energía y ocasionando a su vez desgaste en los elementos.

Figura 44. Cilindro hidráulico encargado de mover la unidad de inyección. 63

Esta zona de la inyectora es lubricada colocando la grasera en boquillas que se encuentran en los costados de las pistas en las que se desliza el cañón, estas se pueden visualizar en la máquina como se observa en la fig. 45, que se muestra a continuación. (A) boquillas para realizar lubricación manualmente con grasera en las pistas del cañón.

(B) boquillas para realizar la lubricación manualmente con la grasera en las pistas del cañón.

Figura 45. A porta graseras o boquillas para la lubricación del cañón (lado de mando), B graseras o boquillas para la lubricación del cañón (lado de contrario) La grasa que se debe aplicar sólo se estima hasta que brote por las orillas de la pista de deslizamiento, una vez que haya ocurrido esto se debe de limpiar el exceso de grasa, ya que si se deja, se le puede adherir material plástico o polvo.

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Revisión del avance del programa del plan maestro de mantenimiento preventivo y toma de decisiones.

Durante el proceso del proyecto se llegó a este punto, el cual era revisar la planeación del mantenimiento preventivo y verificar si este cumplía con las características para poder ser llevado a cabo. Al iniciar lo primero que me encontré fue que en la computadora en la cual se estaban almacenado los documentos para la gestión del MP, simplemente no tenía una organización lógica que favoreciera a poder visualizar con claridad a qué máquina correspondía cada documento o carpeta, de esta manera me vi en la necesidad de realizar esta tarea. Como el plan maestro de todas las máquinas es muy extenso, me basé en uno de las máquinas, el cual fue en el de la máquina 1, el análisis comenzó al darle un vistazo a la planeación del mantenimiento preventivo de esta máquina (véase fig.46), en el cual pude ver que a pesar de que esta es una planeación no se puede saber con exactitud si realmente las actividades preventivas fueron realizadas en el periodo esperado o si realmente fueron ejecutadas, otra observación que hice es que las actividades que se describen tendrían que estar clasificadas de acuerdo al sistema que corresponde por ejemplo eléctrico, mecánico e hidráulico. Una vez que las actividades se han establecido de acuerdo a las necesidades de la máquina y planeación, estas deben ser delegadas por medio de una orden, este documento debe contener las actividades a realizar durante el trabajo de prevención, así como el material requerido para que el técnico se prepare y lo ejecute en el menor tiempo posible. El plan de la fig. 46 es llevado a la ejecución por medio de otro documento que describe las actividades (ver fig. 47), pero este era muy pobre hablando desde el punto de vista de información, haciendo difícil el control de lo que se ha hecho.

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Figura 46. Plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina. 66

Figura 47. Actividades de ejecución del plan maestro de mantenimiento preventivo.

En las fig. 46 y 47, se ve claramente el retraso que ha tenido la administración del MP, simplemente usando información de diferentes años. A continuación daré un ejemplo del cómo se lleva a cabo esta ejecución del mantenimiento preventivo, tomaré como referencia la el plan uno de la fig. 46 el cual es “Revisión de guardas y puertas”, con una frecuencia trimestral, y en el documento de la fig. 47 se describen las tareas que se deben de efectuar para que el plan sea ejecutado, las actividades son las siguientes.  Se tiene tornillería de guardas lateral izquierdo y derecho así como de unidad de inyección.

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 Se encuentran rodajas y acrílicos de puertas lateral izquierdo y derecho en buen estado. No hay forma de saber si estas fueron hechas en el periodo esperado, además de que, más que sean actividades preventivas, parece una inspección visual, dejando a criterio de los técnicos que puedan o no estar capacitados para saber si está en buen o mal estado, y esto se podría hacerse en un check list. En una de las juntas semanales se tomó la decisión de realizar una modificación al plan maestro de mantenimiento preventivo, con el fin de que cada plan tuviese una fecha para efectuarse. Antes de comenzar con los cambios de plan maestro de MP realice una lista de lo tendría que hacer para esto fuese un trabajo efectivo, a continuación muestro la siguiente lista.  Cambios del plan maestro de mantenimiento preventivo de las máquinas de inyección de plástico en MTech de México.  Diseñar formatos de orden de ejecución según plan maestro de MP.  Capacitación a los técnicos acerca de la ejecución de las actividades del plan de MP.

Cambios del plan maestro de mantenimiento preventivo de las máquinas de inyección de plástico en MTech de México.

Durante este punto se realizó un nuevo plan maestro de mantenimiento preventivo (ver fig.48), que fue basado con el que se contaba actualmente (fig. 46), aun que es similar realmente se hicieron algunos cambios que se mencionaran a continuación.  Información técnica de la máquina: Ésta es presentada al principio del formato, dando a saber qué máquina es, marca, modelo, el voltaje al que es alimentada la inyectora, el sistema por el cual es gobernado en este caso hidráulico, y la cantidad de motores, siendo tres, ya que es una máquina de gran capacidad de cierre.

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

Enumeración de las actividades y frecuencia de cada una: En este caso se decidió separar en una columna la frecuencia, de manera que fuera más fácil apreciarla.



Clasificación de actividades por sistema: Se utilizó color blanco para aquellas actividades que se refieren a la seguridad con la máquina, de color verde claro a las actividades del sistema eléctrico, en color azul aquellas que tiene que ver con lo hidráulico, y por ultimo en color gris las actividades del sistema mecánico.

 Avance: en el avance se marca el día en que esta actividad tendrá que ser realizada en el mes señalado en el calendario del plan maestro, este día cambia en cada planeación de MP de cada una de las máquinas de inyección. 

Calendario: En él se señalan los meses en los que se ejecutaran las actividades, en este caso se pueden repetir los meses pero el avance no, a menos que sea un día festivo o en el que las máquinas estén paradas para poder intervenirlas.

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Figura 48. Nuevo Plan maestro de Mantenimiento Preventivo de la máquina de inyección nuero 1 en la línea de producción de MTech 70

Hecho el plan maestro de una máquina se puede implementar en las otras 23 máquinas que cuentan con sistema hidráulico, ya que las actividades que se menciona en la planeación de la fig. 48 son aplicables a cualquier máquina de inyección, solo modificando y adaptando el avance de según convenga a los departamentos de mantenimiento industrial y producción.

Se pensó en cómo se llevarían a la práctica estas tareas y que el mantenimiento preventivo tuviera una forma de controlarse y saber si se estaban llevando a cabo por el personal, es donde el esta parte del proyecto llega al siguiente punto.

Diseñar formatos de orden de ejecución según plan maestro de MP.

El interés principal que se tenía en mente era en realizar una serie de documentos que contuvieran las actividades necesarias para que se concluyera con cada tarea del plan maestro sin que se tardara mucho tiempo en ello, los formatos que se presentan a continuación son con los que se apoya el plan maestro de las máquinas, pero, aun que todas aquellas que cuenten con sistema hidráulico tendrán la misma información al arrancar este proyecto hubo la necesidad de especificar que cada información fuera separada por máquina, con el propósito que se actualizaran a futuro como mejora del mantenimiento preventivo al modificar estos documentos de acuerdo a las necesidades que se vayan requiriendo según los historiales que se implementaron en planta. Los documentos que se presentaran son algunos de los que se implementaron cuando arranco el proyecto en definitiva sirvieron para que el técnicos o técnicos encargados de llevarlos a cabo tuvieran orden y precaución a realizar las ordenes de mantenimiento preventivo (fig. 49 a la 56).

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Figura 49. Procedimiento Núm. 1 de la actividad uno del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquinas uno.

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Figura 50. Procedimiento Núm. 2 de la actividad dos del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 51. Procedimiento Núm. 3 de la actividad tres del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 52. Procedimiento Núm. 4 de la actividad cuatro del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 53. Procedimiento Núm. 5 de la actividad cinco del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 54. Procedimiento Núm. 6 de la actividad seis del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 55. Procedimiento Núm. 8 de la actividad ocho del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno.

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Figura 56. Procedimiento Núm. 9 de la actividad nueve del plan maestro de mantenimiento preventivo de la máquina uno. Los formatos que se presentaron en la parte superior de este apartado son sólo algunos de los que se elaboraron en el avance del plan maestro de mantenimiento preventivo, pero algunos de ellos aun están en proceso por el hecho de que estas actividades son más complejas y requieren de mayor tiempo en su ejecución, incluso se deben de apoyar con procedimientos que contengan ayudas visuales como es el caso de la fig. 58, que se refiere al procedimiento de lubricación de la pagina 37, ya que la máquina número uno marca LG es bastante semejante a la de marca LS.

Aunque estos formatos no tienen actividades realmente complejas, si es necesario capacitar al personal para que las ejecute como se deben de hacer, y como es que se lleva este formato y el personal sepa tomar una decisión en un imprevisto.

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Capacitación a los técnicos acerca de la ejecución de las actividades del plan de MP.

Esta capacitación fue impartida en el transcurso de la semana doce del presente proyecto, la cual fue titulada “Capacitación del Mantenimiento Preventivo y su ejecución en planta”, en ella se tocaron puntos importantes del MP como ejemplo mencionare los beneficios, que es un plan maestro de MP y dando a conocer el nuevo formato de este, y dando algunas indicaciones de la realización de las actividades de las ordenes de MP. Algunas de las diapositivas que se mostraron durante la capacitación se pueden ver en el anexo número uno del presente proyecto.

Implementación

El avance (día) que se plantea en los planes maestros de mantenimiento preventivo de las máquinas se llevó a cabo de la siguiente manera: los documentos que se realizaron hasta ahora, como ordenes de MP, se imprimieron de acuerdo por máquina, día (avance), frecuencia y se designaron a los técnicos de mantenimiento entregándoselas diariamente para que comenzaran a ejecutarlas.

Según el plan maestro de mantenimiento preventivo (en este caso usare de ejemplo el de la máquina número uno fig. 57), el día primero de enero se lleva a cabo el procedimiento número uno, el cual es “Revisión de puertas o guardas de seguridad, revisar que tornillos y tuercas de fijación estén completos” que se puede ver en la fig. 49 del presente documento, y es realizado cada tres meses, en ese día se entregara el documento de orden de MP para que precisamente solo ese día sea hecha esta labor por el técnico al que se le fue asignado.

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Figura 57. Vista del plan maestro de MP de la maquina uno que muestra el día (avance) que se realizara procedimiento uno

De esta forma se ejecuta ahora el mantenimiento preventivo a máquinas de inyección de termoplástico, y se cuenta con procedimientos documentados, realizando mejoras en la gestión, y actualizando la información para estar al tanto de lo que ocurre en la empresa y la maquinaria.

Al realizar un análisis en la bitácora e historiales, de mantenimiento se notó que los paros de máquinas en el periodo de mi estadía se concentraban en gran parte en fallas de las resistencias eléctricas de cañón, estos daños se generaban de diversas maneras como por ejemplo:  Adherencia de plástico y daño de los cables de los resistores: Este problema se ocasionaba por descuido de los montadores/ajustadores de moldes, que

no daban la presión requerida a la unidad de

inyección, también por uso inadecuado de las boquillas según el bebedero del molde.  Los ajustadores realizan malas conexiones de los cables de las resistencias: Durante los ajustes de parámetros en la máquina, de acuerdo a las necesidades del molde, estos hombres realizan purgas del material que encuentra dentro de la unidad de inyección, cayendo 81

plástico fundido en muchas ocasiones en cables de resistencias, una vez que solidifica el plástico cuesta mucho trabajo retirarlo y hay que cortar cables para reconectar, y aquí es donde suceden daños de los calefactores, ya que al reconectar cruzan cables.  Cortos circuitos, al haber cables pelados y termopares colgados: Si no se usa una cinta de aislar adecuada, ésta se quema y se exponen los cables pegándose entre sí, y provocando cortos que echan a perder las resistencias, también se suscitan los cortos circuitos por que el forro del cable es quemado por qué no se han acomodado debidamente y el cable hace contacto con el cañón que está a altas temperaturas, si un termopar se encuentra colgado, la máquina no tiene una referencia real de la unidad en cuanto a temperatura se refiere, y los ajustadores calientan con soplete la boquilla, provocando problemas en los cables como los que se mencionaron hace un momento.

Al haber detectado una nueva necesidad, se implementaron inspecciones diarias al inicio de cada turno para que este problema se fuese reduciendo, apoyando a los montadores/ajustadores de esta manera y así obtuvieron una

capacitación

y

adiestramiento,

que

contribuyó

a

reducir

considerablemente los paros por estas causas.

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CAPÍTULO XI – RESULTADOS OBTENIDOS. Objetivo

Resultado obtenido

Evaluar y mejorar planes de maestros Se realizaron nuevos formatos de los mantenimiento

preventivo

de

las planes de MP de las maquinas con

inyectoras de plástico.

sistema hidráulico.

Implementación de historiales de las Se mejoraron e implementaron los máquinas de inyección con sistema historiales de las inyectoras, así como hidráulico, que sirvan como base a se avanzó en el correcto uso de la orden mejoras a futuro.

de trabajo.

Realizar levantamiento acerca de las Se hizo un inventario de la información condiciones

de

las

máquinas

de para

actualizar

inyección de termoplásticos, y valorar el maestros

de

historiales, inyectoras,

planes y

se

estado actual de éstas para la toma de implementaron inspecciones periódicas decisiones

en

la

mejora

de

estos que favorecieran la detección de áreas

equipos tan valiosos.

de oportunidad.

Capacitar al personal del departamento Se

dio

una

de mantenimiento acerca del valor, “Capacitación significado,

beneficios,

mantenimiento

objetivos

preventivo

capacitación del

llamada

Mantenimiento

del Preventivo y su ejecución en planta” a

como los técnicos de mantenimiento.

herramienta utilizada en la conservación de maquinaria y equipos. Implementar juntas semanales para el Se llevaron a cabo juntas cada lunes, en equipo

del

departamento

de las cuales se tocaban puntos de áreas

mantenimiento industrial, que conlleven de oportunidad y pendientes, por que se a realizar retroalimentación de los logros provocaron algunos paros importantes obtenidos en la semana pasada y los de las inyectoras, y se realizó lluvia de que se esperan para la semana que ideas en la mejora del MP. inicia, haciendo que todo el personal se involucre

y

adquiera

conocimiento

teórico y práctico al estar haciéndolo o apoyando.

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CAPÍTULO XII – CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las órdenes de mantenimiento preventivo tuvieron un gran impacto en este proyecto por el hecho de que da las instrucciones necesarias para ejecutar las tareas del mantenimiento preventivo, dejando atrás aquellas malas costumbres de no saber si se estaba ejecutando el MP debidamente, otro punto que se notó durante este periodo de estadía es que tanto jefes como técnicos se coordinaban para trabajar en equipo, obteniendo resultados realmente buenos, así como la satisfacción de ayudarse uno al otro.

Los nuevos ingenieros en Mantenimiento Industrial tienen un arduo trabajo por cambiar la manera de pensar de las compañías que trabajan en apagar fuegos, como se le llama comúnmente al trabajar con altos índices de mantenimiento correctivo, pero no es una tarea difícil y creo que para eso estamos nosotros, para salir con una visión diferente y fresca de lo que se tiene mal pensado.

La

continuación

de

las

órdenes

de

mantenimiento

preventivo

y

procedimientos en los que éstas se apoyen, es de vital importancia para que se completen los planes maestros de las máquinas de inyección.

El control del mantenimiento preventivo es recomendado hacerlo bajo el principio del Deming, el cual se basa en cuatro fases: planificar, hacer, verifica y actuar, para determinar mejoras y evaluar el nivel de desempeño que se ha tenido.

Se recomienda implementar un programa de capacitaciones que se en foque en las áreas de oportunidad del departamento de mantenimiento industrial, como también en las necesidades que los técnicos requieran en su continuo desarrollo profesional,

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CAPÍTULO XIII – ANEXOS. Diapositivas mostradas durante la capacitación para llevar a la ejecución el MP mediante las órdenes de mantenimiento preventivo dentro de MTech de México.

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CAPÍTULO XIV – BIBLIOGRAFÍA.

MOLDES Y MAQUINAS DE INYECCION PARA LA TRANSFORMACION DE PLASTICOS Tomo ll. Autores: Gianni Bodini, Franco Cacchi pessani. McGRAW-HILL

MANUAL DE PLASTICOS (primera edición) Volumen 1. Autores: Modern Plastics Charles A. Harper. McGRAW-HILL

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