REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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SUMARIO
REDUCCIÓN DEL TIEMPO DE PREPARACIÓN
APLICANDO LA METODOLOGÍA “SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIE” EN UNA EMPRESA DEL RAMO ALIMENTICIO: CASO DE ESTUDIO. DANIEL HERNÁNDEZ PITALUA, MARÍA LUISA SILICEO
RODRÍGUEZ , HUGO AMÍLCAR LEÓN BONILLA. PAGINA 1
PAPEL ORGANICO CON CONTENIDO RUMINAL.
CARLOS EUSEBIO MAR OROZCO, LIDILIA CRUZ RIVERO, NORMA DELIA REYES MUÑOZ.
PAGINA 73
SIMULACIÓN DEL PROCESO DE GASIFICACIÓN TERMOQUÍMICA PARA LA OBTENCIÓN DE GAS COMBUSTIBLE, APLICADO A CASCARILLA DE
CAFÉ. MAXIMILIANO MARTÍN RUIZ ESPARZA, LUIS OMAR JAMED BOZA, JORGE LUIS ARENAS DEL ÁNGEL, JORGE ARTURO
DEL ÁNGEL RAMOS, JUAN JOSÉ MARÍN HERNÁNDEZ, PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ.
PAGINA 15
REJUVENECIMIENTO DEL CULTIVO DE CACAO (TEOBROMA CACAO L.) EN ARROLLO DE BANCO, VALLE NACIONAL, TUXTEPEC,
OAXACA. ROBERTO PANUNCIO MORA SOLÍS, VICENTE VILLAR ZARATE, MARGARITO PERALTA CRUZ, CELEDONIO SANTOS PÉREZ, JOSÉ ABIGAIL VELÁZQUEZ VERA.
PÁGINA 85
ANÁLISIS TERMODINÁMICO MEDIANTE EL SOFTWARE ASPEN-HYSYS DE UN CICLO BRAYTON CON UN REACTOR DE FLUJO PISTÓN PARA PRODUCIR HIDRÓGENO.
JORGE LUIS ARENAS DEL ÁNGEL, JORGE ARTURO DEL ÁNGEL RAMOS, PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ,
JUAN JOSÉ MARÍN HERNÁNDEZ, JOSÉ ALBERTO VELÁZQUEZ PÉREZ.
PAGINA 35
SIMULACIÓN DE UN FLUIDO MAGNETORREOLÓGICO MEDIANTE CFD.
JESÚS EMIR ACEVEDO GONZÁLEZ, JUAN JOSÉ MARÍN HERNÁNDEZ, JORGE ARTURO DEL ÁNGEL RAMOS, JORGE
LUÍS ARENAS DEL ÁNGEL, PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ. PÁGINA 48
“IMPLEMENTACIÓN DE LÍNEA DE ALTA EFICIENCIA EN PLANTA DE SUPERSACOS DE
POLIPROPILENO”. ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ.
PAGINA 93
“ESTANDARIZACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE CORAZONES, APLICANDO LA TÉCNICA
COLD BOX”. ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ.
PAGINA 115
SISTEMA INTERACTIVO TRADUCTOR DE DIALECTOS DESDE UNA PERSPECTIVA
ECONÓMICA-FINANCIERA. CARLOS EUSEBIO MAR OROZCO, LIDILIA CRUZ RIVERO,
ERNESTO LINCE OLGUÍN. PÁGINA 60
“DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE LA LOGÍSTICA EN EL EMPAQUE RETORNABLE
CON CLIENTES Y PROVEEDORES”. ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ.
PÁGINA 139
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SUMARIO
“MEJORA DE LA EFICIENCIA DE CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTO TERMINADO
EN UNA EMPRESA FABRICANTE DE TAPARROSCAS”.
ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ. PAGINA 154
SISTEMA DE MONITOREO Y GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN DE GANADO BOVINO.
PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ, RAUL LÓPEZ LEAL, MARÍA LUISA SILICEO RODRÍGUEZ, RICARDO
VÁSQUEZ SACRAMENTO PAGINA 225
“IMPLEMENTACIÓN DE LÍNEA DE ALTA EFICIENCIA EN PLANTA DE SUPERSACOS DE
POLIPROPILENO”. ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ.
PAGINA 172
SEGUIDOR SOLAR HIDRÁULICO PARA SISTEMA FOTOVOLTAICO.
JUAN CARLOS RAYMUNDO VILLARREAL, ARLENY LOBOS PÉREZ, VIRIDIANA SÁNCHEZ VÁZQUEZ.
PAGINA 237
“APLICACIÓN DE FILOSOFÍA LEAN SOLUTIONS IMPLEMENTANDO HERRAMIENTAS DE HOJAS
ESTÁNDAR DE PROCESOS EN EL DEPARTAMENTO DE MAQUINADO”.
ISRAEL BECERRIL ROSALES, GERARDO VILLA SÁNCHEZ. PAGINA 184
PROPUESTA DE ESTUDIO TECNOLÓGICO PARA LA PRODUCCIÓN DE PANELA UTILIZANDO LAS
INSTALACIONES DE BENEFICIOS DE CAFÉ HÚMEDO (ABANDONADOS) EN LA REGIÓN
BAJA DE COATEPEC, VER. JANETH RAMOS LÓPEZ, ANGÉLICA YOLANDA CONTRERAS
SOLÍS, FERNANDO GONZÁLEZ RIVAS, GREGORIO VELÁSQUEZ HERNÁNDEZ.
PAGINA 254
PROCESAMIENTO DEL CONTACTO POSTERIOR SB2TE3+NDAR DE CU/MO POR SPUTTERING-DC
EN CELDAS SOLARES DE CDTE. HUGO AMILCA LEÓN BONILLA, DANIEL HERNÁNDEZ
PITALÚA, ROGELIO. MENDOZA PÉREZ. PAGINA 198
MODELO DE REGRESION LINEAL PARA UN SISTEMA DE EFICIENCIA ENERGETICA.
WENDOLYNE YESSUNY CASAS GARCÍA. PAGINA 267
POTENCIAL EÓLICO EN EL MUNICIPIO DE CÓRDOBA VERACRUZ, MÉXICO.
DANIEL HERNÁNDEZ PITALUA, RAÚL LÓPEZ LEAL, MARÍA LUISA SILICEO RODRÍGUEZ.
PAGINA 210
APLICACIÓN MÓVIL UTILIZANDO EL LENGUAJE DE SEÑAS MEXICANO “APP LSM”.
JUAN ANTONIO ENRÍQUEZ HERNÁNDEZ, LLUVIA ERÉNDIRA PONCE MARTÍNEZ, EDGAR GUILLERMO
MEDELLÍN ORTA. PAGINA 287
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SUMARIO
SEIS SIGMA PARA LA DETERMINACIÓN,
ANÁLISIS Y CONTROL DE MERMA GENERADA EN EL PROCESO DE ETIQUETADO DE UNA
EMPRESA DE POLIDUCTOS. LINA RODRÍGUEZ RAMOS, EDNA GUADALUPE GALLEGOS
VÁZQUEZ, SAÚL GARCÉS MEJÍA, OSVALDO CAMACHO JARVIO, JULIO CESAR ALMANZA MAR.
PAGINA 307
UTILIDAD DE LA REGRESIÓN LINEAL EN LOS REGISTROS DEL POZO SAN ANDRÉS 27 EN EL
ACTIVO DE PRODUCCIÓN POZA RICA-ALTAMIRA.
AXEL RAMSÉS DAVIDOVICH CASTELLANOS. PAGINA 324
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REDUCCIÓN DEL TIEMPO DE PREPARACIÓN
APLICANDO LA METODOLOGÍA “SINGLE MINUTE
EXCHANGE OF DIE” EN UNA EMPRESA DEL RAMO
ALIMENTICIO: CASO DE ESTUDIO
DANIEL HERNÁNDEZ PITALUA1, MARÍA LUISA SILICEO RODRÍGUEZ 2, HUGO AMÍLCAR LEÓN
BONILLA3
RESUMEN
En todos los procesos productivos existen diversos tipos de pérdidas que afectan la
productividad y la capacidad competitiva, incluso existen pérdidas que pasan
desapercibidas, ya que son consideradas como operaciones de rutina,
convirtiéndose en una ceguera de taller. Por lo que resulta imprescindible
identificarlas para que a través de herramientas de mejora puedan ser reducidas o
eliminadas.
The Single Minute Exchange of Die (SMED), es una herramienta de mejora
continua, que se desarrolló originalmente para mejorar los cambios de troquel de
las prensas, pero sus principios y metodología se aplican a las preparaciones de
toda clase de máquinas, esta técnica le brinda rapidez y flexibilidad en la producción
variable; los cambios rápidos pueden aumentar la capacidad de la máquina. Si las
máquinas funcionan siete días a la semana, las veinticuatro horas, una opción para
tener más capacidad, sin comprar máquinas nuevas, es reducir su tiempo de cambio
y preparación.
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected]
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Por lo antes mencionado este proyecto de investigación tiene como objetivo aplicar
la herramienta de mejora continua Single Minute Exchange of Die para disminuir el
25% del tiempo de preparación con respecto a los tiempos históricos de la empresa.
Palabras Clave. PRODUCTIVIDAD, SMED, SET UP.
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo se basa en el análisis de la información, establecimiento de
objetivos y la realización de un procedimiento que tenga como objetivo la
disminución del tiempo de arranque de una línea de producción de dulce de leche,
en una conocida empresa del ramo alimenticio de la ciudad de Coatepec Veracruz.
La problemática se genera directamente de los desperdicios de tiempo que se
tienen al arrancar dicha línea de producción, en el departamento de fabricación de
leche condensada (LCA), que van de los 30 min hasta los 50 min en ciertas
ocasiones según los datos recabados en los registros que se tienen en fabrica. Para
desarrollar dicho procedimiento se utilizó la herramienta de mejora SMED (Single
Minute Exchange of Die) y el cálculo del gap (valor promedio de los arranques
menos el valor al que queremos llegar). (Chang Richard 1996)
The Single Minute Exchange of Die (SMED), es uno de los muchos métodos de
producción lean para reducir los residuos en un proceso de fabricación. Se aplica a
un sistema productivo que se basa en asegurar un tiempo de cambio de herramienta
de un solo dígito de minuto. (Shingeo Shingo 1993)
Cabe mencionar que el objetivo de reducir el 25% del tiempo promedio en el
arranque de la línea mencionada, fue alcanzado e incluso rebasado, lo cual fue
posible sin la necesidad de adquirir ningún tipo de herramienta, o algún equipo
especifico, sino que logro alcanzarse con el análisis de la información, el personal
a cargo y las herramientas metodológicas descritas, sin invertir ningún solo peso.
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DESARROLLO
Paso No. 1.Observar y medir el tiempo total del cambio.
Los datos mostrados en la figura 1 corresponden al histórico de los tiempos de
arranques o tiempos de preparación también llamados Set up, de la línea de
producción de dulce de leche, en el periodo comprendido desde enero a julio del
2016.
Figura 1. Tiempo de preparación de la línea de producción de dulce de leche Enero-Julio 2016.
Como se puede apreciar en los datos de la figura 1 los tiempos de preparación
tienen un mínimo de 30 y un máximo de hasta 50 minutos.
Tiempo promedio.
En la figura 2 se muestra el promedio de los datos históricos de los tiempos de
preparación (set Up) de la línea, en el periodo comprendido de enero a julio del
2016, siendo dicho tiempo 38.20 minutos.
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Figura 2. Tiempo promedio de preparación de la línea de producción de dulce de leche Enero-Julio
2016.
Calculo del gap.
En metodologías de mejora se le conoce como gap a la diferencia entre el objetivo
a alcanzar y el valor promedio de los datos, lo cual para este proyecto se definió
como la diferencia entre el promedio de 38.2 minutos y el objetivo de 30 minutos,
con lo que obtenemos un valor de 8.2 minutos que corresponde al 21.46%.
En la figura 3 se muestra el gap de la linea sobre los datos históricos propiamente
dicho, donde estamos y adonde queremos llegar.
Figura 3. Tiempo promedio de preparación de la línea de producción de dulce de leche Enero-Julio
2016.
Promedio 38.20
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En la figura 4 se muestra el Cálculo del target, porcentaje de reducción y su
descripción sobre el proyecto a realizar.
Figura 4. Cálculo del porcentaje de reducción
Impacto económico.
Con el objetivo de tener una mejor percepción del caso de estudio, se calcula el
impacto económico que esta reducción de tiempo puede generar en la línea de
producción, lo cual se realiza con base a la velocidad de producción de la línea, lo
cual nos arroja una cantidad de hasta 17,200 kg adicionales del producto, lo que se
traduce a unos 40,000 pesos Mexicanos por año.
Paso No. 2 Separar actividades internas de externas.
Diagrama de spaghetti.
Un diagrama de spaghetti o también conocido como spaghetti chart, es la
representación gráfica del movimiento de los operarios dentro de un layout, (Olofson
2009) es decir dentro de su puesto de trabajo, busca conocer cada movimiento del
empleado para posteriormente buscar cual es el orden más lógico para realizarlo y
ganar eficiencia dentro de la empresa, en primer lugar reduciendo tiempo de
desplazamientos de operarios y aumentando el rendimiento de producción, en la
figura 5 se muestra en análisis spaghetti chart. Donde al registrar las actividades se
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identificó que los operadores realizan el recorrido de hasta 81 metros para poder
arrancar la línea en la misma figura se muestran los metros que recorren en cada
movimiento.
Figura 5. Diagrama de espagueti en línea de producción de dulce de leche.
Paso No. 3 Convertir actividades internas a externas y moverlas fuera del paro.
Se denominan actividades internas a todas aquellas acciones que deben hacerse
durante el paro de la línea, es decir actividades que por la naturaleza de su
desarrollo, solo pueden llevarse a cabo mientras la maquina está detenida, por el
contrario las actividades externas son aquellas que bien pueden llevarse a cabo
antes del paro de la línea o bien después del paro de la misma, para este caso de
estudio se encontró que la mayor área de oportunidad se encontraba en la limpieza
de la maquinaria, ya que bien algunas partes de la maquina solo pueden limpiarse
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mientras está detenida, hay otras muchas partes que pueden limpiarse antes o
después del paro, de esta manera se logró convertir 13 minutos de actividades
internas a externas. En la figura 6 se muestra un caso específico de cambio de
producto donde se logra disminuir 13 minutos.
Figura 6. Diagrama de espagueti en línea de producción de dulce de leche.
Paso No. 4 Eliminar desperdicio de las actividades internas.
Durante el análisis se detectó que los operadores tomaban demasiado tiempo para
asegurar los sólidos totales (ST) así que una de las propuestas que se hizo al jefe
del departamento fue asegurar ST’s, antes de parar la línea, lo cual ahorraba
tiempo.
La segunda propuesta fue sacar muestras antes del enfriador de placas para
asegurar el color del dulce de leche desde ese momento ya que no es necesario
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esperar a que pasen los dos minutos para que la leche se enfríe, pues esto no afecta
el color de la leche.
La tercera propuesta fue, eliminar 2 de los 3 inundamientos del inoculador, ya que
con uno de los tres es suficiente pues tenemos los ST’s requeridos y el color
deseado. Originalmente la propuesta de los 3 inundamientos surge de un problema
que se generó en años anteriores sobre la generación de grumos en la base para
el dulce de leche por lo cual se creía que se generaban por el contacto de leche
condensada con dulce de leche, por ese motivo surge lo de los inundamientos pero
después se comprobó que no era generado por el contacto con la leche condensada
si no por una sobre concentración de azúcar por variaciones en los k-trones
En la figura 7 con base a la metodología 5W+2H (5 porqués + como, cuanto) se
muestra e plan de actividades para poder reducir el tiempo en estas actividades y
contribuir al objetivo planteado inicialmente.
Figura 7. Diagrama de espagueti en línea de producción de dulce de leche.
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En la estandarización de los sólidos totales (segunda propuesta)se logró identificar
cual es el rango optimo establecido por el registro de control de línea, tanto para
dulce de leche de lata como para el de botella, esto con el fin de evitar a los
operadores traslados innecesarios para obtener las muestras.
Para el caso de la tercera propuesta donde se involucra al enfriador de placas, que
es el punto final para sacar muestra antes de dar paso a producto terminado, por
medio de mediciones de tiempo por el tramo de tubería que tenemos de ese punto
hasta que entra a su tanque, es un tiempo de 4 minutos de purga de la tubería para
poder dar paso sin que tengamos afectaciones de color ni de bajos solidos totales.
En la figura 8 se demuestra como los sólidos totales (TS), obtenidos en el enfriador
de placas, siempre se encuentran por encima de la especificación
Figura 8. Resultado de la propuesta.
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Con base a estos resultados se confirmó que la realización dela prueba una sola
vez, es más que suficiente, y además al generar un procedimiento para realizarla
aumento aún más el tiempo ahorrado.
Paso No. 5 Eliminar desperdicio de las actividades externas.
Como se observó en el paso No.3 la única actividad interna que se pudo mover
como externa resulto ser la limpieza, lo cual se redujo considerablemente después
de ejecutarla varias veces por los operadores
Paso No. 6 Mantener el nuevo procedimiento.
El estándar dentro de esta planta se refiere a la receta que se debe seguir para
poder garantizar el arranque de la línea, al revisarlo se encontró que no existían
mediciones de tiempos, por lo que las modificaciones que se realizaron fueron con
respecto a este. En la figura 9 se observa la modificación del estándar.
Figura 9. Nuevo estándar.
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Comunicación del estándar.
En la siguiente figura podemos observar como se comunico del estandar sobre las
modificaciones que se realizaron.
Figura 10. Evidencia de comunicación del nuevo estándar.
RESULTADOS
Arranques después del proyecto.
Después de realizar el proyecto y poner en marcha las modificaciones
correspondientes, se logró tener un tiempo promedio de arranque de la línea de
27.71 min logrando así sobrepasar el objetivo planteado al inicio de 30 min el
arranque de la línea de dulce de leche. En la figura 11 se muestran los tiempos de
arranque después del proyecto, con el tiempo promedio que es de 27.71 min.
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Figura 11. Tiempos de arranque después del proyecto.
Evaluación financiera.
La reducción de tiempo por cada arranque de línea durante todo un año se cuantifica
en 8 horas, y considerando la capacidad de producción de 13,400 kg/hr, se
convierten en una producción de leche condensada azucarada de 107,200 kg
adicionales, considerando que por cada 1000 kg de leche condensada a la empresa
le cuesta $406.85 entre mano de obra y energía se traduce en un ahorro de $43
614.32 pesos. Sin invertir ni un solo peso adicional. En la figura 12 se muestra
evaluación financiera obre el impacto del producto.
Figura 12 Evaluación financiera.
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CONCLUISONES
El objetivo de reducir el tiempo de preparación en el arranque de la línea de leche,
fue cumplido incluso más allá que el 21.46% planteado originalmente, de echo si
se considera el promedio antes del proyecto de 38.2 minutos al alcanzar un tiempo
de solo 27.21 minutos el objetivo es de casi el 30%, es claro que se debe tener un
seguimiento en el estándar y en el procedimiento de arranque de la línea para no
volver a caer en prácticas antiguas y mantener lo alcanzado. Cabe mencionar que
para la elaboración de este proyecto no fue necesario invertir un solo peso.
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REFERENCIAS
Chang, y. Richard, (1996) “mejora continua de procesos”, ediciones granicas. a
Bertrán Barcelona España.
Harrington h.j. “como incrementar la calidad-productividad de tu empresa”. Mc graw-
hill.< México, México. 1990.
Shigeo Shingo, “una revolución en la producción del sistema smed”, editorial
productivity pr; edición 3. 1993 isbn-13: 978-8487022029
Oskar Olofson,” value stream mapping”: Vsm. world class manufacturing 2009.
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SIMULACIÓN DEL PROCESO DE GASIFICACIÓN
TERMOQUÍMICA PARA LA OBTENCIÓN DE GAS
COMBUSTIBLE, APLICADO A CASCARILLA DE CAFÉ.
MAXIMILIANO MARTÍNEZ RUIZ ESPARZA1, LUIS OMAR JAMED BOZA2, JORGE LUIS ARENAS DEL
ANGEL3, JORGE ARTURO DEL ANGEL RAMOS4, JUAN JOSÉ MARÍN HERNANDEZ5, PEDRO DARIO
BARRADAS DOMINGUEZ6
RESUMEN
El siguiente trabajo presenta el desarrollo de un programa de simulación numérica
que permite conocer el comportamiento de la biomasa en un proceso de gasificación
y las características del gas que dicha biomasa producirá, como su composición y
contenido energético. Se programó en MATLAB para el desarrollo del simulador.
Como biomasa de materia prima, se eligió la cascarilla de café. Sin embargo el
simulador puede ser utilizado con cualquier otra biomasa de la que se conozca su
composición (C, H, O, N, S). Se expone la técnica que se siguió para plantear y
resolver el problema de la simulación numérica del proceso de gasificación y se
describe la lógica detrás del programa que se escribió en MATLAB para tal
propósito. Se obtuvieron resultados de la correlación para el valor estimado de la
energía de activación teórica para la cascarilla de café, con un valor de 220.41 J/mol
para X=0, se encontró que para gasificación sin vapor de agua, el máximo valor de
entalpía de combustión (poder calorífico inferior PCI) es de 2314.55 J/gr.
y el máximo valor de contenido energético total es de 3440.21 J/gr, mientras que
para gasificación con vapor de agua, el máximo valor de entalpía de combustión es
de 3937.81 J/gr y el máximo valor de contenido energético total es de 4280.29 J/gr,
1 Universidad Veracruzana. [email protected] 2 Universidad Veracruzana. [email protected] 3 Universidad Veracruzana. [email protected] 4 Universidad Veracruzana. [email protected] 5 Universidad Veracruzana. [email protected] 6 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected]
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comparando los resultados del poder calorífico del gas obtenido de la cascarilla del
café con el gas LP, se observó que sólo se recupera el 23.27% de la energía
contenida en la materia prima, perdiendo la energía restante debido a las
irreversibilidades térmicas del proceso.
Se llegó a la conclusión de que el uso del gas de cascarilla de café, depende de las
necesidades energéticas del usuario, la disponibilidad de materia prima y recursos
(combustible, biomasa y vapor).
Palabras clave: Biomasa; Proceso de gasificación; Cascarilla de café; Gasificación
sin vapor de agua; Gasificación con vapor de agua.
INTRODUCCIÓN
La era de industrialización que se vive actualmente es posible gracias al uso de
combustibles para impulsar la maquinaria de la cual se sirve la sociedad y obtiene
energía para satisfacer sus necesidades. Los combustibles empleados a partir de
la revolución industrial han sido principalmente de tipo fósil: carbón, petróleo y gas,
aunque la tendencia actual es tratar de reemplazar el uso de estos combustibles
fósiles por otros que no presenten los inconvenientes ambientales y económicos de
éstos.
Las características que se buscan en un combustible son, entre otras: alta densidad
energética, fácil obtención, manejo y almacenaje, bajo costo y bajo impacto
ambiental. Aunque ésta última característica, desafortunadamente no siempre es
importante para la selección de un combustible, paulatinamente está cobrando
fuerza, ya sea a causa de la conciencia ambiental de la industria o, más
frecuentemente, debido a beneficios fiscales por reducción de impacto ambiental.
Gran parte de los combustibles consumidos por la industria provienen de fuentes no
renovables como son los combustibles fósiles, lo cual conlleva todos los problemas
asociados con este tipo de recursos. Por estas razones, la industria en general ha
buscado nuevas fuentes de combustibles que cumplan con las condiciones
técnicas, económicas y ambientales apropiadas.
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Una de las opciones que puede cubrir estas necesidades son los biocombustibles,
los cuales son combustibles obtenidos a partir de biomasa. Se entiende por biomasa
como toda la materia orgánica que forma o formó parte de los seres vivos y por lo
tanto posee energía química almacenada producto de sus procesos metabólicos.
Los biocombustibles pueden ser aprovechados de la misma manera que los
combustibles fósiles convencionales, ya que la energía obtenida de ambos se basa
en la oxidación de compuestos que contienen carbono e hidrógeno, entre otros
elementos, para obtener dióxido de carbono y agua, principalmente. La diferencia
entre los combustibles fósiles convencionales y los biocombustibles estriba en el
origen de los mismos. Mientras que los combustibles fósiles se formaron a lo largo
de periodos de tiempo comparables a eras geológicas, cuando una cantidad de
biomasa quedó atrapada bajo capas de sedimentos y rocas, siendo sometida a
grandes presiones y temperaturas para fosilizarse y producir hidrocarburos, los
biocombustibles se originan por diversos métodos a partir de biomasa sin fosilizar,
la cual se renueva en periodos comparables al tiempo de vida de seres vivos como
plantas y animales.
Los tipos de biocombustibles son tan numerosos como numerosos son los tipos de
biomasa de los que se pueden obtener, por lo que la investigación se está
dedicando a encontrar nuevos y mejores biocombustibles con la esperanza de que
algún día puedan desplazar a los combustibles fósiles.
Una de las áreas que se están investigando actualmente es la referente a la
gasificación de biomasa, la cual consiste en obtener un gas combustible y otros
productos útiles al someter a algún tipo de biomasa a un proceso de pirolisis bajo
condiciones controladas, que dependen del tipo de biomasa a tratar y del tipo de
productos deseados. Las ventajas que presenta la gasificación de biomasa es que
un gas es más fácil de quemar, y por lo tanto más eficiente, que un combustible
sólido, además de que se pueden obtener subproductos útiles del proceso.
El estado actual de los combustibles fósiles, en cuanto a su disponibilidad, precios
e impacto ambiental, hacen necesaria la búsqueda de nuevas fuentes energéticas
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que cumplan con las necesidades energéticas de la industria y sean competitivas
de manera sustentable. En el presente trabajo se propone el estudio y análisis del
proceso de gasificación aplicado a la cascarilla de café. La gran disponibilidad de
biomasa remanente del proceso de beneficiado de café, hace necesaria la
búsqueda de usos alternos a la que se le ha dado para poder aprovechar el proceso
en su totalidad. Uno de los residuos de éste proceso es el pergamino o cascarilla
de café, que es la parte que envuelve el grano inmediatamente después de la capa
mucilaginosa, y representa alrededor de 12% del grano de café en base seca.
Tradicionalmente, el pergamino de café se utiliza directamente como combustible
para los hornos de aire caliente de las secadoras del grano. En general se busca la
obtención de un combustible sustentable y competitivo a partir del proceso de
beneficiado del pergamino de café, el cual beneficiará principalmente a los
pequeños productores regionales, quienes invierten considerables sumas de dinero
en combustibles convencionales para obtener la energía calorífica que el proceso
de beneficiado requiere. Si el dispositivo logra probar que el pergamino o cascarilla
de café es una fuente apropiada de biocombustible, el diseño se puede llevar a una
escala mayor para beneficiar a industrias más grandes.
ANÁLISIS TEÓRICO.
En 2002, Bomprezzi et al, en el artículo titulado: “The heating value of gas obtained
from biomass gasification: a new method for its calculation or prediction”, presenta
una correlación empírica para calcular el poder calorífico inferior (LHV) de los gases
obtenidos de la gasificación de algunos tipos comunes de biomasa. Donde cuatro
tipos de ecuaciones son consideradas: polinomial, potenciada, exponencial y
logarítmica, todas conteniendo el parámetro de la temperatura máxima del proceso.
Las ecuaciones se obtuvieron mediante la interpolación de los datos experimentales
disponibles en la literatura. Con la ayuda de un análisis estadístico, se determinó
que si bien las cuatro ecuaciones son válidas dentro del rango de temperaturas
considerado, la correlación polinomial fue la que más se acercó a los valores
experimentales (Bomprezzi, Pierpaoli, & Raffaelli, 2002).
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Rodriguez y Gordillo, en 2011 publicann el trabajo “Adiabatic Gasification and
Pyrolysis of Coffee Husk Using Air-Steam for Partial Oxidation”, en donde analizan
el modelado del proceso de gasificación adiabática utilizando mezclas de aire-vapor
como agentes para oxidación parcial, y el análisis termogravimétrico experimental
para determinar la energía de activación de la cascarilla de café. Reportan haber
utilizado el programa Chemical Equilibrium with Applications (CEA), desarrollado
por la NASA, para estimar los efectos de la razón de equivalencia (ER) y la razón
vapor a combustible (S:F) en la temperatura de equilibrio y composición del gas de
salida. También desarrollaron un modelo de balance atómico para propósitos de
comparación. Sus resultados demuestran que el incremento en la razón de
equivalencia (ER) y vapor a combustible (S:F) produce mezclas gaseosas ricas en
H2 y CO2, pero pobres en CO. Reportan una energía de activación estimada a partir
de los datos del análisis termogravimétrico de 221 kJ/kmol.
Tabla 1 Balance de materia de los productos obtenidos del proceso de beneficio del grano de café
(Rodriguez & Gordillo, 2011).
Componente Porcentaje
Café en cereza 100%
Pulpa 43.30%
Mucílago 14.90%
Agua 17.10%
Cascarilla 4.20%
Bebida 5.80%
Deshechos 10.40%
Otros 4.00%
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Tabla 2 Análisis próximo y análisis último en base seca libre de cenizas de la cascarilla de café
(Rodriguez & Gordillo, 2011).
C 46.51%
H 6.77%
O 46.20%
N 0.43%
S 0.09%
Cenizas 0.68%
Humedad 7.22%
Carbón fijo 15.50%
Materia volátil 76.60%
Poder calorífico
superior 17945 kJ/kg
Poder calorífico
superior en base seca
libre de cenizas
18068 kJ/kg
Fórmula empírica C H 1.746 O 0.75 N 0.008 S
0.0007
I.I. BALANCE ATÓMICO DE LAS REACCIONES PRINCIPALES Y
SECUNDARIAS.
• Las consideraciones iniciales que se tomaron en cuenta para poder delimitar
y simplificar el problema:
• El proceso de gasificación se trata de un proceso termodinámico ideal,
adiabático, que se desarrolla bajo la máxima eficiencia térmica posible, sin
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21
pérdidas de energía diferentes a las ligadas al aumento de entropía inherente
a las reacciones químicas.
• El proceso se lleva a cabo sobre una molécula empírica de biomasa, con el
carbono como elemento base, por lo que la fórmula siempre contendrá una
unidad de carbono y las cantidades de los demás elementos serán
calculados a partir de ella.
• Se considera que el sistema se encuentra en un volumen cerrado, sin
intercambios de materia ni energía con el medio, aunque se reserva la
posibilidad de inyectar energía al sistema en forma de calor si el usuario lo
requiere, anulando con esto la condición adiabática.
• El sistema se encuentra trabajando en estado estable, por lo tanto no existen
ya respuestas transitorias.
• Como el proceso tiene lugar a nivel molecular, las propiedades de la biomasa
como la densidad, porosidad, tamaño de partícula y similares, no se
consideran influyentes en este estudio.
I.I.I. Reacción de combustión primaria.
� ′ representa la expresión general de biomasa, y ( 2+3.76 2)
representa las unidades molares de aire requerido en la reacción.
Los subíndices h’, o, n y s, son obtenidos por análisis gravimétrico en base seca
sobre los componentes de la biomasa utilizada en particular. Los coeficientes a, b,
c, d y e son obtenidos a partir de las ecuaciones del balance atómico de la reacción.
Para el carbono: el coeficiente b está determinado por:
b = 1 $ (2)
Para el hidrógeno: la cantidad de hidrógeno en los reactivos es igual a h’, y el
hidrógeno en los productos sólo aparece formando parte del agua, cuya cantidad
está representada por c, por lo tanto:
CH'(O*N,S. + a O1 + 3.76N1 → bCO1 + cH1O + dN1 + eS ( 1)
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22
c = ( 1 ;<'()/2 (3)
Para el oxígeno: en los reactivos, el oxígeno aparece tanto en la biomasa como en
el aire, por lo que deben de sumarse sus cantidades, mientras que en los productos
aparece como parte del dióxido de carbono y el agua, cuyas cantidades también
deberán sumarse para poder despejar a, que es la cantidad de aire estequiométrico
para la reacción:
a = (2b + c − 1 ;$*)/2 (4)
Para el nitrógeno: el nitrógeno aparece en los reactivos como parte de la biomasa y
el aire, por lo que sus cantidades deben sumarse, y en los productos aparece como
nitrógeno molecular, debido a que se considera como no reactivo:
d = 2 3.76 + 1 ;<,2 (5)
Para el azufre: el azufre se considera no reactivo, por lo tanto:
e = 1 ;<. (6)
I.I.II. Reacciones secundarias.
CH'(O*N,S. + O1 + 3.76N1 + xH1O → fCO1 + gCO + hN1 + iH1S + jCHG + kH1
(7)
Para aa:
aI = (ER) (8)
Para el dióxido de carbono:
f = 1 ;LM< (9)
Para el monóxido de carbono:
g = 1 ;LML (10)
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23
Salida de agua: la cantidad de agua presente en la reacción, c, sumada a la cantidad
de vapor x en los reactivos, debe ser igual a la suma de los coeficientes de los
compuestos que contengan hidrógeno en los productos de la reacción en la
ecuación
Salidadeagua = x + c − (xG + 2j + i) (11)
Para el nitrógeno: el nitrógeno que aparece en los productos de la reacción debe
ser igual a la suma del nitrógeno en el aire y el nitrógeno en la biomasa:
h = (2 3.76 aI + 1 ;L,)/2 (12)
Para el H1S: el sulfuro de hidrógeno proviene enteramente del azufre en la biomasa,
por lo tanto:
i = 1 ;LQ (13)
Para el metano:
j = 1 ;LMR (14)
Para el hidrógeno:
k = 2xG + 1 ;L'( 2 (15)
Salida de oxígeno: al ser un proceso de gasificación por pirólisis, donde por
definición existe un defecto de oxígeno, no debe aparecer oxígeno sin reaccionar
en los productos, por lo tanto, la salida de oxígeno debe ser igual a 0, si no es así,
el programa deberá ajustar los valores para una nueva iteración.
Salidadeoxígeno = (xG + xG − 1 ;L2x + x1 + o )/2 (16)
I.II. CINÉTICA QUÍMICA.
Existen tres juegos de cinéticas involucradas, la más importante y que rige a las
otras dos es la basada en el carbono, estos son:
Con base en el Carbono, las reacciones involucradas son:
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24
C + 12O1 → CO (17)
C + 2H1 → CHG (18)
Con base en el Hidrógeno, las reacciones involucradas son:
H1 + S → H1S (19)
H1O → H1 + 12O1 (20)
Con base en el Oxígeno, las reacciones involucradas son:
C + 12O1 → CO ( 21)
Al multiplicar cada reacción por el coeficiente del producto correspondiente que
aparece en los productos de la reacción, tenemos:
f(C + O1 → CO1) (22)
g(C + 12O1 → CO) (23)
j(C + 2H1 → CHG) (24)
i(S + H1 → H1S) (25)
I.II.I. Análisis de la cinética del carbono
Se obtiene la constante de equilibrio KeC, donde el subíndice C denota que se
refiere al carbono, y se utilizan las presiones parciales P como medida de la
concentración de las especies. El carbono sólido no se utiliza ya que no posee
presión.
KWX =YZ[L
\<YZ[
\LYZ]^
\R
Y[L
\<_\L LY]L
L\R
$ `L
(26)
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25
I.II.II. Análisis de la cinética del hidrógeno
La constante de equilibrio KeH es:
KWa =YZ]^
< `L\RY]Lb
< `LbY]L
\^Y[L
<
L\^_\c
Y]L[
\^_\c (27)
I.II.III. Análisis de la cinética del oxígeno
Y la constante de equilibrio KeO sin el carbono sólido, es:
KWd =YZ[L
< `L\<YZ[
< `L\LY]L
\^_\cY[L
<
L\^_\ce < `L L\<_\L
Y]L[
\^_\c (28)
I.II.IV. Balance de energía general para la obtención de la temperatura final de
los gases de salida
Aplicando la primera ley de la termodinámica al sistema, se obtiene la ecuación 29
que presenta el balance de energía en función de la temperatura final de los gases
del sistema.
F Thi, = [∆Hli*]nopq
nr+ [∆HIisW]ntpuv
nr+ [∆HwIx]nytz
nr+ ∆Hs
°+ [∆Hhi,]nr
n|p}− Q = 0
(29)
Donde [Δ ] 0 representa el cambio en la entalpía de la biomasa,
medida entre la temperatura inicial de la biomasa Tbio y la temperatura estándar
T0; [Δ ] 0 representa el cambio en la entalpía del aire, medida
entre la temperatura inicial del aire Taire y la temperatura estándar T0;
[Δ ] 0 representa el cambio en la entalpía del vapor, medida entre la
temperatura inicial del vapor Tvap y la temperatura estándar T0; [Δ °] representa
el cambio en la entalpía de reacción de las especies involucradas;
[Δ ] 0 representa el cambio en la entalpía de los gases de salida,
medida entre la temperatura estándar T0 y la temperatura final de los gases de
salida Tfin; y Q, que representa la energía añadida al sistema en forma de calor, ya
que aun cuando el sistema en estudio se planteó como un sistema adiabático, se
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26
consideró adecuado para efectos de simulación, incluir la posibilidad de introducir
energía al sistema. Aunque la solución matemática puede contener más de una raíz,
el resultado que se considera válido es la primera raíz encontrada en una búsqueda
ascendente de la misma, ya que el proceso de calentamiento hace que la
temperatura ascienda progresivamente, y no representa ningún proceso oscilatorio.
I.II.V. Determinación de los valores A, E y la función ( ).
Representa el cambio de a con respecto al tiempo t, (ecuación de Arrhenius):
Ä;
ÄÅ= Ae −
É
Ñnf(α) (30)
Donde A es la constante pre-exponencial de la ecuación de Arrhenius, E es la
energía de activación necesaria para iniciar las reacciones, R es la constante
universal de los gases ideales, T es la temperatura y f ( ) es la expresión del avance
de la reacción medido con .
A partir de las ecuaciones obtenidas hasta ahora, es posible construir una base de
datos sobre la cual aplicar regresión lineal simple para obtener la expresión de g
( )/A. Para construir la base de datos, se evalúan las ecuaciones mencionadas
variando los parámetros de estimación , �̂, ER, X y Eteo. Cada parámetro de
estimación puede tomar entre cuatro y siete valores (a decisión del usuario),
espaciados equitativamente entre un valor máximo y uno mínimo, que dependen
del parámetro en cuestión.
Con la siguiente ecuación, se obtiene el valor de la energía de activación para cada
combinación de parámetros de estimación dados.
E = −RThi, ln β$ (31)
I.III. DESCRIPCIÓN Y USO DEL SIMULADOR.
Se eligió MATLAB para desarrollar el programa de simulación concerniente a este
trabajo, ya que, los cálculos se abordan de manera matricial, con datos variando en
diferentes combinaciones para las subsecuentes iteraciones de cálculo, que
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generan una base de datos de tamaño considerable que puede ser manejada como
una matriz, lo que hace que este software sea idóneo para la tarea.
I.III.I. Descripción de la lógica del programa.
El programa principal, llamado pirolisis.m, contiene 7 subprogramas que son:
• pirofor.m
• pirobalm.m
• pirocalm.m
• pirobale.m
• piroint.m
• piroreg.m
• pirotxt.m
• Y el archivo binario Dt.mat de datos termodinámicos.
EVALUACIÓN
Se elaboró un simulador numérico del proceso de gasificación pirolítica en el
lenguaje de programación de Matlab, el cual se aplicó al estudio del proceso de
gasificación de la cascarilla de café.
Ya que el programa se hubo concluido, se procedió a implementarlo para la
simulación del proceso de gasificación aplicado a cascarilla d café. Los datos con
los que se alimentó el programa son los que aparecen en la Tabla.
Los datos de la fórmula empírica de la cascarilla de café se obtuvieron del estudio
de Rodríguez y Gordillo (Rodriguez & Gordillo, 2011), para poder comparar sus
resultados con los resultados del simulador.
De los resultados del simulador, el poder calorífico del gas obtenido se comparó con
el poder calorífico de la cascarilla de café en combustión directa y del gas licuado
de petróleo, que son los combustibles tradicionales para el secado de café.
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28
Tabla 3 Datos de alimentación al simulador para el estudio de cascarilla de café.
Fórmula CHhOoNnSs
Hidrógeno 1.746
Oxígeno 0.75
Nitrógeno 0.008
Azufre 0.0007
% de Oxígeno molar en el aire
21.00840336
Condiciones iniciales
Presion total 760 mmHg
Temperatura inicial de la biomasa 25ºC
Temperatura inicial del aire 25ºC
Temperatura inicial del vapor de agua 100ºC
Calor añadido 0 J/min
# de Valores para los parámetros de estimación 5
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29
RESULTADOS
Se obtuvo la correlación para el valor estimado de la energía de activación teórica
para la cascarilla de café, resultando con un valor de 220.41 J/mol para X=0, el cual
concuerda con (Rodriguez & Gordillo, 2011) que reportan un valor de 221 J/mol. Se
encontró que para gasificación sin vapor de agua, el máximo valor de entalpía de
combustión (poder calorífico inferior PCI) es de 2314.55 J/gr, y el máximo valor de
contenido energético total es de 3440.21 J/gr, mientras que para gasificación con
vapor de agua, el máximo valor de entalpía de combustión es de 3937.81 J/gr, y el
máximo valor de contenido energético total es de 4280.29 J/gr.
Se observó que la adición de vapor de agua, aunque añade energía al sistema,
tiende a disminuir la temperatura final del mismo, ya que además de añadir materia
que consume energía para elevar su temperatura, las reacciones en las que
interviene el vapor de agua son altamente endotérmicas. Por otra parte, el aumento
de ER significa que menos aire (oxígeno y nitrógeno) está entrando al sistema, y la
deficiencia de oxígeno tiende a inhibir las reacciones exotérmicas de combustión,
pero el nitrógeno no reacciona y sólo absorbe energía, por lo que al disminuir el
nitrógeno, las reacciones exotérmicas pueden mantener y elevar la temperatura
más fácilmente.
Se observó que el vapor que se añade al sistema, contribuye con su entalpía
sensible a la entalpía sensible del sistema, lo que provoca un primer aumento de
entalpía y temperatura, pero después el vapor consume energía para las reacciones
endotérmicas en las que interviene, lo cual disminuye bruscamente la entalpía y la
temperatura, para después incrementar nuevamente con una pendiente menos
pronunciada. Por otra parte, el aumento de ER disminuye la cantidad de aire que
entra en el sistema, lo que en un principio favorece al crecimiento del valor absoluto
de la entalpía, ya que existe menos cantidad de nitrógeno que calentar, pero
después, la deficiencia de oxígeno se hace notar, al inhibir las reacciones de
combustión y disminuyendo la entalpía sensible del sistema hasta un mínimo, a
partir de donde el valor absoluto de la entalpía vuelve a incrementarse con una
menor pendiente, ayudado por la ausencia de nitrógeno.
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30
Se observó que el aumento de X provoca el aumento de los valores absolutos de la
entalpía de combustión. Aumentar X representa aumentar la cantidad de vapor de
agua en el sistema, y el vapor de agua es la materia prima para la mayor parte de
la producción de hidrógeno y metano, mediante reacciones endotérmicas que
disminuyen la entalpía sensible y la empaquetan en forma de entalpía de
combustión, que es energía potencial química. Por otra parte, aumentar ER significa
la disminución de la cantidad de oxígeno y nitrógeno en el sistema. Al disminuir el
oxígeno, se inhiben las reacciones oxidantes exotérmicas y se favorecen las
reacciones reductoras endotérmicas, lo que ayuda a almacenar más energía
potencial química en forma de entalpía de combustión de las especies combustibles
del gas de salida.
Se observó que la entalpía de combustión domina a la entalpía sensible, pues la
gráfica del contenido energético total sigue más fielmente a la gráfica de la entalpía
de combustión que a la gráfica de la entalpía sensible. Además, el punto de máxima
entalpía de combustión resulta ser el mismo que el punto de máximo contenido
energético total, con ER=6 y X=0.4.
De los datos de cinética química que proporciona el programa, se concluye que el
avance de la reacción tiene una dependencia lineal con el tiempo y la reacción
global es de orden 0 y no depende de la concentración de los reactivos.
CONCLUSIONES
El uso de gas obtenido de la gasificación pirolítica de cascarilla de café, para el
secado de café verde, no es conveniente desde el punto de vista termodinámico, ya
que se pierde demasiada energía en el proceso de gasificación.
Al comparar el valor del poder calorífico del gas obtenido de la gasificación de
cascarilla de café, con el valor del poder calorífico del gas LP y de la cascarilla de
café como biomasa en combustión directa, se observó que en el mejor de los casos,
sólo se recupera el 23.27% de la energía contenida en la materia prima, perdiendo
la energía restante debido a las irreversibilidades térmicas del proceso.
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Una mejor opción es la quema directa de la cascarilla de café, para aprovechar al
máximo su poder calorífico Sin embargo, aun cuando el gas de cascarilla de café
no pueda reemplazar energéticamente a la cascarilla de café en combustión directa,
y mucho menos al gas LP, se debe recordar que la gasificación de biomasa sigue
siendo una opción atractiva, ya que disminuye la cantidad de contaminantes
liberados al ambiente en comparación a la combustión directa de la biomasa,
además de convertir a la biomasa en un combustible más versátil, pues el gas
obtenido se puede utilizar en una máquina de combustión interna para producir
energía mecánica y eléctrica. Finalmente, frente al gas LP, la biomasa es un recurso
renovable y no tiene contribución neta al CO2 presente en la atmósfera, y es un
subproducto de la empresa cafetalera, muchas veces desechado como basura. Al
final, la conveniencia del uso del gas de cascarilla de café, depende de las
necesidades energéticas del usuario y de la disponibilidad de materia prima y
recursos (combustible, biomasa y vapor).
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32
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ANÁLISIS TERMODINÁMICO MEDIANTE EL SOFTWARE
ASPEN-HYSYS DE UN CICLO BRAYTON CON UN
REACTOR DE FLUJO PISTÓN PARA PRODUCIR
HIDRÓGENO
JORGE LUIS ARENAS DEL ANGEL1, JORGE ARTURO DEL ÁNGEL RAMOS2, PEDRO DARIO
BARRADAS DOMINGUEZ3, JUAN JOSE MARIN HERNANDEZ4, JOSE ALBERTO VELAZQUEZ PEREZ5
RESUMEN
En los últimos años se le ha dado mucha importancia a las fuentes de energía, el
cambio climático ha estado orillando al ser humano a dejar a un lado los
combustibles fósiles y comenzar a usar energías renovables, sin embargo el
proceso de abandonar totalmente los combustibles fósiles tardará muchas décadas,
mientras da lugar este cambio radical se ha buscado aumentar la eficiencia de las
máquinas térmicas.
Ventajas sobre muchos combustibles, sin embargo no se encuentra en yacimientos
como los hidrocarburos, así que su obtención rentable supone un reto.
En este trabajo se hacen unas modificaciones a un ciclo Brayton para elevar su
eficiencia en una simulación, las modificaciones aran que el combustible que use
sea a base de hidrogeno, este último no contamina además de tener otras
Palabras clave: Ciclo Brayton, hidrogeno, eficiencia térmica.
1 Universidad Veracruzana. [email protected] 2 Universidad Veracruzana. [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected] 4 Universidad Veracruzana. [email protected] 5 Universidad Veracruzana. [email protected]
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36
ABSTRACT
In recent years there has been given much importance to energy sources. Climate
change has been bordering the human being to put aside fossil fuels and start using
renewable energy; however the process of abandoning fossil fuels will take many
decades. Because of this radical change it’s been sought out to increase the
efficiency of thermal machines. In this work modifications have been made to a
Brayton Cycle in order to increase its efficiency. In a simulation, the modifications
made it possible to use a fuel based on hydrogen which in return won´t contaminate.
Apart from having various advantages over many other types of fuels, it is not found
in deposits like other hydrocarbons so its profitable procurement will be a challenge.
Key words: Brayton Cycle, hydrogen, efficiency
INTRODUCCIÓN
La simulación realizada en este trabajo no va a ser la primera de su tipo,
anteriormente han hecho simulaciones parecidos, por ejemplo en 1997 harvey S. y
Kane N. simularon una turbina de gas con recalentamiento y recuperación química
con un reformador, la eficiencia calculada por Aspen fue de 54.8%. En 1999
Westinghouse Electric Corporation simuló turbinas de relación de compresión
relativamente baja, con su respectivo reformador, la eficiencia calculada fue de
48.9%. Abdallah H. en 1998 obtuvo como resultado de su simulación 56.4%, una de
las más altas en turbinas de gas, al igual que los anteriores se trató de turbinas de
gas con recalentamiento, pero tenía algunas diferencias, estas eran:
interenfriamiento, el reformador tiene dos niveles de presión y en lugar de usar
metano como combustible inicial, usó metanol.
Las turbinas de gas suelen usarse para producción de energía y transporte, en la
primera aplicación difícilmente se instalan solas, porqué su eficiencia está entre
30%-35%, más bien se usan con turbinas de vapor, haciendo ciclos combinados,
obteniendo una eficiencia superior al 50%. Cuando su aplicación es para transporte,
las turbinas suelen hacer uso de recalentamiento, interenfriamiento o regeneración,
aunque los ciclos combinados también pueden aprovechar esos sistemas. Ahora
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37
bien debido a sus amplias aplicaciones, mejorar su eficiencia es algo muy llamativo,
los estudios anteriores demuestran que utilizar un reformador (puede usarse un
reactor de flujo pistón) aumenta la eficiencia de las turbinas, ya que esta última
depende del gradiente de la temperatura máxima, con la temperatura de salida del
ciclo, al ser un proceso endotérmico dentro del reformador, la temperatura de los
gases de escape a la salida del ciclo son más bajas, beneficiando la eficiencia del
ciclo. El objetivo del reformado no es únicamente aprovechar el calor de los gases
de escape, también transforma el metano en un gas reformado, compuesto
básicamente de H2, CO2, CH4, H2O y CO, el contenido energético de este gas
aumenta con respecto al del metano y luego se utiliza para alimentar a la cámara
de combustión de la turbina de gas.
El reformado de vapor (proceso que ocurre en el reformador) es el principal método
para producir hidrogeno y se realiza industrialmente en cantidades muy grandes,
una vez obtenido este elemento suele transformar principalmente en amoniaco y
otras sustancias.
I.- Diseño del sistema.
El Ciclo Brayton con el rector de flujo pistón contiene los siguientes elementos: Dos
Cooler (Intercambiador de calor), cuyo objetivo será aprovechar el calor que sale de
la turbina; el cooler 1 transferirá el calor hacia un reactor de flujo pistón, mientras
que el segundo lo transferirá hacia un evaporador. Dentro del software existen otros
intercambiadores de calor, se seleccionó este porque solo requiere presión,
temperatura y flujo másico, mientras que existen otros que necesitan saber el diseño
del mismo.
Figura 1 Cooler.
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38
Un evaporador (Intercambiador de calor), trasformará el agua líquida a vapor, se
escoge este intercambiador de calor por ser el más simple.
Figura 2 Evaporador
Una bomba para aumentar la presión del agua. Aspen HYSYS solo contiene un tipo
de bomba, para configurarla solo necesita condiciones de presión, temperatura, flujo
másico y eficiencia.
Figura 3 Bomba
Un compresor, para aumentar la presión del metano, se configura con la presión,
temperatura, flujo másico y eficiencia, es el único elemento para aumentar presión
de gases.
Figura 4 Compresor
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39
Un reactor de flujo pistón (también llamado reformador), que convertirá el metano
y vapor principalmente en hidrogeno, que servirá de combustible en la cámara de
combustión. Existen muchos reactores en la base de datos del software, pero el
PFR al ser un tubo o serie de tubos, es prácticamente un intercambiador de calor y
tiene la característica de no mezclar el gas reformado con los gases de escape
cuando aproveche el calor, como lo hacen los demás reactores, además en el PFR
físicamente se les agrega catalizadores en sus paredes y la reacción de reformado
de vapor está acompañada de catalizadores.
Figura 5 Reactor de flujo de pistón
Se agregó un mezclador, aunque no es necesario para la simulación porque la
corriente 12 y 13 pueden entrar a la cámara de combustión, se agregó para poder
comparar de manera fácil las fracciones molares a la entrada y salida de la cámara
de combustión.
Figura 6 Mezclador
Por último están los 3 elementos ya conocidos que forman parte de un ciclo brayton:
compresor, cámara de combustión y turbina.
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40
Figura 7 Ciclo Bryton simple
Figura 8 Ciclo propuesto
II.- Parámetros del sistema.
La composición del aire seco se adoptará como el 21% de oxígeno y 79% de
nitrógeno.
El combustible inicial que se usara es metano puesto que forma el 88% del gas
natural de PEMEX.
La relación entre la masa de metano y la masa de aire puede variar entre 1: 100 y
1:40 mientras que la de la masa de metano y la masa de agua puede variar entre 1:
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41
3 y 1: 7,5 (sin embargo debe ser mayor a 5 para evitar depósitos de carbono) así
que para esta simulación se eligió, 1:50 y 1:7.03 respectivamente. Para simplificar
el análisis el flujo másico del aire será de 1 kg/s. La temperatura máxima aceptable
en la entrada de la turbina sin aspas de refrigeración es de 1500 K.
En los diseños comunes de turbinas la relación de presión varía entre 10-16 por lo
que se eligió 15.
Las reacciones químicas que tendrán lugar en el reactor de flujo pistón serán:
CHG +H1O CO + 3H1 (1)
CHG +2H1O CO1 + 4H1 (2)
La forma en que se configurarán las reacciones anteriores será como si hubiera
presencia de un catalizador de Ni/MgAl1OG [14]
Las reacciones químicas que tendrán lugar en la cámara de combustión serán:
CHG +2O1 CO1 +2H1O (3)
H1 +O1 2H1O (4)
Las eficiencias de los elementos serán las siguientes:
Compresor 85%
Compresor de metano 90%
Cámara de combustión 100%
Turbina 90%
Bomba 90%
Cooler 1 y 2, evaporador y PFR 100%
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42
Teniendo en cuenta las restricciones anteriores se procede a vaciar esos datos en
la sección de simulación WorkBook (Figura 9), las magnitudes de color azul son las
que proporciona el usuario, mientras que las negras son las calculadas por el
software, las eficiencias de los elementos se colocan desde el icono de los mismos
Figura 9 Características físicas de los estados termodinámicos
III. Resultados de la simulación.
Los resultados de las fracciones morales se puede observar en la figura 10, la
corriente numero 13 es la que sale del reactor de flujo pistón, se logra ver una
producción casi total de metano a hidrogeno, el 40% de la mezcla corresponde a
hidrogeno. La corriente número 3 y 4 corresponden a la entrada y salida de la
cámara de combustión respectivamente, la corriente 3 hace referencia a la mezcla
combustible y comburente, la corriente 4 son los gases una vez quemados, esta
última se observa como hizo combustión todo el hidrogeno y metano, bajan los
niveles de oxígeno y aumentan los niveles de agua, CO2 y Co.
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43
Figura 10 Fracciones molares
Figura 11 Magnitudes de las energías del sistema
Las magnitudes calculadas de calor y trabajo calculadas se observan en la Figura
11, se ve aparentemente que no se suministra calor al sistema, sin embargo QCC
hace referencia al calor disipado, lo cual indica que el calor que se produce en la
combustión lo aprovecha “todo” la corriente que sale de la cámara de combustión y
“cero” los alrededores. Si la cámara de combustión es isotérmica, las magnitudes
de las energías cambian como lo indica la Figura 12, pero se observa un calor
negativo de QCC, esto se logra comprender porque para que se mantenga la misma
temperatura a la entrada y salida debe disiparse del sistema todo el calor producido
en la cámara de combustión.
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44
Figura 12 Magnitudes de las energías del sistema
Teniendo en cuenta lo anterior podemos calcular el calor que se produce durante
la combustión, apoyándonos en el sistema isotérmico
Q,WÅ* = QQàâi,i.ÅsIÄ* − QÄi.ixIÄ* = 0 − QÄi.ixIÄ* =−QÄi.ixIÄ* = 1177 Kw (5)
El calor negativo de QPRF(b) mostrado en la a Figura 5 indica que entra al reactor,
porque en la Figura 2 se observa que el PFR está configurado para que el calor
salga del reactor.
El PFR funcionará con la energía del Cooler 1, sin embargo hay que suministrar
aún 106.3 kw al reactor.
PRF= QPFR(b)-QPFR (a)= 364.6 kw - 258.3 kw= 106.3kw (6)
IV.- Eficiencia del ciclo.
ηÅ =ã,WÅ*
åW,ÅsIÄI (7)
ηÅ =ãÅàsli,Içãé*âxsW.*sçãX*âxsW.*sXaGçãl*âlI
å,WÅ*èåYêÑ (8)
ηÅ =957.5kw − 407.1kw − 5.832kw − 0.3031kw
1177kw + 106.3= 0.4246
ηÅ = 42.46%
La magnitud del calor necesaria para el PRF es mayor que la del Cooler 1, esto se
debe a la configuración que se hizo de las reacciones químicas dentro del reactor,
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sin embargo algunos estudios demuestran que calor del Cooler 1 es suficiente para
que pueda trabajar el PFR y producir hidrogeno con otras configuraciones químicas,
donde intervienen otros catalizadores, cambios de flujo másico y diseño del reactor
. Teniendo en cuenta esta consideración se calculará nuevamente la eficiencia
donde el Qentrada será igual al Qneto.
ηÅ =Wneto
Qentrada
ηÅ =Wturbina −Wcompresor −WCompresorCH4 −Wbomba
Qneto
ηÅ =957.5kw − 407.1kw − 5.832kw − 0.3031kw
1177kw= 0.4624
ηÅ = 46.24%
CONCLUSIÓN
Se realizó la simulación de un ciclo Brayton con un reactor de flujo pistón que
aprovechó el calor de los gases de salida de la turbina de gas, para producir
hidrogeno. Al calcular la eficiencia del ciclo, con los datos proporcionados por el
software, se validó lo que otros autores habían escrito acerca de este ciclo, se
afirmó que al estar presente un reformador (PFR) aumenta la eficiencia del ciclo. Si
se agregaran etapas de interenfriamiento y recalentamiento podría aumentar aún
más la eficiencia del ciclo, llagando quizá a ser competitivo con el ciclo combinado
cuya eficiencia está por arriba del 50%.
El Reactor de flujo pistón sirvió para producir hidrogeno, el combustible del ciclo, sin
embargo a pesar de ser un combustible que no contamina, el proceso de su
producción genera COy CO1, los porcentajes molares de estos gases a la salida de
la cámara de combustión fueron 0.0045 y 0.0237 respectivamente.
Las recomendaciones son hacer análisis de sensibilidad de las variables físicas
implicadas, configurar el PFR de otras maneras para probar otros catalizadores,
estudiar la termo economía de este proceso y por último comparar la contaminación
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del ciclo combinado, con el ciclo propuesto en este trabajo, siempre se toma en
cuenta la eficiencia de las maquinas térmicas para ver cuál es mejor, sin embargo
la eficiencia de estos ciclos se está acercando, el factor de desempate podría ser
que tan agresivos son con el medio ambiente, la época actual ser rige por intereses
económicos, sin embargo es momento de concientizar en el impacto ecológico que
se causa por estas máquinas.
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47
REFERENCIAS
Cengel, Y. y Boles M. (2011), Termodinámica
Carapellucci, R. y Milazzo, R. Thermodynamic optimization of a reheat chemically
recuperated gas turbine. 2005
Xu, J. y Froment G. Methane Steam Reforming, Methanation and Water-Gas Shift:
1. Intrinsic Kinetics. 1988; 88-96
Lorenco, G. y Silvia A. Basic chemically recuperated gas turbines—power plant
optimization and thermodynamics second law analysis. 2004; 2388
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SIMULACIÓN DE UN FLUIDO MAGNETORREOLÓGICO
MEDIANTE CFD.
JESÚS EMIR ACEVEDO GONZÁLEZ1, JUAN JOSÉ MARÍN HERNÁNDEZ2, JORGE ARTURO DEL
ÁNGEL RAMOS3, JORGE LUÍS ARENAS DEL ÁNGEL4, PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ5.
RESUMEN
Se presenta la simulación y análisis del comportamiento de un tipo de fluido
inteligente denominado fluido magnetorreológico (FMR). Tal simulación se realiza
mediante un software de simulación de dinámica de fluidos computacional o CFD
por sus siglas en inglés (Computational Fluids Dynamics). Se utiliza un modelo
denominado de Herschel-Bulkley para la aproximación del comportamiento del
fluido el cual es implementado con la ayuda del programa Fluent de Ansys 15.
Palabras claves: simulación, magnetorreológico, dinámica de fluidos, Herschel-
Bulkley.
ABSTRACT
Simulation and analysis of the behavior of a type of smart fluid called
magnetorheological fluid (FMR) is presented. Such simulation is performed using
software simulation computational fluid dynamics or CFD for its acronym in English
(Computational Fluids Dynamics). A model of Herschel-Bulkley called for
approximating behavior of the fluid which is implemented with the help of ANSYS
FLUENT 15 program is used.
1 Universidad Veracruzana. [email protected] 2 Universidad Veracruzana. [email protected] 3 Universidad Veracruzana. [email protected] 4 Universidad Veracruzana. [email protected] 5 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected]
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49
INTRODUCCIÓN.
1.1 Fluidos Magnetorreológicos.
Un fluido magnetorreológico es un líquido el cual tiene dispersas partículas
ferromagnéticas en un seno. Cuando estas partículas de tamaño micrométrico
entran en contacto con algún campo magnético externo aplicado a la suspensión
coloidal, éstas se polarizan, de tal suerte que se alinean formando cadenas en
dirección de las líneas del campo electromagnético. La ocurrencia de tal fenómeno
hace que se vean afectadas algunas de las propiedades del sistema coloidal, siendo
la que más nos interesa el cambio en la viscosidad, lo cual hace que el sistema se
vuelva más o menos viscoso, hecho que se refleja en el perfil de velocidades del
fluido.
Según Zhang et al [1] afirman: “En ausencia de campos electromagnéticos los
fluidos magnetorreológicos se comportan como si fueran un fluido no newtoniano
con una viscosidad dada”, así mismo la aplicación de tal campo trae consigo una
transición de fase en el fluido, la cual nos lleva de un estado líquido a un estado
semisólido (Gedik, Kurt y otros).
1.2 Aplicación de los fluidos magnetorreológicos.
Dentro de las aplicaciones ingenieriles que pueden darse a éstos materiales
inteligentes, Gedik y colaboradores [2] mencionan tres modos de operación de tales,
a saber, un modo tipo válvula el cual es apropiado para controles hidráulicos, servo
válvulas, amortiguadores y absorbedores de impacto. El modo de corte directo que
se aplica en embragues y frenos, sujeción/ bloqueo de dispositivos, amortiguadores,
dispositivos de rompimiento y compuestos estructurales y por último el modo de
compresión el cual es usado en amortiguadores de vibraciones de pequeña
amplitud.
1.3. Dinámica de fluidos computacional
Es el área de la mecánica de fluidos que se encarga del análisis de los fenómenos
fluidistas mediante el uso de algoritmos computacionales. Un CFD (Computational
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50
Mechanics Fluid), es un software que aproxima las ecuaciones que gobiernan un
fenómeno físico de tipo fluidista mediante la discretización de éstas. Una vez
realizada la discretización de las ecuaciones diferenciales que rigen el
comportamiento del fenómeno, el software divide el dominio computacional en
rejillas por las cuales pasan las ecuaciones gobernantes todo esto en conjunto con
las condiciones de borde hace posible la solución de los problemas de la dinámica
de los fluidos.
En términos generales, el CFD reemplaza el dominio de un problema de tipo
continuo con un dominio de tipo discreto, usando una malla o rejilla elegida. Tres
niveles de operación rigen la estructura de un problema de CFD, saber, el pre
procesamiento de los datos, la resolución del problema y el post-procesamiento de
los datos.
1.4. Aproximación de un fluido de Bingham a un FMR.
Considerar que el flujo es homogéneo (su densidad no varía), es aseverar que el
fluido se trata de una emulsión o un coloide (Mesquida et al). Además, si
idealizamos el problema de la modelación del FMR y consideramos que se trata de
un flujo laminar e isotérmico en el que no intervienen efectos disipativos ni
convectivos, la viscosidad del fluido magnetorreológico puede aproximarse
mediante la Ley de Bingham como indican
Bombos y Nikolakopoulos [3]. Según Irgens [4] tal ley se expresa como
1
El esfuerzo de corte estará dado por
2
Donde es el esfuerzo de corte, es el límite elástico, la viscosidad efectiva es
y la velocidad de corte definida como , o en términos generales
.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
51
Además Bombos y Nikolakopoulos [3] nos muestran que el límite elástico puede
expresarse en función del campo magnético aplicado lo cual se puede estimar
mediante datos experimentales.
3
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
2.1. Modelado de la geometría
El problema que se desea modelar es el de un fluido magnetorreológico que pasa
por una tubería. Las condiciones de borde de la tubería están dadas como se
muestra en el siguiente diagrama.
Fig. 1.- Diagrama de problema de flujo de FMR en una tubería en 2D
El flujo pasa a través de una tubería simple de una longitud , con un
diámetro de y con un grosor , la geometría es trazada en Ansys
15, con ayuda de Workbench-Fluent.
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52
Fig. 2.- Diseño de la tubería en 2D
2.2. Cálculo de los parámetros físicos
Como se considera un fluido homogéneo compuesto por dos fases, la sólida y la
líquida, necesitamos conocer el límite elástico en función de la cantidad de
partículas presentes en el fluido o el volumen de las partículas. Calculamos el límite
elástico con la siguiente ecuación de Irgens [4].
4
Donde y son el volumen de partículas presentes en la suspensión y el tamaño
de la partícula utilizada. En tanto que se utiliza un 40% de concentración de
partículas presentes en el FMR y el orden de tales partículas debe ser micrométrico,
tenemos
Para estar en condiciones de evaluar la ecuación 2 la cual nos dará el esfuerzo
cortante de nuestro fluido magnetorreológico, según nos muestra Bird [5], debemos
calcular la viscosidad efectiva del fluido. Lo anterior se hace como se muestra a
continuación.
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53
5
De la anterior ecuación con una viscosidad del agua como medio de suspensión de
, obtenemos el siguiente valor de viscosidad efectiva
Por tanto, de la ecuación 2 se obtiene el valor de
2.3 Modelado del fluido de Bingham en ANSYS 15
Ansys 15 cuenta con el modulo de magnetohidrodinámica dentro de Fluent, el cual
nos servirá para condicionar el campo magnético diseñado en la geometría como
una condición de frontera en la pared delgada, la cual tendrá un campo magnético
uniforme en esa sección. Además en la parte del diseño del material, mediante la
siguiente ecuación Fluent nos da la posibilidad de modelar un fluido de Herschel-
Bulkley (H-B), en la literatura, el modelo de H-B aparece citado como una
generalización de un modelo de un plástico de Bingham tal como lo explica N.
Alexandrou [6]. Aplicando la ley de potencias:
6
Donde es el parámetro de consistencia específico de cada material y es el índice
de la ley de potencias.
El modelo de H-B combina los efectos de comportamiento de Bingham y la ley de
potencias en un fluido. Para velocidades de deformación bajas , el
material rígido, actúa como un fluido muy viscoso con viscosidad . Como la taza
de deformación incrementa y el esfuerzo de fluencia es sobrepasado, el
comportamiento del fluido es descrito con una ley de potencia.
Tomando la ecuación 1 el índice de consistencia es calculado como sigue;
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54
El resultado anterior, se introduce en la siguiente ecuación
7
Seleccionando , debido a que se trata de un fluido de Bingham. Con lo anterior,
se pude encontrar que:
La parte sólida es modelada como esferas de hierro solido, para las cuales se
introducen sus propiedades de forma manual en el software, siendo la más
importante la permeabilidad magnética .
Se aplican las condiciones de borde del campo magnético a la sección seleccionada
de la pared de la tubería. Se considera un campo magnético constante de 1.00 y
1.50 Tesla.
ANÁLISIS DEL MODELO
3.1 Convergencia
La convergencia de las ecuaciones se alcanza a las 60 iteraciones con un valor en
los residuales de 1 x 10−3 con un tiempo aproximado de cálculo de 2:02 minutos.
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55
Fig. 3.- Gráfico de la convergencia de las ecuaciones para el modelo H-B para n=1 y K=1.20048 x
�10�^8 kg m/s
Fig. 4.-Gráfico de los residuales con viscosidad del agua constante μ=0.00891 kg m/s
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En las ilustraciones anteriores se puede comparar para ver como en el segundo
caso no se logra la convergencia de las ecuaciones. Además, la interfaz muestra un
error de flujo reversible en pantalla al momento de resolver las ecuaciones, esto
quiere decir que existe un gradiente adverso de presión (desaceleración del flujo).
3.1 Post-procesamiento de datos en ANSYS 15
A continuación, se muestra el perfil de velocidades del FMR con una concentración
de partículas al 40% del total del fluido y utilizando el modelo H-B con un campo
magnético variable de 1 Tesla.
Fig. 5.- Perfil de velocidades del FMR
Claramente se puede ver la influencia del campo magnético que está actuando
sobre el fluido en la parte central. Esto es debido a que las partículas del material
ferromagnético que es hierro con una permeabilidad magnética de 2.5 x 10−1 se
polarizan con las líneas de fuerza del campo y hacen que el fluido pierda velocidad,
tal como se esperaba, debido a lo reportado en la literatura.
3.3. Análisis de resultados
A continuación, se muestran las gráficas de la velocidad en X con respecto a la
posición Y del fluido para una velocidad inicial de 0.01 m/s y un campo magnético
de 1 Tesla, 1.5 Tesla y 10 Tesla. La gráfica es analizada en la región donde el
campo magnético está actuando sobre el fluido.
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Ilustración 6.- Velocidad U vs posición Y @ 1Tesla
Ilustración 7.- Velocidad U vs posición Y @ 1.5Tesla
Se aprecia en los datos de la tabla anterior que la velocidad en la pared de la tubería
es 0, sin embargo, el fenómeno que es más apreciable es que tal velocidad
decreciendo a medida que se acerca al centro de la tubería, en la línea central, esta
velocidad alcanza un valor máximo de 0.0127 m/s, que aproximadamente la
velocidad con la que se inició el proceso de cálculo. Este fenómeno ocurre a los 0.2
m que es el centro de la tubería, donde se encuentra ubicado el campo magnético.
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58
CONCLUSIONES
Se presentan los resultados obtenidos en la simulación de un fluido
magnetorreológico mediante el software de simulación ANSYS Fluent. Se trabajó
con un sistema operativo Windows de 32 bits. Los resultados fueron obtenidos en
una computadora personal, debido a que no se cuenta con un apropiado entorno de
trabajo en el aula de cómputo de la facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. La
simulación resulta ser práctica, sencilla y económica.
Mediante el análisis del post-procesamiento de los datos, se concluye lo siguiente.
-Ansys Fluent es una herramienta que sirve para modelar y simular el flujo de fluidos
con diferentes condiciones de la frontera.
-Fluent cuenta con una paquetería denominada MHD, la cual sirve para modelar el
flujo de un fluido magnetorreológico aplicando condiciones de frontera en la pared
de la tubería.
-El modelo de un fluido magnetorreológico puede ser aproximado mediante el
modelo de Hershel-Bulkley para la viscosidad, asumiendo que n=1 (para que se
comporte como un plástico de Bingham) y K=120,048,019.2 Kg m/S
-Con 60 iteraciones para un esquema acoplado de segundo de las ecuaciones de
momentum y energía se logra la convergencia de las ecuaciones.
-Se observa que es un flujo desarrollado a la entrada de la tubería, con la velocidad
máxima, esperada, en la parte central de la tubería, misma velocidad que se ve
frenada por el acoplamiento de las partículas ferromagnéticas, dispersas en el seno
del fluido, con el campo magnético aplicado.
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REFERENCIAS
Zhang, Z.-X., Huang, F.-l., & Wu, Y.-b. (2011). Beam, Finite Element Analysis of a
Simply Supported MR Fluid Sandwich Based on ANSYS (Vols. 94-96). Applied
Mechanics and Materials , 902-908.]
Gedik, E., Kurt, H., Recebli, Z., & Balan, C. (2012). Two-dimensional CFD simulation
of magnetorheological fluid between two fixed parallel plates applied external
magnetic field. Elsevier, 128-134.
Bompos, D. A., & Nikolakopoulos, P. G. (2011). CFD simulation of
magnetorheological fluid journal bearings. Elsevier, 1035-1060.
Irgens, F. (2014). Rheology and Non-Newtonian Fluids. Suiza: Springer International
Publishing.
Bird, R. B. (2006). Fenómenos de transporte. México: Limusa Wiley.
N. Alexandrou, A., Le Menn, P., Gerogiou, G., & Entov, V. (2003). Flow instabilities
of Herschel–Bulkley fluids. ELSEVIER , 19-32.
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60
SISTEMA INTERACTIVO TRADUCTOR DE DIALECTOS
DESDE UNA PERSPECTIVA ECONÓMICA-FINANCIERA.
CARLOS EUSEBIO MAR OROZCO1, LIDILIA CRUZ RIVERO2, ERNESTO LINCE OGUIN3.
RESUMEN
A nivel nacional, 7 de cada 100 habitantes de 3 años y más hablan alguna lengua
indígena, de las cuales existen 72…En México 7 millones 382 mil 785 personas de
3 años y más hablan alguna lengua indígena, las más habladas son: Náhuatl, Maya
y Tseltal. (INEGI, 2010). México es un país rico en diversidad de lenguas por lo tanto
cuidar que no se pierdan es de suma importancia, el presente trabajo trata de un
traductor de lenguas indígenas una de las consideradas en la lengua de identidad
Nahuatl.
Universia (2016) menciona que según informó la web de Ladobe, de las más de 68
lenguas que se hablan en México, más de 60 están en peligro de extinción. Para
ellas no existe una forma de escritura que permita que prevalezcan en el tiempo y
le den un lugar en los medios impresos y digitales. Al no establecer una forma de
escritura, su enseñanza es casi imposible, lo que dificulta la ejecución de diferentes
políticas lingüísticas.
Palabras clave: Software traductor, Factibilidad, Cultura.
ABSTRAC.
At the national level, 7 out of every 100 inhabitants aged 3 years and older speak
some indigenous language, of which there are 72 ... In Mexico 7 million 382
thousand 785 people 3 years and more speak some indigenous language, the most
spoken are: Nahuatl, Maya and Tseltal. (INEGI, 2010). Mexico is a country rich in
1 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca. [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca. 3 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca.
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61
diversity of languages therefore caring that they are not lost is of the utmost
importance, the present work deals with a translator of indigenous languages one of
those considered in the Nahuatl language of identity.
Universia (2016) mentions that according to the Ladobe website, of the most
68 languages spoken in Mexico, more than 60 are in danger of extinction. For them
there is no form of writing that allows them to prevail over time and give it a place in
the print and digital media. By not establishing a form of writing, its teaching is almost
impossible, which makes difficult the execution of different language policies.
Keywords: Software translator, Feasibility, Culture.
INTRODUCCIÓN.
La preservación de la cultura es un tema de todos; sin embargo conforme han ido
transcurriendo los años esta ha ido evolucionando a tal grado que Bresó y
Gallego (1992) aseveran cuando dos culturas diferentes tanto en su desarrollo como
en su organización política-social-ideologica entran en contacto y mantienen una
relación permanente o incluso intermitente, no siempre ésta se lleva a cabo de una
manera amistosa y cordial.
Para algunos tal vez sea costoso cuidar nuestras raíces es por ello que se ha
realizado el presente estudio para determinar desde el enfoque económico y
financiero la viabilidad de comercializar un software que ayude a entender varios
dialectos y además enseñe el idioma español aquellas personas que lo desconocen.
Del Carpio (2014) asevera que cada lengua representa una visión diferente del
mundo en el que vivimos sin importar la lengua que sea (Daniels-Fiss, 2008).
También la lengua puede ser un marcador para representar de dónde venimos,
quiénes somos y las ideas de la sociedad a la que pertenecemos. Por estas
razones, una lengua es un marcador importante en la identidad de una persona
(Woodbury, 1997). La lengua representa al PUEBLO, representa la ideología de una
comunidad, así que todas las lenguas merecen respeto y tienen valor porque
contribuyen a la riqueza cultural de su nación (Rippberger, 1992). Es por ello que
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
62
considero que nadie tiene el derecho de hacer desaparecer o imponer una lengua
que ponga a otra en riesgo. Desafortunadamente éste ha sido el caso de muchas
lenguas indígenas no sólo en México o en América Latina sino en muchas partes
del mundo. Fuerzas culturales, económicas y políticas han sido factores que han
estandarizado y homogenizado a muchas lenguas (McCarty, 2003).
METODOLOGÍA.
En primera instancia se procedió a realizar el cálculo de la inversión para determinar
el monto que se requiere para la inversión inicial y mencionar que porcentaje se
tomará de los socios y cuanto por parte del INADEM.
Posteriormente se realizó el cálculo del costo unitario de una licencia del traductor;
así como la estimación de la demanda para conocer el volumen de las ventas
proyectadas.
Una vez realizados los cálculos anteriores se calculó el flujo neto de efectivo, así
como el estado de resultados proforma y el balance general para determinar la
factibilidad económica-financiera de llevar a cabo la comercialización del software
traductor.
RESULTADOS.
Cuadro de inversión
CONCEPTO
UNIDAD DE MEDIDA
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO
INVERSION
TOTAL
INVERSION FIJA MATERIA PRIMA CD regrabables paquete de 50 pza. Unidad 1 $ 110.00 $ 110.00 Estuche transparente 40 pza. Unidad 1 $ 159.00 $ 159.00 Empaque Unidad 50 $ 40.00 $ 2,000.00 MAQUINARIA Y EQUIPO DE TRABAJO camioneta unidad 1 $
100,000.00 $ 100,000.00
Computadora de escritorio HP unidad 2 $ 5,990.00
$ 11,980.00
Impresora HP multifuncional unidad 1 $ 1,500.00
$ 1,500.00
Silla Para Escritorio unidad 4 $ $
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63
250.00 1,000.00 Mesa para Escritorio unidad 2 $
490.00 $ 980.00
Mini split LG SP121CN 1 T 110V 12000 BTU
unidad 1 $ 4,500.00
$ 4,500.00
Cable UTP unidad 1 $ 3,500.00
$ 3,500.00
Un paquete de RJ45 unidad 1 $ 150.00
$ 150.00
Pinza Ponchadora unidad 1 $ 300.00
$ 300.00
Quemador bluray externo unidad 1 $ 3,000.00
$ 3,000.00
Rugulador smart R-Bitt1200 SBAVR unidad 2 $ 259.00
$ 518.00
MOVILIARIO Y EQUIPO DE OFICINA Computadora de escritorio HP unidad 2 $
5,990.00 $ 11,980.00
Impresora HP multifuncional unidad 1 $ 1,500.00
$ 1,500.00
Silla Para Escritorio unidad 4 $ 250.00
$ 1,000.00
Mesa para Escritorio unidad 2 $ 490.00
$ 980.00
Archivero 2 $ 1,000.00
$ 2,000.00
PAPELERIA Y UTILES Hojas blancas 500 pzas. unidad 1 $
55.00 $ 55.00
Lapicero Negro Paquete 1 $ 1.50
$ 1.50
Lápiz Paquete 1 $ 2.50
$ 2.50
Regla Unidad 4 $ 12.00
$ 48.00
Tijeras Unidad 2 $ 15.00
$ 30.00
Pegamento Resistol 10 gr Unidad 2 $ 12.00
$ 24.00
Folders T/C 100 Pzas Paquete 1 $ 51.96
$ 51.96
Sacapuntas Unidad 2 $ 8.00
$ 16.00
Cúter Grande Unidad 1 $ 15.00
$ 15.00
Antivirus Avira 1 $ 700.00
$ 700.00
Tóner HP Unidad 2 $ 145.00
$ 290.00
Grapadora unidad 2 $ 30.00
$ 60.00
TOTAL $130,525.96 $148,450.96
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64
GASTOS
Modelo de utilidad $ 2,000.00
Búsqueda en IMPI nombre de la marca $ 112.99
Registro de marca $ 2,303.33
Sueldos $ 10,800.00
Contrato de energía eléctrica $ 1,200.00
Contrato de agua potable $ 1,769.50
Contrato de teléfono e internet $ 386.00
Renta de local ( un mes) $ 3,000.00
Otros $ 5,000.00 TOTAL $ 26,571.82
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65
RESUMEN DE INVERSIÓN
INVERSION TOTAL $ 175,022.78
INADEM (80%) $ 140,018.22
APORTACIÓN DE $ 35,004.56
LOS SOCIOS (20%)
CAPITAL $ 35,004.56
TASA DE INTERES ANUAL 13.66%
AÑOS 2 12 24
TASA DE INTERES MENSUAL 0.011
AMORTIZACIÓN DE LA DEUDA.
MES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TOTAL
PAGO INTERES $ 398.35 $ 383.82 $ 369.13 $ 354.27 $ 339.24 $ 324.04 $ 308.66 $ 293.11 $ 277.39 $ 261.48 $ 245.40 $ 229.13 $ 3,784.02
PAGO CAPITAL $ 1,276.64 $ 1,291.16 $ 1,305.86 $ 1,320.72 $ 1,335.75 $ 1,350.95 $ 1,366.32 $ 1,381.87 $ 1,397.60 $ 1,413.50 $ 1,429.59 $ 1,445.85 $16,315.80
PAGO MENSUAL $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $ 1,674.99 $20,099.82
MES 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 TOTAL
PAGO INTERES $ 212.68 $ 196.04 $ 179.21 $ 162.18 $ 144.97 $ 127.56 $ 109.95 $ 92.14 $ 74.12 $ 55.91 $ 37.48 $ 18.85 $ 1,411.07
PAGO CAPITAL $ 1,462.31 $ 1,478.95 $1,495.78 $1,512.80 $1,530.02 $1,547.43 $1,565.04 $1,582.85 $1,600.86 $1,619.08 $1,637.50 $1,656.14 $18,688.75
PAGO MENSUAL $ 1,674.99 $ 1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $1,674.99 $20,099.82
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PRONOSTICO DE VENTAS ESCENARIOS
I N D I C E
C R E C I M I E N T O
0.0082
AÑO PRONOÓS %ACEPTACIÓ %COBERT OPTIMIS REALI PESIMIS TICO N URA TA STA TA
85% 60% 80% 60% 40%
2011 12638 10742
2012 12742 10830
2013 12846 10919
2014 12951 11009
2015 13058 11099
2016 13165 11190 6714 5371 4028 2686
2017 13273 11282 6769 5415 4061 2708
2018 13382 11374 6825 5460 4095 2730
2019 13491 11468 6881 5504 4128 2752
2020 13602 11562 6937 5550 4162 2775
2021 13713 11656 6994 5595 4196 2798
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COSTO UNITARIO
MATERIA PRIMA $181.18
MANO DE OBRA $ 12.76
GASTOS INDIRECTOS $ 72.03
$265.97
COSTOS VARIABLES
COSTOS DE PRODUCCIÓN $720,149.48
OTROS GASTOS $ 5,000.00
UNITARIO $267.82
PRECIO DE VENTA =( CF+CV)*MC
COSTO FIJO $ 72.03
COSTO VARIABLE $ 267.82
MARGEN CONTRIBUCIÓN (30%) 102
PRECIO DE VENTA $ 441.80
PROYECCIÓN DE VENTAS
2016 2017 2018 2019 2020
CANTIDAD 2708 2730 2752 2775 2798
PRECIO DE VENTA $ 441.80 $ 459.48 $ 477.86 $ 496.97 $ 516.85
INGRESO POR
VENTA $1,196,240.27 $1,254,291.42 $1,315,159.67 $1,378,981.74 $1,445,900.96
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FLUJO DE CAJA PROYECTADO
VALOR DEL BIEN $ 148,450.96
VALOR FINANCIADO $ 35,004.56
2016 2019 2020 2021 2022
INGRESOS $ 1,196,240.27 $1,254,291.42 $1,315,159.67 $1,378,981.74 $ 1,445,900.96
costos variables $725,149.48 $ 754,155.46 $ 784,321.68 $ 815,694.55 $ 848,322.33
Costos fijos $ 195,035.34 $ 202,836.75 $ 210,950.22 $ 219,388.23 $ 228,163.76
Utilidad de operación $ 276,055.45 $ 297,299.20 $ 319,887.77 $ 343,898.96 $ 369,414.87
Depreciación $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84
Costo Financiero $ 3,784.02 $ 1,411.07 $ - $ - $ -
UTILIDAD NETA $ 246,191.58 $ 269,808.29 $ 293,807.93 $ 317,819.12 $ 343,335.03
ISR (30%) $ 73,857.48 $ 80,942.49 $ 88,142.38 $ 95,345.74 $ 103,000.51
Utilidad neta del ejercicio $ 172,334.11 $ 188,865.81 $ 205,665.55 $ 222,473.38 $ 240,334.52
Depreciación $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84 $ 26,079.84
Pago a capital $ 16,315.80 $ 18,688.75 $ - $ - $ -
Aportación $ - $ - $ - $ - $ -
FLUJO DE CAJA $ 182,098.15 $ 196,256.89 $ 231,745.39 $ 248,553.22 $ 266,414.36
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ESTADO DE RESULTADOS PROYECTADO
Año 1 Año 2 Año 3 Año4 Año 5
ventas totales $ 1,196,240.27 $ 1,254,291.42 $ 1,315,159.67 $ 1,378,981.74 $ 1,445,900.96
Costo de venta $ 720,149.48 $ 748,955.46 $ 778,913.68 $ 810,070.23 $ 842,473.04
Utilidad bruta $ 476,090.79 $ 505,335.96 $ 536,245.99 $ 568,911.51 $ 603,427.93
Gastos operativos $ 39,560.00 $ 41,142.40 $ 42,788.10 $ 44,499.62 $ 46,279.60
Utilidades operativas
$ 436,530.79 $ 464,193.56 $ 493,457.89 $ 524,411.89 $ 557,148.32
Gasto financiero $ 3,784.02 $ 1,411.07 $ - $ - $ -
Utilidad neta antes de impuesto
$ 432,746.76 $ 462,782.49 $ 493,457.89 $ 524,411.89 $ 557,148.32
Impuesto (30%) $ 73,857.48 $ 80,942.49 $ 88,142.38 $ 95,345.74 $ 103,000.51
Utilidad neta después de impuesto
$ 358,889.29 $ 381,840.00 $ 405,315.52 $ 429,066.16 $ 454,147.81
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BALANCE GENERAL PROYECTADO
ACTIVOS Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
ACTIVO CIRCULANTE BANCOS $217,102.70 $196,256.89 $231,745.39 $248,553.22 $266,414.36
ACTIVO FIJO
MOBILIARIO Y EQUIPO $144,888.00 $118,808.16 $92,728.32 $66,648.48 $40,568.64
DEPRECIACIÓN $26,079.84 $26,079.84 $26,079.84 $26,079.84 $26,079.84
TOTAL DE ACTIVO FIJO $118,808.16 $92,728.32 $66,648.48 $40,568.64 $14,488.80
ACTIVO DIFERIDO
RENTA DEL LOCAL $36,000.00 $36,000.00 $36,000.00 $36,000.00 $36,000.00
TOTAL ACTIVOS $371,910.86 $324,985.21 $334,393.87 $325,121.86 $316,903.16
PASIVO
PASIVO CIRCULANTE
IMPUESTOS POR PAGAR
$73,857.48 $80,942.49 $88,142.38 $95,345.74 $103,000.51
INTERÉS POR PAGAR $3,784.02 $1,411.07 $- $ - $-
TOTAL PASIVO C $77,641.50 $82,353.56 $88,142.38 $95,345.74 $103,000.51
PASIVO FIJO
DEUDA A LARGO PLAZO
$18,688.75
TOTAL PASIVOS $173,971.75 $164,707.11 $176,284.76 $190,691.47 $206,001.02
CAPITAL SOCIAL 0 0 0 0……………0
UTILIDAD DE EJERCICIO
$358,889.29 $381,840.00 $405,315.52 $429,066.16 $454,147.81
CAPITAL -$ 160,950.17 -$221,561.90 -$247,206.40 -$294,635.76 -$343,245.67
CAPITAL CONTABLE 197939.1149 160278.0984 158109.1127 134430.3919 110902.1434
P+A=A $ 371,910.86 $ 324,985.21 $ 334,393.87 $ 325,121.86 $ 316,903.16
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CONCLUSIONES.
Una vez realizado el estudio se concluye que es viable llevar a cabo dicho
proyecto, ya que el precio de venta de una licencia es bajo asciende a $441.80 y es
un costo accesible para que escuelas rurales puedan adquirirlo y sus estudiantes
hacer uso de el sin necesidad de contar con una conexión a internet; y se tendrá
una ganancia del 30% por cada producto vendido.
Se estima tener una recuperación de la inversión en el año uno, tal y como se pudo
observar en los estados financieros, los ingresos cada año se observan favorables
por lo que es una buena opción esta alternativa que se presenta la cual ayudara a
preservar nuestras raíces.
Se pudo observar una proyección de la demanda favorable de tipo exponencial lo
cual son buenas cifras para llevar a cabo esta nueva opción de educación de
Idiomas de Identidad y del Español.
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REFERENCIAS.
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Humanidades.
Daniels-Fiss, B. (2008). Learning to be a nehiyaw (Cree) through language.
Del Carpio (2014). La importancia de las comunidades indígenas, sus lenguas y
culturas. Pueblos.
Diaspora indigenous and minority education, 2(3) pp, 233-245. Routledge, ISSN
1559-5706. Retrieved September 20, 2009 from
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Rippberger, S. (1992). Indian teachers and bilingual education in the highlands of
Chiapas (Unpublished doctoral dissertation). University of Pittsburgh.
INEGI (2010). http://cuentame.inegi.org.mx/poblacion/lindigena.aspx?tema=P
Woodbury, A. (1997). Endangered languages. Linguistics Society of America.
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Universia (2016) La importancia de la Lengua Materna en México.
http://noticias.universia.net.mx/cultura/noticia/2016/02/19/1136520/importancia-
lengua-materna-mexico.html
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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PAPEL ORGANICO CON CONTENIDO RUMINAL.
CARLOS EUSEBIO MAR OROZCO1, LIDILIA CRUZ RIVERO2, NORMA DELIA REYES MUÑOZ3.
RESUMEN.
El presente proyecto define los beneficios que se obtienen al utilizar el excremento
bovino como una nueva alternativa ecológica, desarrollando papel ecológico con
varios usos. Se realiza con la finalidad de reducir y evitar la tala inmoderada de
árboles, generando una responsabilidad social y un código de ética de valor.
Se pretende contribuir a mejorar la calidad de vida y a reutilizar los recursos que
generan problemas ambientales, dando un uso adecuado y responsable para
explotar sus beneficios.
Palabras clave: Sustentabilidad, Innovación, Estiércol, Ganado.
ABSTRAC.
This project defines the benefits of using bovine excrement as a new ecological
alternative, developing ecological paper with several uses. It is done with the
purpose of reducing and avoiding the immoderate logging of trees, generating a
social responsibility and a code of ethics of value.
It aims to contribute to improving the quality of life and reuse the resources that
generate environmental problems, giving an appropriate and responsible use to
exploit its benefits.
Key words: Sustainability, Innovation, Dung, Livestock.
1 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca. [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca 3 Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca
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74
INTRODUCCIÓN.
El municipio de Tantoyuca, Veracruz se conoce como una zona ganadera, y se
observa al exterior una gran cantidad de desechos ruminales que ocasionan la
acumulación de insectos que dañan a la sociedad en general. Este
excremento es utilizado principalmente como abono, sin embargo muchas veces
es dejado y desaprovechado por las personas, lo cual hoy en día es necesario
utilizar y realizar una idea para manipular los residuos y beneficiar a la zona y medio
ambiente.
Se procura en este proyecto de investigación hacer referencia al desarrollo de un
nuevo producto para disminuir la tala de árboles y optar por realizar y utilizar
materias que no dañen el medio ambiente., así como también combatir la
contaminación del suelo que es causada por los volúmenes de excremento de
ganado.
Beneficiando la comunidad y elaborando un nuevo método de fabricación de papel
realizado con estiércol de ganado ovino y así eliminar el uso total de árboles para la
realización de papel.
HIPÓTESIS:
Las hipótesis se han generado de acuerdo al planteamiento del problema:
• Ho. El contenido ruminal no cuenta con las propiedades para elaborar el
papel orgánico.
• Hi. El contenido ruminal cuenta con las propiedades para elaborar el
papel orgánico.
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN:
¿Es posible sustituir la celulosa de los árboles por estiércol de vaca para elaborar
papel?
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
75
METAS DE INGENIERÍAS.
• Desarrollar papel amigable con el medio ambiente.
• Sustituir la celulosa de los árboles en la fabricación de papel por otro insumo
que no altere el entorno.
• Disminuir los niveles de contaminación.
RESULTADOS ESPERADOS.
• Obtener papel apto para el uso cotidiano.
• Elaborar un papel con insumos orgánicos.
• Dar soluciones que permitan contribuir a la reducción de la contaminación
del suelo (al eliminar el estiércol del piso) y aire (evitando el uso de árboles
para la fabricación de papel).
El equipo de trabajo tiene presente procurar procesos productivos basados en la
gestión racional de los recursos, en la economía de la energía y en la reducción de
los residuos.
Por esta razón nace la idea de comenzar a utilizar excremento que se produce
diariamente en la zona y utilizarlo para elaborar papel que es indispensable para el
uso diario de la humanidad, siendo este beneficioso ayudando a disminuir residuos
contaminantes al ambiente convirtiéndolos en materiales que se consumen todos
los días en la sociedad. Generando un segundo uso a todo ese excremento que
solo causa molestias para la humanidad.
PROCEDIMIENTO.
El proyecto de investigación surge debido a la necesidad de disminuir la tala
inmoderada de árboles y a la reducción de contaminantes del suelo (causados por
excremento de animales bovinos), es por ello que en primera instancia se hace uso
de un estudio de mercado para determinar las necesidades que los usuarios de
papel presentan hoy en día, así como también la aplicación de la metodología QFD
para el diseño del papel orgánico considerando como base los requerimientos
de los usuarios. Así como el análisis 9 ventanas para analizar el papel.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
76
Por consiguiente entrevistas para escuchar la voz del cliente, encuestas de
opción múltiple para conocer lo que el cliente desea y piensa del producto y un
análisis de observación para verificar como actúa los clientes al presentar el
producto y diversos materiales que no dañen al medio ambiente y que se
desintegren en menos años que el papel convencional.
Se realiza también la factibilidad económica y financiera para determinar la
viabilidad del desarrollo y futura comercialización del papel orgánico denominado
Bioterra. Se desarrolla un análisis de impacto social y ambiental para evaluar la
repercusión que tiene el papel orgánico tanto en las personas como en el medio que
los rodea
RIESGO Y SEGURIDAD
Se hará uso de laboratorio situado en la institución de residencia escolar para la
fabricación del papel y las pruebas de producto terminado ocupando batas, guantes
y cubre bocas para la seguridad e higiene en el desarrollo del proceso. El laboratorio
cuenta con una salida de emergencia y un extinguidor por cualquier problema que
surja en la cohesión de la materia prima.
ANÁLISIS DE DATOS
Se han realizado pruebas de resistencia para determinar la confiabilidad del
papel orgánico Bioterra.
Hasta el momento no se ha detectado ningún riesgo para la salud por el uso de esta
nueva alternativa de papel, sin embargo se han encontrado los siguientes
beneficios:
• Uso de materias primas orgánicas.
• Reducción de tala de árboles.
• Disminución de la contaminación del suelo.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
77
Es posible elaborar papel a base de estiércol de vaca sin poner en riesgo la salud
de los usuarios ya que de dicho desecho solo se toma la fibra del zacate y
esta es desinfectada después de un proceso de transformación se elabora el papel.
Dicho proyecto es amigable con el medio ambiente ya que evita que se continúe
con la tala inmoderada de árboles
Proceso de elaboracióndel papel orgánico
Papael orgánico
ENCUESTA PROYECTO PAPEL ORGÁNICO
¿Sabía que la mayoría de las hojas de papel dañan al medio ambiente?
a. Si b. No
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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¿Ha reciclado alguna vez?
a. Si b. No
¿Ha utilizado una hoja reciclada?
a. Si b. No
¿Cuantas hojas de papel consume aproximadamente por año?
a. Menos de 50 b. De 51 - 100 c. De 100 - 500 d. Más de 500
¿Qué características busca al comprar una hoja de papel?
Tamaño Color Textura Precio Cantidad Marca calidad otra.
¿Cuánto estaría dispuesto a pagar una hoja de papel?
a. Menos de $1.00 b. De $2.00 - $ 4.00 c. Más de $5.00
¿Compraría papel de material orgánico que no dañe el medio ambiente?
a. Si b. No
RESULTADOS
1.- El 91% de la población que representa a 125 personas indicaron que el papel
daña al medio ambiente y el 9% de 13 personas indicaron que el papel no perjudica
al ambiente.
2.- Actualmente 130 personas reciclan las hojas para darle un segundo uso,
mientras 8 personas no generan ningún beneficio.
3.- El 89% de la población especificó que no ha utilizado una hoja reciclada y 11%
si la ha utilizado.
4.- 95 personas de la población han indicado que consumen más de 500 hojas al
año, 35 personas entre 100-500 hojas al año, 6 personas de 51-100 hojas al año y
2 personas menos de 50 hojas al año.
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5.- Por comprar una hoja de papel orgánica 90 Personas optan que contengan
características de calidad, textura y a muy buen precio, 15 personas eligen el
tamaño adecuado como las hojas tradicionales, 30 personas desean que tenga un
color agradable, que sea una marca de prestigio y que se vendan a diferentes
cantidades y 3 personas no especificaron las características que desean.
6.- Se muestra que 115 personas pagarían de $2 a $4 pesos por hoja, mientras que
17 personas solo pagarían $1.00 y 6 personas más de $5.00
7.- Las personas piensan en el beneficio de reducir la tala inmoderada de árboles,
por ello 138 personas están dispuestas a comprar la hoja orgánica
IMPACTO AMIENTAL
El crecimiento continuo de la población humana mundial influye en el aumento de
la producción de alimentos. Del alimento generado por el sector agrícola, 40 % es
de origen animal. Algunos grupos ambientalistas consideran que la industria
pecuaria tiene gran responsabilidad en el calentamiento global por la generación de
contaminantes vertidos al suelo, agua y atmósfera (Pinos Rodríguez, García López,
Peña Avelino, Rendón Huerta, González González, & Tristán Patiño, 2012).
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El estiércol generado en los sistemas ganaderos puede provocar impactos
ambientales negativos si no existe un control en el almacenamiento, el transporte o
la aplicación, debido a la emisión de gases contaminantes hacia la atmósfera, y la
acumulación de micro y macro nutrientes en el suelo y en los cuerpos hídricos
superficiales.
En Argentina, Chile, Colombia y México, la regulación y vigilancia gubernamental
sobre el uso y manejo de excretas animales es escasa y confusa, ya que sólo se
especifican ciertas normas sobre descargas de contaminantes al agua, restando
importancia a las emisiones a la atmósfera y suelo, y sin especificaciones claras
relacionadas con excretas de ganado (Pinos Rodríguez, García López, Peña
Avelino, Rendón Huerta, González González, & Tristán Patiño, 2012).
Por su parte, el uso del estiércol puede tener un impacto ambiental positivo, la
aplicación de estiércol en tierras de cultivo proporciona un beneficio ecológico al
depositar nutrientes como nitrógeno y fósforo en el suelo; el nitrógeno del estiércol
se encuentra principalmente en forma de amoniaco y las plantas lo usan como
nutriente.
Por sus características orgánicas, el estiércol aumenta la capacidad de retención de
agua, el intercambio catiónico y la filtración de agua al subsuelo, y reduce la erosión.
Además, la fracción líquida del estiércol ayuda a disminuir las pérdidas de nitrógeno,
carbono y azufre en sus formas gaseosas, en el suelo, así puede reducir el uso de
fertilizantes químicos y, por tanto, el impacto ambiental.
En México no se cuenta con una normatividad clara y establecida con relación al
proceso de elaboración de papel biodegradable con base al estiércol del ganado.
La Cámara Nacional de la industria del papel, pone a disposición del público en su
página de internet diversas Normas Oficiales Mexicanas así como Normas
Mexicanas para la regulación de la producción de papel. Sin embargo, están
enfocadas al proceso utilizando celulosa y pulpa.
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81
Tal es el caso de la NORMA MEXICANA NMX-N-107-SCFI-2010: Industrias de
celulosa y papel –contenido mínimo de fibra reciclada de papel para la fabricación
de papel periódico, papel para bolsas y envolturas, papel para sacos, cartoncillo,
cajas corrugadas y cajas de fibra sólida– especificaciones, evaluación de la
conformidad y eco-etiquetado (Economía, 2010).
Existe evidencia en al ámbito internacional sobre el uso de estiércol para la
producción de papel, tal y como lo llevaron a cabo en el zoológico de Praga en
República Checa, el cuál en convenio con una conocida fábrica de papel de la
nación en Velke Losiny para procesar el excremento de elefante y ser usado en las
técnicas tradicionales para la fabricación del papel (Unión Editorialista, 2016).
“Son diversos los artículos que se pueden elaborar con este material, tales como
hojas de papel, portadas para libros, tarjetas de presentación, entre otros. Es
importante resaltar que al no emplearse químicos en el proceso de elaboración (el
cual es artesanal) al cumplir la vida útil del producto elaborado éste puede
reintegrase al suelo, ya que contendrá diversos nutrientes, por lo que el
papel se convierte en un papel biodegradable”.
Otra de las ventajas al implementarse este tipo de productos es a favor del medio
ambiente, específicamente lo relacionado a la tala de árboles. Es por todos
conocidos que se requieren grandes cantidades de celulosa para elaborar papel, y
por ende, la talaexcesiva de árboles, por lo que se estará contribuyendo
positivamente para disminuir la relación producción de papel- tala de árboles.
El estiércol de vaca es rico en celulosa al igual que los papeles tradicionales,
además contiene nutrientes que pueden favorecer a la fertilidad del suelo.
El análisis general permite concluir que además de tener un impacto ambiental
positivo (disminución de tala de árboles, menos emisión de gases de efecto
invernadero, fuente de nutrientes para el suelo, entre otros), siempre y cuando se le
dé un tratamiento previo a la materia prima, puede ser una fuente de ingresos
económicos.
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FACTIBILIDAD
INVERSIÓN INICIAL
Activo fijo -$17,678.00
Activo diferido -$36,000.00
Capital de trabajo -$ 2,436.64
TOTAL -$56,114.64
Pto. de equilibrio de operación 27147
Pto. de equilibrio financiero $ 141,518.73
TIR DEL PROYECTO 35.56%
VNA DEL PROYECTO $5,628.56
TREMA DEL PROYECTO 25%
Periodo de Recuperación
Tiempo 2 años 3 meses
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se realizó el papel usando como materia prima estiércol de vaca con lo cual fue
posible sustituir la celulosa de los árboles, cabe destacar que el papel es higiénico
usarlo debido que los desechos de las vacas pasan por un proceso de lavado para
obtener en si el zacate, el cual funge como fibra.
Dicho papel es sustentable, contribuye a la disminución de la contaminación del
suelo causada por las grandes cantidades de excremento de dichos animales, así
como también se promueve evitar hacer uso de árboles para la fabricación de papel.
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CONCLUSIÓN
Se han realizado pruebas de resistencia para determinar la confiabilidad del
papel orgánico Bioterra.
Hasta el momento no se ha detectado ningún riesgo para la salud por el uso de esta
nueva alternativa de papel, sin embargo se han encontrado los siguientes
beneficios:
• Uso de materias primas orgánicas.
• Reducción de tala de árboles.
• Disminución de la contaminación del suelo.
Es posible elaborar papel a base de estiércol de vaca sin poner en riesgo la salud
de los usuarios ya que de dicho desecho solo se toma la fibra del zacate y esta es
desinfectada después de un proceso de transformación se elabora el papel.
Dicho proyecto es amigable con el medio ambiente ya que evita que se continúe
con la tala inmoderada de árboles.
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REFERENCIAS.
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nuevos productos. En Anuario.
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http://www.inegi.org.mx/est/contenidos/Proyectos/encuestas/hogares/especiales/ei
2015/
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REJUVENECIMIENTO DEL CULTIVO DE CACAO
(TEOBROMA CACAO L.) EN ARROLLO DE BANCO,
VALLE NACIONAL, TUXTEPEC, OAXACA
ROBERTO PANUNCIO MORA SOLIS1, VICENTE VILLAR ZARATE2, MARGARITO PERALTA CRUZ3,
CELEDONIO SANTOS PÉREZ4, JOSÉ ABIGAIL VELÁZQUEZ VERA5.
RESUMEN
Considerando las condiciones climáticas y edafológicas del municipio de Valle
Nacional, Oaxaca y conociendo los antecedentes del cultivo de cacao en esta
región, el Instituto Tecnológico de la Cuenca del Papaloapan y la asociación de
productores de cacao de Valle Nacional Oaxaca, con la participación de alumnos y
docentes del Instituto, colaboran en el proyecto de rejuvenecimiento del cultivo de
cacao (Theobroma cacao L.) el proyecto está enfocado en el mantenimiento de
plantas de cacao con fines comerciales establecidas en dicha comunidad.
Considerando lo anterior se realizaron las entrevistas con la asociación y
productores para identificar que variedad de cacao y cuantos años de producción
tiene su parcela esta información nos permitirá evaluar y considerar, cuantas
parcelas podemos rejuvenecer con el método de acodo y hacerla más resistente a
enfermedades y plagas.
Palabras claves: cacao, rejuvenecimiento
1 Instituto Tecnológico de la Cuenca del Papaloapan. [email protected] 2 Instituto Tecnológico de la Cuenca del Papaloapan. [email protected] 3 Instituto Tecnológico de la Cuenca del Papaloapan. [email protected] 4 Asociación de cacao en el municipio de Valle Nacional 5 Instituto Tecnológico de la Cuenca del Papaloapan
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ABSTRACT
Considering the climatic and soil conditions of the municipality of Valle Nacional,
Oaxaca and knowing the history of cocoa cultivation in this region, the Technological
Institute of the Papaloapan Basin and the association of cocoa producers of Valle
Nacional Oaxaca, with the participation of students and teachers of the Institute,
collaborate in the project of rejuvenation of the cocoa cultivation (Theobroma cacao
L.) the project is focused on the maintenance of cocoa plants for commercial
purposes established in said community.
Considering the above, we conducted the interviews with the association and
producers to identify which variety of cocoa and how many years of production has
its parcel this information will allow us to evaluate and consider how many plots we
can rejuvenate with the method of layering and make it more resistant to diseases
and pests
Keywords: cocoa, rejuvenation
INTRODUCCIÓN
Las políticas propuestas por la reciente administración para el sector agropecuario,
se sustentan en un gran propósito nacional, que es elevar el bienestar de las familias
del campo, a través del combate a la pobreza rural y el avance productivo del sector,
y para lograrlo se requieren acciones diferenciadas pero complementarias, que
permitan avanzar en este sentido y de manera eficaz. La actual concepción del
desarrollo rural debe incluir el incremento en volumen, valor agregado y en calidad
de la producción agropecuaria, es decir, en el campo tienen y deben de prosperar
otras actividades, sobre todo en las áreas de servicio y de transformación.
El cacao es un árbol nativo de América Tropical. Se profesa que una población de
Theobroma cacao j. se extiende naturalmente a lo largo de la parte central, el oeste
y el norte de las Guyanas en el Amazonas y el sur de México. De estos lugares se
dispersaron los dos tipos principales de cacao, el criollo y el forastero (Wood, 1978-
79)
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Las únicas especies que se distribuyen naturalmente en México son Theobroma
cacao l. y T. bicolor Humb. & Bonpl (Ogata 2007).
El árbol crece con un solo tallo hasta alcanzar de 1.5 a 2 metros de altura. El
meristemo apical deja de crecer para luego emitir de 3 a 5 ramas laterales; esta
conformación es llamada horqueta. Existen dos tipos de ramas; una de ellas, la
rama vertical o “chupón”, que incluye el tallo principal, y la otra es una rama tipo
horqueta; ambas producen flores y frutos (Urquhart, 1963b).
Con relación al fruto, Hardy (1960) lo describe botánicamente como una baya
sostenida por un pedúnculo leñoso. La cáscara o pericarpio está formada por tres
partes: el exocarpo, que constituye un tejido epidérmico con o sin pigmentación y
es de espesor muy variado que puede ser de 10 a 15 mm; el mesocarpio, que es
una capa de células semileñosas bastante duras y el endocarpio que es carnoso y
suave.
Este proyecto se realizó en un periodo de 5 meses febrero – mayo, preocupados
por las políticas de los Estados Unidos en cuanto a la repatriación de muchos
connacionales y que la mayoría son de comunidades en donde se cosecha este
cultivo, debemos tener alternativas para generar empleos y hacer más productivo
las parcelas de cacao, esto nos permitirá reactivar la economía de estas
comunidades ya que fueron afectadas por buscar otras fuentes de empleo fuera de
su comunidad y las parcelas de cacao fueron abandonadas
JUSTIFICACIÓN
La región del Papaloapan en los últimos años esta acosada por la carencia de
fuentes de empleo remunerado, lo cual genera bajos ingresos familiares, precarias
condiciones de vida y por consiguiente estados severos de desnutrición infantil,
imposibilitando así el logro de un desarrollo integral.
Esta situación se agrava por la falta de organización social alrededor de actividades
productivas solidarias que permitan un mejor aprovechamiento de los recursos y
equilibrio natural, es por esta razón que el Instituto Tecnológico de la cuenca del
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Papaloapan preocupado por la repatriación de los mexicanos que están en Estados
Unidos, tengan una alternativa de trabajo en sus comunidades, las actividades se
enfocaran en dar mantenimiento y rejuvenecimiento de las plantas de cacao
mediante la práctica de la injertación, así mismo capacitar a los productores para
orientar e implementar técnicas para un buen manejo del cultivo y así tener una
buena producción.
DESARROLLO
Considerando experiencia y recursos este proyecto se implementó en la comunidad
de Arrollo de Banco en el municipio de Valle Nacional, se realizaron platicas con los
productores de esa comunidad, para realizar un diagnóstico y observar en qué
condiciones se encontraba su cultivo de cacao, para identificar y ubicar plantas
madres en condiciones de cultivo y así evaluar como Institución a cuantos
productores podríamos apoyar en el rejuvenecimiento de su cultivo.
Por tal motivo las podas de cultivo, en plantaciones viejas se realizaron las podas
de mantenimiento para garantizar el arquetipo de planta logrado por la poda de
rehabilitación y formación, en el cual consistió en eliminar los brotes, ramas y
ramillas que se concentran en determinados espacios de la planta o aquellas que
se orientan hacia el suelo o arriba del tallo.asimismo, se eliminaron ramas
improductivas las cuales se injertaron posteriormente utilizando varietales de
plantas madres criollas adaptadas y seleccionadas en la zona de valle nacional.de
igual manera se realizaron actividades complementarias del manejo ecológico del
suelo utilizando ácidos húmicos obtenidos del proceso de composteo y mineral y
prácticas de conservación del suelo utilizando coberturas vivas, y chaporreos con
machete dejando la parte del sistema radículas de las hierbas que crecen dentro
del sistema cacao.
Estas actividades y otras que se tienen que aplicar en sistema de cultivo de cacao
tiene como finalidad sustentar el sistema agroecológico del huerto de cacao, para
establecer pequeños modelos que sirvan como estrategias de manejo ecológico de
huertos de traspatio y superficies mayores. Y tienen la finalidad de que los arboles
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de cacao puedan producir rendimientos que puedan transcurrir de 8 a 10 años o
varios decenios, y esto dependerá de la variedad y del manejo de la planta de cacao.
Semilla
Se recolecto semilla criolla de los municipios de Valle Nacional, Oax., Santa María
Jacatepec, Oax. y San Mateo Yetla, Oax. Se seleccionaron las semillas grandes del
tamaño de una almendra, color chocolate o purpúreo, de 2 a 3 cm de largo. No tiene
albumen y están recubiertas por una pulpa mucilaginosa de color blanco y de sabor
dulce y acidulado. Todo el volumen de la semilla en el interior está prácticamente
ocupado por los 2 cotiledones del embrión. Se les llama vulgarmente "habas" o
"granos" de cacao. Ricas en almidón, en proteínas, en materia grasa, lo cual les
confiere un valor nutritivo real.
Germinación
Los almácigos que generalmente se realizan sobre el suelo es la técnica más
utilizada por los productores de cacao. En este tipo de almácigo, existen algunas
perdidas por ataques de hongos y bacterias y un retardo en la germinación de la
semilla, lo que a nosotros nos dio mejor resultado y recomendamos para la pronta
germinación de la semilla es lo siguiente, que las semillas se sometan a un remojo
previo al lavado de la misma, pusimos a germinar sobre plástico y papel periódico
húmedo y tapado con una capa de papel humedecido y plástico negro para provocar
un microclima favorable para la germinación por tres o cuatro días
aproximadamente, al término de este periodo se tienen el 100% de germinación de
las mismas, la cual se trasplanta a bolsas con el sustrato, la desinfección de semillas
y sustratos se realiza con ajo y cebolla, de tres a cuatro dientes de ajo más una
cuarta parte de cebolla por litro de agua.
Cultivo
Teniendo ya el área del cultivo, se realizaron algunas labores culturales, aquí
mencionamos algunas de ellas, limpieza del área del cultivo chapeando toda la
maleza que se encontraba en el área para que el cultivo no tuviera competencia por
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los nutrientes que se encuentra en el suelo, poda de los árboles para tener un mejor
manejo de la parcela.
Injertación
Al realizar la poda de rejuvenecimiento de las ramas primarias, la Injertación se
realizó en las ramas desarrolladas podadas tipos corona, realizando un corte hacia
debajo de 10cm, en el cual se introducen las varetas seleccionadas con tres o cuatro
yemas, estas se amarran con rafia y se tapan con plástico para que no se
humedezcan las heridas hechas en el patrón y la yema, se retira el plástico una vez
que haya prendido el injerto. El injerto de campo se realizó en patrones
desarrollados y consistió en introducir en el patrón una o dos varetas dependiendo
del grosor del patrón, se hacen dos cortes verticales del ancho de la vara, en la
corteza del patrón hasta dos o tres centímetros y levantamos ligeramente la corteza,
para introducir la cuña, posteriormente preparamos la vareta con tres o cuatro
yemas viables, haciendo corte a un solo lado en forma de cuña, introduciendo la
vareta en la corteza, posteriormente amarramos con cinta hasta cubrir totalmente la
vareta, cubrimos el injerto con plástico transparente y lo amarramos en la parte
superior dejando la parte inferior abierta como respiradero, retiramos el plástico
cuando el injerto ya tenía brotes.
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CONCLUCIONES
Cuando hablamos de mantenimiento del cacaotal nos referimos a las actividades
de manejo agronómico y a la rehabilitación de los mismos a través de podas e
injertos.
Por tal motivo la tecnificación ecológica del cultivo implica la rehabilitación de
plantaciones viejas y/o renovación e instalación de pequeñas parcelas
demostrativas con productores cooperantes de la asociación de productores de
cacao, con germoplasmas o material criollo de los tipos: marfil, crema, café y rosa,
aromáticos, que actualmente tienen una mejor preferencia y son demandados por
nichos especiales de mercado, recibiendo mejores precios.
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REFERENCIAS
López Andrade Procopio 2001, programa estratégico para el desarrollo sustentable
de la región sur- sureste de México: Trópico Húmedo. Paquete tecnológico cacao
(Theobroma Cacao L.) Producción de plantas. INIFAP GOLFO CENTRO. CAMPO
EXPERIMENTAL Huimanguillo, Tabasco, México
López Andrade Procopio, Ramírez Guillermo, Mendoza López A. 2001, programa
estratégico para el desarrollo sustentable de la región sur- sureste de México:
Trópico Húmedo. Paquete tecnológico cacao (Theobroma Cacao L.)
Establecimiento y Mantenimiento. INIFAP GOLFO CENTRO. CAMPO
EXPERIMENTAL Huimanguillo, Tabasco, México.
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México. Fca- UNAM. México.
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CAMPUS TABASCO. H Cárdenas Tabasco, México.
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aroma, UNODC-DEVIDA, ECUADOR.
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“IMPLEMENTACIÓN DE LÍNEA DE ALTA EFICIENCIA EN
PLANTA DE SUPERSACOS DE POLIPROPILENO”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1, GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
La industria ha sido uno de los factores más importantes para la mejora económica
de un país a nivel mundial, ya que esta se ha desarrollado a grandes escalas por
medio del uso de la gran tecnología, sustituyendo la mano de obra. Años atrás, las
empresas manufactureras elaboraban sus productos rápidamente y los vendían
frecuentemente, pero se enfrentaban con el obstáculo de entregarlos en tiempo y
forma. Además, los costos implicados en la distribución física que no podían ser
reconocidos por la alta dirección.
Con la expansión y comercialización del producto, surgió la necesidad de que una
nueva gestión logística ayudara a controlar los costos de distribución. Aunado a
esto, se logró hacer conciencia a toda la directiva empresarial sobre los costos
totales de la distribución, donde se pretendía optimizar los costos, el tiempo y la
distancia, alcanzando a si una gran importancia confiable en distribución de
producto.
Frecuentemente este problema de logística es conocido como VRP (Vehicle
Routing Problem) consiste, en asignar a cada vehículo una ruta de clientes a los
que entregar un conjunto de productos, de manera que se minimice el costo del
transporte, partiendo, habitualmente, de un depósito central, una flota de vehículos
fija y un conjunto de clientes fijos. Existen numerosas variantes de este problema,
siendo la más conocida la que trabaja con capacidades (CVRP), que limita la
cantidad de productos que puede transportar cada vehículo. Para la resolución de
1 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán,: [email protected] 2 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán; [email protected]
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94
este tipo de problemas existen numerosas aproximaciones, siendo las técnicas
Meta heurísticas las más utilizadas y, entre ellas, los Algoritmos Genéticos (AG). No
obstante, el número de diferentes aproximaciones existentes en la literatura a los
diferentes parámetros de un AG (cruce, mutación, etc.) es tal, que en la actualidad
no es fácil abordar una resolución de un problema CVRP en la práctica de manera
directa.
Pretendiendo simplificar esta tarea, analizando las aproximaciones más conocidas
con conjuntos de datos CVRP estándares, y mostrando las configuraciones de
parámetros que ofrecen mejores resultados. Describiendo así dentro de los
capítulos de esta tesis los conocimientos previos para el desarrollo de este
algoritmo.
Por lo tanto, se desarrolló el proyecto de optimización genética, con el objetivo de
mejorar un sistema de distribución tomando en cuenta el costo, el tiempo y la
distancia en cada depósito (nodo), para que se vea reflejado en una menor cantidad
de rutas en dicha empresa.
ABSTRACT
The industry has been one of the most important factors for the economic
improvement of a country at a world level, since it has been developed at large
scales through the use of the great technology, substituting the labor. Years ago,
manufacturing companies made their products quickly and sold them frequently, but
they faced the obstacle of delivering them in a timely manner. In addition, the costs
involved in the physical distribution that could not be recognized by top management.
With the expansion and commercialization of the product, the need arose for a new
logistics management to help control distribution costs. In addition, the entire
business policy was made aware of the total cost of distribution, which was intended
to optimize costs, time and distance, achieving a great reliance on product
distribution.
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95
Often this problem of logistics is known as VRP (Vehicle Routing Problem) consists
of assigning to each vehicle a route of customers to which to deliver a set of products,
so as to minimize the cost of transportation, usually starting from a central
warehouse, a fleet of fixed vehicles and a set of fixed customers. There are
numerous variants of this problem, the most well-known being that works with
capacities (CVRP), which limits the amount of products that each vehicle can carry.
In order to solve this type of problem, there are many approaches, with meta-
heuristic techniques being the most used and, among them, Genetic Algorithms
(GA). However, the number of different approaches in the literature to the different
parameters of a GA (cross-over, mutation, etc.) is such that it is not easy at present
to address a resolution of a CVRP problem in practice directly.
Aiming to simplify this task, by analyzing the most known approaches with standard
CVRP data sets, and by showing parameter configurations that offer better results.
Describing thus within the chapters of this thesis the previous knowledge for the
development of this algorithm.
Therefore, the genetic optimization project was developed with the aim of improving
a distribution system taking into account the cost, time and distance in each reservoir
(node), to be reflected in a smaller number of routes in that undertaking.
Palabras clave: Problema de Ruteo de Vehículos, Optimización,
INTRODUCCIÓN
¿Qué es el VRP?
El Problema de Ruteo de Vehículos (VRP) es un nombre genérico que se da a toda
una clase de problemas en los que se debe determinar un conjunto de rutas para
una flota de vehículos basados en uno o varios depósitos para un número de
ciudades geográficamente dispersos o clientes.
El VRPes un problema de programación entera bien conocido que cae en la
categoría de problemas Hard NP, lo que significa que el esfuerzo computacional
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requerido para resolver este problema se incrementa exponencialmente con el
tamaño del problema.
El ruteo de vehículos (VRP) es un problema de optimización combinatoria complejo,
considerado ya un paradigma en la literatura especializada, para este tipo de
problemas a menudo es deseable obtener soluciones aproximadas, por lo que se
puede encontrar lo suficientemente rápido y son suficientemente precisos para el
propósito. Por lo general, esta tarea se lleva a cabo mediante el uso de diversos
métodos heurísticos, que se basan en una cierta penetración en el problema de la
naturaleza.
El problema de ruteo de vehículos se representa en un grafo con nodos y arcos, los
cuales representan la ubicación de los clientes y la red vial por la cual pueden
circular los vehículos donde las diferentes variaciones y restricciones del problema
generan una familia de VRP como lo muestra la figura 1.
Figura 1. Familia VRP (Medaglia 2005)
Variaciones y restricciones del VRP
• CVRP(Capacidad VRP), es el VRP más general y consiste en uno o varios
vehículos con capacidad limitada y constante encargados de distribuir los
productos según la demanda de los clientes.
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97
• MDVRP (Multi-Depot VRP), o VRP con múltiples depósitos es un caso de
ruteo de vehículos en el que existen varios depósitos (cada uno con una flota
de vehículos independiente) que deben servir a todos los clientes.
• PVRP (Period VRP), contempla en su planteamiento un horizonte de
operación de M días, periodo durante el cual cada cliente debe ser visitado
una vez.
• SDVRP (Split Delivery VRP), o VRP de entrega dividida, donde se permite
que un cliente pueda ser atendido por varios vehículos si el costo total se
reduce, lo cual es importante si el tamaño de los pedidos excede la capacidad
de un vehículo.
• SVRP (Stochastic VRP), se trata de un VRP en que uno o varios
componentes son aleatorios; clientes, demandas y tiempos estocásticos son
las principales inclusiones en este tipo de problemas.
• VRPPD (VRP Pickup and Delivery), o VRP con entrega y recogida, es aquel
en el que cabe la posibilidad de que los clientes pueden devolver
determinados bienes, por tanto, se debe tener presente que estos quepan en
el vehículo. Esta restricción hace más difícil el problema de planificación y
puede causar una mala utilización de las capacidades de los vehículos, un
aumento de las distancias recorridas o a un mayor número de vehículos.
Una forma de solucionar el VRPPD mediante la utilización de algoritmos
genéticos fue propuesta por Volkan en 2005, quien afirma que si este
problema incluye la restricción de culminar todas las entregas antes de iniciar
las recogidas se da lugar a un VRP con backhauls oVRPB.
• MFVRP (Mix Fleet VRP), es un VRP en el que se suponen vehículos con
distintas capacidades o capacidad heterogénea, por lo que es necesario
considerar estas capacidades en la ruta que seguirá cada recurso, ya que un
camión más grande podrá realizar una ruta más larga o que tenga mayor
concentración de demanda.
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98
• VRPTW (VRP with Time Windows), es aquel en el que se incluye una
restricción adicional en la que se asocia a cada cliente una ventana de
tiempo, es decir, cada cliente sólo está dispuesto a recibir el bien o servicio
durante un intervalo de tiempo predeterminado.
Los elementos principales de este conjunto de problemas son los siguientes:
• La red de transporte.
• La flota de vehículos.
• Los clientes y/o proveedores.
• El depósito central (o depósitos).
• Los servicios a atender (demandas y/o consumos).
• Las rutas solución.
Objetivos del VRP
Los objetivos típicos que pueden ser considerados en los problemas de ruteo de
vehículos son:
• Minimizar el tiempo total de transporte.
• Minimizar la suma de los tiempos de espera de los clientes.
• Minimizar el número de vehículos utilizados.
Actualmente se resuelven estos problemas de manera aproximada y de forma
eficiente con adaptaciones de algoritmos aplicados al TSP mediante la
incorporación de metaheurísticas híbridas (unión y mezcla de algoritmos exactos y
aproximados). Debido a la complejidad de estos problemas, no siempre es posible
usar algoritmos exactos, es decir que son tratados con algoritmos aproximados
cuyas soluciones sin ser óptimas si se aproximan y se obtienen en tiempo aceptable.
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99
Los algoritmos meta heurísticos son una familia de algoritmos que tienen la ventaja
de hacer una búsqueda más profunda, aunque a costo de mayor tiempo de
procesamiento.
Metaheurísticos
Son procedimientos complejos que por lo general emplean heurísticas de búsqueda
local y mejora; tienen un costo computacional más elevado, pero exploran el espacio
solución de una manera más amplia que los algoritmos heurísticos.
Los algoritmos metaheurísticos, son algoritmos aproximados de optimización y
búsqueda de propósito general.
Son procedimientos iterativos que guían una heurística subordinada combinando de
forma inteligente distintos conceptos para explorar y explotar adecuadamente el
espacio de búsqueda.
Son técnicas para la búsqueda de soluciones en dominios en los que esta tarea es
compleja. En general utilizan los resultados de una heurística, por ejemplo, una
búsqueda local, para llevar a cabo su tarea.
Existe una gran variedad de técnicas metaheurísticas, distintas aproximaciones
utilizan distintos métodos como principios de funcionamiento, entre las cuales se
pueden encontrar:
• Algoritmos de enjambre: son métodos bioinspirados en el comportamiento
de colonias de insectos como hormigas, abejas, termitas.
• Algoritmos evolutivos: imitan el proceso de la evolución natural en el que
sobreviven los individuos con mayor capacidad de adaptación, mientras que
los más débiles tienden a extinguirse.
• Sistemas inmunes artificiales: se inspiran en los sistemas inmunes
naturales aprovechando la habilidad de estos sistemas para determinar
patrones que les permiten distinguir la presencia de cuerpos extraños o
antígenos de células del cuerpo, y memorizar la estructura de éstos para una
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
100
rápida respuesta futura.
Objetivos de los algoritmos metaheurísticos
Buscan:
• El camino más corto entre varios puntos.
• Un plan de mínimo costo para repartir mercancías a clientes.
• Una asignación óptima de trabajadores a tareas a realizar.
• Una distribución de tripulaciones de con mínimo costo.
• El mejor enrutamiento de un paquete.
• Algoritmos de propósito general.
• Gran éxito en la práctica.
• Fácilmente implementables.
• Fácilmente paralelizables.
Algoritmo Genético
Los Algoritmos Genéticos (AGs) son métodos adaptativos que pueden usarse para
resolver problemas de búsqueda y optimización. Están basados en el proceso
genético de los organismos vivos. A lo largo de las generaciones, las poblaciones
evolucionan en la naturaleza de acorde con los principios de la selección natural y
la supervivencia de los más fuertes, postulados por Darwin (1859). Por imitación de
este proceso, los Algoritmos Genéticos son capaces de ir creando soluciones para
problemas del mundo real. La evolución de dichas soluciones hacia valores óptimos
del problema depende en buena medida de una adecuada codificación de las
mismas.
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101
Los principios básicos de los Algoritmos Genéticos fueron establecidos por Holland
(1975), y se encuentran bien descritos en varios textos – Goldberg (1989), Davis
(1991), Michalewicz (1992), Reeves (1993) –.
Los Algoritmos Genéticos usan una analogía directa con el comportamiento natural.
Trabajan con una población de individuos, cada uno de los cuales representa una
solución factible a un problema dado. A cada individuo se le asigna un valor o
puntuación, relacionado con la bondad de dicha solución. En la naturaleza esto
equivaldría al grado de efectividad de un organismo para competir por unos
determinados recursos. Cuanto mayor sea la adaptación de un individuo al
problema, mayor será la probabilidad de que el mismo sea seleccionado para
reproducirse, cruzando su material genético con otro individuo seleccionado de igual
forma. Este cruce producirá nuevos individuos – descendientes de los anteriores –
los cuales comparten algunas de las características de sus padres. Cuanto menor
sea la adaptación de un individuo, menor será la probabilidad de que dicho individuo
sea seleccionado para la reproducción, y por tanto de que su material genético se
propague en sucesivas generaciones.
De esta manera se produce una nueva población de posibles soluciones, la cual
reemplaza a la anterior y verifica la interesante propiedad de que contiene una
mayor proporción de buenas características en comparación con la población
anterior. Así a lo largo de las generaciones las buenas características se propagan
a través de la población. Favoreciendo el cruce de los individuos mejor adaptados,
van siendo exploradas las áreas más prometedoras del espacio de búsqueda. Si el
Algoritmo Genético ha sido bien diseñado, la población convergerá hacia una
solución óptima del problema. El poder de los Algoritmos Genéticos proviene del
hecho de que se trata de una técnica robusta, y pueden tratar con éxito una gran
variedad de problemas provenientes de diferentes áreas, incluyendo aquellos en los
que otros métodos encuentran dificultades. Si bien no se garantiza que el Algoritmo
Genético encuentre la solución óptima del problema, existe evidencia empírica de
que se encuentran soluciones de un nivel aceptable, en un tiempo competitivo con
el resto de algoritmos de optimización combinatoria.
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102
El Algoritmo Genético Simple
También denominado Canónico, se necesita una codificación o representación del
problema, que resulte adecuada al mismo. Además, se requiere una función de
ajuste o adaptación al problema, la cual asigna un número real a cada posible
solución codificada. Durante la ejecución del algoritmo, los padres deben ser
seleccionados para la reproducción, a continuación, dichos padres seleccionados
se cruzarán generando dos hijos, sobre cada uno de los cuales actuar a un operador
de mutación. El resultado de la combinación de las anteriores funciones será un
conjunto de individuos (posibles soluciones al problema), los cuales en la evolución
del Algoritmo Genético formarán parte de la siguiente población. A continuación se
muestra su pseudocódigo:
BEGIN /* Algoritmo Genético Simple */
Generar una población inicial.
Computar la función de evaluación de cada individuo.
WHILE NOT Terminado DO
BEGIN /* Producir nueva generación */
FOR Tamaño población/2 DO
BEGIN /*Ciclo Reproductivo */
Seleccionar dos individuos de la anterior generación, para el cruce
(probabilidad de selección proporcional a la función de evaluación del
individuo).
Cruzar con cierta probabilidad los dos individuos obteniendo dos
descendientes.
Mutar los dos descendientes con cierta probabilidad.
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Computar la función de evaluación de los dos descendientes
mutados.
Insertar los dos descendientes mutados en la nueva generación.
END
IF la población ha convergido THEN
Terminado: = TRUE
END
END
Codificación
Se supone que los individuos (posibles soluciones del problema), pueden
representarse como un conjunto de parámetros (que denominaremos genes), los
cuales agrupados forman una ristra de valores (a menudo referida como
cromosoma). Si bien el alfabeto utilizado para representar los individuos no debe
necesariamente estar constituido por el {0, 1}, buena parte de la teoría en la que se
fundamentan los Algoritmos Genéticos utiliza dicho alfabeto.
En términos biológicos, el conjunto de parámetros representando un cromosoma
particular se denomina fenotipo. El fenotipo contiene la información requerida para
construir un organismo, el cual se refiere como genotipo. Los mismos términos se
utilizan en el campo de los Algoritmos Genéticos. La adaptación al problema de un
individuo depende de la evaluación del genotipo. Esta última puede inferirse a partir
del fenotipo, es decir puede ser computada a partir del cromosoma, usando la
función de evaluación. La función de adaptación debe ser diseñada para cada
problema de manera específica. Dado un cromosoma particular, la función de
adaptación le asigna un número real, que se supone refleja el nivel de adaptación
al problema del individuo representado por el cromosoma. Durante la fase
reproductiva se seleccionan los individuos de la población para cruzarse y producir
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104
descendientes, que constituirán, una vez mutados, la siguiente generación de
individuos.
La selección de padres se efectúa al azar usando un procedimiento que favorezca
a los individuos mejor adaptados, ya que a cada individuo se le asigna una
probabilidad de ser seleccionado que es proporcional a su función de adaptación.
Este procedimiento se dice que está basado en la ruleta sesgada. Según dicho
esquema, los individuos bien adaptados se escogerán probablemente varias veces
por generación, mientras que los pobremente adaptados al problema, no se
escogerán más que de vez en cuando. Una vez seleccionados dos padres, sus
cromosomas se combinan, utilizando habitualmente los operadores de cruce y
mutación. Las formas básicas de dichos operadores se describen a continuación.
El operador de cruce, coge dos padres seleccionados y corta sus ristras de
cromosomas en una posición escogida al azar, para producir dos subristras iniciales
y dos subristras finales. Después se intercambian las subristras finales,
produciéndose dos nuevos cromosomas completos (véase la Figura 1). Ambos
descendientes heredan genes de cada uno de los padres. Este operador se conoce
como operador de cruce basado en un punto.
Figura1.Operadordecrucebasadoenunpunto(DeJong1975)
DESARROLLO
Matriz de datos
Para obtener la solución del problema se tomaron como referencia datos que se
han recabado previamente a este sistema, entre los cuales se encuentran los
clientes y el centro de distribución, que se encuentran dispersos geográficamente y
Puntodecruce Puntodecruce
Padres 1010001110 0011010010
Descendientes 1010010010 0011001110
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dos vehículos para realizar la entrega de producto en las rutas que se buscan
determinar.
Figura2.Mapadelalocalidaddondeserealizalaentregadeproducto
Para la distribución de producto se requiere de un esquema grafico de la ubicación
de los clientes para determinar las rutas a seguir con la finalidad de minimizar
costos, para lo cual fue necesario determinar la distancia entre clientes y realizar
una matriz.
Diseño del algoritmo genético
El algoritmo propuesto determina una gama de soluciones factibles al problema de
ruteo de vehículos, lo anterior se hace mediante la búsqueda aleatoria de rutas y
determinando las medidas de desempeño de cada una, para lo cual tiene en cuenta
las variables de costo total de la ruta, recorrido máximo permitido por ruta y la
capacidad de cada vehículo programado, realizándose el diagrama de flujo
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106
Figura 3. Diagrama de flujo de Algoritmo Base
Definición de variables
Para el desarrollo del sistema se deben identificar y describir una serie de variables
que son importantes para que se logre implementar el algoritmo genético, dichas
variables pueden ser manipuladas a través de un lenguaje de programación Visual
Basic y un gestor de base de datos (Access), ver tabla 1.
ID_cliente Identificador del cliente
Demanda Cantidad de producto del cliente
Transporte Medio por el cual se va a trasladar el producto
Formulario Es la ventana que da lugar a la interfaz de usuario. Es
la ventana que se personalizará, se colocan otros
objetos o controles como etiquetas, controles de texto,
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107
botones, etc. y por supuesto el código necesario de
nuestro programa
Módulos Se utiliza para crear fragmentos de código
independiente del formulario.
Menú Visualiza las órdenes que se utilizan para desarrollar,
probar y archivar una aplicación
Proyecto Es una colección de archivos relacionados o
programas, que se integran para crear en su conjunto
una aplicación completa.
Caja de herramientas Provee de un conjunto de herramientas que permiten
colocar los controles en el formulario durante el diseño
del proyecto. Ventana de proyecto.
Objeto Es una entidad que tiene asociado un conjunto de
métodos, eventos y propiedades. Los formularios y
controladores de Visual Basic son objetos que exponen
sus propios métodos, propiedades y eventos.
Evento Es una acción que sucede en un objeto, decimos
también que es un proceso que ocurre en un momento
no determinado causando una respuesta por parte de
un objeto. Los objetos están atentos a cualquier evento
que ocurra en u entorno o dentro de ellos mismos.
Asistentes Son cuadros de diálogo que automatizan tareas
basándose en preguntas y respuestas
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Compilador Es un sistema que convierte el programa que usted
escribió en una aplicación que la computadora pueda
ejecutar
Método Son funciones internas de un determinado objeto que
permite realizar funciones sobre él o sobre otro objeto.
Se le conoce como aquello que el objeto puede hacer
Tabla1.Variables
Desarrollo del sistema
Para implementar el algoritmo genético para el problema de ruteo de vehículos se
procede a realizar la codificación de este, en el lenguaje de programación Visual
Basic en conjunto con un gestor de base de datos Access.
El sistema se desarrolló de tal forma que frente a un visor le sea comprensible y
flexible para su interpretación; está conformado por la implementación de un
algoritmo genético y otras tareas con sus respectivas funciones como son:
1. Administración de usuarios
2. Datos:
• Clientes:
ü Insertar clientes
ü Eliminar clientes
• Demanda:
ü Modificar demanda
• Modificar distancias
• Generar Ruta
3. Empresa:
• Vehículos: capacidad del tanque de gasolina, placas del carro, color,
modelo.
4. Informes: Reporte de rutas
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Clientes
En este menú se abre un campo “Id Cliente”, es importante tener en cuenta que no
se puede repetir con los que están ya ingresados; posteriormente se solicita su
“nombre”, “Direccion”, “Telefono”, “E-mail”, “Distancia Empresa- Cliente” este ultimo
marca la distancia en kms. Aquí también podrás “Guardar”, “Modificar”, “Eliminar”.
Al dar la opción Guardar te permite agregar a más clientes, con respecto a los que
ya están ingresados en la Base Datos, te permite buscarlos por nombre (ver figura
4).
Figura4.InterfacedeClientes
Demanda
A continuación, se muestra “Id Demanda” donde nos solicita la siguiente información
“Cliente”, “cantidad del producto” y “Fecha de entrega”. Aquí también podrás
“Guardar”, “Modificar”, “Eliminar”. Al dar la opción Guardar te permite agregar a más
clientes, con respecto a los que ya están ingresados en la Base Datos, te permite
buscarlos por nombre, como se muestra en la figura 5.
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Figura5.InterfacedelaDemandadelosproductos
Rutas
De acuerdo a la información ya ingresada a nuestra base de datos podemos generar
rutas. El menú rutas (figura 6), se ejecuta el código responsable de generar las
búsquedas, el cual consiste básicamente en: generar combinaciones con los
clientes y optar de menor a mayor distancia, y el sistema va eligiendo las rutas más
cortas, es decir el cliente más próximo; una vez que esto se genera se decide si es
una ruta posible de usar ya que debe cumplir con la restricción de la demanda total
ya que debe ser menor a la capacidad del vehículo y cumplir requisitos que uno
requiere y anexe al sistema en la base de datos de Vehículos, una vez que una
ruta se genera, el proceso se vuelve a realizar, hasta que se terminen los clientes,
ya que cada vez que se toma una ruta como óptima estos elementos se van
eliminando para evitar que se cicle el sistema. Cuando no hay clientes que visitar el
proceso ha terminado.
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Figura6.InterfaceparaGenerarRutas
Trasporte
Este campo es parte fundamental para nuestra base de datos, ya que los vehículos
que integren a la distribución, sean los más aptos de acuerdo a la siguiente
información que es “Placa de carro”, “modelo”, “capacidad de tanque”, “consumo de
gasolina por kilómetro” y “días que circula”, ver figura 7.
Figura7.InterfacedeTransporte
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Informe Final
Una vez desarrollado todo el sistema y generada la base de datos de acuerdo a un
cierto número de clientes se obtuvo el informe que se muestra en la figura 8.
Figura8.InformefinalderuteodevehículosmedianteelmétododeAG
CONCLUSIONES
En el mundo de los negocios donde se busca incansablemente elevar los niveles
de productividad (eficiencia y eficacia simultáneas), la logística entendida como la
rama del conocimiento dedicada a la gestión de la cadena cliente-proveedor, ha
demostrado su bondad para mejorar los niveles de servicio al cliente basados en el
aumento de la calidad, la disminución de costos y reducción de los plazos de
entrega, principalmente. Aunque la logística comprende muchos tópicos, en la
actualidad resulta de interés resolver el problema de despacho de bienes a los
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clientes, para ello se han utilizado técnicas basadas en las heurísticas conocidas
como los algoritmos de ruteo, sin embargo, este tipo de solución, aunque sea simple
suele ser impracticable cuando la magnitud de los nodos (puntos de destino) es
grande.
Los algoritmos genéticos permiten dar respuesta a uno de los inconvenientes más
complicados presentados en la Investigación de Operaciones, resolver los
problemas de solución combinatoria. Estas búsquedas se basan en la teoría de
supervivencia y mejoramiento de las especies, donde estas son ubicadas en los
vectores solución.
Para atender adecuadamente a los algoritmos genéticos se recomienda que los
datos de entrada sean adecuados, esto es que las distancias sean reales, las
capacidades de los medios y los demás atributos como volumen, peso y costo.
Posteriormente, se debe considerar un número de especies a generar y que en
cualquier caso no deben ser inferiores a 50, así como rutinas de crossover y de
mutación consistentes con el tipo de problema a resolver.
Nuestro método de búsqueda de la ruta más optima, nos lleva a encontrarnos con
variables que afectan el proceso, factores impredecibles a la experiencia empírica
de los operarios de las unidades de reparto, variables que son no visibles a pesar
de sus años de operar y conocer los caminos que llevan a los clientes.
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REFERENCIAS
J.T. Alander (1992). On optimal population size of genetic algorithms. Proceedings
CompEuro 1992, Computer Systems and Software Engineering, 6th Annual
European Computer Conference, pp. 65-70.
M.F. Bramlette (1991). Initialization, mutation and selection methods in genetic
algorithms for function optimization. Proceedings of the Fourth International
Conference on Genetic Algorithms, pp.100-107.
A.E. Eiben, E.H.L. Aarts, K.M. Van Hee (1990). Global convergence of genetic
algorithms: An infinite Markov chain analysis. Computing Science Notes, Eindhoven
University of Technology, The Netherlands.
C. Reeves (1993). Modern Heuristic Techniques for Combinatorial Problems,
Blackwell Scientific Publications.
J. Stender (1993). Parallel Genetic Algorithms: Theory and Applications, IOS Press.
D. Whitley, T. Starkweather, D. Shaner (1991). The traveling salesman and
sequence scheduling: Quality solutions using genetic edge recombination, en Davis,
L. (ed.) Handbook of Genetic Algorithms, Van Nostrand Reinhold, New York, 350-
372.
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“ESTANDARIZACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE
CORAZONES, APLICANDO LA TÉCNICA COLD BOX”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1, GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
La estandarización de procesos, hoy en día es una herramienta que genera una
ventaja competitiva para muchas organizaciones. Las exigencias que impone el
mercado globalizado, han hecho cambiar la visión del mundo y de los negocios.
Provocando una enorme presión sobre las mismas, a tal grado que deben
flexibilizarse y encontrar nuevos mecanismos para afrontar las presiones, e innovar.
La presente investigación, busca implementar la estandarización para la fabricación
de corazones que pueda mejorar la productividad en base a la producción de la
maquina corazonera, aplicando la técnica Cold Box, contribuyendo así al
crecimiento de esta organización.
Por tanto, si se desea obtener resultados consistentes es necesario estandarizar las
condiciones de trabajo incluyendo:
• Materiales, maquinaria, equipo.
• Métodos y procedimientos de trabajo
• Conocimiento y habilidad del personal.
Para lograrlo es necesario analizar el proceso productivo a través de la recopilación
de datos estadísticos que muestren el estado actual del proceso, así como la
cantidad y calidad de materia prima que debe ser suministrada a la maquina
corazonera acorde a la elaboración de las piezas según el catalogo.
1 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán, [email protected] 2 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán; [email protected]
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Considerando lo anterior, se espera identificar aspectos importantes que permitan
por medio de la investigación, realizar diagnósticos que ayuden a identificar las
fallas presentes, diseñar mejoras y estrategias que ayuden a cumplir el objetivo.
El beneficio de crear una estrategia de estandarización es lograr que el personal
sea eficiente y competitivo basándose en el conocimiento acerca del proceso así
como las diferentes actividades u operaciones que se realizan para trasformar la
materia prima en producto terminado y de esta manera facilitar su capacitación.
Reduciendo en cantidad considerable los desperdicios de producción que le quitan
valor al producto logrando. Logrando de esta manera la optimización de los recursos
y el cumpliendo de la calidad que el cliente necesita.
ABSTRACT
The standardization of processes, today is a tool that generates a competitive
advantage for many organizations. The demands imposed by the globalized market
have changed the vision of the world and of business. By causing enormous
pressure on them, to the extent that they need to be flexible and find new
mechanisms to deal with pressures, and to innovate.
The present research seeks to implement the standardization for the manufacture of
cores that can improve productivity based on the production of the heart machine,
applying the Cold Box technique, thus contributing to the growth of this organization.
Therefore, if consistent results are to be obtained it is necessary to standardize the
working conditions including:
• Materials, machinery, equipment.
• Methods and working procedures
• Knowledge and skill of the staff.
To achieve this, it is necessary to analyze the production process through the
collection of statistical data showing the current state of the process, as well as the
quantity and quality of raw material that must be supplied to the heart machine
according to the production of the pieces according to the Catalogue.
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Considering the above, it is hoped to identify important aspects that allow through
the investigation, make diagnoses that help to identify the present failures, design
improvements and strategies that help to reach the objective.
The benefit of creating a standardization strategy is to make the personnel efficient
and competitive based on the knowledge about the process as well as the different
activities or operations that are carried out to transform the raw material into finished
product and thus facilitate its training. Reducing in considerable quantity the
productive waste that takes value to the product achieving. Achieving this way the
optimization of the resources and the fulfillment of the quality that the client needs.
Palabras clave: Cold Box, Estandarización, Tiempo improductivo, Eficiencia.
INTRODUCCIÓN
La fundición ha existido desde tiempo atrás. Una gran variedad de métodos y
procesos de moldeo y fundición han sido desarrollados a través del tiempo. Existe
una gran variedad de materiales que se pueden utilizar para la fabricación de los
moldes como lo son: arena, metales y polímeros. (Echeverría, 2000). El moldeo en
arena es uno de los procesos de mayor versatilidad, el cual posee un gran número
de diseños en cuestión de tamaño, formas y calidad del producto. En dicho proceso
son diferentes arenas las que pueden ser utilizadas; sílica, zirconio, olivita o cromita.
Cabe mencionar que las más utilizadas para fundiciones de aluminio son la sílica y
zirconio. El moldeo de arena para corazones puede ser clasificado por procesos de
curado como:
• Caja fría
• No cocido
• Caja caliente
A continuación se describirá solamente dicho proceso desde el punto de vista caja
fría.
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Moldeo de arena mediante el Proceso de caja fría
Este proceso implica el curado del sistema arena-resina, a temperatura ambiente
acelerado por un catalizador en estado de vapor o gas que difunde a través de la
arena.
En los procesos de caja fría, el curado se realiza por medio del contacto de un
catalizador vaporizado, este proceso realiza un curado del corazón a temperatura
ambiente. Para este tipo de proceso la arena es revertida con dos reactivos que
forman una resina al ser curada ya sea por procesos de catalización o térmicos, es
convertida en un plástico solido que cubre la arena y mantiene su forma durante el
vaciado.
Control de la arena en el proceso de caja fría (Cold Box)
El control de la arena es imprescindible en el moldeo de corazones ya que esta
representa hasta un 99% de la mezcla. Las principales características a controlar
en la arena en el proceso de caja fría son:
• Forma de la partícula
• Granulometría
• Temperatura
• Humedad
• PH y la demanda de acido
Maquinaria Cold Box U-150
Características
La operación en la Maquinaria Cold Box U-150 es simple, segura y económica ya
que el ciclo es completamente automático.
El modelo U-150 de Shalco ofrece una nueva dimensión en las máquinas
corazonera para arena sílica. Esta máquina es lo suficientemente compacta para
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caber prácticamente en cualquier área de producción y cubre las necesidades para
corazones (machos) y moldes pequeños y medianos de la más alta calidad. Ofrece
la misma velocidad y precisión que se encuentran en grandes máquinas Shalco
pero con la economía y conveniencia de una máquina pequeña.
La U-150, al igual que todos los modelos Shalco, está respaldado por la experiencia
de SHALCO SYSTEMS, su ingeniería, y organizaciones de servicio y manufactura.
Capacidad
La capacidad y características de la máquina para fabricar corazones medinate la
técnica Cold Box se presentan en la tabla 1.
Tabla1.CapacidadesdemaquinariaU-150
Proceso de caja fría (Caja Fría)
En la figura 1 se muestra la fabricación de corazones por el proceso de caja fría.
Donde la mezcla arena-resina proveniente del magazine es introducida a la caja de
corazones a través de las boquillas de soplo. En la etapa de gaseo (figura 2b) el gas
catalizador se introduce mediante del inyector dentro del herramental causando el
curado del corazón. Posteriormente en el proceso de purgado se suministra una
corriente de aire que asegura la correcta penetración del catalizador en el corazón,
así como el purgado del exceso de catalizador (figura 2c). En la cuarta etapa del
proceso ocurre la extracción del corazón del herramental (Urquijo, 1993).
COMPONENTE CAPACIDADControlador PLC convencional dispositivo eléctrico La potencia de calefacción (kw) De acuerdo con el tamaño del molde para seleccionarModo de funcionamiento Manual/círculo único autoDimensión del esquema (mm) 1180 × 1000 × 2380El tamaño máximo de molde (mm) 700 × 700La capacidad de disparo de arena (kg) 15El Max. distancia entre plantilla 580mm Capacidad del mezclador (kg) 350Capacidad de la tolva(kg) 300Tiempo ciclo de operación(seg) 70
MAQUINARIA U-150 DE SHALCO
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Figura1.Etapasenelprocesodellenadodecajafría.
El proceso para la Fabricación de corazones
Este tipo de proceso es utilizado en su mayoría por las industrias de fundición por
el bajo costo que representa ser un proceso elaborado en frio.
A continuación se describen los pasos a seguir para la elaboración de corazones en
maquina Cold Box (Tabla 2).
Descripción de las actividades
1 Llenar el carro transportador de arena sílica
2 Agregar resina parte I al mezclador que contiene arena sílica
3 Agregar resina parte II a la mezcla de arena y parte I
4 Supervisar el tiempo de mezclado
5 Transportar la mezcla de arena con resina parte I y parte II a la tolva de
la máquina corazonera
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6 Colocar la máquina en posición manual para iniciar el ciclo
7 Eliminar con aire a presión los residuos de arena sobre la placa
8 Checar botador por botador
9 Aplicar separador metal cleaner la parte superior e interior de la caja
corazón y retirar el sobrante
10 Posicionar en el tablero el selector en modo manual
11 Abrir compuerta de la tolva para la alimentación con arena
12 Oprimir el botón de arranque
13 Esperar que la máquina termine su tiempo de operación
14 Cerrar el llenado de arena
15 La caja corazón se abre y se retiran los corazones del molde
16 Realiza el sopleteado de la caja para retirar los residuos de arena
17 Finalmente se toman y colocan los corazones en las mesas de rebabeo
Tabla2.Pasosaseguirparalaelaboracióndecorazones
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Herramientas para lograr una estandarización
Diagrama de Pareto
Herramienta que sirve para determinar el orden de importancia de las causas de un
efecto determinado; en otras palabras, proporciona información sobre las causas
más importantes que provocan un problema. Es una gráfica de barras combinada
con una curva de tipo creciente que indica el porcentaje que representan los datos
graficados en las barras.1
Elaboración del Diagrama de Pareto
Los pasos a seguir para la elaboración de un diagrama de Pareto son.
• Seleccionar los datos que se van a analizar, así como el periodo de tiempo
al que se refieren dichos datos.
• Agrupar los datos por categorías, de acuerdo con un criterio determinado.
• Tabular los datos.
Estudio de Tiempos
El ciclo de tiempo del trabajo puede aumentar a causa de un mal diseño del
producto, un mal funcionamiento del proceso o por tiempo improductivo imputable
a la dirección o a los trabajadores. Mediante el Estudio de Métodos se logra
minimizar la cantidad de trabajo, eliminar los movimientos innecesarios así como
sustituyendo métodos. En este sentido, la medición del trabajo, sirve para investigar,
minimizar y eliminar el tiempo improductivo, es decir, el tiempo durante el cual no
se genera valor agregado. Además de ser una herramienta invaluable del costeo de
las operaciones.
Usos de la Medición del Trabajo
De manera convencional, un Ingeniero Industrial aplica técnicas de medición del
trabajo. En el proceso de fijación de los tiempos estándar quizá sea necesario
emplear la medición para:
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• Comparar la eficacia de varios métodos, los cuales en igualdad de
condiciones el que requiera de menor tiempo de ejecución será el óptimo.
• Repartir el trabajo dentro de los equipos, con ayuda de diagramas de
actividades múltiples. Con el objetivo de efectuar un balance de los procesos.
• Determinar el número de máquinas que puede atender un operario.
Las etapas necesarias para efectuar sistemáticamente la medición del trabajo se
presentan en la tabla 3.
SELECCIONAR El trabajo que va a ser objeto de estudio.
REGISTRAR Todos los datos relativos a las circunstancias en que se realiza el trabajo, a los métodos y a los elementos de actividad que suponen.
EXAMINAR
Los datos registrados y el detalle de los elementos con sentido crítico para verificar si se utilizan los métodos y movimientos más eficaces, y separar los elementos improductivos o extraños de los productivos.
MEDIR La cantidad de trabajo de cada elemento, expresándola en tiempo, mediante la técnica más apropiada de medición del trabajo.
COMPILAR El tiempo estándar de la operación previendo, en caso de estudio de tiempos con cronómetro, suplementos para breves descansos, necesidades personales, etc.
DEFINIR
Con precisión la serie de actividades y el método de operación a los que corresponde el tiempo computado y notificar que ese será el tiempo estándar para las actividades y métodos especificados.
Tabla3.-Etapasnecesariasparaefectuarsistemáticamentelamedicióndeltrabajo.
Por lo tanto, la elaboración de un diagrama de proceso de la fabricación de
corazones mediante la técnica Cold Box que tiene como objetivo analizar la
secuencia de pasos a seguir en la trasformación de materia prima a producto
terminado con su respectivo tiempo, distancia y capacidad obtenidos con la ayuda
de un cronómetro así como el análisis de la situación actual en la que se encuentra
el proceso, nos permitirá identificar la problemática más frecuente que genera
tiempos improductivos en dicho proceso.
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Por otra parte, se tiene contemplado aplicar el diagrama de Pareto para representar
claramente el comportamiento de los Tiempos Improductivos en dicho proceso.
Mediante el diagrama de Pareto se pueden detectar las fallas que tienen más
relevancia a través de la aplicación del principio de Pareto (pocos vitales, muchos
triviales) que dice que hay muchas soluciones sin importancia frente a solo una con
amplio impacto. El diagrama de Pareto comprende datos reales recopilados de los
registros en los meses de Julio, Agosto y Septiembre, promediados ambos para
obtener un solo porcentaje.
DESARROLLO
Para el desarrollo de la metodología se procede a elaborar un diagrama de flujo de
las actividades a realizar para la estandarización en el proceso Cold Box(Figura 2).
Figura2.DiagramadeFlujodeactividadesarealizarparalaEstandarizacióndelProcesoColdBox
Estas actividades, implican el análisis del diagrama de proceso de la Fabricación de
Corazones aplicando la técnica Cold Box que tiene como objetivo analizar la
secuencia de pasos a seguir para lograr obtener la trasformación de materia prima
a producto terminado con su respectivo tiempo, distancia y capacidad obtenidos con
AnalizarelProceso
Recopilaciónyanalisisde
datosEstadisticos
EstandarizaciondeMateria
Prima
EstablecerEstandaresdeProduccion,objetivosporcatalogo
Elaborarcomparativosde
estandarespropuetosyyaestablecidos
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la ayuda de un cronómetro. Así como el análisis de la situación actual en la que se
encuentra el proceso para la elaboración de corazones identificando problemáticas
más frecuentes que generan tiempos improductivos dentro del proceso,
visualizando de manera clara su comportamiento productivo utilizando un diagrama
de Pareto. Mediante el diagrama de Pareto se pueden detectar las fallas que tienen
más relevancia a través de la aplicación del principio de Pareto (pocos vitales,
muchos triviales), ya que, se dice que hay muchas soluciones sin importancia frente
a solo una con amplio impacto. Cabe mencionar que en este caso, el diagrama de
pareto comprende datos reales recopilados de los registros en los meses de Julio,
Agosto y Septiembre, promediados ambos para obtener un solo porcentaje.
RESULTADOS
Como resultado del análisis del proceso de fabricación de la elaboración de
corazones mediante la técnica Cold Box se elaboró el diagrama de proceso, mismo
que se presenta en la figura 3. En dicho esquema se observa que la actividad que
requiere más tiempo es el llenado del carro transportador de arena sílica. En tanto,
las actividades que se desarrollan en menos tiempo tienen que ver con la operación
de la máquina.
Figura3.ProcesodefabricacióndelaelaboracióndecorazonesmediantelatécnicaColdBox
Fecha:14 de Septiembre de 2016
Descripcion de las Actividades Operación Trasporte Inspeccion Demora Almacenamiento Tiempo (seg) Capacidad(kg) Distancia (m) Observaciones
1 Llenar el carro transportador de arena sílica 98 300
2 Agregar resina parte I al mezclador que contiene arena silica 25 3
3 Agregar resina parte II a la mezcla de arena y resina parte I 25 2
4 Supervizar el tiempo de mezclado 6
6 Colocar la máquina en posición manual para iniciar el ciclo 3
7 Elimininar con aire a presión los residuos de arena sobre la placa 6
8 Checar botador por botador 5
11 Abrir compuerta de la tolva para la alimentación con arena 3
12 Oprimir el botón de arranque 1
13 Esperar la máquina termine su tiempo de operación 63 El ciclo esta automatizado
14 Cerrar el llenado de arena 2
16 Realiza el sopleteado de la caja para retirar los residuos de arena 4
17Finalmente se toman y colocan los corazones en las mesas de rebabeo.
20 1.5
Tiempo Total del Proceso321 305 3.5
Elaboró:
Esthela Gabriel Matías
Revisó:
Capacidad: kg
53 2
3
3
1
Inf. General
“ESTANDARIZACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE CORAZONES, APLICANDO LA TÉCNICA COLD BOX.”
5
Trasportar la mezcla de arena con resina parte I y parte II a la tolva de la máquina corazonera
Tiempo(s): segundosDistancia(s): metros
9Aplicar separador metal cleaner la parte superior e inferior de la caja corazón y retirar el sobrante
Posicionar en el tablero el selector en modo manual 10
15 La caja corazón se abre y se retiran los corazones del molde
Operación
Transporte
Almacenamiento
Inspeccion
Demoras
Ing. Victor Manuel de la Crúz Vera
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Como resultado del análisis del proceso de fabricación en el área de corazones, se
identificaron las siguientes actividades con oportunidad de mejora.
P1 Falta de control en cantidad de Materia Prima a suministrar para la fabricación
de corazones.
P2 Incumplimiento en cantidad de piezas a elaborar por catálogo, hora, turno.
P3 No existe un monitoreo continuo en cuanto al tiempo productivo e improductivo
del personal y maquinaria.
P4 Se experimentan pérdidas de eficiencia en la maquinaria puesto que cuando
falla se realizan reparaciones correctivas que podrían ser evitadas.
P5 Los trabajadores conocen únicamente su operación lo que genera que el
conocimiento específico de cada uno sea imprescindible para el buen
desempeño del área productiva.
P6 Falta de asignación formal del área de producto terminado.
P7 Limpieza en maquinaria.
Tabla4.Fallasdetectadaseneláreadecorazones
Se debe considerar, que las circunstancias anteriormente mencionadas son
cotidianas en el trascurso de la elaboración de corazones, siendo algunas drásticas
para aumentar los niveles de rechazo de las piezas (Tabla 4).
Por otra parte, en la tabla 5, se muestra un conteo del total de operaciones
realizadas, tiempos y distancias.
Numero Tiempo Distancia Operación 12 171 segundos Inspección 2 11 segundos Almacenamiento Trasporte 2 73 segundos 3.5 metros Demora 1 63 segundos Total 15 321 segundos 3.5 metros
Tabla5.Operacioneseneláreadecorazones
Se observa que en su mayoria, las actividades a realizar parten de la inspección de
la materia prima hasta el tiempo de operación de la máquina para logar el producto
terminado. Dando como resultante un tiempo total de operacion de 321 segundos
equivalentes a 0.09 hrs de operación.
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127
Es importante identificar los tres factores de estudio dentro de esta investigación;
• Tiempos improductivos
• Eficiencia por turno
• Especificación de materia prima
Con respecto al comportamiento del tiempo improductivo, se procedió a recabar
información que muestre la eficiencia del proceso de fabricación de corazones. Se
recopilaron los datos estadísticos registrados y obtenidos al final de cada mes
siendo julio, agosto y septiembre el periodo de estudio. Los tiempos improductivos
son registros de las problemáticas que se presentan en el proceso de fabricación
de corazones tales como;
Tabla6.Problemáticasquesepresentanenelprocesodefabricacióndecorazones
El Tiempo improductivo está conformado por fallas que afectan la productividad de
los moldes y generan a su vez pérdida de tiempo que no agregan valor al producto
(ver tabla 6). El monitoreo se realiza por día, minutos trabajados por turno sumados
y promediados en horas por mes.
En la tabla 7, se presenta la información obtenida del análisis de los tiempos
improductivos del mes de Julio de 2016
FM FALLADEMAQUINACH CAMBIODEHERRAMENTALAH AJUSTEDEHERRAMENTALFE FALTADEENERGIAELECTRICAPA PRESIONDEAIREPH PREPARACIONDEHERRAMENTALAL AJUSTEDELEVAS
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Fallas Tiempo/h % FM Falla de máquina 27 5.30% CH Cambio de herramental 15 2.82% AH Ajuste de herramental 24 4.57% FE Falta de energía eléctrica 1 0.21% PA Presión de aire 0 0.06% PH Preparación de herramental 1 0.13% AL Ajuste de levas 51 9.79% Total 137 26.57%
Tabla 7. Tiempo improductivo del mes de Julio de 2016
El comportamiento del Tiempo Improductivo registrado en el mes de Julio puede
visualizarse con la ayuda de la gráfica de barras (Figura 4).
Se realizó el mismo análisis en los meses agosto y septiembre. A continuación se
presenta el resumen de los resultados en el la tabla 8. En esta tabla, se promedió
el total de horas por mes (Julio, Agosto y Septiembre), así como las
correspondientes horas asociadas a cada falla por mes. Obteniendo un promedio
total de 29% correspondiente a fallas que generan tiempo improductivo durante los
tres meses, siendo las más relevantes; falla de la máquina (FM) y ajuste de
levas(AL) mostrando un alto porcentaje que no agrega valor al producto.
0
10
20
30
40
50
60
FALLADE
MAQ
UINA
CAMBIODEHE
RRAM
ENTA
L
AJUS
TEDEHE
RRAM
ENTA
L
FALTADE
ENE
RGIA
ELEC
TRICA
PRESIONDE
AIRE
PREP
ARAC
IONDE
HE
RRAM
ENTA
L
AJUS
TEDELEVA
S
FM CH AH FE PA PH AL
HRS
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Tabla 8. Tiempo improductivo en los meses Julio, Agosto y Septiembre.
Por otra parte, En la figura 5, se visualiza el comportamiento del origen del tiempo
improductivo en estos tres meses.
Figura 5. Promedio de Tiempo Improductivo registrado en los meses Julio, Agosto y Septiembre.
Con la ayuda de los datos obtenidos anteriormente, se optó por realizar un análisis
de Pareto que demuestre el comportamiento del Tiempo Improductivo dentro del
proceso de la Fabricación de corazones (Tabla 9).
JUL AGOSTO SEPTIEMBRE TOTAL517 543 598 1658
HRS %FM FALLA DE MAQUINA 202 12%CH CAMBIO DE HERRAMENTAL 47 3%AH AJUSTE DE HERRAMENTAL 37 2%FE FALTA DE ENERGIA ELECTRICA 3 0%FA FALTA DE ARENA 19 1%CA CARGA DE ARENA 4 0%PA PRESION DE AIRE 11 1%PH PREPARACION DE HERRAMENTAL 17 1%AL AJUSTE DE LEVAS 139 8%
TOTAL 479 29%
FALLAS
MESTOTAL HORAS X MES
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Tabla9.AnálisisdeParetoquedemuestreelcomportamientodelTiempoImproductivodentrodelproceso
delaFabricacióndecorazones.
El diagrama de Pareto permite conocer las fallas más vitales y las más triviales.
Es comun observar la existencia de un problema con muchas causas como es el
caso de Tiempos Improductivos presentes en la Fabricacion de corazones donde
se puede decir que el 20% de las causas resuelven el 80% del problema y el 80%
de las causas solo resuelven el 20% del problema.
Se representa a través de un diagrama de Pareto las fallas poco vitales y las más
triviales. Siendo las Fallas de la maquina (FM), Ajuste de levas (AL) y Cambio de
herramental (CH) las más sobresalientes (Figura 6).
TIPO DE ERROR Numero de Error No. Error Ac % del Total % Ac. Del TotalFM FALLA DE MAQUINA 202 202 42 42AL AJUSTE DE LEVAS 139 341 29 71CH CAMBIO DE HERRAMENTAL 47 388 10 81AH AJUSTE DE HERAMENTAL 37 425 8 89FA FALTA DE ARENA 19 444 4 93PH PREPARACION DE HERRAMENTAL 17 461 3 96PA PRESION DE AIRE 11 472 2 99FE FALTA DE ENERGIA ELECTRICA 4 476 1 99CA CARGA DE ARENA 3 479 1 100
TOTAL 479 479 100
Tipo de Error No. De Error % Acumulado FM 202 42AL 139 71CH 47 81AH 37 89FA 19 93PH 17 96PA 11 99FE 4 99CA 3 100TOTAL 479
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Figura6.DiagramadeparetodeTiempoImproductivoenelareadecorazones.
Con respecto a la eficiencia del proceso de fabricación de corazones, se recopilo
informacion veridica de las eficiencias-turno registradas en los meses de Julio,
Agosto y Septiembre. Promediadas al final para obtener un solo porcentaje,
arrojando un porcentaje de 60% promedio de ambos meses.
Las eficiencias se calculan;
% Eficiencia Turno (Ef/T) = (P) / (P.ob)
Donde:
P= Cantidad de piezas registradas por hora en la hoja de control.
P.ob= Produccion Objetivo
Producción Objetivo (P.ob)= (Obj/hr) (Tt)
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132
(Obj/hr)= Cantidad asignada por producción según los estándares y la cantidad de
pedido.
Tt= 7.5 y 11.5 hrs laborables.
En la figura 7, se presenta el comportamiento de las eficiencias-turno de estos tres
meses, observando niveles críticos que van desde un 19% como el más bajo y de
un 78% en un nivel mayor ocasionados en su mayoría por la diferencia entre la
producción real y la producción objetivo y considerado estable con un promedio de
60%.
Figura7.GráficodebarrasEficiencia-turno
Analisis de la Carga de Materia Prima
La carga de Materia Prima consiste en el llenado de la tolva con arena silica, resina
parte I y resina parte II previamente mezcladas por 6 segundos. La hoja de
operacion describe las actividades a realizar para dicha carga donde se muestra un
estandar de Materia prima( Tabla 10).
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133
Materia Prima Cantidad (kg) Arena Silica 300 Resina parte I 3 Resina parte II 2 Catalizador Aminico Cantidad por tiempo de
operación de la maquina Total 305
Tabla10.TablacantidaddeMateriaPrima
Analisis del Peso real de la Carga
Para lograr Estandarizar la cantidad de arena y resinas parte I y II se inicio con el
llenado del bote utilizado para la carga de arena silica de manera que se pueda
verificar que el llenado real del carro de carga coincida con el estandar establecido
(peso del recipiente con el material) en la hoja de operación par la fabricacion de
corazones. Se procede a pesar el bote dando un peso de 26.160 kg (Figura 8).
Figura8.Pesodelboteparaelllenadodelcarrodecarga.
Despues se realiza el llenado del carro de carga. Es importante mencionar que este
carro tiene una capacidad para 315 kg. Cabe mencioanr que antes de la
estandarización, el llenado del carro de carga se realizaba empiricamente
basandose en la marca establecida por una placa fija donde han establecido los 300
kg mencionados en la hoja de operación (Figura 9).
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134
Figura9.Llenadodelcarro
Sin embargo, al final de la carga del carro se hace un conteo de 11 botes totales
agregados de 26.160 Kg, por lo tanto, la cantidad de botes da un resultado de 288
kg totales. Cuando el estandar marcado en la hoja de operación es de 300 kg por
carga (Figura 10).
Figura10.Totaldearenasilicaparaelcarrodecarga(288kg).
Como accion correctiva para lograr estandarizar la Materia Prima para la
Fabricacion de Corazones se opto por cambiar la placa que marca el tope donde
debe llegar la arena silica puesto que la capacidad que se tiene solo es de 288 kg,
se agrego la cantidad faltante de arena es decir 12 kg para obtener el total de 300
kg de Arena Silica que marca una carga completa.
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135
Peso real de Resina parte I y Resina parte II
Los pesos reales de la Resina parte I y Resina parte II coinciden con lo establecido
en la hoja de operación, donde se procedio a pesarlos y se obtuvo una cantidad de
3 kg para la resina parte I y 2 kg para la resina parte II(Figura 21).
Figura11.LlenadodeResinaparteIyResinaparteII.
En este apartado no se aplicara accion correctiva, ya que, los pesos suministrados
al mezclador junto con arena silica coinciden con lo establecido en la hoja de
operación.
Tiempo real del mezclado para la Arena Silica, Resina parte I y Resina parte II.
El tiempo real del mezclado ya esta automatizado por un controlador, es decir que
al iniciar con el ciclo ya tiene establecido apagarse al pasar los 6 minutos (Figura
12).
Figura12.Iniciodelciclodemezcladoycontroladordetiempo.
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136
Cabe mencionar que la capacidad del mezclador es de 350 kg pero solo se le
agregar 300 no solo por el hecho de ser manejado así por la hoja de operación, la
razón de no llevarlo hasta el tope es para lograr una mezcla homogénea que permita
la arena sílica se pueda mezclar en su totalidad con ambas resinas y se eviten
grumos al ser vaciados a la tolva de la maquinaria así como realizar correctamente
el secado en las diferentes piezas a elaborar.
Es importante mencionar que estas modificaciones al proceso de fabricación de
corazones mediante la técnica Cold Box tienen efecto en diferentes indicadores de
la empresa; para establecer estándares de producción, en la determinación de
pesos de las piezas fabricadas, en el estudio de tiempos y movimientos para el
resanado de piezas en maquina Cold Box así como para establecer el plan de
mantenimiento preventivo de la maquina Cold Box. En este sentido, esta
investigación se ha complementado con diferentes técnicas asociadas a dichas
actividades. Cabe mencionar, que debido a la extensión del escrito no se
presentaran dichos estudios. Sin embargo, el resultado final de las modificaciones
planteadas en este trabajo representó un incremento de la productividad de un 60%
a un 87% dentro de esta área, reduciendo tiempos que no le agregan valor al
producto y que por ende se veía reflejado en su porcentaje del tiempo improductivo,
observando una disminución del 29% a un 12% después de la implementación de
estándares justificados en tiempos reales de operación.
CONCLUSIONES
La estandarización para la Fabricación de corazones aplicando la técnica Cold Box
permitió generar un control estratégico tanto en la manera de trabajar como en los
límites de producción que deben existir. Dar el seguimiento correspondiente es de
suma importancia para que los estándares funcionen de la manera correcta en la
fabricación de cada catálogo.
Se incrementó la productividad de un 60% a un 87% dentro de esta área y se redujo
el tiempo improductivo, el cual, se veía reflejado en su porcentaje de ineficiencia de
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
137
un 29% a un 12% después de la implementación de estándares justificados en
tiempos reales de operación.
A su vez el trabajo se vio reflejado en los resultados obtenidos después de la
implementación del mantenimiento preventivo realizado a la maquina Cold Box que
funge como la principal actividad para lograr productos terminados dentro del área
de Fundición y Galvanizado.
Es importante mencionar que se debe dar seguimiento y monitoreo a estos
estándares propuestos para lograr que se cumplan al 100% y continúen agregando
valor a los productos.
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138
REFERENCIAS
Introducción a la Ingeniería Industrial. (2014), Gabriel Baca, Margarita Cruz V., Isidro
Marco Antonio Cristóbal V., Gabriel Baca C., Juan Carlos Gutiérrez M., Arturo A.
Pacheco E., Ángel E. Rivera G., Igor A. Rivera G., María G. Obregón S. Segunda
edición, México,
Ferrosas" (Vol. 1). (1993). Canada: Urquijo.
Chaparro, S. P. (2016). “El proceso CO2” (Vol. 1). Canada: Edison.
Echeverría, L. A. (23 de Junio de 2000). “estandarización de los procesos”.
En L. E. Serna, “tecnologias de la industria” (pág. 500). Colombia.
Urquijo. (1992). “Minimizacion de arena”. España: Levinson.
Urquijo, J. L. (s.f.). "Msntenimiento predictivo y preventivo". Vasco: IHOBE, S.A.
Weffer, N., & Bracho, M. (2009). A.B.A.T.I.R: “un modelo de resiliencia en las
organizaciones humanas”. Negotium, pp. 44-62.
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139
“DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE LA LOGÍSTICA
EN EL EMPAQUE RETORNABLE CON CLIENTES Y
PROVEEDORES”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1, GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
El trabajo desarrollado consiste en implementar un sistema de control para
contenedores de producto terminado tanto plástico como cartón, realizando un plan
de trabajo para los empleados de limpieza de empaque, que se encargaran de dar
mantenimiento a los contenedores para que no afecten a las líneas de producción
por falta de empaque y que dañen las piezas por la suciedad de los contenedores,
lo que causa que lleguen quejas por parte de los clientes, problemática que se tiene
es con respecto a las etiquetas pasadas, ya que los clientes retornan el empaque
sin quitárselas y así se pasaban a producción pensando que eran las etiquetas
correctas y cuando se inspeccionaban al 100% se daban cuenta que no eran las
correctas y por ende levantaban un reporte al área de empaque y retrasaban él
envió del lote.
Se utilizó la metodología de 5´s, ya que otorga grandes beneficios para poder
disminuir esta problemática en cuanto al empaque retornable, ya que es muy
importante para los requerimientos del cliente lograr satisfacción de ellos,
obteniendo la disminución de esta problemática permitiendo además la participación
activa de la organización en el mercado del ramo automotriz.
Por lo que es de vital importancia apreciar que para obtener resultados es llevar el
control de los empaques y el debido mantenimiento de los mismos, que estén
organizados en cuanto a números de parte y cubrir el abastecimiento a producción.
1 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlá[email protected] 2 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán; [email protected]
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140
ABSTRACT
The work developed consists of implementing a control system for containers of
finished product, both plastic and cardboard, making a work plan for the employees
of cleaning of packaging, who will be in charge of maintaining the containers so that
they do not affect the lines of production due to lack of packaging and that damage
the pieces by the dirt of the containers, which causes that they arrive complaints by
the customers, problematic one is is with respect to the past labels, since the
customers return the packaging without removing them and thus they went to
production thinking that they were the correct labels and when they were inspected
to 100% they realized that they were not the correct ones and therefore they raised
a report to the packing area and delayed it sent of the lot.
The methodology of 5's was used, since it grants great benefits to be able to reduce
this problem in terms of returnable packaging, since it is very important for the
customer's requirements to achieve satisfaction of them, obtaining a reduction of this
problem and also allowing participation active of the organization in the market of
the automotive branch.
Therefore it is of vital importance to appreciate that to obtain results is to take control
of the packaging and the proper maintenance of the same, that are organized in
terms of part numbers and cover the supply to production.
Palabras clave: Estandarización, Inventario ABC, 5´s
INTRODUCCIÓN
Antecedentes del empaque
El término empaque se refiere a todos los recipientes en los que los productos son
envasados para su venta al consumidor. Cuando nuestros ancestros empiezan a
valorar sus bienes, la necesidad de protegerlos los lleva a usar jícaras, pieles de
animales y hojas como envoltorios. Es así como nace el empaque.
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141
En el siglo XVII los curanderos empiezan a empaquetar su mercancía en envoltorios
de papel grabados con sus firmas y las tabaquerías utilizan empaques impresos
para sus productos.
Para finales del siglo XVIII los empaques eran grabados artesanalmente en
imprentas de madera con papel hecho a mano. Ya entonces era posible encontrar
en el mercado productos como cerveza embotellada, condimentos y ungüentos en
bote y sobres de papel para tabaco y té. Hacia 1798 inicia la industria del empaque
en América. En ese entonces se empezaban a utilizar la máquina para hacer papel
y la litografía.
A principios del siglo XIX los ferrocarriles y los barcos de vapor trasatlánticos
facilitaron el desplazamiento de mercancías desde lugares remotos. Ello se tradujo
en la posibilidad de que las familias trabajadoras pudieran comprar grandes
cantidades de productos a precios razonables.
La comida enlatada es un ejemplo de productos básicos cuya popularidad
trascendió a través de los siglos, gracias a que el empaque era ligero, resistente y
lo suficientemente barato para tirarlo después de usarlo.
La publicidad ha sido de gran ayuda para la industria del empaque. A finales del
siglo XIX pueden verse ilustraciones de productos en periódicos, catálogos y
carteles, en las que se muestran los empaques de la época, y se demuestra que un
envase atractivo no sólo protege el contenido; también ayuda a venderlo.
Muchos de los productos que a principios del siglo XIX eran considerados de lujo,
cien años después fueron vistos como bienes comunes. Para ese entonces, todos
los materiales básicos de los envases que hoy usamos se empleaban de manera
regular. El plástico llegó en 1912, en forma de pliegos de celofán, y revolucionó el
mundo del empaque.
EMPAQUE RETORNABLE
El contendor o conteiner es un recipiente de gran tamaño para el transporte de
mercancías en largos recorridos. Su particularidad fundamental la constituye el
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142
hecho de que permite su traslado de un medio de transporte a otro (camión, tren,
avión o barco) sin manipular ni descargar las mercancías. En la práctica, el
contenedor se llena en el punto de origen y se transporta hasta el domicilio del
cliente, constituyendo el sistema denominado “de puerta a puerta”.
Aunque existen contendores de tipos muy diversos, los más comunes son los
parale-lepipédicos, unificados de acuerdo con las normas ISO, que presentan las
siguientes características:
a) 20 pies: altura y anchura, 2,48 m; longitud, 6,055 m, y peso máximo, 20.320
kg;
b) 30 pies: altura y anchura, 2,48 m; longitud, 9,125 m, y peso máximo, 25.400
kg;
c) 40 pies: altura y anchura, 2,48 m; longitud, 12,190 m, y peso máximo, 30.480
kg.
EMPAQUE DE CARTÓN
Tradicionalmente se conoce como caja a aquel recipiente que generalmente ostenta
una forma de prisma rectangular y que tiene una abertura que se cubre con una
tapa que puede estar unida o separada de la mencionada. Aunque claro, hoy en día
y como consecuencia de las diferentes necesidades y demandas de las personas
no existe una universalidad en cuanto a la forma de una caja, por esto es que
recipientes descubiertos sin tapa, así como algunos embalajes, se los denomina
también cajas.
La caja es un elemento que todo el mundo sin excepción alguna vez en la vida ha
usado para guardar, conservar, trasladar, agrupar y proteger cualquier tipo de
objetos personales o mercancías.
Por ejemplo, cuando nos mudamos de casa, es casi ley que además de los
canastos, utilicemos cajas para transportar, adornos, libros, vajilla, ropa y cualquier
otro tipo de pertenencia personal.
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143
Tanto el material con el cual está fabricada la caja, como el contenido que se le
colocará a la misma, nos dirá cuál es la mejor caja a utilizar en cada caso particular.
Las cajas de madera suelen destinarse a alojar productos denominados de alta
gama, como ser vinos de mucha calidad o para la protección de aquellas cosas
frágiles y pesadas como motores, maquinarias, muebles, pequeños vehículos, entre
otros.
Las cajas de plástico, por su lado, suelen ser las más utilizadas por el sector agrícola
para la conservación y transporte de sus producciones. La caja de cartón ondulado
o corrugado es la más utilizada en el transporte de mercancías. La caja metálica es
aquella que más se utiliza en los llamados mercados de elites como pueden ser las
joyas, en tanto, la industria pesada, utiliza las cajas metálicas pero de gran volumen
y dimensiones. Y finalmente aquellas denominadas cartoncillos son usadas como
elemento de protección o estuche primario en sectores como alimentación,
perfumería, juguetes, detergentes, entro otros.
SISTEMAS DE INVENTARIOS
Para el caso del almacén, el inventario se conforma de bienes tangibles que se
tienen para la venta en el curso ordinario del negocio o para ser consumidos en la
producción de bienes o servicios para su posterior comercialización. Los inventarios
comprenden, además de las materias primas, productos en proceso y productos
terminados o mercancías para la venta, los materiales, repuestos y accesorios para
ser consumidos en la producción de los bienes fabricados para la venta o en la
prestación de servicios; empaques y los inventarios en tránsito (Sastra, 2009).
Dentro de la gestión de inventarios se distinguen dos sistemas de almacenamiento:
almacén caótico y almacén organizado (Rubio,2012).
a) Almacén caótico: Es un almacén organizado por ubicaciones. Se le llama
almacén caótico porque una determinada referencia de pieza puede estar
ubicada en lugares diferentes y distantes entre sí; no es un almacén
organizado en el sentido de que todas las referencias de un determinado tipo
estén en una determinada zona, sino en sentido de que, en todo momento,
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a través de un sistema de información, conocemos la ubicación de las
referencias. La gestión de almacenes caóticos es un requisito para las
empresas que necesitan optimizar al máximo su espacio efectivo y mejor el
rendimiento de su almacén.
b) Almacén organizado: La característica de este almacén viene dada porque
cada mercancía tiene un espacio definido. La mercancía puede ser
localizada fácilmente con la limitación que se desaprovecha el espacio de
almacenamiento ya que este no es ocupado por otra mercancía. El principio
básico de este tipo de almacén es que cada referencia tiene asignada una
ubicación específica. Sus características facilitan la gestión manual del
depósito y necesita pre asignación del espacio, independientemente de las
existencias.
Stock de Seguridad
Es importante considerar el desarrollo eficiente de un sistema de almacenamiento
puesto que la cadena de suministro nunca va a estar lo suficientemente controlada
y alineada como para no almacenar producto terminado y materia prima que le
permita mantener un nivel de servicio alto y poder satisfacer las necesidades del
mercado (Muñoz, 2009).
Para alcanzar este nivel de servicio la empresa debe calcular un inventario de
seguridad con las referencias de producto terminado, por lo anterior es importante
que se establezca una organización del almacén de producto terminado de manera
estructurada basándose en los principios de 5s. Con esto la empresa podrá
disminuir los pedidos sin atender y tener suficiente espacio para almacenamiento.
El stock de seguridad se considera como un modo de protección ante errores,
propios y ajenos, aleatorios o sistemáticos, presentes, pasados y futuros. Así el
stock de seguridad se convierte en el principal mecanismo de crecimiento de los
inventarios.
Existen dos cuestiones claves para cualquier cadena de suministro cuando se
planifica el nivel de sus inventarios de seguridad:
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a) ¿Cuál es el nivel apropiado de inventario de seguridad que hay que
mantener?
b) ¿Qué acciones hay que emprender para mejorar la disponibilidad de los
productos mientras que se reduce el inventario de seguridad?
Con el conocimiento de las cantidades a almacenar de producto terminado a la
empresa se le facilitará el diseño y la organización de sus inventarios, puesto que
distribuirá sus espacios de acuerdo a estas cantidades establecidas previamente.
Además de tener unos lineamientos definidos para el almacenamiento del producto
terminado con el stock de seguridad se garantiza que cuando el cliente requiere
determinado producto, lo encuentre. Pese a las limitaciones que tiene mantener el
inventario de seguridad por los costos de almacenamiento este es un principio para
crear la cultura de orden dentro del área escogida (García, 2004).
Una vez definidas las cantidades a almacenar de producto terminado, es importante
definir también de acuerdo al flujo de entrada y salida el método de inventario.
Dentro de los más conocidos se encuentran:
• FIFO (First In, First On): El primer artículo que ingresa al almacén es el
primero en salir.
• LIFO (Last In, First On: El último artículo que ingresa al almacén es el primero
en salir.
IDENTIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS CRÍTICOS DEL INVENTARIO CON LL ANÁLISIS ABC
Una organización típica mantiene miles de artículos en inventario, pero sólo un
pequeño porcentaje de ellos merecen la más cuidadosa atención y el mayor grado
de control de la gerencia. El análisis ABC es el proceso que consiste en dividir los
artículos en tres clases, de acuerdo con el valor de su consumo, de modo que los
gerentes puedan concentrar su atención en los que tengan el valor monetario más
alto. Este método es el equivalente de crear un gráfico de Pareto, excepto que se
aplica a los inventarios en vez de a los errores en los procesos. Como se observa
en la figura3, los artículos clase A generalmente representan sólo cerca de 20% del
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146
total de artículos, pero les corresponde el 80% del valor de consumo. Los artículos
clase B representan otro 30% del total, pero les corresponde únicamente el 15% del
valor de consumo. Por último, el 50% de los artículos pertenecen a la clase C y
representan apenas 5% del valor de consumo. El objetivo del análisis ABC es
identificar los niveles de inventario de los artículos clase A para que la gerencia los
controle cuidadosamente.
DESARROLLO
UTILIZACIÓN EFECTIVA DE LA MANO DE OBRA
Una buena distribución del área de trabajo debe proporcionar una efectiva utilización
de la mano de obra. Los trabajadores no deberán tener excesivo tiempo ocioso o
tener que correr grandes distancias por sus herramientas u otros suministros.
El personal deberá tener facilidades poder trasladar el empaque sucio a el área de
lavado. Su herramienta a utilizar es la hidro lavadora, jabón líquido, desengrasante,
trapos, escobas y trapeadores.
Fomentar empoderamiento del personal involucrado, a fin de promover
niveles de sinergia que faciliten el proceso de implementación
Se asignó un sublíder en el área quien apoyara a darle seguimiento a las cosas y
para informar lo que haga falta en el área, realizara inventarios de empaque a saber
si podemos cubrir los embarques de lo contrario reportarlo al cliente que no se está
retornando, informara cuánto hay de contenedores para pasarlos a línea en caso de
empaques críticos. Coordinara al personal en caso que se requiera algún trabajo
extra, ya sea revisar a las líneas que no haya alguna anomalía en los contenedores.
CAPACITACIÓN AL PERSONAL DE LIMPIEZA DE EMPAQUE.
Se realizaron las HOE (Hojas de Operación Estándar), de las operaciones de
limpieza de empaque, es un instructivo del cómo van hacer el proceso ya sea de
ensamble, empaquetado o en este caso de cómo deben lavarlos, se tiene un código
que es proporcionado por el departamento de Gestión de la Calidad para que sea
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oficial, título que sería: Operación de Limpieza de Empaque, el número de parte del
contenedor y el número de parte de la pieza que va en el empaque, las imágenes
mostrando el proceso y paso por paso explicando la operación a realizar, pasar a
firmas por el jefe de área y el coordinador de producción, que en este caso s para
cada contenedor debería de tener una HOE, pero como algunos números de partes
son parecidos en cuanto al celdado y dunnage, se juntaron en un mismo formato ya
que es el mismo procedimiento de lavado.
DIAGRAMA DE OPERACIÓN DEL PROCESO
Este diagrama describe la secuencia de operaciones, inspecciones y actividades
combinadas, relacionadas al proceso de limpieza de empaque retornable de los
diferentes números de parte. El diagrama muestra el tiempo y describe los
materiales a utilizar y el instante en que éstos intervienen en el proceso. Permitirá
el análisis de las operaciones que tienden a mejorar el método utilizado para la
ejecución del proceso de mantenimiento del empaque, lo que permite la reducción
de tiempos, para una mayor satisfacción del trabajador en su puesto de trabajo.
ACTIVIDAD CANTIDAD TIEMPO
11 10:50.3 min
1 00:53.0 seg
TOTAL 12 11:43.5 min
Tabla1.ResumendediagramadeoperacionesdelcontenedorconDunnage
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ACTIVIDAD CANTIDAD TIEMPO
10 22:37.6 min
1 01:45.9 min
TOTAL 11 24:23.5 min
Tabla2.ResumendediagramadeoperacionesdelcontenedorsinDunnage
ACTIVIDAD CANTIDAD TIEMPO
4 03:02.3 min
1 00:28.2 seg
TOTAL 5 03:30.5 min
Tabla3.ResumendediagramadeoperacionesdelcontenedorLavadoPreventivo
Implementación de las 5´S en el patio de empaque retornable
Las actividades que se realizaron fueron:
1. Se realizó un concurso de introducción y capacitación de la metodología de
5´s y la implementación del área de los patios de empaque retornable, el
curso permitirá a las personas de esta área conocer acerca de los beneficios
y barreas en la aplicación de la metodología.
2. Se ejecutó la primera S, Clasificación: se desarrolló la estrategia de las
tarjetas rojas para luego determinar la disposición de los elementos
necesarios.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
149
Requiere Reparación 3
Almacenamiento para su Uso 3
Regresar al Cliente 6
Tabla4.Resumendetarjetasrojas
3. Se ejecutó de la segunda S, Orden: se llevó a cabo la estrategia de letreros
y anuncios.
Se colocó solo un tipo de letrero donde se indica la ubicación de los
contenedores por número de parte, para que los montacarguistas sepan
donde están ubicados los contenedores al momento de ir a surtir las líneas
de producción, se colocaron en un lugar visible para mejor visualización.
Figura1.Letrerosenlospatio
4. Se desarrolló la tercera S, Limpieza: se implementó la fase de limpieza.
El plan de trabajo va a consistir en llevar a cabo dos tipos de limpieza:
• Limpieza diaria: esta consistió en que cada vez que los trabajadores
de empaque ingresen al turno deberán barrer los patios, tirar la basura
para que los botes queden libres, verificar que su herramienta de
trabajo esté en su lugar.
• Limpieza de inspección: esta limpieza consistió en realizar un
correcto mantenimiento a sus herramientas de trabajo, ya sea el
montacargas, los trapos, trapeadores.
5. Se desarrolló la cuarta S, Estandarización y Mantenimiento: se elaboraron
reglas para mantener el sistema y herramientas para un mejor flujo.
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Las siguientes imágenes muestran el resultado que se obtuvo al aplicar las 5´s.
Figura2.AntesyDespuésdeaplicar5´s
Análisis ABC
Se apoyo para el análisis del inventario del ABC, ya que permitió conocer los
números de parte que tenían mayor rotación para priorizar de los que casi no se
movían, quedando como se muestra en la tabla 5.
Tabla5.ResultadosdelanálisisABCdelempaquedecartón
Participació
n estimada
Clasificació
n
n Participació
n n
Costo del
Empaque
Participació
n Ventas
0 % - 80% A 25 49% $239,335.44 83%
81% - 95 % B 14 27% $41,039.20 14%
96% -100% C 12 24% $9,492.48 3%
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Con los resultados obtenidos del inventario ABC se realizó una nueva distribución
del cartón de acuerdo al uso que este tiene, tal como se muestra en la figura 3.
Con los movimientos realizados en el almacén se reduce el transporte de
materiales, optimizando la labor de almacenaje.
Figura3.Layoutdelaredistribucióndelalmacéndecartón
CONCLUSIONES
Cuando no se tiene registros de las actividades necesarias para llevar a cabo las
actividades del mantenimiento de los contenedores, cajas y racks se pueden
originar tiempos muertos ya que no tienen un plan de trabajo para saber qué es lo
que se tiene que hacer, que se requiere diariamente. Como una de las soluciones
era necesario realizar los diagramas de procesos para verificar que es lo que nos
está llevando mucho tiempo innecesario para realizar mejoras en el proceso que
eviten de estar improvisando que se tiene que hacer diariamente, así se podrá
evaluar cuanto es lo que se está produciendo, saber qué es lo que están haciendo,
aprovechar el tiempo en cosas productivas.
Para la capacitación y adiestramiento de cada uno de los operarios del
departamento de limpieza de contenedores de empaque es indispensable
establecer las HOE, que permita mejorar el manejo de la información, saber actuar
que se tiene que hacer en caso del mantenimiento correctivo y preventivo y así
aprovechar el tiempo de trabajo.
Artículos Clase C:
Baja rotación Artículos Clase B: Media Rotación Artículos Clase A: Fuerte Rotación
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Al utilizar la metodología 5´s en el área de los patios techados donde se encuentran
los empaques, la empresa logro alcanzar un ambiente laboral con mayor eficiencia
en cuanto a la problemática que se tenía en el departamento, no hay reclamos ni
reportes por empaques sucios por las piezas dañas por parte de calidad y el cliente,
se logró una mejor estandarización de un control de empaques, se identificaron los
patios por medio de letreros para identificar donde se encuentran los empaques, y
para los montacarguistas se facilitó recorrer menor distancia para abastecer las
líneas. Logrando con ello:
• Los contenedores estén agrupados por familia.
• No estén revueltos los contenedores con otros números de parte.
• Se reduce el tiempo de surtido ya que los contenedores están más cerca de
las cortinas para la línea de producción.
• Se redujeron espacios escogiendo empaques que no servían y regresar los
que teníamos demás.
• A las descargas revisaban uno por uno de los contenedores para evaluar que
se le de mantenimiento correctivo o preventivo.
• Se facilitaron los inventarios de los empaques.
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REFERENCIAS
Meyers, Gerbert y Gerstman, Richard (2006), El Empaque Visionario, Primera
Edición, Compañía Editorial Continental. Pág. 148.
Nipsa, M. d. (2014). Manual de Calidad NIPSA TS 16949. Querétaro.
Amparo Mejia, H. J. (2007). Traslado almacenamiento y manejo de materiales.
Gerencia de materiales, pp. 23-26.
Chinchila Sibala, R. (2005). Salud y seguridad en el trabajo. San José: euned.
Gonzales, G. A. (2005). Métodos del trabajo Aplicados a las Ciencias Sociales.
Lozano Rojo, J. R. (2005). Como reducir los costos logísticos. Madrid: fundación
comfemetal.
Sastra, Jorge (2009). Administración Financiera de inventarios. Argentina: El Cid
200 pág. 8.
Rubio Ferrer, José y Villaroel Valdemoro Susana (2012), Gestión y Pedido de Stock.
España: Ministerio de Educación, pp. 30-31.
Muñoz Negron David F. (2009), Administración de Operaciones. Enfoque de
Administración de Procesos de Negocios. Colombia: Cengage Learning Editores,
pág.150
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“MEJORA DE LA EFICIENCIA DE CAPACIDAD DE
ALMACENAMIENTO DE PRODUCTO TERMINADO EN
UNA EMPRESA FABRICANTE DE TAPARROSCAS”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1, GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
Anteriormente la empresa tenía a disposición la contratación del servicio de un
almacén externo lo cual le costaba a la empresa además del traslado de PT
(producto terminado) para su posterior almacenamiento y resguardo de MP (resina,
master Bach, cajas, etc.), además de que el almacén no contaba con las
condiciones adecuadas para su almacenaje de PT y/o rechazos por parte de los
clientes.
En la planta el almacén de PT tiene un espacio limitado para su resguardo, teniendo
la necesidad de ampliarla, así como también poder trasladar lo del almacén en renta
y desocuparlo. Ahora la planta cuenta con un espacio más amplio para su resguardo
de PT y MP de la misma manera cuando existe una alta demanda del producto el
área destinada se tiende a llenar, por ello la necesidad de un sistema para facilitar
y poder hacer eficiente el almacenamiento.
El trabajo de investigación de la empresa surge al identificar la necesidad de
satisfacer la demanda de producción viéndose necesaria a mejorar la capacidad de
almacenamiento lo que hará que la realización de este proyecto de cómo resultado
obtener una rentabilidad sobre el capital a invertir y que esto nos lleve a generar
buenas utilidades. Actualmente la empresa tiene en renta una bodega generando
un costo de 57,000.00 pesos al mes. Con el propósito de aumentar la capacidad del
1 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán,[email protected] 2 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán; [email protected]
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155
almacén se buscan varias alternativas que darán como resultado una mejor
capacidad de almacenamiento.
ABSTRACT
Previously, the company had contracted the service of an external warehouse which
cost the company in addition to the transfer of PT (finished product) for later storage
and storage of MP (resin, master Bach, boxes, etc.) in addition to that the warehouse
did not have the adequate conditions for its storage of PT and / or rejections by the
customers.
In the plant PT warehouse has a limited space for its shelter, having the need to
expand it, as well as being able to move the warehouse in rent and vacate it. Now
the plant has a larger space for its protection of PT and MP in the same way when
there is a high demand of the product the area intended tends to fill, therefore the
need for a system to facilitate and be able to make efficient storage.
The research work of the company arises by identifying the need to meet the
demand for production, seeing that it is necessary to improve the storage capacity,
which will make the realization of this project as a result of obtaining a return on
capital to invest and that this lead to generate good profits. Currently the company
has a warehouse for rent generating a cost of 57,000.00 pesos per month. In order
to increase warehouse capacity, several alternatives are sought that will result in
better storage capacity.
Palabras clave: Almacén, Eficiencia, Inventario
INTRODUCCIÓN
Almacén
Un almacén es un espacio destinado al depósito que se utiliza para almacenar
bienes. En este caso, los almacenes forman parte de la cadena de suministro,
sirviendo de depósito antes de que las mercancías sean llevadas a destino.
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156
También hay almacenes donde se guardan repuestos, maquinarias y provisiones
de diferente clase. (Porto, 2015)
Almacenaje
El almacenaje es el conjunto de actividades que se realizan para guardar y
conservar artículos en condiciones óptimas para su utilización desde que son
producidos hasta que son requeridos por el usuario o el cliente.
Dentro del sistema global del manejo de materiales, el sistema de almacenaje
proporciona las instalaciones, el equipo, el personal, y las técnicas necesarias para
recibir, almacenar, y embarcar materia prima, productos en proceso y productos
terminados.
Las instalaciones, el equipo y técnicas de almacenamiento varían mucho
dependiendo de la naturaleza del material que se manejará. Para diseñar un
sistema de almacenaje y resolver los problemas correspondientes es necesario
tomar en consideración las características del material como su tamaño, peso,
durabilidad, vida en anaqueles, tamaño de los lotes y aspectos económicos. Se
incurre en costos de almacenamiento y recuperación, pero no se agrega ningún
valor a los productos. Por lo tanto, la inversión en equipos de almacenamiento y
manejo de materiales, así como en superficie de bodega, deberán tener como base
la reducción máxima de los costos unitarios de almacenamiento y manejo.
El sistema de almacenamiento tiene dos funciones primordiales: el mantenimiento
de inventarios (almacenamiento) y el manejo de mercancías. El manejo de
mercancías comprende todas las actividades de carga y descarga, y el traslado del
producto a las diferentes zonas del almacén y a la zona de preparación de pedidos.
Por su parte, el almacenamiento es simplemente la acumulación de mercancías
durante un periodo de tiempo. (Peláez, 2006)
El uso principal de un almacén es el mantenimiento de productos y mercancías en
él de una forma controlada y sistemática: La naturaleza exacta del almacén
configuración y ubicación viene dada por el tiempo probable de almacenamiento de
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157
los productos y por los requerimientos que impone dicho almacenamiento. Así, el
almacenamiento puede ser a largo plazo especializado maduración de licores, de
propósito general (almacenamiento de productos estacionales), o temporales (un
terminal de camiones). El rango de mercancías que se pueden almacenar varía
desde productos finales listos para su introducción en el mercado. Hasta materias
primas, pasando por productos semi manufacturados en espera de algún
ensamblaje o tratamiento posterior.(Lagos, 2011)
Funciones del Almacenamiento
La sección de Almacén se ocupa de la recepción, conservación y entrega interna a
las distintas secciones productivas de los materiales necesarios para llevar a cabo
las operaciones.
El personal necesario, naturalmente, depende del volumen y tipo de materiales
almacenados, así como del grado de mecanización existente en la unidad. En
empresas medianas, generalmente es suficiente con el Jefe de Almacén y dos o
tres ayudantes
Las actividades principales que realiza la sección de Almacén son las siguientes:
1. La planificación de los espacios necesarios y de la organización interna del
almacén
2. Recepción de materiales: Esta operación se realiza, como hemos dicho, en
la zona reservada expresamente para ello (zona de descarga). Se exigirá
siempre albarán acompañando a los materiales, el cual deberá contrastarse
contra el pedido para averiguar si coinciden las especificaciones de lo
solicitado con lo servido.
3. Control de calidad: Antes del almacenamiento del material seleccionado
debe realizarse siempre el control de calidad. La naturaleza de las pruebas
depende de los productos a contrastar, y suelen ser realizadas sobre
muestras representativas.
4. Entrada de materiales y almacenamiento: Las unidades que pasaron
satisfactoriamente el control de calidad son identificadas, introducidas sus
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158
referencias en el ordenador (para actualizar las existencias) y trasladadas a
su lugar de depósito.
5. Conservación de los materiales: Todas las existencias almacenadas
deben mantener íntegramente, a pesar del paso del tiempo, su capacidad de
satisfacer las necesidades para las que fueron adquiridas. Es
responsabilidad del personal de Almacén crear y mantener las condiciones
necesarias para ello, evitando deterioros en su manipulación o conservación,
así como pérdidas de cualquier clase. Por ello, no es recomendable el
tránsito por el Almacén de personal ajeno al mismo.
6. Salida de materiales: Ésta siempre debe producirse mediante petición de
persona autorizada, normalmente el responsable de la sección productiva
que ha de consumirlos. El requerimiento se hará por escrito, en documento
o vale de salida, que servirá después de justificante para la introducción en
el ordenador de la correspondiente baja de existencias y la imputación del
coste al departamento solicitante. (Peláez, 2006)
Manutención
La manutención o manejo de mercancías se refiere a la función que desempeñan
los operarios del almacén, empleando los equipos e instalaciones para manipular y
almacenar los productos con el fin de alcanzar una serie de objetivos estipulados,
teniendo en cuenta un tiempo y un espacio determinados.
Las operaciones de manutención complejas se caracterizan por la incorporación de
equipos automatizados, que manejan grandes volúmenes y pesos de producto. Por
ejemplo, las operaciones de estiba que se realizan en un buque portacontenedores
para ubicar los contenedores en los slots asignados. (McGraw-Hill, 2010)
Actividades de los Medios de Manutención
• La Descarga de la mercancía: Mediante los medios de manutención se
descarga la mercancía según sus características (si son bobinas las
carretillas llevaran, por ejemplo, pinzas para transportarlas, etcétera). La
mercancía recibe un tratamiento aunque sus operaciones sean simples:
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revisión de estado (calidad de la mercancía, embalaje, etcétera),
comprobación de cantidades recibidas (contrastar lo reflejado en la factura
con lo recepcionado físicamente) y la clasificación y codificación de artículos
(clasificar las mercancías según sean peligrosas o no, y el etiquetado interno
de los productos)
• La carga de la mercancía: Se carga la mercancía en el camión
correspondiente con carretillas contrapesadas y con los adaptadores
correspondientes en función de la naturaleza de la mercancía. Es el proceso
inverso a la descarga, así pues, se contrasta la unidad de expedición y el
pedido; posteriormente se procede al acondicionamiento del transporte y, por
último, se codifican las unidades de expedición.
• Movimientos internos: Comprende los movimientos que se producen entre
la carga y la descarga: primero desde el punto de descarga a las estanterías
y, posteriormente al muelle de salida o a la zona de expedición de pedidos.
• Preparación de pedidos: Es la recogida de las mercancías que especifican
los pedidos en las zonas del almacén donde están ubicadas las mismas.
(Manene, 2012)
Equipos de Manutención
1. Medios de Manutención Manuales.
Los vehículos de transporte manual son aquellos medios mecánicos que necesitan
de la fuerza del hombre o mujer para poder efectuar movimientos. En este grupo
están las transpaletas y las apiladoras. Veamos en que se basan cada uno de estos
vehículos.
Transpaletas: Es el medio manual de mayor implantación en los almacenes y
establecimientos comerciales, ya que permiten de una manera muy sencilla el
movimiento de paletas y plataformas.
Funcionan de la siguiente manera: mediante un dispositivo (ya sea mecánico o
eléctrico) se eleva la carga a una altura a la que no toque con el suelo para así
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160
desplazar fácilmente la carga. Hay dos grupos de transpaletas: las manuales o las
motorizadas.
• Transpaletas manuales: El operario introduce las dos horquillas en las
oberturas inferiores de los pallets y, posteriormente, el levantamiento de la
mercancía se realiza hidráulicamente accionando el mástil hacia arriba y para
abajo. Su capacidad máxima, en todos los casos es de 2000 kilogramos.
Las funciones de las transpaletas manuales son las siguientes:
Ø Carga y descarga de camiones.
Ø Traslado a cortas distancias (no más de 25 metros)
Ø Medio de apoyo en el “picking”
Ø Medio de intercambio entre otros sistemas de manutención
• Transpaletas motorizadas: Utilizan un dispositivo eléctrico para poder
efectuar la elevación y el desplazamiento de la mercancía teniendo una
velocidad máxima de 6 kilómetros por hora, aunque, lógicamente y aun
quebrantando la ley, alcanzan más velocidad. Su uso va en desplazamientos
de 25 a 100 metros. Si las transpaletas motorizadas superan este baremo se
ha de optar ya por las carretillas contrapesadas.
Dentro de este tipo de transpaletas podemos diferenciar entre:
Ø Transpaleta eléctrica: Pueden cargar hasta 6000 kilogramos y
recorrer una distancia máxima de 100 metros. La conducción se puede
realizar desde el vehículo con una plataforma en el que el operario irá
montado.
Ø Plataforma eléctrica: Es básicamente casi lo mismo que la
transpaleta eléctrica, lo único en que se diferencia en que la altura
máxima que pueden alcanzar es algo mayor (por ejemplo, para coger
un pallet que está apilado encima de otro, etcétera)
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161
Apiladoras
Son medios de manutención los cuales permiten elevar y apilar cargas, actividad
que no se puede realizar con las transpaletas.
Al igual que las transpaletas, existen apiladoras manuales o eléctricas. La
combinación de sus funciones con los tipos de equipos da lugar a diferentes
opciones. Son las siguientes:
• Apiladora de tracción manual y elevación eléctrica. El operario empuja la
apiladora y se eleva mediante un sistema eléctrico.
• Apiladora de tracción y elevación eléctrica.
• Apiladora eléctrica con conductor sentado.
La imagen de la izquierda corresponde a una apiladora de tracción manual y
elevación eléctrica. Como vemos el operario no puede sentarse ni estar de pie a
bordo de la apiladora (AraujoSilvia, 2014).
2. Medios de Manutención Mecánicos
Los medios de manutención mecánicos son aquellos diseñados para transportar,
elevar, apilar y almacenar cargas paletizadas, que disponen de sistemas de
movimiento propio y sólo necesitan de la fuerza humana para dirigirlos.
Carretillas elevadoras: están diseñadas de manera que giran fácilmente sobre
radios muy pequeños, de forma que las maniobras de almacenaje, carga, descarga
y otras funciones se pueden desempeñar en espacios muy pequeños. Si se utilizan
en el exterior están provistas de 4 ruedas y un motor térmico, para poder rodar por
firmes irregulares, y cuentan con una autonomía excelente. Si se utilizan para el
interior, suelen tener 3 ruedas y motor eléctrico
Ø Térmicas: Accionadas por motores de combustión (gasoil), tienen mayor
potencia y autonomía, pero su mantenimiento es alto. NO se pueden utilizar
en espacios cerrados.
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Ø Eléctricas: Funcionan mediante baterías. Se utilizan en almacenes cerrados
ya que no produce gases. Un inconveniente bastante reseñable es su
autonomía, ya que no supera las 6 horas de trabajo mayoritariamente, pero
su productividad es altísima debido a su aceleración y suavidad.
Carretilla retráctil: El conjunto de horquillas y mástil puede desplazarse adelante y
atrás dentro de los brazos de carga. La toma de un pallet se efectúa avanzando el
mástil y las horquillas por delante de las ruedas delanteras. A continuación, el pallet
es levantado por encima de los brazos de carga y llevado hacia atrás por la retirada
del mástil.
Es una carretilla capaz de manipular en pasillos estrechos, gracias al sistema que
le permite variar el centro de gravedad. El mástil de estas carretillas es muy alto y
permite apilar en alturas muy altas.
Carretilla trilateral: Es una carretilla contrapesada que manipula la carga por los
laterales y por el frente y no tiene movimiento de giro. Son carretillas con horquillas
tridireccionales. Se habla también de horquillas en C, de horquillas pivotantes o de
horquillas multidireccionales. Estas horquillas
están montadas sobre un eje vertical alrededor
del cual pueden pivotar. Este eje puede
desplazarse transversalmente. Estas horquillas
pueden cargar un pallet en el suelo, darle la
vuelta y depositarlo a derecha o izquierda sin que
el carro se mueva. Pueden pues almacenar y
desalojar cargas a ambos lados del pasillo.
(Manene, 2012)
Elementos que se usan en el Transporte
Los Pallets: El pallet o paleta es una plataforma que se utiliza para agrupar, apilar,
almacenar, manipular y transportar mercaderías embaladas (cajas, cajones, bolsas,
tambores).
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Paletización: La paletización como operatoria consiste en la combinación o
agrupación de bultos de menor tamaño en otro de mayor tamaño, para ser
manejado como una sola unidad para un determinado volumen de carga.
Esta adecuada agrupación modular en una sola unidad de carga se suele realizar
físicamente sobre una tarima o plataforma normalizada llamada pallet.
Características de los Pallets
• Resistencia al maltrato y a daños accidentales, capacidad para sostener la
carga sin flexionarse demasiado y de resistir el manipuleo y el
almacenamiento sin fracturarse.
• Su peso debe ser tal que permita manipularlos en forma manual y la relación
peso/resistencia no debe ser tan alta que implique que se dañe seriamente
en caso de caerse. Además, sus medidas deben ser lo suficientemente
precisas como para permitir la utilización de maquinarias de manipuleo
automático.
• Cuando son reusables, el diseño de los pallets debe permitir reparaciones
económicas. Además, deben ser resistentes a la humedad, ya que es muy
probable que se movilicen y apilen a la intemperie.
Ventajas de los Pallets
• Uso múltiple (producción, transporte, al-macenamiento)
• Armado de módulos que permiten mejo-ras en la estiba
• Baja inversión en unidades y equipos
• Mejora en la calidad del transporte
• Agilidad en los manipuleos
• Mayor productividad de la mano de obra en todas las operaciones
• Posibilidad de producirlos en los países en desarrollo
• Mayor protección contra daños y pérdidas.
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Materiales
• Madera: preferentemente de pino, tam-bién se usa eucalipto. Además, se
usan table-ros celulares, aglomerados y contrachapados.
• Plásticos: moldeados por inyección, po-liestireno (espuma liviana)
• Metales: aluminio (en el transporte aéreo); en menor medida, acero.
• Cartón: cartón corrugado (en el transpor-te aéreo) Los pallets de madera
requieren desinfección fitosanitaria y acompañarse del correspondiente
certificado.
Los pallets de plástico son muy durables, no absorben humedad y son fáciles de
limpiar.
Los pallets de aluminio son livianos, fáciles de limpiar, pero son más onerosos.
(Bloch, 2012)
DESARROLLO
El almacen cuenta con un espacio de 61.10m de Largo x 36.30m de ancho, ver la
Figura1,. el area marcada en rojo cuenta con un espacio de 28.2m de largo x
19.40m de ancho destinada como area de producion a corto plazo, la zona de color
verde es el producto terminado, el producto semiterminado (cover, slide & Boddy),
esta debe estar cerca de la cortina ya que este es enviado al area de prduccion
nueamente para su ensamble terminando como tapa Sport.
La MP (materia prima ) zona de color gris cuenta con un anaquel de tres niveles
ocupado para el resguardo de master (colorante para la pigmentacion de las tapas),.
La zona marcada de color azul esta ocupada por tarimas vacias que son ocupadas
para la produccion de las tapas.
La zona anaranjado claro esta cupada por dos areas (investigacion & desarrollo y
el area del laboratorio de calidad)., que las ocupa para el almacenamiento de todas
las pruebas y muestras de las tapas plasticas.
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165
La zona de color gris oscuro es el espacio ocupado por el area de molido en el cual
toda la merma de tapas es almacenada y molida para su porterior venta.
La zona color anaranjada es el area de almacenamiento de las cajas para armar y
el area donde se colocan las cajas armadas estas despues pasan a produccion para
su utilizacion.
La zona marcada con un recuadro rojo se esta utilizando como almacenmiento
temporal debido a que no hay suficiente espacio de almacenamiento ademas de
que el area esta destinada a expandirse a corto plazo para colocar nuevas lineas
de produccion
Figura1.AlmacénGeneral
La distribución en planta de almacén debe estar estructurada de forma que consiga
alcanzar las siguientes metas (véase la Figura 1.2):
• Un flujo con pocos retrocesos
• Mínimo trabajo de manipulación y transporte
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• Mínimos movimientos y desplazamientos inútiles del personal
• Eficiente uso del espacio
• Previsión de una posible expansión
Las reglas que deben seguirse cuando se realiza la distribución en planta de
almacenes son:
• Los artículos de más movimiento deben ubicarse cerca de la salida para
acortar el tiempo de desplazamiento
• Los artículos pesados y difíciles de transportar deben localizarse de tal
manera que minimicen su trabajo
• Los espacios altos deben usarse para artículos ligeros y protegidos
• Los materiales inflamables y peligrosos deben situarse en zonas cerradas
y protegidas
• Todos los elementos de seguridad y contraincendios deben estar situados
adecuadamente en relación a los materiales almacenados
Figura2.FlujoDelAlmacenamientoydistribucióndePT
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167
La distribución en el almacén de PT, producto semiterminado y MP como se muestra
en la Figura 3 no cuenta con una distribución adecuada generando así una mala
distribución y aumentando el tiempo para localizar las tarimas de PT para el armado
de un embarque. También como se muestra la localización y distribución de las
tarimas de producto terminado se encuentran en distintos lugares posicionados lo
que hace que el producto terminado sea revuelto y este sea localizad en mucho
mayor tiempo, considerando que las tarimas están apiladas en solo dos niveles y
sobre el suelo para sacar la tarima que se encuentra en la mitad o al final de la fila
se tiene que sacar todas las tarimas que se encuentran en frente de las que se
requieren y al sacarlas otra vez hay que ordenar las tarimas como estaban para
poder ocupar el espacio y no obstruir los pasillos.
Figura3.AlmacéndePT,semiterminadoyMP
La figura 4 muestra la distribución del almacén llevando un estricto control de
acuerdo al inventario ABC, donde cada color indica la tapa que se encuentra
almacenada una propuesta es la siguiente:
PRUEBAS26B30AM1MRC CPA CPAMAST43PRUBAS43PRUBASCPA CPA 1A30S 1B
27NAT30AM1MRCMRC37AZ2PRUEBAS3730NJ2MRCMRCMRC 2A
RES MAST27NAT30AM1MRCMRC37AZ2CPA MRCMRCMRCMRC 2B
1A 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT2881B48RAZ1 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 3A
1B 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT 37SMNT2881B48RAZ1 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 3B
2A 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 1A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 4A
2B 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 1B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 4B
3A43AM243AZ343AZ348AZ148AZ148AZ148AZ248AZ248AZ248RR148RR148RR148RR148RR148RB2823B 30R230R32881B30V130V230V330V4 30S 30S 30S 30S 30S 2A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 5A
3B48RAZ143AZ343AZ348RAZ148RAZ148RAZ148RAZ248RAZ2 48RR148RR148RR148RR148RR148RB48RB 30R32881B30V130V230V330V4 30S 30S 30S 30S 2B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 5B
4A 48RB48RB48RB2823B30PL30PL 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30R230R330R430R530R630R730R830R930R1030R1130R1230S 3A 48RB48RB48RB48RB37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT2881B48RAZ133AM1 6A
4B 48RB48RB48RB2823B30PL30PL 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30R230R330R430R530R630R730R830R930R1030R1130R12 3B 48RB48RB48RB48RB37SMNT37SMNT37SMNT 37SMNT2881B48RAZ133AM1 6B
5A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30V230V328S81B30PL30PL30PL30PL 30S 30V137PL26NT 2823NT2823NT30AZ330AZ4AP48BAP48BRDOW 4A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 7A
5B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30V230V328S81B30PL30PL30PL30PL 30S 37PL26MT2881AM22823NT2823NT 30AZ5AP48BAP48BRDOW 4B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 7B
6A 30R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R2 26AZ330AM130AZ430V230V328S81B30PL 30SAP48BAP48BAP48AZ330S 5A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8A
6B 30R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R2 26AZ443AM230AZ430V230V328S81B30PL 30SAP48BAP48B30R2 30S 5B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8B
7A 33NJ33NJ33NJ33NJ33NJ33NJ26NT26NT2823NT2823NT2823NT2823NT27NAT27NAT27NAT 30R2 30S30AZ130R230AM130AM130AZ130S 30S 30S 30S 30PL 6A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 9A
7B 33NJ33NJ33NJ33NJ33NJ33NJ26MT2881AM22823NT2823NT2823NT2823NT27NAT27NAT27NAT 30R2 30S30AZ130R230AM130AM130AZ430S 30S 30S 30S 30PL 6B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 9B8A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 26S 26S 26S26AZ326AZ326NG30AZ530AZ42895AZ230AZ630AZ630PL 7A 30S 30S 30S 26S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 10A8B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 26S 26S 26S26AZ326AZ326AZ330AZ530AZ42895AZ230AZ630AZ6 7B 30S 30S 30S 30S 48S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 10B9A 48AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ226AZ326AZ330S 30S 30S 30S 30S 30S 30V1 26S 26S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8A 37NJ1SP81NAT30V230V230V226NAT30R130R130R130R1 11A
9B 48AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ226AZ326AZ330S 30S 30S 30S 30S 30S 30V1 26S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8B 37NJ1SP81NAT30V230V226V226NAT 30R130R130R1 11B
10A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S28SP10NT30S 30S 30S2881V12881V130S 30S 30S 30S 30S 26NTSLNT26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT 9A 30AM230PL30PL2881B2881B26S26AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ3 12A
10B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S28SP10NT30S 30S 30S2881V12881V130S 30S 30S 30S 30S 26NT30B 26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT26NT 9B 30AM230PL30PL2881B2881B26S26AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ3 12B
11A37R137R137R137R137R137R137R1 37B 37R137R137R137R137R137R137R137R1 2823NT30AZ330AZ4AP48BAP48BAP48B30S 30S 30S 30S 30S 11A 30AZ130R230AM133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ1 13A
11B 37R137R237R237R237R237R237R237R237R237R237R137R237R237R237R237R2 2823NT 30AZ5AP48BAP48B 30S 30S 30S 30S 11B 26S26AZ326AZ333NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ1 13B
12A30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ2 30S 37NT 30SB81V2B81V2B81V2B81V2B81R1B81R1B81R1B81R1B81R112A 30AM230PL30PL48RB48RB48RB37SMNT37SMNT2881B2881B2881B33NJ1 14A
12B30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ2 37NT 30S B81V2B81V2B81R1B81R1B81R1B81R1B81R112B 230AM230PL30PL2881B2881B26S26AZ326AZ32881B2881B2881B33NJ1 14A
13A2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B26NT26NT26NT 37NJCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONT13A 37SMNT2881B48RAZ12881B2881B26S26AZ326AZ333NJ133NJ133NJ133NJ1 15A
13B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B26NT26NT 30R2CONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCOR213B 37SMNT2881B48RAZ148RAZ12881V12881V130R630R730R830R930R1033NJ1 15B
14A37AM137AM137AM137AM1B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ927NAT27NAT27NAT27NAT27NAT27NAT 30R230NJ2SLNT37NJSLNTSLV226AZ326AZ3SLB SLB SLB SLB 14A 37R237R237R237R12881V12881V1 2823NT2823NT30AZ330AZ426AZ3 16A
14B37AM137AM137AM137AM1B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ927NAT27NAT27NAT27NAT30S 30S 30S30NJ2 B81BB81V2SLV226AZ326AZ3SLB SLB SLB SLB 14B 37R237R237R237R137R237R237R237R248AZ248AZ248AZ226AZ3 16B
15A MR MR MR SLIP MR SLB CPA CPA 30S 26B B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2SLV2B81V2B81V2B81V2B81V2SP81B15A 30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ248AZ248AZ248AZ248AZ2 17A
15B CPA CPA 30S 26B B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B81R1B81V2B81V2B81V2B81V2SP81B15B 48AZ248AZ248AZ248RR148RR130NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230R1130R12 17B
16A CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA 30SB81R1B81R1B81R1B81R1B81R1SP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V22881AM2SLV2 16A 48RAZ248RAZ248RAZ248RR148RR12881B2881B2881B26NT26NT30R1130R12 18A
16B CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA SLR1B81R1B81R1B81R1B81R1B81R1SP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V2 16B 48RAZ248RAZ2 48RR148RR12881B2881B2881B26NT26NT30R1130R12 18B17A CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA 30NJ4B10R1B81V1B81NJ3B81BB81R1B81AZ2B81AZ2B81R1B81AZ2B81NJ317A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 19A17B CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA 30NJ2B81NTB10R1B81V2 B81NJ3B81AZ2B81AZ2B81R1B81AZ2B81B 17B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 19B18A ACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPP 37SMNTSP81BSP81BB81BSP81BB81NTSP81BSP81BB81BB81BB10R1B81V218A 2881B2881B26S37SMNT37SMNT37SMNTSP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V22881AM2 20A
18B ACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPP 33NJ SP81BSLV2SP81BB81NT SP81BB81BB81BB10R1B10V218B 2881B2881B26S26AZ326AZ337SMNTSP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V22881AM2 20B
RESSP81V2SP81BB81V1B81V1B81V1B81AZ2B81AZ7SLV2B10R1B10R1B10AZ719A 33NJ133NJ133NJ133NJ148RB48RB48RB37SMNT37SMNT2881B2881B2881B 21A
RESB81V2SP81BB81V1B81V1B81V1B81AZ2B81B B10R1B10R1B10NT19B 33NJ133NJ1 48RB48RB48RB 26S26AZ326AZ32881B2881B2881B 21B
AP48AZ333R333R333R333R333R333R333R333R333R3 20A 2881B2881BRES RES RES RES RES RES RES RES 22A
30S 33R333R333R333R333R333R333R333R333R3 20B 48RB48RB48RB 26S DOWDOWWDOWDOW RES RES 22B
ALMACENDEPTPRODUCTOSEMITERMINADOYMP
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
168
• Para a tapa de 30mm el color verde
• Para la tapa 27mm el color naranja
• Para la tapa 28mm el color anaranjado claro
• Para la tapa 37mm el color azul fuerte
• Para la tapa 48mm el color azul
• Para la tapa 26mm el color amarillo
• Para el PTS (producto semiterminado) un color azul claro
• Para la tapa sport un color rojo
•
Figura4.AlmacéndePT,semiterminadoyMP
Derivado de lo anterior, se realizaron 3 propuestas con diferentes sistemas de
almacenaje con la finalidad de mejorar la capacidad de almacenamiento.
PRUEBAS26BMRCMRC37AZ2 1A
MRCMRC37AZ2 1B
PRUEBAS3730NJ2MRCMRCMRC43PRUBAS2A
MRCMRCMRCMRCMRC43PRUBAS2B
1A 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 3A
1B 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 3B
2A 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30PL30R130R130R130R1230NJ230NJ230R230PL30AZ430R2 30B 1A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 4A
2B 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB 30PL30R130R130R130R1230R130NJ430NJ230R230AZ530R230AZ3 1B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 4B
3A48RR148RR148RR148RR148RR148AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ2 30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230R230AM130AZ330AZ430R11 2A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 5A
3B 48RR148RR148RR148RR148RR148AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ248AZ2 30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230R730R830R930R1030R11 2B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 5B
4A 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RAZ148RAZ148RAZ148RAZ148AZ148AZ148AZ148AZ248AZ2 30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ2 3A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 6A
4B 48RB48RB48RB48RB48RB48RB48RAZ148RAZ148RAZ148RAZ148RAZ148RAZ148RAZ148RAZ248RAZ248AZ2 30NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ230NJ2 3B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 6B
5A 48AZ248AZ248AZ248RR148RR148RR148RR148AZ243AM243AZ343AZ337SMNT37R237R237R237R2 26B 26NT26NT26NT26NT26NT30V230V230V230NJ230NJ230NJ2 4A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 7A
5B48RAZ248RAZ248RAZ248RR148RR148RAZ248RAZ248S43AM243AZ343AZ337NT37NJ37NJ37SMNT37PL SLNT26NT26NT26NT26NT26NT30V230V230NJ230NJ230NJ230NJ2 4B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 7B
6A 37R137R137R137R1 37B 37R137R137R137R137R137R137R137R137R137R137R1 26NAT26NT26NT26AZ326AZ326NG 26S 26NT26NT26NT26NT26NT 5A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8A
6B 37R237R237R237R237R237R237R237R137R237R237R237R237R237R137R237R2 26NAT26MT26MT26AZ326AZ326AZ326S 26NT26NT26NT26NT26NT 5B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 8B
7A37SMNT37SMNT37SMNT37AM137AM137AM137AM1B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ937R237R237R237R1 26NT26NT26NT 26S26AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ3 6A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 9A
7B37SMNT37SMNT37SMNT37AM137AM137AM137AM1B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ9B10AZ937R237R237R237R1 26NT26NT26NT 26S26AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ3 6B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 9B
8A37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37NJ137SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37PL33NJ33NJ 26S26AZ426AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326V2 26S 26S 26S 26S 7A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 10A
8B37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37SMNT37NJ137SMNT37SMNT37SMNT37NT33NJ133NJ33NJ 26S26AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326AZ326S 26S 26S 26S 26S 7B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 10B
9A 33NJ33AM133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ1 27NAT27NAT27NAT27NAT26NT26NT26B 26S26AZ326S 26S26AZ3 8A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 11A
9B 33NJ33AM133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ133NJ1 27NAT27NAT27NAT27NAT27NAT26NT26NT 26S26AZ326AZ326AZ326AZ3 8B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 11B
10A33R333R333R333R333R333R333R333R333R333NJ133NJ33NJ33NJ33NJ12881AM2SP81NAT 2881V12881V12881V128S81B2881B2881B2823NT27NAT27NAT27NAT27NAT27NAT9A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 12A
10B 33R333R333R333R333R333R333R333R333R333NJ33NJ33NJ33NJSP81V22881AM2SP81NAT 2881V12881V12881V128S81B2881B2881B2823B2823NT27NAT27NAT27NAT27NAT9B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 12B
11ASP81BSP81BSP81BSP81BSP81B28SP10NTSP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V22881AM2SP81BSP81V2SP81V2SP81V2 2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B11A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 13A
11BSP81BSP81BSP81BSP81V2SP81B28SP10NTSP81BSP81V2SP81V2SP81V2SP81V2SP81BSP81BSP81V2SP81V2SP81V2 2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B11B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 13B
12A SP81V2 2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B12A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 14A
12B 2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B2881B12B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 14A
13A 2881B2823NT2823NT2823NT2823NT2823NT2823NT28S81B2881AM22881V12895AZ22823B13A 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 15A
13B 2881B2823NT2823NT2823NT2823NT2823NT2823NT28S81B2823NT2881V12895AZ22823B13B 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 15B
14A RDOWRES RES RES RES RES RES RES RES AP48BAP48BAP48BAP48BAP48B2881B2881AM22881B2881B2881B2881B2881B14A 30AM130S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 16A
14B RDOWRES RES DOWDOWWDOWDOW RES RES AP48AZ3AP48BAP48BAP48BAP48B2881B2823NT2881B2881B2881B2881B2881B14B 30AM130S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 16B
15A RES MASTMAST MR MR MR SLIP MR SLB CPA CPA CPA CPA B81V1B81V1SLB SLB SLB SLB SLNTB81V2SLNTAP48AZ3AP48BAP48B15A 30AM130S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 17A
15B CPA CPA CPA CPA B81V1B81V1SLB SLB SLB SLBB81V2B81BB81V2SLR1AP48BAP48B15B 30V1 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 30S 17B
16A CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA B81R1B81R1B81R1B81R1B81R1B81V2B81V2B81R1B81R1B81R1B81R1B81R116A 30R1230R230R230R230V130V230V330V130V230V330V430V230V3 18A
16B CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA B81R1B81R1B81R1B81R1B81R1B81V2B81V2B81R1B81R1B81R1B81R1B81R116B 30R1130R230R230R230V130V230V330V130V230V330V430V230V3 18B
17A CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA SLV2SLV2CONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONT17A 30AM230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R2 19A
17B CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA SLV2SLV2CONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCONTCOR217B 230AM230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R230R2 19B
18A ACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPP B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2SLV2B81V2B81V2B81V2B81V2SP81B18A 30PL30AM230PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30R2 20A
18B ACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPP B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B81R1B81V2B81V2B81V2B81V2SP81B18B 30PL30AM230PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30R2 20B
B81BB81BB10R1B81V1B81NJ3B81BB81R1B81AZ2B81AZ2B81R1B81AZ2B81NJ319A 30AZ130R230R330R230R330R430R530R630R730R830R930R1030R1121A
B81NTB81BB10R1B81V2B81NTB81NTB81NJ3B81AZ2B81AZ2B81R1B81AZ2B81B 19B 30R630R230R330R230R330R430R530R630R730R830R930R1030R1121B
B81V1B81AZ2B81AZ7SLV2B10R1B10R1B10AZ7B81BB10R1B81V220A 30AZ130R230AM130AM130AZ130AZ530AZ430AZ330AZ430AZ430AZ630R1230AZ622A
B81V1B81AZ2B81BB81V2B10R1B10R1B10NTB81BB10R1B10V220B 30AZ130R230AM130AM130AZ430AZ530AZ430AM130AZ430AZ530AZ630R1230AZ622B
ALMACENDEPTPRODUCTOSEMITERMINADOYMP
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Tabla1.Comparacióndepropuestas
CONCLUSIONES
En las industrias el almacenaje es indispesable ya que esta se convierte en el factor
principal de la produccion ademas de mantener una bodega bien aislada o un
almacen abastecido, en cuaquier caso de un incidente riesgoso como la perdidad
de producto hay que tener reservas en caso de su emergencia asi coomo tener los
suficientes bienes para lograr satisfcer a los clientes.
Ademas contando con una buena administracion en el almacen reducimos tiempos
de entrega para el armado de embarques, asi como el no tener tanto inventario no
le costaria a la empresa mantenerlo ya que tener al resguardo demasiado tiempo
DESCRRPCION OBSERVACIONES Capacida en Tarimas
Renta del Almacen
La renta del almacen le cuesta a la empresa$57,000.00 pesos mensuales lo que al añoproduce $684,000.00 pesos del costo gereradoal ocupar el espacio para el resguardo de lastarimas de producto terminado.
1600 Posiciones
Propuesta Sistema PUSH
BACK
La propuesta fue descartada ya que era muycompleja ademas de que los materiales nosoportarian el peso de la tarima mas pesada.
1728 Posiciones
Propuesta Sistema Drive In
El sistema drive in tambien fue descartado yaque no contaba con los requerimientos de laempresa ademas de que el pso que soportabacada nivel era de 400 kg cuando la tarima maspesada de produto terminado era de 475 kg y noincluia mano de obra para su armado y otroscompponentes de seguridad.
2316 Posiciones
Propuesta 1 Sistema Rack
Dinamico
Contara con una mayor resistencia para elresguardo de las tarimas con una resistencia de500 kg por cada nivel que estamoscontemplando 3 niveles en todo el almacen.
1776 Posiciones
Propuesta 2 Sistema Rack
Dinamico
Contara con una mayor resistencia para el resfuardo de las tarimas con una resistencia de 500 kg por cada nivel que estamos contemplando 3 niveles en todo el almacen.
2046 Posiciones
COMPARACION DE LO PLANEADO
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toda la produccion terminada en el almacen, pueda ocurrir un incidente teniendo
perdidas significativas, considerando que tener un stock de seguridad es importante
ya que en dado caso de que nuestro cliente tenga algun inconveniente o requiera
de urgencia nuestro producto contamos con la capacidad de respuesta para lo
solicitado.
El almacen cuenta con el espacio adecuado para una expansion e implementacion
de un sistema de Racks Dinamicos aunmentando su almacenamineto en un 38%,
considerando que las lineas de produccion estan aumentando año con año al igual
que nuestros clientes
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171
REFERENCIAS
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REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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“IMPLEMENTACIÓN DE LÍNEA DE ALTA EFICIENCIA EN
PLANTA DE SUPERSACOS DE POLIPROPILENO”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1,GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
El objetivo principal de toda empresa desde su nacimiento es la obtención máxima
de utilidades, tanto para los directivos como para las gerencias de las compañías,
en este caso la empresa no es la excepción. La Gerencia y Directivos en su
necesidad por atender la demanda de que está siendo desatendida se vio a la tarea
de crear un proyecto de implementación de una línea de producción en una nueva
planta industrial, implementando herramientas y métodos que les permitan
conseguir este objetivo y por consiguiente percibir mayores ingresos en su actividad.
De aquí la razón de mejorar este proyecto que busca implementar y posteriormente
optimizar la productividad de esta línea de producción llamada “Línea de Alta
eficiencia”. Capacitando al personal que labora en esta planta, implementando
indicadores tanto de producción como de calidad que ayuden a llevar un mejor
control al manufacturar nuestros productos. Al implementar esta línea se espera que
se pueda producir más con los mismos recursos con los que las otras plantas
cuentan hoy en día, y tener mayor participación en el mercado y obtener mayores
ingresos.
Adicional a esto, al utilizar herramientas de Lean Manufacturing como base de
solución se espera atacar no solo el problema de capacidad que presenta la
empresa, también otros problemas que se manifiestan en la compañía como evitar
CIO’S (Reclamaciones de clientes), incumplimiento de la programación de
producción diaria y desabastecimientos de insumos. Se pretende que este trabajo
además sirva como referencia para otros casos de mejoramiento a través de la
1Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán, [email protected] 2Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán: [email protected]
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173
temática presentada y que empresas de confección, puedan usarlas como
referencia.
ABSTRACT
The main objective of any company since its inception is to obtain maximum profits,
both for managers and for the management of companies, in this case the company
is no exception. Management and managers in their need to meet the demand that
is being neglected saw the task of creating a project to implement a production line
in a new industrial plant, implementing tools and methods to achieve this goal and
higher income in their activity.
Hence the reason for improving this project that seeks to implement and
subsequently optimize the productivity of this production line called "High Efficiency
Line". Training the personnel who work in this plant, implementing indicators of both
production and quality that help to take better control when manufacturing our
products. By implementing this line, it is expected that more can be produced with
the same resources as other plants have today, and have greater market share and
higher revenues.
In addition, using Lean Manufacturing tools as a solution base is expected to attack
not only the capacity problem presented by the company, but also other problems
that are manifested in the company such as avoiding CIO'S (customer complaints),
breach of programming of daily production and shortages of inputs. It is intended
that this work also serves as a reference for other cases of improvement through the
theme presented and that clothing companies, can use them as a reference.
Palabras clave: Eficiencia, Productividad, Estandarización
INTRODUCCIÓN
El objetivo de este trabajo es plantear y formular soluciones para mejorar la línea de
producción, esto es básicamente, subir los niveles de productividad y disminuir los
niveles de desperdicio D&D. La eficiencia de las líneas de producción está
determinada y calculada por la comparación entre otras líneas, esta se mide en
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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porcentajes que nos mas que el valor teórico calculado de la capacidad instaladas
en las líneas de producción, y tomando en cuenta el valor real de lo que se produce
en un intervalo de tiempo tomando en cuenta.
De esta forma es como el índice o porcentaje de eficiencia se refleja y se puede
percatar de que la línea de producción este aprovechando todos los recursos como
la capacidad de las maquinas instaladas, mano de obra, tiempo de producción,
materia prima, insumos, etc. (Vicente, 2012)
La fórmula de cálculo de la eficiencia es la siguiente:
úùûüû†°üû¢% =Productoreal
ProduccionTeorica§100
La producción en el sistema económico es uno de los indicadores más importantes,
la productividad y eficiencia en la producción, es siempre uno de los principales
objetivos de toda empresa, por esa razón buscara alternativas con mayor
rentabilidad.
Por su parte, el autor Bohan (2003), menciona que estos son algunos ejemplos de
desperdicios o muda que se presentan en las áreas o líneas de producción:
• Áreas de trabajo con exceso de personal.
• Líneas de producción desequilibradas. Una operación, una persona o un
equipo trabajan a un ritmo más rápido o más lento que otros en la línea.
• Falta de asignación de trabajo.
• Los operarios que carecen de una capacitación adecuada.
• Esperas para realizar cambios o ajustes de moldes.
• Configuración deficiente del área de trabajo.
• Errores en la planeación o en la programación y secuencias de trabajo.
• Excesiva distancia de desplazamiento de productos durante el proceso de
producción.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
175
OBSTÁCULOS QUE NO PERMITEN EL INCREMENTO DE PRODUCTIVIDAD Y EFICIENCIA
Dentro de los problemas encontrados y que son factores influyentes para lograr un
aumento de productividad según Fernández (2014) son los siguientes:
• Del personal: Falta de capacitación, falta de compromiso por parte de los
trabajadores, seguridad e higiene, rotación y ausentismo, falta de trabajo en
equipo.
• Del proceso: Un mal balance de la línea de producción, mala producción y
control de producción, no tener un buen control de calidad, mala distribución
de la línea de producción, técnicas inapropiadas.
• De los materiales: Control, entregas y pedidos erróneos, aprovechamiento
de materiales inadecuado, materiales inapropiados.
• Del equipo y la herramienta: Falta de equipo para trabajar, falta de control
de herramientas, equipo inapropiado, no darle mantenimiento al equipo de
trabajo, herramientas obsoletas.
• Del lugar de trabajo: Lugares inapropiados, mantenimiento de
instalaciones, ergonomía inapropiada.
LÍNEAS DE PRODUCCIÓN Y SU DISTRIBUCIÓN
Las líneas de producción son secuencias de actividades que dan lugar a la
producción de bienes y servicios determinados. Suponen una combinación
determinada de insumos, una cantidad de trabajo, de materias primas y de equipo
e instalaciones necesarios para producir un “lote de producto” en un periodo dado.
(Vargas, 2007)
Para poder formar la línea de producción en la planta se tuvieron que tomar en
cuenta diversos aspectos, en primer lugar, definir el espacio de la planta y la
capacidad de maquinaria y personal que se tiene para poder formar la línea.
Una vez definido esto se realizó el lay out de la línea de producción, no solo del área
de producción también se integraron los demás departamentos o áreas que
conforman la planta.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
176
Actualmente la línea de producción está conformada por 35 máquinas para coser o
para ensamblar el contenedor, las maquinas tienen un espacio delimitado de 1.5
metros por máquina y cada máquina es manejada por un operador que tiene una
operación especifica.
La primera parte de la línea corresponde al área de accesorios que es el área donde
se preparan todos los componentes y accesorios que llevara el contenedor o
supersaco, esta área está compuesta por 10 máquinas tipo Singer y 10 personas u
operadores. Posteriormente a el área de accesorios se encuentran las filas o líneas
de trabajo que conforman la línea de producción, actualmente hay 5 líneas de
trabajo con 5 operaciones distintas cada línea. Las operaciones que conforman una
línea de trabajo son:
PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
Es muy importante establecer la operación estándar, enseñarla, y hacer que se
respete. También es importante disminuir la variación y defectos calidad y mejorar
la productividad, sin embargo, hay operaciones que no son fáciles de establecer
debido a sus características, por lo que es importante estandarizarlas buscando la
forma más adecuada para su área de trabajo.
En el presente estudio, y de acuerdo a lo anterior, para establecer la carga de trabajo
se utilizó la técnica del uso del cronómetro siguiendo el método expuesto por
Quesada y Villa (2007), el cual se detalla a continuación:
1. Seleccionar al operario y explicar el objetivo del estudio: El operario deberá
ser un trabajador calificado, que posea la necesaria aptitud física y mental
para ejecutar el trabajo.
2. Obtener y registrar toda la información: Todas las operaciones que
intervienen en la elaboración del producto.
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177
3. Información del proceso (producto a elaborar): Departamento o lugar donde
se hace la operación o actividad.
4. Descomposición de la tarea en elementos: Se desglosa la tarea en elementos
y a cada elemento se le determina su tiempo estándar.
5. Cronometrar cada proceso: Una vez delimitados los elementos, se realiza el
cronometraje. Al final de cada elemento se anota el tiempo que marca el
cronómetro y los tiempos de cada elemento.
6. Calcular el tamaño de la muestra o el número de observaciones: Con estos
métodos estadísticos se requiere determinar un tamaño de muestra
preliminar (n) y luego aplicar la siguiente fórmula para un nivel de confianza
del 95% y un margen de precisión del 5%.
° =st
kX2
7. Cronometrar hasta tener el número de observaciones obtenidas con la
fórmula: Se debe tener un registro de tiempos cronometrados igual al
resultado de la fórmula del paso 6.
8. Conversión y cálculo básico del tiempo promedio para cada elemento: En la
hoja de resumen se procede a sumar todos los tiempos básicos calculados
para un mismo elemento y se divide dicho total por el número de veces
cronometradas.
9. Aplicar tolerancias: Se aplican las tolerancias por necesidades personales,
fatiga y por retrasos inevitables.
10. Calcular factor de la actuación: La calificación de 1 que utiliza se obtiene del
Sistema Westinghouse. Este sistema utiliza una constante de 1 sumándosele
las diferentes calificaciones, sin embargo, las calificaciones que utiliza son
regulares, por lo que la suma es del 0%, quedando como resultado 1.
11. Cálculo del tiempo estándar: Se calcula utilizando la siguiente fórmula
¶û†ß®©†™´á°≠¢Æ = ¶û†ß®©°©ÆߢØ×±¢Ø©Æ≠†Ø¢¢ü´≤¢üûó°×%´©Ø†Æ¢°üû¢™
Para obtener las tolerancias se utilizó el método de tolerancia constante
sumada al tiempo normal, según Stephens (2006), ya que es una de las
técnicas más utilizadas en la industria.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
178
Productividad y Aumento de Eficiencia
La productividad es una medida del rendimiento del proceso, pudiendo expresarse
como el cociente salidas/entradas. Los recursos o factores productivos
considerados como entradas podrán tener tanto carácter material como humano.
Los productos resultantes considerados como output, pueden hacer referencia a
bienes de uso o a servicios prestados (Fuente, 2008)
¥Æ©≠≤ü´ûµû≠¢≠ = ∂¢Øû≠¢(≤°û≠¢≠†™)
(∑ú߆Ʃ≠†®†Æ™©°¢™×π©Æ°¢≠¢)
Para realizar el incremento de producción, se buscó estandarizar las actividades
que realizan los operadores en cada una de sus operaciones correspondientes, para
esto se cronometraron las actividades de las que consta esta línea de producción
para establecer el tiempo estándar a cada operario.
DESARROLLO
Herramienta de incremento de producción
Para realizar el incremento de producción, se buscó estandarizar las actividades
que realizan los operadores en cada una de sus operaciones correspondientes, para
esto se cronometraron las actividades de las que consta esta línea de producción
para establecer el tiempo estándar a cada operario.
Una vez hecho esto se calculó el takt time para balancear la línea en base a este
último. Al aplicar estos métodos se pudo reducir el tiempo de ocio y los movimientos
que no agregan valor a la operación, además se incrementó la producción de 404
piezas diarias a 618 piezas diarias, de la misma forma en mesas de inspección se
pudo aplicar este mismo método de cronometrar sus actividades y eliminar los
movimiento innecesarios y tiempos muertos, logrando que los inspectores de
calidad, redujeran de 4.01 min como tiempo de inspección a un supersaco a 2.06
min por supersaco.
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179
Para poder llevar un mejor conocimiento y control de la productividad y eficiencia se
implementaron indicadores de producción, estos indicadores sirven para poder
monitorear día a día el comportamiento de la producción de la línea y en caso de
perder capacidad y eficiencia de producción, poder actual al momento y mejorar ese
aspecto.
Indicador de avance de producción y Rampa de Crecimiento de planta (ver
gráfica1).
Esta herramienta sirve para llevar un reporte diario de lo producido por la línea de
producción y lo compara contra lo real y lo programado, así mismo podemos definir
un plan de acción para trabajar con el equipo y crear estrategias para poder
aumentar la eficiencia.
Gráfica1.IndicadordeAvancedeProducción
En los últimos meses gracias a las herramientas utilizadas, como el balanceo de
líneas se ha incrementado el porcentaje de productividad, con el propósito de poder
cumplir el objetivo al 100%, tal como se muestra en la gráfica 2.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
180
Gráfica2.Porcentajedecumplimientoyestándaresdeproducción
Reporte de rechazos por componente
Por medio de este formato se puede llevar un mejor control y saber con exactitud
cuánto material es rechazado, que tipo de material es, que componente este y lo
más importante identificar cual es el principal defecto o la mayor tendencia y buscar
una solución (ver gráfica 3).
Gráfica3.PorcentajederechazosCostura
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181
Hexágono Informativo
Una táctica muy importante que ha servido de bastante ayuda para lograr un buen
control e ir disminuyendo el % de D&D de planta, es la implementación de un
hexágono informativo en donde se involucran a las áreas de la planta y se tocan
puntos y aspectos importantes de cada una de ellas, se retroalimenta a cada
responsable de área y se trabaja en equipo para lograr una mejora continua de la
planta (ver figura 1).
Figura1.Hexágonoinformativoporáreas.
CONCLUSIONES
La línea de Producción de Alta Eficiencia, surge de la necesidad de atender la
demanda de que está siendo desatendida por parte de planta Atlacomulco, misma
que se tomó a la tarea de crear un proyecto de implementación de una línea de
producción en una nueva planta industrial. Implementando herramientas y métodos
que les permitan conseguir este objetivo y por consiguiente percibir mayores
ingresos en su actividad.
Como cualquier iniciativa de cambio y de inicio de proyectos las implementaciones
pueden diferir, algunas discrepancias y problemas pueden atribuirse a diferencias
en el segmento del mercado, procesos de producción, conocimientos de
manufactura y ambientes competitivos. Sin embargo, los cambios como las
implementaciones son ampliamente influenciadas por la cultura de cada compañía
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182
y agrega un valor a cada trabajador que decide experimentar este tipo de cambios.
Por lo tanto es un gran beneficio el investigar cuales aspectos, técnicas y
herramientas son de suma relevancia para una implementación y poder aplicarlos.
Finalmente se trabajó arduamente en la implementación de esta planta desde el
proceso de capacitación del personal, hasta implementar herramientas y controles
que son de necesidad, viendose
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183
REFERENCIAS
Revista El Buzón de Pacioli, Número Especial 74, Octubre 2011,
www.itson.mx/pacioli
Arrieta, Juan Gregorio, Botero, Victoria y Romano, Maria. Benchmarking sobre
Manufactura Esbelta en el sector de la confección en la ciudad de Medellín
Colombia. Revista Virtual Pro. [En línea]. Edición 132 de enero de 2016. Fecha
consulta [29 Noviembre de 2016].
Confecciones AGATEX S.A.S. [En línea]. Fecha consulta [25 Noviembre del
2016]. Disponible en: http://confeccionesagatexsas.blogspot.com/
Reyes Aguilar Primitivo, Manufactura Delgada (Lean) y Seis Sigma en empresas
mexicanas. México 2000
P. Hobb Dennis, Lean Manufacturing: a complete execution manual for any size of
manufacturer, USA, 2004.
Meyers, F., & Stephens, M (2006). “Diseño de instalaciones de manufactura y
manejo demateriales”. Tercera edición. Editorial Pearson.
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184
“APLICACIÓN DE FILOSOFÍA LEAN SOLUTIONS
IMPLEMENTANDO HERRAMIENTAS DE HOJAS
ESTÁNDAR DE PROCESOS EN EL DEPARTAMENTO DE
MAQUINADO”
ISRAEL BECERRIL ROSALES1,GERARDO VILLA SÁNCHEZ2
RESUMEN
El presente trabajo abarcará la problemática que existe en una empresa fabricante
de muebles por la escasez de información en cuanto a cómo operar los equipos en
el área de maquinado (CNC) y exteriorizar la importancia de la estandarización de
procesos y parámetros para la producción, puesto que ofrece la mejor forma posible
de realizar el trabajo a los operarios.
Si la empresa desea mantenerse por mucho tiempo en el mercado y cumplir con su
objetivo de mejorar día con día es necesario hacer uso de la documentación en los
procesos productivos y parámetros, generando operarios multifuncionales capaces
de manejar los centros de maquinado aumentando la productividad en un 10%.
Se utilizan Hojas Estándar de Procesos y las Lecciones de un Solo Punto (OPL),
estos formatos documentan a detalle de forma visual cuales son las operaciones y
en qué orden deben realizarse para operar correctamente las máquinas y asimismo
muestran cuales son los parámetros específicos para trabajar los equipos de forma
más correcta.
1 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán [email protected] 2 Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlán; [email protected]
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185
ABSTRACT
The present work will cover the problems that exist in a furniture manufacturer
because of the scarcity of information on how to operate the equipment in the area
of machining (CNC) and externalize the importance of the standardization of
processes and parameters for the production, which offers the best possible way to
perform the work to the operators. If the company wishes to remain for a long time
in the market and meet its goal of improving day by day, it is necessary to make use
of the documentation in the productive processes and parameters, generating
multifunctional operators able to handle the machining centers increasing
productivity in a 10%.
Standard Process Sheets and Single Point Lessons (OPL) are used, these formats
document visually what the operations are and in what order they must be performed
to correctly operate the machines and also show the specific parameters to work the
equipment more correctly.
Palabras clave: OPL, Estandarización, Productividad
INTRODUCCIÓN
DEFINICIÓN DE LEAN SOLUTIONS
Lean Solutions es una organización profesional dedicada a vender soluciones
integrales con el objetivo de mejorar la productividad, mediante la gestión visual.
Como lo muestra la figura 1.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
186
Figura1DiagramaLeanSolutions
Una buena gestión visual debe informar a cualquiera, incluso a personas ajenas a
la línea de forma clara y si necesidad de que las señales sean estudiadas, su
significado debe ser inmediatamente claro.
DISEÑO DE INDICADORES
El diseño de la gestión visual de cada empresa es muy particular pero se pueden
tener algunas cosas en común y aplicando la filosofía Lean la cual se enfoca en la
creación de herramienta útil para el aprendizaje y fluidez del conocimiento.
• Los indicadores deben ser sencillos de calcula, la gestión visual no debe
quitar tiempo o estaría perdiendo la esencia de este.
• Los indicadores se deben llenar a mano.
• Fácil de entender a simple vista tanto para el personal interno como el
externo.
• Usado para aprender.
HOJA DE PROCESO
Es un documento controlado que se utiliza para describir de manera textual y/o
grafica cómo realizar las diferentes etapas u operaciones de un proceso productivo
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187
para la fabricación de una parte o producto, con el fin de cumplir con un
requerimiento de diseño o de proceso mismo. Hojas de proceso proporcionan
información que describe detalladamente la manera de llevar a cabo una actividad
productiva.
Las Hojas de proceso deben ser usadas por los operadores como la herramienta
principal para lograr que las actividades se lleven a cabo de la misma manera o
secuencia, con los mismos equipos y asegurar el cumplimiento a los requerimientos
de diseño o de proceso.
La información que contenga la Hoja de proceso ser la suficiente para permitir la
correcta realización de actividades por el personal operativo, siendo el Ingeniero de
Procesos asignado el responsable del contenido del documento (Pérez, 2009).
FASES PARA LA ELABORACIÓN E IMPLANTACIÓN DE LAS HOJAS DE PROCESOS.
1. DETERMINACIÓN DE LOS ASPECTOS O TAREAS OBJETO
Establecer un listado de aquellas actividades, tareas o aspectos que las requieran.
Se han de elaborar las instrucciones estrictamente necesarias. Es importante no
caer en un exceso de sistematización y protocolos, que pueda ir en detrimento de
lo verdaderamente significativo.
2. Planificación de la elaboración de instrucciones
Una vez dispuesta la lista de tareas que creemos conveniente realizar Instrucciones
de trabajo, se deberá fijar una priorización en función de su importancia, nivel de
riesgo, frecuencia de ejecución y otros aspectos que determinen el grado de
necesidad de dicha instrucción escrita. Una vez realizada esta priorización se
designarán los responsables e implicados en la elaboración y los plazos
correspondientes, estableciéndose así un plan de trabajo de la elaboración de las
instrucciones.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
188
3. REDACCIÓN DE LA INSTRUCCIÓN
La redacción de una instrucción ha de ser lo más sencilla y clarificadora posible
indicando, paso por paso, todo lo que hay que seguir para la consecución del
objetivo de la misma. Una instrucción bien redactada y estructurada debería facilitar
que hasta una persona no entendida en la materia pudiese conocer la actividad tan
solo leyéndola. Las tareas que deban realizarse por personal autorizado con la
formación o experiencia necesarias, se deben hacer constar claramente en la
instrucción de trabajo. También deberá constar si para la realización de trabajo se
requieren medios y equipos de protección personal, Para facilitar la compresión se
puede recurrir a dibujos, esquemas, diagramas, cuadros, etc.
4. APROBACIÓN, TRATAMIENTO Y CONTROL DE LA INSTRUCCIÓN
Una vez redactada la hoja de proceso esta deberá ser revisada y aprobada. En
revisión la llevarán a cabo las personas que hayan realizado la instrucción en
colaboración con el Servicio de prevención de la empresa o persona designada.
También sería conveniente consultar al respecto a los representantes de los
trabajadores una vez aprobada la hoja de proceso se codificará de acuerdo a los
códigos del sistema documental de la empresa. (Juran 2006).
5. DISTRIBUCIÓN Y DIVULGACIÓN DE LA INSTRUCCIÓN
Una vez aprobada una hoja de proceso debe distribuirse adecuadamente para
poder ser aplicada correctamente. Se ha de llevar un control de las instrucciones
que disponen los trabajadores, asegurando que todos poseen las necesarias para
realizar su trabajo. Para ello se establecerá una lista de distribución en la que
aparezcan las copias entregadas, la versión vigente y los destinatarios de las
mismas. La entrega de las hojas de proceso se realizará con acuse de recibo para
asegurarse' de que siempre se trabaja con la última revisión. La entrega de la hoja
de proceso ha de ir siempre acompañada de una explicación suficiente para su
comprensión.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
189
Además de esta entrega personalizada, las hojas de proceso deberían localizarse
en lugares concretos de fácil acceso y consulta. Dado que la instrucción de trabajo
suele contemplar no solo conocimientos, sino el desarrollo de destrezas, hay que
prever el tiempo necesario para que pueda ser asumida plenamente y el trabajador
pueda actuar de manera autónoma. Para ello debería registrarse documental mente
la finalización del proceso formativo correspondiente y la entrada en vigencia de la
instrucción para cada uno de los trabajadores implicados.
Es necesario tomar todas las medidas para que sea leída, comprendida y aceptada,
tanto a nivel de los trabajadores como de los mandos (supervisores de línea y
líderes). Si la hoja de proceso no fuera aceptada o aplicada, se deberán buscar los
motivos de tal actitud, y en el caso de que no, hubiera justificación válida, deberá
procurarse por todos los medios que sea asumida, sobre todo si, la hoja de proceso
corresponde a una tarea crítica.
6. REVISIÓN PERIÓDICA Y ACTUALIZACIÓN
Se deberá vigilar la posible variación del contenido de las hojas de proceso, a tener
de las necesidades que se planteen en la ejecución de los trabajos para, que de
esta forma, lograr unos documentos permanentemente al día. Las revisiones son
necesarias porque en el trabajo se pueden efectuar modificaciones substanciales
del trabajo original debidas a la inercia, la experiencia, la confianza o porque el
trabajo ya no es el mismo. A través de la actividad preventiva. Observación del
trabajo se puede evidenciar incumplimientos, deficiencias o carencias de las
instrucciones existentes (Juran 2006).
LECCIÓN DE UN PUNTO (LUP - OPL)
Con el propósito de implementar una filosofía de mejoramiento continuo o Kaizen,
se debe iniciar la búsqueda de alternativas que faciliten la transmisión y aprendizaje
de conocimientos, del mismo modo que contribuyan a la implementación de un
estándar en las operaciones que se desarrollen en la organización. El cuarto
principio de la metodología Kaizen propone la participación activa del personal en
todas las etapas del mejoramiento continuo, incluida la transferencia de habilidades.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
190
Un requisito fundamental para la implantación de un proceso de mejora continua,
es sin duda el alto compromiso de la dirección, cuya principal función consiste en la
creación de escenarios y disposición de herramientas de participación, que vinculen
a todo el personal de la organización con los ciclos de mejora. Una de las principales
herramientas de apoyo con la que puede llegar a contar una organización en función
a las necesidades de participación es la Lección de Un Punto (LUP), un instrumento
vigente de comunicación que aprovecha el capital intelectual de la compañía.
¿QUÉ ES UNA LECCIÓN DE UN PUNTO O LUP?
La Lección de Un Punto (LUP) también conocida como OPL por las siglas de los
términos One Point Lesson, es una herramienta de comunicación, utilizada para la
transferencia de conocimientos y habilidades simples o breves. Vale la pena aclarar
que aunque los conocimientos transmitidos por medio de una LUP son poco
complejos, deben ser revisados y aprobados, y no reemplazan un Plan de
Operación Estándar (POE), de hecho se pueden utilizar como complemento de un
POE, o para transmitir información que no requiere del mismo. Una buena LUP debe
en esencia permitir un aprendizaje fácil, claro y preciso.
¿QUÉ CONOCIMIENTO PUEDO TRANSMITIR EN UNA LECCIÓN DE UN PUNTO?
En ocasiones desconocemos procedimientos tan simples y cotidianos como el
funcionamiento de una fotocopiadora, bien sea porque es nueva, no se encuentra
en el área al que pertenecemos, o bien porque al requerirla nos apoyamos siempre
en una persona que domina el procedimiento. Procesos como este pueden ser
ilustrados fácilmente en una LUP.
Sí en nuestra compañía utilizamos un código de colores para determinada
clasificación, sin duda una LUP es la herramienta precisa para transferir el
conocimiento acerca del significado de cada color.
Es usual que procedimientos tan simples como la forma correcta de uso de un
protector respiratorio, y sus respectivas pruebas de ajuste, sean totalmente
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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desconocidos para el personal, una LUP puede lograr que este procedimiento sea
recordado con facilidad.
Los anteriores son algunos de los innumerables ejemplos del conocimiento
susceptible de ser transferido por medio de una LUP, incluso compañías van más
allá en su utilización, de tal forma que es común que la LUP sea un requisito
ineludible de un Plan de Acción, luego de detectar una no conformidad, o sufrir un
incidente o accidente laboral. Su uso es sin lugar a dudas ilimitado.
BENEFICIOS DE LAS LECCIONES DE UN PUNTO
• Aprovechamiento del capital intelectual de la organización
• Disminución de los tiempos de capacitación y formación
• Mejoramiento en la ejecución de procedimientos
• Normalización de procesos simples
• Fomento de la cultura organizacional
• Canalización de ideas
• Generación de evidencia: transición de conocimiento tácito a explicito
• Estímulo creativo para el personal
DESARROLLO
IMPLEMENTACIÓN Y DESARROLLO DE LAS LECCIONES DE UN PUNTO
El principal requisito para la implementación de esta estrategia es la disposición de
escenarios y herramientas para que las lecciones sean elaboradas, de tal forma que
cada recurso tenga la disponibilidad de tiempo y los materiales para elaborar
lecciones. Así entonces, algunos de las condiciones son:
• Crear un formato estándar de presentación de LUP's este formato es
diseñado en dada a las especificaciones que pide la empresa para que sea
de forma estándar en todas las áreas donde se implemente. El formato en
blanco de la OPL creada se representa en la figura 2 y 3
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Figura2.PrimerapáginadelformatodelaOPL
Figura3.SegundapáginadelformatodelaOPL
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193
• Captura de los datos electrónicamente utilizando los formatos antes
mencionado, cada paso tiene que tener absoluta relación con la imagen que
se obtuvo. Para que al momento de ser leído sea más fácil identificar y
realizar el proceso, ver figura 4.
Figura4.EjemplodeOPL'sdelamáquinaRoverA
OBTENCIÓN DE DATOS DEL SISTEMA
Para encontrar las causas más importantes del problema se consideró una serie de
puntos en este proyecto indispensables para tener indicadores que muestren como
se medirá la productividad de mano de obra dentro del área de CNC, medido por el
OEE. Como se muestra en el anexo 1 Y 2
Fórmulas para hacer el respectivo análisis de la productividad de la mano de obra.
Cumplimientoaplandeproducción =Ys*Äàééió,sWI∫hi,I∫iªIÄI
Ys*Äàééió,Y∫I,WIÄIIhi,I∫iªIs (1)
Calidadalaprimera = 1 − (YYiWªIÄWhWéÅiwI.
YiWªI.º,.xWééi*,IÄI.ΩàW.ÅsI) (2)
OEE% = Cumplimientoaplandeproducción% ∗ Calidadalaprimera% (3)
Con la información y aplicación de las formulas se obtuvieron los resultados del que
se presentan en la gráfica 1.
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Gráfica1.Produccióndelprimercuatrimestre
En la gráfica 2 se encuentra de manera concentrada la información la mano de obra
y los porcentajes del OEE determinando que el porcentaje de producción después
de haber implementado las OPL hasta alcanzar un 68% como límite máximo más
en comparación con los meses anteriores, danto como resultado en porcentaje un
incremento del 17% en comparación con el objetivo que rebasó las expectativas
tenidas para este proyecto.
Gráfica2.ProducciónconimplementacióndeOPL
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Producciónmensual
CumplimientoaPlan% CalidadalaPrimera% OEEsemanal(%)
0%
50%
100%
150%
Abril Mayo Junio Julio Agosto
Producciónmensuall
CumplimientomensualdeProduccion%
CalidadalaPrimera%
OEEmensual(%)
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195
De igual forma la productividad aumento en más del 10% que se tenía como
objetivo, tomando en cuenta que la variación era considerable ya que Nave 1 de
CNC contaba con los siguientes operarios como se muestra en la tabla 1.
Segundo CUATRIMESTRE Segundo CUATRIMESTRE
Número de
operaciones
obtenidas
3681
Número de
operaciones
obtenidas
5229
Cantidad de
operarios 63
Cantidad de
operarios 54
Tabla1.Comparativodeoperariosyoperaciones
La gráfica 3 muestra de manera visual las operaciones obtenida después de
implementar las OPL.
Gráfica3.ComparaciónentreoperacionesantesydespuésdelasOPL
680
2287
606
1236
3125
867
Closets Cocinas Proyectos
OperacionesCNC(MatricesIIrevisión)
1er 2do
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196
El aumento en las operaciones muestra que en los Closet’s aumento 81.8 %, en las
Cocinas un 36.6 % y en proyectos un 43.1%.
CONCLUSIONES
Con este proyecto un resultado satisfactorio para el Departamento de Maquinado
con la ayuda de la Filosofía Lean Solutions se logró aumentar la productividad de
mano de obra en el área de CNC, el beneficio fue notorio al alcanzar un mayor
porcentaje de aprovechamiento anteriormente del 51%, alcanzando posteriormente
un 67% de producción y eficiencia global de los equipos así como también un rápido
aprendizaje en el manejo de la maquinaria este ciclo operador máquina que debe
estar en constante evaluación para seguir mejorando y evitar que el problema
vuelva a mostrarse en un futuro.
Fue de vital importancia contar con la disposición de los operarios que tienen
conocimiento total de la máquina para así poder documentar la información acerca
de los centros de maquinado, lo que resulto de gran ayuda por ser una manera
organizada de atacar los problemas además de permitirnos hacer los cambios
necesarios para obtener la mejor solución.Con la ayuda de las OPL’s se pudo
optimizar la manera de trabajar los procesos para las operaciones requeridas
gracias a la ayuda visual que este brinda, con ello la empresa se beneficia en el
ahorro de material con el hecho de hacer más con menos, este tipo de actividades
es lo que lleva a una empresa a mantenerse como líder en su ramo.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
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REFERENCIAS
NOORI, Hamid. Administración de operaciones y Producción, Editorial Mc Graw Hill
Ritzman, L. (2008), Administración de operaciones procesos y cadenas de valor,
Mexico, Editorial Pearson educación.
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Mc Graw Hill. 1997, Pág.403.
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industrial/gestion-y-control-de-calidad/leccion-de-un-punto-lup-opl/
http://www.leansisproductividad.com/que-es-el-oee/
https://www.ingenieriaindustrialonline.com/...ingeniero-industrial/producción
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PROCESAMIENTO DEL CONTACTO POSTERIOR
SB2TE3+NDAR DE CU/MO POR SPUTTERING-DC EN
CELDAS SOLARES DE CDTE
HUGO AMILCA LEÓN BONILLA1, DANIEL HERNÁNDEZ PITALÚA2, ROGELIO MENDOZA PÉREZ3
RESUMEN
El potencial de generación en México a partir de la conversión de energía solar en
energía eléctrica es de 6500000 GWh (SENER, 2016). Esto coloca al país dentro
de los primeros lugares en el mundo para el aprovechamiento de esta fuente de
energía renovable, dicha conversión se hace posible mediante la utilización de
celdas solares. Las celdas solares de película delgada de teluro de Cadmio (CdTe)
son una opción viable debido a que aprovechan la mayor parte del espectro solar
además de la simplicidad de las técnicas para su fabricación.
Este trabajo presenta los resultados obtenidos en una serie de experimentos
realizados en laboratorio con el equipo experimental de erosión catódica magneto
planar “Sputtering” en su modalidad de Corriente Directa, depositando películas
delgadas de Teluro de antimonio (Sb2Te3), Cobre (Cu) y Molibdeno (Mo) que
constituyen el contacto posterior, además de su caracterización eléctrica y la
evaluación final de la eficiencia de la celda solar obtenida.
En cuanto al depósito del material semiconductor Teluro de antimonio, se observó
que los mejores parámetros de depósito ocurren con una potencia de 60 W, con
una presión de 10 mTorr, temperatura de sustrato de 300°C y un tiempo de depósito
de 20 minutos.
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa, [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa, Xalapa, México {dpitalú[email protected]} 3 Universidad Autónoma de la Ciudad de México,{[email protected]}
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Para el metal Molibdeno, se observó, que los mejores parámetros de depósito
ocurren con una potencia de 250 W, con una presión de 20 mTorr, temperatura de
sustrato de 150°C y un tiempo de depósito de 30 minutos. Lo cual se validó
fabricando y caracterizando dos celdas experimentales completas.
Palabras Clave: Sputtering, Contacto posterior, Teluro de antimonio, Molibdeno.
INTRODUCCION
Las Celdas solares del tipo CdS/CdTe se han estudiado por más de treinta años, en
teoría este tipo de celdas pueden presentar eficiencias de conversión del 19%
(Wu X. et al. 2001). En la práctica se reportan eficiencias obtenidas del orden del
16.5% en laboratorio utilizando sofisticados procesos tecnológicos (Markvart T.
y Castañer L., 2003). De los mejores resultados obtenidos en el país para las celdas
solares de CdS/CdTe, fue utilizando la técnica de Baño Químico (CBD) para el
semiconductor CdS y la técnica de Transporte de Vapor en espacio cerrado (CSVT)
para el semiconductor CdTe, con eficiencias del 12.6%, esto se pudo llevar a cabo
variando la relación S/Cd de 1:1 a 5:1 (Mendoza-Pérez, R. et al. 2005). El
semiconductor CdS, es el material que funciona como capa ventana en la
disposición que ocupa dentro de la celda solar, al lograr mejorar sus características
morfológicas reduciendo los agujeros que presenta y las cavidades intergranulares,
donde se destaca el tratamiento al SnO2:F /Vidrio Soda-lime (FTO) con HCl, Ar -
O2, su depósito se llevó acabo proporcionándole un tratamiento térmico con
CdCl2 en atmósfera de Argón y posteriormente en la mufla en condiciones
cero (Flores-Márquez, J.M. et al. 2014). Celdas solares con contacto posterior
conformado por Teluro de Antimonio (Sb2Te3) como capa amortiguadora (BSF) /
Molibdeno (Mo), según Romeo, N. et al (2007), han demostrado estabilidad en las
celdas solares de Teluro de Cadmio (CdTe).
La adición de pequeñas cantidades de Cobre (Cu) al contacto posterior, le provee
propiedades de p+ al dopar la superficie del CdTe, logrando crear un contacto
óhmico. Algunos grupos están desarrollando alternativas de contactos, generando
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superficies ricas en Te, utilizando técnicas como el ataque químico con Br-metanol
o HNO3-H3PO4.
El metal más utilizado y que permite obtener un contacto no rectificante con el CdTe
es el cobre (Cu), donde el proceso para su depósito requiere la generación de una
superficie rica en teluro (Te).
En el procesamiento de materiales, se distinguen dos tipos de crecimiento de
película en función del espesor que alcanzan sobre el sustrato. Las películas
delgadas y las películas gruesas. Las películas delgadas son aquellas en donde se
aprovechan las características de la superficie, para las películas gruesas, en estas
se aprovechan las propiedades del volumen. Para el caso particular de las películas
delgadas, estas se han utilizado en aplicaciones como recubrimientos ópticos,
anticorrosivos, en la decoración y en la actualidad se ha extendido su uso en la
aplicación de materiales de espesor manométrico, como lo es la industria
electrónica, automotriz y el área de la energía como lo son las celdas solares y las
celdas de combustible.
Las películas delgadas se depositan en sustrato por dos diferentes métodos, los
definidos como físicos (PVD: Physical Vapor Deposition) entre los que se
encuentran, evaporación térmica, evaporación por arco de electrones, evaporación
mediante irradiación de fotones y evaporación mediante iones y los químicos (CVD:
Chemical Vapor Deposition) como lo es la descomposición química.
MATERIALES Y EQUIPO
Existen actualmente una gran variedad de técnicas para obtener películas delgadas
según Lv, B. et al. (2010). Por mencionar algunas se encuentran, la evaporación
térmica, erosión catódica magneto planar (Sputtering), vapor químico metal-
orgánico (MOCVD), electroquímica, epitaxia de capa atómica (ALE) y recientemente
impresión de pantalla y laser pulsado (PLD).
La Técnica de Erosión Catódica Magneto Planar (SPUTTERING) se puede
presentar en dos modalidades, corriente directa (DC) y radio frecuencia (RF), este
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dispositivo representa la técnica más simple de tipo plasma. Tanto el diodo RF,
como el diodo DC son visualmente lo mismo y se logran mediante el arreglo ánodo-
cátodo, ver figura1.
Figura1.EsquemadeldiododelequipoSputtering.
El sistema de depósito de películas delgadas utilizado en este trabajo fue el equipo
de erosión catódica magneto planar en modo Corriente Directa (Sputtering - DC),
marca Intercovamex, modelo H2, el cual puede depositar de forma consecutiva 3
materiales diferentes a diferentes temperaturas de sustrato, ya que se encuentra
equipado con tres magnetrones sin romper el vacío de la cámara, ver figura 2.
Figura2.EquipodedepósitodepelículasdelgadasSputteringDC
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Para la caracterización eléctrica de las celdas solares obtenidas, las mediciones de
fotocorriente – voltaje de la celda solar, se obtienen debido a la aplicación de un
potencial que inicia en 0 volts (condiciones de corto circuito) a un potencial de
circuito abierto, bajo una iluminación constante. La corriente de corto circuito (ISC)
y el voltaje de corto circuito (VOC), son ambos, parámetros que dependen de la
intensidad de la luz. Para el caso de la corriente de corto circuito, esta se incrementa
linealmente cuando la intensidad de la luz también se incrementa, en cuanto al
voltaje de circuito abierto este presenta un incremento logarítmico asintótico. Para
el caso de la potencia máxima, esta presenta por lo general un incremento también
de tipo lineal al incrementar la intensidad de la luz.
En este trabajo se utilizó el equipo Oriel Sol3A Class AAA (simulador solar) el cual
simula la radiación de un sol, es decir una hora solar pico esto es la radiación ideal
de 1000 W/m2, el equipo se puede apreciar en la figura 3.
Figura3.Equipoparalacaracterizacióneléctricadelasceldassolares.
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EXPERIMENTACIÓN
Las condiciones de depósito de los materiales Sb2Te3 +Cu/Mo ambos depositados
por la técnica de erosión catódica magneto planar en su modo de corriente directa
(Sputtering-DC) que conforman el contacto posterior son las que se muestran en la
tabla 1.
Tabla1.Parámetrosdedepósitodelcontactoposterior
El depósito se llevó a cabo de forma secuencial, en el equipo sin romper el vacío.
Una vez logrado el plasma para iniciar la erosión del material sobre sustrato de
teluro de Cadmio (CdTe), se acciono el shutter 1 en el panel de control, esto
conmuta el obturador, lográndose la exposición del material Sb2Te3 (Teluro de
antimonio) con una pureza del 99.99% a las condiciones de depósito con una
potencia de 60 W, de acuerdo al medidor de espesor del equipo, se estuvo
censando la taza de depósito, buscando obtener un espesor del orden de 120 nm,
por un periodo de tiempo de 20 min. Una vez cumplido este tiempo, se cerró el
obturador por medio del shutter1, lo que interrumpió la erosión del material.
Seguido de la etapa anterior, se conmutó el selector del magnetrón en operación,
del “magnetrón 1” para Sb2Te3 al “magnetrón 2”, el cual contenía el target de Cu
(Cobre) con una pureza del 99.99%, realizándose su depósito con una potencia de
150 W por un corto periodo de tiempo de tan solo 3 min y finalmente se realizó la
conmutación sobre el número “magnetrón 3”, el cual contenía el target de Mo
(Molibdeno) con una pureza del 99.99%, bajo las mismas condiciones de vacío y
temperatura de sustrato, se llevó la potencia del equipo a los 200 W, se accionó el
shutter 3, el que conmutó el obturador correspondiente al Molibdeno, lo que permitió
que este metal quedara expuesto al plasma generado y se inició su erosión,
P(mTorr) Ts(°C) Pot(W) td(min)Sb2Te3 10 300 60 20Cu 15 200 125 3Mo 20 250 150 30
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depositándose una capa de material por un tiempo de 30 minutos. Cumplido el
tiempo de depósito se cerró el obturador por medio del shutter 3, lo que interrumpió
la erosión del material y se inició la secuencia de paro del equipo. La celda solar
RF26, cuya estructura es Vidrio/TCO/ZnO(Sputtering-
DC)/CdS(RF)/CdTe(CSVT)+TTCl2Cd/ a la cual se le depositó Sb2Te3 + Cu/Mo
(Sputtering-DC) como contacto posterior fue la obtenida en área de sustrato de 10
x 10 cm.
La celda solar adquirió un seccionamiento, debido a la plantilla que se utilizó para
colocarla en el porta sustrato, lo que llevó a que el depósito se dividiera en un
conjunto de veintidós sub celdas, las cuales se conectaron en serie-paralelo para
obtener los parámetros eléctricos finales, ver figura 4.
Figura4.Configuraciónsúperestratodelaceldasolardepelículadelgada.
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RESULTADOS
Una vez obtenido el prototipo de celda solar de la muestra RF26 con
Sb2Te3+Cu/Mo como contacto posterior, se procedió a caracterizar dicha celda.
La obtención de la curvas I vs V y la curva P vs V por medio del equipo Oriel Sol3A
Class AAA Solar Simulators, caracterizador de celdas fotovoltaicas de película
delgada, permitieron la caracterización en corriente directa del dispositivo
fotovoltaico, en este caso la celda CdS/CdTe, RF26 y obtener en consecuencia sus
parámetros como el Factor de Llenado o Forma (FF) y la Eficiencia Fotovoltaica (η).
Este equipo tiene la particularidad de realizar mediciones en DC, registrándose
parámetros eléctricos como son VOC (voltaje de circuito abierto), ISC (corriente de
corto circuito) y PM (potencia máxima).
Se colocó la celda solar en el equipo para posteriormente por medio del Software
Oriel instruments del equipo caracterizador de celdas de película delgada, se inició
el proceso al hacer incidir en dirección normal a la superficie de la celda solar la
fuente de radiación la cual emite con precisión una radiación solar igual a 1 sol, 1000
W/m2, ver figura 5.
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Los resultados obtenidos, indicaron respuesta en las 22 que contiene la celda solar
como se puede observar en las siguientes curvas obtenidas I vs V .
La curva I vs V mostró que la sub celda con mejores parámetros eléctricos, fue la
número 21, la cual alcanzó para un V = 0 V, una corriente de corto circuito ISC =
18.773 mA y para una I = 0 A, el voltaje de circuito abierto fue VOC = 0.637 V, ver
figura 6.
Figura6.CurvasdeCorrientevsVoltajedelaceldasolarRF26.
De acuerdo a la curva, se observó que la potencia máxima alcanzada fue PM =
3.966 W, con estos parámetros se obtuvo el factor de forma (FF) de la curva I vs V,
el cual presento un valor del orden de 31.383%.
En lo que, respecto a los valores máximos obtenidos, estos fueron, Imax= 10.761 A
y Vmax= 0.369 V, lográndose registrar una densidad de corriente Jsc= 12.350
A/cm2.
La eficiencia de conversión fotovoltaica (η) de la sub celda obtenida para una
fuente de luz led, fue del orden de 2.610%.
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CONCLUSIONES
Se observó que la celda solar obtenida con contacto posterior Sb2Te3 + Cu/Mo,
presenta respuesta de diodo en las veintidós sub celdas que la conforman, esto
indica que el contacto posterior está colectando los electrones de manera adecuada
y que la eficiencia de conversión fotovoltaica de la celda solar ha mejorado
significativamente con respecto a celdas solares desarrolladas con anterioridad.
Esto abre la posibilidad a la investigación y desarrollo de celdas solares cuyo
contacto posterior sea depositado de forma secuencial por medio del equipo
Sputtering-DC, esto estaría permitiendo que la escalabilidad industrial debida a su
procesamiento sea simple lográndose reducir tiempos y costos, lo cual en un futuro
representaría el maquinado de módulos fotovoltaicos accesibles a la mayoría de la
población que les estarían permitiendo ahorros significativos en sus recibos de luz
y que incluso apoyados en las reformas estructurales como la energética,
convertirse en pequeños productores de electricidad aportando energía al sistema
eléctrico nacional mediante energías limpias.
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REFERENCIAS
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POTENCIAL EÓLICO EN EL MUNICIPIO DE CÓRDOBA
VERACRUZ, MÉXICO
DANIEL HERNÁNDEZ PITALUA1, RAÚL LÓPEZ LEAL2, MARÍA LUISA SILICEO RODRÍGUEZ3
RESUMEN
La disponibilidad de los recursos energéticos renovables es variable, especialmente
si hablamos de la energía eólica, por lo que es indispensable una comprensión de
dónde, y en qué cantidad están disponibles estos recursos. El plan de desarrollo
actual del gobierno del Presidente Enrique Peña Nieto es ambicioso y generará
áreas de oportunidad para especialistas en "energías verdes”. El objetivo de este
estudio es la evaluación y la determinación de la instalación de un parque eólico en
el municipio de Córdoba Veracruz, México.
Con base a datos obtenidos de una estación meteorológica ubicada en la ciudad de
Córdoba Veracruz, durante un periodo de un año y cada 10 minutos, en un intervalo
comprendido desde el 1/10/2008 hasta el 31 de septiembre del 2009 analizados a
través del método de la rosa de los vientos, con paquetería Excel, software
windographer y software RetScreen, se determinó si resulta viable
económicamente por medio del indicador financiero ROI, la instalación de un parque
eólico en el municipio de Córdoba Veracruz, México.
El análisis toma en cuenta también la demanda energética del municipio con
información obtenida del INEGI, capacidades y precios de diferentes generadores
eólicos comerciales disponibles en el mercado y el impacto ambiental que la
instalación de los mismos podría tener en la zona.
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa, [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa, [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa, México. [email protected]
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Palabras Clave: Potencial Eólico, Rosa de los vientos, ROI.
INTRODUCCIÓN
La producción de energía eólica depende del calentamiento de la superficie
terrestre por acción de la radiación solar, lo que provoca los vientos. En las zonas
cercanas al ecuador se produce una gran absorción de radiación solar, en
comparación con las zonas polares; el aire caliente se eleva en los trópicos y es
reemplazado por masas de aire frío superficial que proviene de los polos.
(González-Ávila, Beltrán-Morales, Troyo Diéguez, Ortega-Rubio 2006)
Este ciclo se cierra con el desplazamiento del aire, en la alta atmósfera, hacia los
polos. Aunado a lo anterior está la rotación de la tierra y los cambios estacionales
de la radiación solar incidente, que provocan variaciones en la magnitud y dirección
de los vientos dominantes en la corteza terrestre (Moragues y Rapallini, 2004).
La generación de energía eléctrica en México por medios eólicos representa
actualmente solo un valor cercano al 2% de la producción total, lo cual parecería
una producción incipiente, y quizás un área estéril para la inversión. Sin embargo,
acorde con el potencial eólico estimado para México y los avances tecnológicos e
investigaciones en energía renovable realizadas por la Comisión Federal de
Electricidad (CFE) y el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) el recurso tiene
un potencial de generación entre 3000 y 5000MW (Borja-Díaz, 1999; Hiriart, 2000;
Ramírez et al., 2000)
Con tal parea de oportunidad resulta imprescindible el realizar estudios de potencial
eólico en nuestro país y aunque ya se tienen identificado áreas en donde existe un
buen recurso para poder llevar acabo estos estudios, constantemente en el mercado
aparecen nuevos aerogeneradores que son cada día más económicos y prácticos
para poder aprovechar un determinado potencial eólico.
Por ejemplo una de las zonas más propicias para generar electricidad son zonas
aledañas a La Venta, Oaxaca, donde en 1994 se instaló una planta eoloeléctrica
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con una capacidad 1575kW, conformada por siete aerogeneradores de 225kW y
denominada La Venta (Caldera, 2000)
El presente trabajo analiza el potencial eólico con el que cuenta la ciudad de
Córdoba Veracruz México con datos obtenidos de una estación meteorológica,
durante un periodo de un año y cada 10 minutos, en un intervalo comprendido desde
el 1/10/2008 hasta el 31 de septiembre del 2009 analizados a través del método de
la rosa de los vientos, con paquetería Excel, software windographer y software
RetScreen, se determinó si resulta viable económicamente por medio del indicador
financiero ROI, la instalación de un parque eólico en el municipio de Córdoba
Veracruz, México.
DESARROLLO
Los datos utilizados para el desarrollo de esta investigación son la velocidad del
viento, la dirección del viento, la temperatura y la presión atmosférica de una
estación meteorológica ubicada en la ciudad de Córdoba Veracruz, durante un
periodo de un año y cada 10 minutos, en un intervalo comprendido desde el
1/10/2008 hasta el 31 de septiembre del 2009
El primer software utilizado es Windographer programa de análisis de datos de
viento que lee archivos de base de datos a partir de oros software como Excel. Los
datos obtenidos de Excel para ser analizados en windographer son Velocidad del
viento, dirección del viento, temperatura y presión, mostrados en la tabla 1.
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Tabla 1. Datos suministrados a windographer.
Velocidad del viento.
La velocidad del viento obtenida de la estación meteorológica automática ubicada
en la ciudad de Córdoba, es medida con un anemómetro y sus unidades
mayoritariamente utilizadas son m/s, en la figura 1 se muestra la velocidad del viento
mensual por hora del día, es decir se muestra una gráfica por cada mes del año,
que indica la velocidad del viento en función de la hora del día, como se puede
apreciar las horas con la velocidad del viento más grande, se encuentran alrededor
del mediodía.
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Figura 1. Velocidad del viento (m/S) por mes, por hora del día. Velocidad de viento a 10 metros, datos originales.
Velocidad del viento extrapolado a 30 metros.
Así mismo en la figura 2 se muestra la velocidad del viendo promedio por cada mes,
desde octubre del 2008 hasta septiembre del 2009
Figura 2. Velocidades del viento en m/s por mes oct-2008 a sept 2009. Velocidad de viento a 10 metros, datos originales.
Velocidad del viento extrapolado a 30 metros.
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Por otro lado en la figura 3 se muestra el promedio de velocidad del viento anual por
hora del día.
Figura 3. Promedio de Velocidad del viento anual por hora del día. Velocidad de viento a 10 metros, datos originales.
Velocidad del viento extrapolado a 30 metros.
Rosa de los vientos.
La Rosa de los vientos es un instrumento usado en las cartas de navegación, y en
meteorología que representa la circunferencia del horizonte, dividido en diferentes
secciones, con valor en grados. Marca los rumbos posibles de los vientos. En la
figura 4 se muestra a través de la rosa de los vientos, la dirección del viento más
frecuente registrada con base a los datos de la estación meteorológica. El grado es
cero cuando se apunta a la dirección exacta del norte.
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Figura 4. Dirección del viento en grados “Rosa de los vientos”.
Así mismo la figura 5 muestra el valor promedio de la dirección del viento en donde
existe un valor más grande de velocidad como se dijo anteriormente medido en m/s.
Esta dirección es la que nos indica la posición que debe tomar un aerogenerador,
es decir que las aspas deben instalarse con dirección al Noroeste, para el caso
específico de la ciudad de Córdoba Veracruz.
Figura 5. Valor promedio de dirección “Rosa de los vientos”.
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Temperatura.
Usualmente resulta útil en este tipo de estudios, evaluar la temperatura, así es que
con base a los datos de la misma estación en la figura 6 se muestran los valores
promedio de temperatura en grados Celsius, por cada uno de los meses evaluados
por cada hora del día.
Figura 6. Temperatura (°C) promedio por mes por hora del día.
Así mismo, como en el caso de la velocidad del viento, en la figura no 7 se muestra
la temperatura en grados Celsius promedio anual por hora de cada día para
estación.
Figura 7. Temperatura (°C) promedio anual diaria.
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Distribución Weibull.
La distribución de Weibull es una distribución versátil que se puede utilizar para
modelar una amplia gama de aplicaciones en ingeniería, una de esas aplicaciones
es en la determinación de la cantidad de energía disponible para poder mover a un
aerogenerador. Se describe según los parámetros de forma, escala y valor umbral.
Dependiendo de los valores de sus parámetros, la distribución de Weibull puede
adoptar varias formas.
Efecto del parámetro de forma o factor de forma describe la manera en que se
distribuyen los datos. Una forma de 3 se aproxima a una curva normal. Un valor de
forma bajo, por ejemplo 1, da una curva con asimetría hacia la derecha. Un valor de
forma alto, por ejemplo 10, da una curva con asimetría hacia la izquierda. En el caso
de nuestro análisis el factor de forma es K= 1.65 obtenido directamente del
sowtware con los datos de la estación atmosférica.
Efecto del parámetro de escala, o vida característica, es el percentil 63.2 de los
datos. La escala define la posición de la curva de Weibull respecto del valor de
umbral, lo cual es similar a la manera en que la media define la posición de una
curva normal. Para el caso de nuestros datos el valor de c= 1.59 m/s significa que
a esta velocidad el 63.2% del área bajo la curvase encuentra la mayor frecuencia
de los datos.
El parámetro de valor umbral describe un desplazamiento de la distribución
alejándose del 0. Un valor umbral negativo desplaza la distribución hacia la
izquierda, mientras que un valor umbral positivo desplaza la distribución hacia la
derecha, en el caso de nuestro estudio el valor umbral es cero, es decir se realiza
la gráfica a partir del origen.
En la Figura 8 se muestra la distribución de weibull con un factor de forma K = 1.65
c=1.59 y valor umbral de cero, en el eje de las X´s la velocidad del tiempo en m/s y
en el eje de las Y’s la frecuencia de la velocidad de todo el conjunto de datos.
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Factor de forma K =1.65 c =1.59 m/s Figura 8. Distribución weibull .
RESULTADOS
Una vez evaluados los datos es como se procedió a seleccionar un aerogenerador
eólico, dispositivo que convierte la energía eólica en energía eléctrica a través de
una hélice, con ayuda del mismo software Windographer se seleccionaron dos
equipos para poder realizar un comparativo y poder definir el mejor, el criterio de
selección de estos equipo está basado principalmente en la velocidad mínima de
operación, ya que se necesita un valor de velocidad para que puedan girar sus
aspas y asi poder producir electricidad.
Equipo 1 Proven 15kw, con un rotor de diámetro de 9 metros, una potencia instalada
de 15 kw y una velocidad mínima para poder operar de 2.5 m/s
Equipo 2 Unison U57, con un rotor de diámetro de 57 metros, una potencia instalada
de 750 kw y una velocidad mínima para poder operar de 2.5m/s.
En la figura 9 se muestra un gráfico de potencia en kw en función de la velocidad
del viento para cada uno de los dos equipos mencionados.
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220
Figura 9. Potencia instalada (Kw) Vs Velocidad del viento (m/s) izquierda equipo 1 Proven 15kw, derecha equipo 2 Unison U57
Figura 10. Comparativo de curvas velocidad potencia para turbinas seleccionadas
La demanda anual de potencia de toda la ciudad de Córdoba es de 254,447 MW
(INEGI 2011) pero en este proyecto se pretende alimentar a la localidad de peñuelas
ubicada a unos 5 km de la Estación meteorológica , la cual está constituida por 5085
habitantes, si tomamos en cuenta familias de 4 personas en promedio obtenemos
un valor de 1272 casas, y si tomamos un valor de 1.5 kw por casa habitación
tendríamos una demanda total de esta localidad de 1.90 MW lo que correspondería
a un 6.6% de la población total del municipio. Entonces el número de
aerogeneradores según su capacidad se muestra en la tabla 2
Tabla 2. Numero de aerogeneradores.
consumolocalidad 1,906.88Tipo Capinst(kw)Altura(m) Kwh/año costo($1x10^6/kw) No.TurbinasCostototalUnisonU57 750 70 65,396 75,000,000$ 3 190,687,500$Proven15KW 15 70 3,752 1,500,000$ 127 190,687,500$
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221
Ubicación de aerogeneradores.
Para la ubicación de los aerogeneradores se necesita que sea un área alejada de
la ciudad, lo suficientemente plana y que no afecte
Figura 11. Ubicación de aerogeneradores a 1.14 km de la carretera más cercana y a 3. 3 km de la Estación meteorología fuente de los datos con coordenadas 18°53’03.84”N y 96°53’35.69”O.
Análisis financiero con Retscreen.
El software de gestión de energías limpias RETScreen es un paquete de programas
de energías limpias desarrollado por el Gobierno de Canadá., el cual se utilizó para
evaluar el desempeño económico de ambos equipos
Figura 12. Información general del proyecto.
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222
Turbina proven 15 kw.
En la figura 13 se aprecia el número de emisiones de CO2 que se pueden dejar de
consumir por producir con energía eléctrica limpia como es el caso de los
aerogeneradores.
Figura 13. Se seleccionó el método 1 aunque existen 3 en RETscreen para análisis.
Figura 14. Proyecto no viable económicamente debido a que la TIR es negativa
Debido al número
de horas útiles de
El costo del kwh
es de 1.088
Costo de
aerogeneradores
Proyecto no
viable
económicamente
Costo de
mantenimiento y
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TURBINA UNISON U57.
Figura 15. Proyecto no viable económicamente aún debido a que la TIR es menor que la tasa de
interés.
CONCLUISONES
Debido a que la velocidad del viento en la ciudad de Córdoba y sus alrededores no
es muy grande, 1.44 m/s en promedio anualizado, como lo veíamos al principio de
este trabajo, ninguno de los aerogeneradores resultan viable económicamente
hablando, La turbine Unison U57 resulta ser la mejor opción de las dos
seleccionadas originalmente, a pesar de que la TIR (Tasa Interna de Retorno)
resulta más pequeña que el interés, se pueden buscar financiamientos locales
provenientes de empresas privadas o gubernamentales locales, para hacerlo viable,
probablemente si pudiéramos considerar “cuantificar” la huella ecológica y
considerarlo dentro del proyecto financiero podríamos convencer a los
inversionistas de generar energía por este medio.
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224
REFERENCIAS
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225
SISTEMA DE MONITOREO Y GESTIÓN DE LA
INFORMACIÓN DE GANADO BOVINO
PEDRO DARÍO BARRADAS DOMÍNGUEZ1, RAUL LÓPEZ LEAL2, MARÍA LUISA SILICEO RODRÍGUEZ3, RICARDO VÁSQUEZ SACRAMENTO4
RESUMEN
La trazabilidad es la herramienta que permite llevarle seguimiento a todos los
movimientos que ocurren en la vida de un animal, desde el momento que nace hasta
su muerte, la implementación de trazabilidad consiste en gravar en un sistema
informático todos los eventos ocurridos con cada animal, eventos clínicos y toda
información importante que ocurra en la vida del ganado.
Se está desarrollando un sistema informático que permita tener como objetivo; la
trazabilidad del ganado bovino. Este sistema mejorará la administración de los datos
de los ganaderos, ayudará a los ganaderos a tomar mejores decisiones sobre su
hato, además se implementará un algoritmo para el control de la alimentación, con
este algoritmo, se puede detectar a tiempo cuando un animal presenta síntomas
anormales en su alimentación, así ayudando a disminuir el riesgo de enfermedades
o epidemias en el ganado.
Para que se cumpla la trazabilidad, se debe tener el control clínico de cada cabeza
del hato, para hacer esto viable, se deben utilizar lectores RFID pequeños que
puedan cambiarse de lugar, estos pequeños lectores son ubicados en la báscula
para obtener y guardar el peso del animal, en la puerta del corral para identificar el
bañado de los animales y en la entrada de la manga del ganado para el control de
vacunas.
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa [email protected], 4 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa [email protected]
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226
Palabras clave: Trazabilidad, RFID
ABSTRACT
Traceability is the tool that allows tracking all movements that occur in the life of an
animal, from the moment it is born to his death, the implementation of traceability
consists of taxing in a computer system all the events that occur with each animal,
clinical events and any important information that occurs in livestock. A computer
system is being developed that allows to aim; the traceability of cattle. This system
will improve the management of livestock data, help farmers to make better
decisions on their herd, and implement an algorithm for food control, with this
algorithm, can be detected in time when an animal has symptoms abnormalities in
their diet, thus helping to reduce the risk of diseases or epidemics in livestock. As
the main records for traceability, clinical control of each head of the herd must be
used to make this viable, small RFID readers must be used that can be relocated,
these small readers are placed on the scale to obtain and save the weight of the
animal, at the gate of the pen to identify the batting of animals and at the entrance
of the cattle sleeve for vaccine control.
KEY WORDS: Traceability, RFID.
INTRODUCCIÓN
Existen sistemas que permiten monitorear productos en las empresas, algunos
sistemas están relacionados con la trazabilidad animal y ayudan a tener mejor
control sobre la producción y distribución de los mismos. En países como Uruguay,
Paraguay, Argentina, Nicaragua, Estados Unidos, Brasil, etc., implementan
sistemas de trazabilidad animal planeados para la mejora del sector pecuario,
México también cuenta con su propio sistema de trazabilidad para el ganado bovino,
a diferencia de los demás países, en México se almacena información que es básica
del usuario y no permite el control de los animales.
En Uruguay hace más de 10 años que se ha implementado la trazabilidad de
ganado. La trazabilidad genera información, confianza y transparencia para mejorar
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227
la calidad de carne, prevenir infecciones por enfermedades y disminuir el abigeato.
Uruguay es el primer país del mundo en implementar oficialmente la trazabilidad en
el ganado. Por otro lado, México implementa la trazabilidad a escala mediante el
SINIIGA (Sistema Nacional de Identificación Individual de Ganado), el SINIIGA
consta de un arete que acompaña al animal por el resto de su vida para realizar
ciertos movimientos de identificación, como el caso de venta, los datos del dueño y
predio donde vive, pero no almacena en una base de datos la información e historial
clínico del ganado, además, este sistema no se implementa de manera adecuada
en todos los municipios del país. México está muy atrasado en la implementación
de tecnología en el sector primario, ya sea por política, economía, ignorancia, o por
el motivo que sea, estar en esta situación hace a un lado al país de los principales
mercados internacionales para la exportación de carne.
PROBLEMÁTICA
En la siguiente tabla se presenta un diagnóstico general de la situación actual, así
como las áreas de oportunidad que pueden generarse al plantear soluciones
pertinentes.
Debilidades Oportunidades Objetivos
Mejorar la calidad de vida
del sector ganadero.
Ser la primera opción para el
cliente en trazabilidad.
Insuficiencia de recursos
económicos para operar.
Poca o casi nada,
competencia.
Mercado: 57% del
territorio de México está
disponible para la
Atraer el mayor porcentaje
del mercado, a través de
estrategias de promoción y
publicidad.
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228
implementación de un
sistema de trazabilidad.
Personal limitado para abarcar
todo el mercado
Atender a un problema de
la realidad.
Contribuir al crecimiento del
mercado ganadero de
nuestro país, por medio de
la práctica de trazabilidad
responsable.
No se cuenta con una oficina
física y puede generar
desconfianza en el cliente.
Proponer soluciones
innovadoras para la
gestión y monitoreo de
ganado.
Reducir el abigeato
Prevenir enfermedades
Prevenir epidemias
Aplicar tecnología que
permita la innovación del
sistema de trazabilidad
de México.
Nuevas alternativas de
gestión y monitoreo.
Apoyos de organismos
de gobiernos enfocados a
ganadería.
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229
Fortalezas Amenazas
Personal capacitado. Competidores.
Eficiencia y rapidez en la atención al cliente. Aumento de la inseguridad.
Innovación tecnológica. Precios bajos en el mercado.
Necesidades del sistema.
Como todo proyecto requiere de recursos que permitan el desarrollo del mismo,
realizar este sistema también requiere de algunos recursos que son necesarios para
poder operar y desarrollar con bases firmes este sistema. Los recursos que se
requieren para el desarrollo de este sistema se enlistan a continuación.
• Recurso humano
• Recurso Financiero
• Recurso Tecnológico
• Recurso Material
Fortalezas y amenazas del sistema.
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230
Diseño del sistema.
Para monitorizar la alimentación de los animales se utilizaran las antenas
posicionadas en bebederos y comederos, estas se encargaran de detectar todos
los dispositivos que se encuentren alimentándose, el monitoreo de la alimentación
será la primera etapa donde se detectará las anormalidades para la detección
temprana de las enfermedades. Tener el control de la alimentación permitirá reducir
el riesgo de la propagación de enfermedades en el ganado, para poder lograr esto
se debe tener control adecuado del hato, implementando vigilancia de vanguardia
en cada sección del terreno.
Enfermedades que por descuido o falta de conocimiento de los ganaderos al no
detectarlas a tiempo, esto disminuirá la economía de los ganaderos ya que si alguna
enfermedad es detectada a tiempo esta se podrá tratar en el momento adecuado
antes de que avance más y genere un completo desequilibrio en la vida del animal
afectado.
Los animales presentan síntomas distintos en su sistema cuando se propaga alguna
enfermedad en ellos, la pérdida de apetito es una fase más de la enfermedad y eso
da como consecuencia dejar de acudir a los alimentos correspondientes. Las
antenas se encargaran de esto, reportar al servidor todos los animales que se
encuentran comiendo sanamente y los animales que presenten alguna anormalidad
en sus horas de comida, se creará un reporte donde se guarde el registro de cada
uno de los animales que no han asistido a comer.
Esquemas de distribución del sistema según las necesidades.
Este esquema será utilizado en toda la clasificación y distribución de los animales
en el rancho, las características de las antenas y la cantidad de antenas dependerán
de las divisiones de cada rancho y tamaño de los comederos y bebederos.
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231
Figura 1. Organización y diseño de las instalaciones en un espacio de 1 Hectárea
Bebedero
Comedero
Switch
Dormitorio
Servidor
Antenas
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232
Figura 2. Organización y diseño de las instalaciones en un espacio de 2
Hectáreas.
Gestión de la información.
Para llevar mejor control de la información, en el servidor habrá una base de datos
para almacenar los datos según la necesidad de cada ganadero, esto ya que existen
diferentes tipos de explotación ganadera. Aquí se llevará el control clínico de cada
animal y el historial de vida del mismo, cada dato importante que se requiera
guardar, ayudará a disminuir el uso de papel, para el caso de los personas que
asisten a ferias ganaderas a vender sus animales el uso del sistema le permitirá
cargar con una aplicación desarrollada para su móvil que le mostrará la información
necesaria de cada animal, sin necesidad de llevar tantas hojas impresas con los
datos de cada uno de los animales puestos en venta.
La siguiente lista muestra algunas actividades que se pueden realizar en el sistema.
Registro de usuarios
• Autenticacion de usuarios
• Recuperacion de contraseña olvidada
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• Creacion de granjas
• Registro de animales
• Monitoreo comedero
• Consulta de animal
• Edición de vacas
• Reporte de robo de animales
El ganado como todos los demás animales, se divide en diferentes razas y se
clasifica según el clima de su habitad. El ser humano explota estas razas para
generar productos cárnicos y/o leche, las necesidades de los ganaderos son
distintas pero el sistema de monitoreo será el mismo para cualquier caso que se
requiera, ya que este se adapta a todas las necesidades ganaderas.
Clasificación del ganado bovino.
La primera clasificación del ganado es el sexo.
• Hembra:
o Ternera
o Novillona
o Vaca
• Macho
o Ternero
o Novillo
o Toro
Clasificación por área en un terreno.
• Por propósito
o Leche
o Carne
o Doble propósito
• Por tamaño
o Novillonas
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o Novillos
• Por edad
o Vaca
o Toro
RESULTADOS
Implementar un sistema adecuado de trazabilidad ayudará a mejorar e incluso a
remplazar el ya existente aquí en México, este sistema de trazabilidad solo cuenta
con la más mínima información de los animales, datos como; el dueño del animal,
el lugar de donde proviene, implementar esta propuesta para sistema de monitoreo,
mejoraría en un 100% el SINIIGA ya que este complementaría en su totalidad la
rastreabilidad del ganado además que se mejoraría el sistema con el monitoreo
intensivo para la reducción de enfermedades.
El sistema de trazabilidad se puede adaptar para ganado bovino, equino, ovino,
caprino, porcino y apícola.
Tener un sistema de trazabilidad implementado en la producción de ganado cárnico
o lechero abre mercados internacionales ya que el producto cubre los requisitos de
sanidad. Los mercados internacionales son estrictos en la calidad de sus productos.
Se empleó una metodología cuantitativa, siendo un estudio lineal en el que se
entrevistó a sujetos que pertenecen al sector agropecuario.
Se construyó la base de datos con los requerimientos necesarios para el
funcionamiento correcto del sistema. Implementando las relaciones de los animales
con los eventos posibles para el caso del comercio del producto.
Para combatir el delito del hurto de ganado se requiere del uso de tecnología que
permita tener un mejor control de la ubicación del ganado. Para el desarrollo del
sistema se utilizará la Metodología de Sistemas en Tiempo Real, ya que, en el
proyecto se implementarán dispositivos físicos en el ganado.
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235
CONCLUSIÓN
Desarrollar este sistema informático para el control del ganado, da como resultado
una nueva oportunidad para mejorar el país en el posicionamiento de exportación
de carne, además de proporcionar múltiples beneficios al sector ganadero.
El sistema tendrá un servidor para cada rancho donde se implemente, y habrá un
segundo servidor ubicado en la ganadera más cercana al rancho donde se
implemente este sistema de monitoreo, cada servidor particular debe estar enlazado
con la ganadera correspondiente al municipio, para que en el momento que se
produzca el abigeato la información sea enlazada en el momento al servidor de la
ganadera para que las autoridades correspondientes acudan al lugar del robo lo
más rápido posible, los primeros en llegar al lugar serán los dueños y ellos también
serán los que darán la autorización al primer servidor para enviar el enlace al
servidor de la ganadera, el monitoreo principal para el control del ganado será en el
primer servidor, con el dueño del rancho, y el enlace a la ganadera será de ayuda
para disminuir el abigeato, ya que al tener monitoreado los animales y las
autoridades correspondientes tener conocimiento inmediato de los sucesos, las
personas dedicadas al hurto de ganado deberán pensar 2 veces para hacer el robo.
Los beneficiarios directos con la implementación de este sistema serán los
ganaderos, principalmente en las zonas menos protegidas por las autoridades y
directamente las más afectadas por el abigeato. La implementación de este sistema
de monitoreo tendrá un impacto social y económico.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
236
REFERENCIAS
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237
SEGUIDOR SOLAR HIDRÁULICO PARA SISTEMA
FOTOVOLTAICO
JUAN CARLOS RAYMUNDO VILLARREAL1, ARLENY LOBOS PÉREZ2, VIRIDIANA SÁNCHEZ
VÁZQUEZ3
RESUMEN
A medida que la población aumenta, las ciudades urbanas crecen, por lo tanto, la
necesidad de proveer energía se incrementa. En la actualidad se genera energía
eléctrica de diversas formas, algunas renovables y otras no. Por esta razón es
necesario poner especial atención en la generación de energía por medios
renovables y eficientes, la energía solar fotovoltaica es una buena opción, si se
utilizan los materiales y componentes necesarios, aunque presenta el inconveniente
de tener un coste elevado, si a esto se le agrega que para hacerla un poco más
eficiente se le tiene que implementar seguidores solares de uno o dos ejes,
entonces la eficiencia energética aumenta, pero también lo hace el costo final. Por
esta razón se deben diseñar e implementar seguidores solares que realicen la
misma actividad pero que su costo sea más bajo que los actuales e igual de
eficientes. Este dispositivo podrá ser instalado para reducir los costos de facturación
de energía, pero que ayude al mismo tiempo al cuidado del medio ambiente.
Palabras clave: Sistema Solar Fotovoltaico, Control, Radiación Solar, Gato
Hidráulico.
INTRODUCCIÓN
La presente investigación está encaminada al análisis energético recolectada por
un panel fotovoltaico estático, comparada con un panel acoplado a un seguidor solar
1 Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca,. [email protected] 2 Tecnológico Superior de Tierra Blanca,. [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca,. [email protected]
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238
azimutal, con el fin de comprobar la eficiencia, tanto en recolección de energía como
su análisis costo- beneficio.
Al comprobar la eficacia del dispositivo en cuestión, se pretende escalar para
realizar un sistema fotovoltaico que pueda abastecer la cantidad de energía
consumida por iluminación del edifico B del Instituto Tecnológico Superior de Tierra
Blanca (ITSTB) y de esta forma reducir el costo por facturación de energía eléctrica
que se paga a Comisión Federal de Electricidad (CFE). Cabe mencionar que ésta
sola actividad no cumplirá con el objetivo, es por esta razón que deben realizarse
algunas otras actividades que ayuden a minimizar el gasto energético, como la
instalación de sensores de presencia que ayuden a mantener encendida la lámpara
solo si se requiere; el diseño de lámparas con Diodos Emisores de Luz (LEDs) que
pueden ser Dispositivos de Montaje Superficial (SMD), los cuales disminuyen el
consumo con respecto a las convencionales fluorescentes, pero que puedan brindar
la misma calidad e intensidad luminosa.
Con estas actividades comentadas a grandes rasgos se pretende presenta un
modelo de inversión en energía, que pueda ser adoptada por otras instituciones de
nivel superior donde la radiación solar global media sea la adecuada para que el
sistema sea eficiente. Esto, ayudado por la gran capacidad que tiene el nivel
superior en aplicar la tecnología, y siempre pensar en el desarrollo tecnológico que
coadyuve a mantener un medio ambiente más cuidado, con responsabilidad social,
no solo por la supervivencia de la naturaleza, si no, por el mismo ser humano.
Descripción del Método
La metodología a utilizar, la creo Genrich Altshuller y la denominó TRIZ (Altshuller,
1999), dicho acrónimo significa “teoría para resolver problemas de forma inventiva”
el cual se resume en lo siguiente:
Problema específico> Problema abstracto> Solución abstracta> Solución especifica
Hay tres principios fundamentales en esta investigación:
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
239
• La primera es que los problemas y las soluciones se repiten en las mayorías de
las instituciones de nivel superior. Entonces se determina “Mi Problema” y en la
fase conceptual obtener “Problema Modelo”.
• La segunda que los patrones de evolución tecnológica también se repiten en
todas las instituciones de nivel superior. En esta parte se determinará un
“Modelo de Solución” el cual podrá aplicarse a otras instituciones de nivel
superior.
• Las innovaciones se basan en el uso de los conocimientos científicos fuera del
ámbito en que se han desarrollado. En esta parte se tendrá “Mi Solución” para
el problema específico del ITSTB.
1. Recolección de datos en la nave B (Edificio académico)
Recolectar el consumo teórico de las lámparas por salón de clases y oficina del
edificio B y calcular el costo total del producto y de mantenimiento de las misma.
Tomar lecturas aleatorias en diferentes horas y salones para confirma el consumo
teórico. Dando como resultado un consumo teórico de 26 Kw/h en el edificio B, por
iluminación.
2. Diseño de prototipo de lámpara ahorradora.
Se trabaja en el diseño de una lámpara con LED’s SMD 5050 y otros, para realizar
un cambio por las convencionales actuales y que estas presenten un mejor
rendimiento, no solo con las que están en uso, sino una mejora con respecto a las
que están en el mercado. El diseño de Dibujo Asistido por Computadora (CAD), fue
elaborado con lámina galvanizada calibre (figura 1).
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
240
Figura 13 Diseño CAD de la lámpara
Este modelo cuenta con 102 LEDs SMD 5050, distribuido de tal forma que se pueda
aprovechar al máximo la luz, con tal solo un consumo de 16.5w (figura 2), con una
temperatura de color blanco frio de 6500 k. Cuenta con cinta doble cara adherible,
para superficies lisas y perforaciones para otro tipo de superficies.
Figura 2 Lámpara, modelo CAD 3D
3. Análisis de costo-beneficio para cambio de lámparas.
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241
Después de haber realizado el análisis energético y el diseño del prototipo, se
realizará el análisis del costo para realizar el cambio, incluyendo la parte energética
y económica para verificar si esta impacta positivamente a la institución, y si lo hace
en qué plazo (tabla 1). Esto incluyendo un sensor pirólico para detectar movimiento
y que el encendido de las luces sea más eficiente.
Tabla 1. Resumen de lámparas
4. Dimensionado del sistema solar fotovoltaico controlado
Realizar un dimensionado de un sistema fotovoltaico interconectado a la red
eléctrica, y analizar la eficiencia teórica de forma estática y con seguimiento en un
eje. Los elementos básicos para la instalación fotovoltaica y los costos de la mejor
cotización que se realizó en el año 2017, fueron analizados en comparación con los
diferentes productos que hay en el mercado, y quien ofreció mejores precios fue la
empresa Conermex (tabla2).
Tabla 4. Materiales y costos
Características Tipo de lámparas
SMD 5050 Fluorescente
Consumo energético
(W)
16.5 32
Intensidad luminosa
(lm)
900 1300
Costo ($) 140 (Aprox.) 60
Vida útil (Hrs.) 50,000 10,000
Tiempo de retorno
(Años)
2.2 0.9
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Cantidad Material y/o dispositivo Costo unitario Costo total
81 Panel de 320 Wp 310
$25,110.00
1 Inversor 30kW
SCHNEIDER 6865 $ 6,865.00
160 Estructura para fijación
mts 3.71 $593.60
100 Cableado y tuberías
mts. 1.6 $160.00
6 Protecciones 135 $810.00
Gestión ante CFE N/A
Costo total en USD
$33,538.60
El gasto que se pudiera realizar al implantar este SSF, daría como resultado un
ahorro del 22% de energía consumida en el edificio B del ITSTB, con esto el retorno
de inversión es de aproximadamente 9.5 años, tomando en cuenta que todo marche
en las mejores condiciones.
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243
Dentro del diseño para realizar el seguidor solar, se inició la prueba un panel
fotovoltaico de 50 Wp, acoplado a la estructura para la elevación y cambio de
ángulo, con el propósito de ser un seguidor solar azimutal (figura 3), ya que se ha
comprobado que los seguidores solares pueden hacer más eficiente el proceso de
recolección de energía solar, hasta en un 29.3%, con un óptimo sistema de control
y movimiento (Gómez et al., 2015), en este caso se mostrará el diseño de la parte
mecánica y la propuesta del movimiento azimutal.
Se propone un seguidor solar en un eje, puesto que este tipo de elementos permite
tener más paneles juntos en posición horizontal, sin que se vean afectados por la
sombra del panel que está a un lado, por lo tanto, se puede determinar el ángulo de
incidencia directa, de forma más simple (Oliveira, 2008).
cosθ. = (1 − cos1δsen1ω)
Donde:
d es al ángulo de declive terrestre
w es el ángulo horario
Se toma con referencia un seguidor solar en un sólo eje, por ser más económico de
implementar y con una buena eficiencia con respecto al seguidor en dos eje, hasta
un 30% en comparación con un 34% del seguidor en dos ejes (Escobar Mejía,
Holguín Londoño and Osorio R., 2010). De esta forma la manufactura y el equipo
de control se reducen.
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244
Figura 3. Diseño general del seguidor solar
Para visualiza mejor la parte mecánica en cargada del movimiento, se amplifica la
parte del mecanismo y se puede observar mejor el acople de los diferentes
elementos mecánicos y eléctricos (figura 4).
Figura 4 Mecanismo de elevación y cambio de ángulo
El diseño cuenta con un gato hidráulico de botella con capacidad de 2 toneladas,
con extensión roscada de 9.5 cm y pistón de 10 cm, para que el pistón pueda
18°
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245
alcanzar su altura máxima se necesitan 40 movimiento de 1.5 cm en la agarradera
que va hacia el embolo de la bomba, con esto se mueve la plataforma del panel 4.2
grados, iniciando en -18 grados y finalizando en 28 grados.
Para que la agarradera del embolo de la bomba pueda realizar el movimiento
vertical, que se aplica normalmente con la mano del usuario, se le adaptó un
mecanismo para convertir el movimiento rotatorio de un Motor Paso a Paso (PAP)
a vertical, mediante dos engranes helicoidales y un arreglo de principios biela-
cigüeñal, se realiza la conversión de movimiento giratorio o movimiento vertical
(figura 4 y 5). Donde, el engrane con radio efectivo de 0.75 cm es el encargado de
mover la flecha, para obtener 1.5 cm de forma vertical, se toma como referencia los
movimientos mecánicos manivela- biela- corredera, aplicado de forma vertical, en
dirección hacia la tierra (A. Atencio, H. González, 2015).
Figura 5. Mecanismo de movimiento vertical
Una vez que el panel haya realizado el giro hacia la puesta del sol, se activara por
medio de un interruptor de límite el motor PAP, el cuales encargado de abrir el
embolo de desfogue de aceite y que de esta forma el pistón quede listo para
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246
regresar a su posición inicial, para realizar mejor el procedimiento se coloca un
contrapeso en la parte superior para ayudar al pistón principal a regresar, de esta
forma el panel vuelve a su posición de inicio para nuevamente empezar la captación
de energía solar. Aplicando este principio se tiene un seguidor solar económico y
con una eficiencia del 23% aproximadamente.
Para poder corrobora la eficiencia del panel fotovoltaico, con respecto a uno estático
y otro con seguido solar, se realizaron las siguientes mediciones con una carga en
voltaje en corriente directa (VCD) de 32W, se conectó una batería de ciclado
profundo de 105 AmH (Amperes hora).
Con el panel estático a 18 grados, la batería cargada al 100%, el comportamiento
en el consumo de corriente eléctrica disminuye gradualmente (gráfica 1).
Gráfica 1. Consumo de corriente
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
2.90
3.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2
LECTURACADA2HORAS
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247
Al observar la caída de tensión, esta disminuye y el panel no es capaz de cargar y
recuperar la energía consumida, por lo tanto, el voltaje decae (gráfica 2).
Gráfica 2. Caída de tensión en 22 horas
Al observar la disipación de potencia, sólo se mantiene estable en 4 puntos (gráfica
3).
Gráfica 3. Potencia disipada
1010.511
11.512
12.513
13.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2
CAÍDADEVOLTAJEDELABATERÍA
0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2
WATTAJECONSUMIDOCADA2HORAS
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248
Al colocar el seguidor solar con gato hidráulico, tanto amperaje, como caída de
tensión y potencias, tienen estabilidad, solo con un mínimo de variación con
respecto a la carga conectada (grafica 4, 5 y 6).
Gráfica 4. Consumo de corriente
Gráfica 5. Caída de tensión en 22 horas
2.762.782.802.822.842.862.882.902.922.942.96
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Amperajeconsumidocada2horas
12.412.512.612.712.812.913
13.113.213.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Caídadevoltajedelabatería
Serie1
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249
Gráfica 6. Potencia disipada
Rápidamente se puede observar las variaciones que tiene el comportamiento del
voltaje, corriente y disipación de potencia se mantiene más estable con respecto al
panel que estuvo estático, mejorando la eficiencia del panel fotovoltaico y por lo
tanto, la recolección de energía, para comparar la eficiencia energética, se
comparan ambos panes, el estático y el que tiene un grado de libertad tomando en
cuenta la posición y la matriz de giro, cabe mencionar que se debe optimizar los
ángulos de giros y los tiempos (Turrillas Solabre and Aginaga Garcia, 2014).
RESULTADOS PRELIMINARES
El impacto, en primer lugar, es positivo para el medio ambiente, en la reducción de
CO2 y nula emisión de gases de efecto invernadero, desarrollo de una cultura
sustentable y sostenible, ahorro en costos de facturación de energía eléctrica y
aplicación doble de SSF.
El consumo en iluminación del edificio académico es de aproximadamente 26 kW/h
con un tiempo de encendido de 12 horas promedio, lo cual representa un gasto
aproximado de 312 kW/día, que es aproximadamente 203 kg de CO2 emitido a la
atmosfera. Comparando el sistema de iluminación con respecto a las lámparas
propuestas, estas solo tienen un consumo de 16.5 watts con una intensidad
34.0034.5035.0035.5036.0036.5037.0037.5038.0038.5039.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Wattajeconsumidocada2horas
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250
luminosa de 900 lm, en comparación con las lámparas fluorescentes de 32 watts
con una intensidad luminosa de 1300 lm, aunque al parecer hay una diferencia de
eficiencia luminosa con respecto a la fluorescente. Las lámparas SMD 5050 tienen
la ventaja de menor consumo energético y de una intensidad del 60% (PROFECO,
2014). Según la NOM-025-STPS-2008 un salón de clases necesita es de 500 lm, lo
cual se cubre con 16 lámparas tipos SMD 5050
En la ciudad de Tierra Blanca, Veracruz, donde está el ITSTB, no se tienen
instalados sistemas fotovoltaicos ni en su cabecera municipal, ni en sus
alrededores, con lo cual se observa que la comunidad en general no sabe, o no está
informada de los beneficios y ventajas de tener un SSF, este proyecto será una
buena opción para hacer publicidad a una cultura sustentable.
Este sistema de generación de energía eléctrica puede tener diferentes beneficios
entre los cuales se encuentran:
La energía solar es renovable. El sol es una fuente de alimentación constante lo que
significa que siempre va a haber irradiación incluso en los días nublados. Cabe
mencionar que la ciudad cuenta con una radiación promedio de 5.0 W/m2, lo que
indica que es un lugar viable (V. Estrada-Cajigal, 2005).
Los paneles solares son muy fiables. No hay partes móviles por lo que no tiene que
preocuparse sobre la sustitución de cualquier parte, el mantenimiento se basa
principalmente en la limpieza del panel y se puede generar electricidad hasta por un
periodo de 25 años.
Las células solares no hacen ruido mientras genera energía, por lo que no existe
contaminación acústica.
La tecnología solar está mejorando constantemente. Entre mayor demanda de
energía solar, la producción se realiza por economías de escala y esto provocara
que los costos de instalación del sistema tiendan a ser menores.
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251
Las lámparas están diseñadas de forma que se utilice la máxima cantidad de luz de
los LEDs aprovechando el ángulo de irradiación de luz y es de fácil instalación
(Gescom, 2014).
Con el acoplamiento del sensor se optimiza la cantidad de energía consumida y el
sistema es más económico y rentable, de esta forma se podrá tener un ahorro en el
pago de energía, lo cual actualmente son muy elevados.
Con este proyecto se pretende tener un servicio de energía eléctrica de la misma
calidad que la generada por CFE, y con productos estudiados con las técnicas
adecuadas de la ingeniería industrial y electrónica. El alcance de este proyecto no
es solo abastecer iluminación, es para que sirva como base y ejemplo para realizar
inversiones más elevadas que sirvan para abastecer no solo iluminación, si no,
todos los equipos completos.
COMENTARIOS FINALES
Por todo lo que se ha mencionado en este proyecto, se puede percibir que es una
opción viable, sustentable, económica y duradera. Lo cual permite que SSF sea una
opción para aquellos lugares donde se tiene una buena radiación media solar, con
el fin de tener sistemas eficientes, que ayuden al ahorro energético y sobre todo al
cuidado y preservación del medio ambiente.
Con la documentación suficiente, este SSF puede ser implementado en diferentes
planteles tecnológicos e instituciones gubernamentales, de tal forma que se le dé
un realce al uso y desarrollo de esta tecnología, ya que en México aún hace falta
más información y promoción de los sistemas solares fotovoltaicos.
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REFERENCIAS
A. Atencio, H. González, Y. M. (2015) ‘Diseño y Construcción de un Sistema de
Seguimiento Solar de un Eje para Paneles Fotovoltaicos’, Engineering Education
Facing the Grand Challenges, 13, pp. 1–5. Available at:
http://www.laccei.org/LACCEI2015-SantoDomingo/RefereedPapers/RP024.pdf.
Altshuller, G. S. (1999) The innovation algorithm: TRIZ, systematic innovation and
technical creativity, Technical Innovation Center, Inc. Available at:
http://www.amazon.com/dp/0964074044.
Escobar Mejía, A., Holguín Londoño, M. and Osorio R., J. C. (2010) ‘Design and
Implementation of a Solar Tracking Prototype for Optimize a PV System.’, Scientia
et Technica, 16(44), pp. 245–250. Available at: [email protected].
V. Estrada-Cajigal, R. A. (2005) Irradiación global, directa y difusa, en superficies
horizontales e inclinadas, así como irradiacion directa normal, en la República
Mexicana. Edited by UNAM. México DF. Available at:
https://aplicaciones.iingen.unam.mx/ConsultasSPII/Buscarpublicacion.aspx.
Gómez, R. A. et al. (2015) ‘Diseño , construcción y evaluación de un sistema de
seguimiento solar para un panel fotovoltaico’, Revista Mexicana de Ciencias
Agrícolas, 6(8), pp. 1715–1727. Available at:
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-
09342015000801715.
Oliveira, M. M. (2008) Analisis de desempeño de un generador fotovoltaico con
seguidor solar azimutal. Universidad Federal de Rio Grande del Sur. doi:
10.1017/CBO9781107415324.004.
PROFECO (2014) Lámparas ahorradoras de energía. Available at:
http://www.profeco.gob.mx/revista/pdf/est_07/lamparas.pdf.
Turrillas Solabre, E. and Aginaga Garcia, J. (2014) Estudio comparativo de la
eficiencia energética en seguidores solares. Universidad Pública de Navarra.
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253
Available at: http://academica-
e.unavarra.es/bitstream/handle/2454/11844/TFGTurrillasSalobreEduardo2014.pdf
?sequence=1.
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PROPUESTA DE ESTUDIO TECNOLÓGICO PARA LA
PRODUCCIÓN DE PANELA UTILIZANDO LAS
INSTALACIONES DE BENEFICIOS DE CAFÉ HÚMEDO
(ABANDONADOS) EN LA REGIÓN BAJA DE COATEPEC,
VER.
JANETH RAMOS LÓPEZ1, ANGÉLICA YOLANDA CONTRERAS SOLÍS2, FERNANDO GONZALEZ
RIVAS3, GREGORIO VELÁSQUEZ HERNÁNDEZ4
RESUMEN
Se propone realizar un estudio para adaptar las instalaciones en desuso
(abandonadas) de los beneficios de café húmedo que existen actualmente en la
Región Baja del municipio de Coatepec, Ver., con el objetivo de producir panela
aprovechando la sobreproducción de caña de azúcar y propiciar, de esta manera,
el desarrollo económico y social de la región con la generación de empleos directos
e indirectos además de contribuir al abatimiento de la desintegración familiar
ocasionada por el fenómeno social de la migración.
ABSTRACT
It proposes to realize a study to adapt the facilities in disuse (abandoned) of the
benefits of humid coffee that exist nowadays in the Low Region of Coatepec's
municipality, with the aim to produce panela taking advantage of the overproduction
of sugar cane and to propitiate, hereby, the economic and social development of the
region with the generation of direct and indirect employments additionally
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 4 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa
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255
contributing to the decline of the familiar disintegration caused by the social
phenomenon of the migration.
Palabras clave: Beneficios de café húmedo, trapiche, panela.
INTRODUCCIÓN
Coatepec, es un municipio ubicado en la región central del estado de Veracruz, su
cabecera municipal se encuentra a escasos ocho kilómetros de la capital de dicha
entidad. Su economía depende, mayoritariamente, de dos grandes actividades: el
cultivo e industrialización del café y el cultivo e industrialización de la caña de
azúcar.
De 1970 a 1990, se vivió una época de bonanza sin precedentes en la historia del
municipio (al igual que en otras regiones productoras de café). Con precios elevados
y altos rendimientos, al transformar el fruto en café tostado y molido, los productores
y los industrializadores saturaron, no sólo el mercado nacional sino que invadieron
también el internacional, al exportar el producto a países europeos y sobre todo a
los Estados Unidos de Norteamérica. Dicho auge económico permitió la expansión
de la superficie cultivada con dicho producto y, al mismo tiempo, se incrementó la
construcción de plantas procesadoras (Beneficios) con instalaciones físicas en las
cuales se despulpa, se lava, se seca y se le dan otros tratamientos al café húmedo
(café cereza). Sin embargo, a partir de la cosecha 1990 – 1991 se da una caída
estrepitosa en los precios internacionales impactando drásticamente todas las
actividades económicas y sociales relacionadas con el cultivo y la transformación
de la aromática. Los primeros en resentir la crisis fueron los productores, quienes al
no contar con los flujos de efectivo, que normalmente recibían, dejaron de dar
mantenimiento a sus cultivos al grado de que en los cinco años siguientes, la maleza
invadió los huertos de café dejándolos totalmente inservibles.
Como consecuencia de la pérdida de las fincas de la región baja del municipio, se
tiene, en la actualidad, una producción escasa de café lo que ha ocasionado que
los productores opten por cultivar caña de azúcar en los terrenos antes destinados
a producir dicho grano. El resultado inmediato del cambio de cultivo originó un
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256
descenso en la producción de café, por lo que un gran número de plantas
beneficiadoras de café se quedaron sin la materia prima para poder operar,
situación que se complicó por la consecuente falta de recursos financieros que
incidió a todo el sector.
Desde 1950 funciona, en una localidad del municipio, un ingenio azucarero que
captaba, hasta el año 2012, toda la producción de caña. Sin embargo, a raíz del
incremento en la producción, por el cambio de cultivo de café a caña, a partir de
dicho año, el ingenio empezó a tener problemas para procesar toda la caña
producida debido al exceso del producto y debido, también, a la obsolescencia de
su tecnología.
Así, las dos grandes actividades productivas de la región baja del municipio, que
hasta 1990 dieron impulso a la economía agroindustrial, se han convertido, en la
actualidad, en un problema doble para la sociedad en general.
Por lo tanto, se hace la propuesta de realizar un estudio que permita determinar la
conveniencia de adaptar las instalaciones ociosas y/o abandonadas de los
beneficios de café (húmedos) para utilizarlas en la producción de panela.
DESARROLLO
Planteamiento del problema.
Actualmente existen alrededor de diez beneficios de café en desuso en el municipio
de Coatepec, Ver.
La parálisis productiva de dichas empresas se originó por la caída estrepitosa de
los precios internacionales del café a principios de la década de los noventas.
Como ya se mencionó en la introducción, durante los veinte años previos al
estallamiento de la crisis cafetalera, los productores del sector vivieron una época
de bonanza.
Sin embargo, durante los años de abundancia, dichos productores e
industrializadores no se preocuparon por buscar nuevas alternativas de inversión,
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257
es decir, apostaron todo su capital a un solo giro de negocios, de tal manera, que al
darse la quiebra no contaron con otras opciones que les permitieran sobrevivir a la
crisis y, lo más grave, dejaron de ser sujetos de crédito.
Así, al no contar con ingresos suficientes ni con los recursos financieros otorgados
anteriormente por instituciones crediticias, los productores descuidaron sus
plantaciones al grado de que en el lapso de tres años dejaron de producir por falta
de mantenimiento, nula fertilización, riegos escasos e incremento indiscriminado de
malezas y plagas.
Por si lo anterior resultara poco, el “error” de diciembre de 1994 que ocasionó una
devaluación en el tipo de cambio de la moneda mexicana con respecto al dólar,
agravó la situación de los productores con la respectiva repercusión en los
industrializadores del café, es decir, propietarios de beneficios que operaban con
créditos en dólares, quienes al no tener capacidad de pago optaron por suspender
las actividades de sus instalaciones.
A partir de 1995, con apoyo crediticio del Ingenio Azucarero, ubicado en una
localidad del municipio de Coatepec, los productores cafetaleros cambian,
paulatinamente, de cultivo, es decir, convierten lo que quedaba de sus fincas de
café en extensiones sembradas con caña de azúcar y, a partir del año 2000, las
instalaciones destinadas al beneficiado de café quedan totalmente abandonadas
por la baja producción de dicho grano en los lugares donde se localizan las
instalaciones.
Pero lo que en un principio fue solución para los productores de café, al contar con
créditos para sembrar caña de azúcar, se convierte de pronto en problema múltiple.
Primero, se da una sobreproducción de caña que no puede ser procesada por el
único ingenio azucarero de la región debido a la obsolescencia de su maquinaria,
que data de la década de 1950, pero también por la falta de mano de obra por la
emigración de los campesinos hacia Estados Unidos en busca de mejores salarios.
Se calcula que en las tres zafras quedaron en el campo entre 900 y 1,000 toneladas
de caña sin cortarse, en espera de la siguiente cosecha para poder ser llevadas al
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ingenio; sin embargo, los productores sufren, en este caso, pérdidas considerables
porque después de un año la caña pierde paulatinamente su contenido de sacarosa
–sustancia de la cual se extrae el azúcar- y por otra parte, se tienen pérdidas porque
operan con créditos que otorga el ingenio y que se liquidan sólo después de que la
caña es cortada y procesada.
Posteriormente, el problema se agudiza a raíz de que el Tratado de Libre Comercio
de América del Norte facilita la libre entrada, de Estados Unidos hacia México, de la
Alta Fructosa (producto derivado del maíz con altos contenidos de azúcar) a precios
muy por abajo del azúcar de caña y con una alta demanda por parte de las
compañías refresqueras y dulceras, lo que origina un decremento en la demanda
interna nacional y una baja en los precios de la tonelada de caña.
En este contexto, se presentan dos problemas graves en la región. Por un lado, los
precios bajos del café cereza incidiendo en la disminución de la producción de dicho
grano y en la parálisis de las instalaciones destinadas a procesarlo y por otro la cada
vez más aguda crisis de la industria azucarera.
Ante tal situación, las instalaciones de los beneficios de café húmedo que
originalmente eran detonadores de la economía regional, quedan en total abandono
y así han permanecido por más de quince años sin que hasta el momento se tengan
planes o proyectos encaminados a la reactivación de dichas plantas, mismas que
por la falta de uso sufren un deterioro físico que se vuelve más grave con el
transcurso del tiempo. Hasta el momento, no existe la intención de reactivarlos, ni
por parte del gobierno ni por parte de los empresarios.
Por otra parte, los industriales azucareros y los productores de caña están al borde
de la quiebra: después de la privatización, este sector, del cual dependen cerca de
un millón de mexicanos, padece los efectos de los errores del pasado: fallas en la
desincorporación de los ingenios, malas negociaciones del Tratado de Libre
Comercio (TLC), fraudes empresariales y una desorientada política gubernamental
que fomentó excesos y corruptela.
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259
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.
Desde el punto de vista tecnológico, la investigación se justifica en virtud de que en
la parte baja de la micro-región del municipio de Coatepec, Ver., existen por lo
menos diez beneficios de café cuyas instalaciones están sin aprovecharse por la
falta de café y por los bajos precios que hacen del beneficiado, de dicho producto,
una industria por el momento no redituable y al no tener uso, dichas instalaciones
se deterioran cada día pudiéndose aprovechar en actividades productivas utilizando
los recursos existentes en cada unidad de producción, pues no es posible que se
tenga la infraestructura necesaria para producir y que no se explote.
Para lograrlo se tiene que hacer un rediseño de las instalaciones de tal manera que
con los recursos materiales existentes nuevamente puedan ser productivas al
utilizarse en la producción de panela, ya que dichas plantas representan fuertes
inversiones en activos fijos que han permanecido estáticos por muchos años. De
esta manera se apoyará también a los fabricantes de maquinaria industrial para
café, que por la crisis de los precios han tenido que cerrar, en muchos casos, sus
plantas y al efectuarse las adaptaciones estarán en condiciones de fabricar nueva
maquinaria para equipamiento de los trapiches paneleros.
Desde el punto de vista económico, se trata de aprovechar el exceso en cuanto a la
producción de caña de azúcar, de tal manera que los productores de la gramínea
no tengan pérdidas por el hecho de que los ingenios no les corten sus cañas por
falta de capacidad de molienda de los mismos, ocasionada a su vez, por la
maquinaria obsoleta que utilizan desde 1950. Dicha sobreproducción de caña se
puede procesar en las instalaciones de los beneficios de café convertidos en
trapiches paneleros.
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260
Actualmente la producción de panela no alcanza a satisfacer las necesidades del
mercado nacional por lo que el producto no tiene problemas para ser colocado en
el país e incluso, al exportar dicho producto a países como Alemania y Japón, los
productores se colocarán en una situación de ventaja competitiva permitiendo la
reactivación de la economía regional con sus repercusiones en la generación de
fuentes de trabajo y en la disminución de la migración de los trabajadores del campo
hacia los Estados Unidos de Norteamérica. Es decir, que la producción de panela
permitirá recuperar en el corto plazo la inversión que se debe hacer para transformar
las instalaciones.
Al llevarse a cabo la transformación de los beneficios en trapiches paneleros,
reactivándose la economía regional y generándose fuentes de empleo, también se
tiene una justificación social y política del proyecto, pues en el mediano plazo, se
evitaría el riesgo de fuertes conflictos sociales en el campo por el cierre del único
ingenio azucarero activo de la región (como ya sucedió con el ingenio ubicado en la
parte norte de la región de Xalapa) que da empleo a miles de trabajadores en la
fábrica y en el campo y que representa el núcleo del cual dependen, también, miles
de familias que apenas subsisten con los ingresos que les genera el cultivar sus
tierras con caña de azúcar.
Aún más, al generarse fuentes de empleo, se contribuirá en el abatimiento de la
desintegración familiar ocasionada por el fenómeno social de la migración, en virtud
de que, normalmente, muchos migrantes (sobre todo jóvenes) ya no regresan con
sus familias a sus lugares de origen.
En el contexto del desarrollo sustentable el estudio se justifica en virtud de que los
trapiches ocupan caña cruda para la extracción del jugo a diferencia de los ingenios
azucareros que normalmente requieren de caña quemada por el bajo peso que ésta
representa pero con un alto impacto sobre el medio ambiente (aire, suelo y
subsuelo) y un alto impacto sustentable socioeconómico al beneficiar
aproximadamente a 300 productores de caña y generar 500 empleos directos y
5,000 indirectos.
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261
En la región no existen trapiches paneleros en los cuales los productores puedan
contar con alternativas para vender sus cañas o procesarlas como se mencionó
anteriormente, por lo tanto, si se logran adecuar las instalaciones de los beneficios
para convertirlos en fábricas de panela, se resolverán dos problemas fuertes: darle
uso a las instalaciones y aprovechar las cañas que se quedan sin cortar y por lo
tanto sin molerse.
Las posibilidades son muchas, pues los trapiches requieren en sus instalaciones
de planta: tanques de sedimentación y fermento, planillas, bodegas, básculas,
motores, etc., y todos estos elementos necesarios para implementar una unidad
productora de panela, ya se tienen en los beneficios de café húmedo.
OBJETIVOS DEL ESTUDIO
Objetivo General
Elaborar una propuesta tecnológica que permita la reconversión y reactivación para
aprovechar las instalaciones y equipo de café húmedo, en la producción de panela
en la región baja del municipio de Coatepec, Ver.
Objetivos Específicos
• Determinar cuáles beneficios de café reúnen las condiciones para su
transformación en trapiches paneleros.
• Efectuar un estudio de factibilidad para el aprovechamiento de las nuevas
instalaciones.
• Convertir las instalaciones para que puedan ser reutilizadas.
• Contribuir al desarrollo socioeconómico de la región.
• Utilizar la caña que actualmente se deja en el campo (sin que se corte y se
procese) debido a la falta capacidad de los ingenios azucareros y también
debido al exceso de producción de caña.
• Generar fuentes de empleo.
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262
LA PANELA.
Es un producto que se obtiene de la evaporación de los jugos de la caña de azúcar
y la cristalización de la sacarosa que contiene minerales y vitaminas. La panela se
puede utilizar en la industria alimenticia para elaborar productos nutritivos y también
provee de insumos a otras industrias como la industria farmacéutica.
Otros usos de la panela:
• Bebidas refrescantes (con frutas diversas)
• Bebidas calientes (café, chocolate, aromáticas y tés).
• Salsa para carnes y repostería.
• Conservas de frutas y verduras.
• Edulcorar jugos.
• Pasteles, galletas y postres.
• Mermeladas.
• Platillos típicos y regionales.
• Cicatrizante.
• Malestares de los resfriados y gripes.
• Cosméticos.
Proceso para la obtención de la panela.
En la elaboración de la panela se consideran tres operaciones principales:
1. Extracción del jugo de la caña de azúcar
2. Clarificación del jugo
3. Concentración del jugo en piloncillo
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263
El equipo mínimo para la producción consiste en un trapiche o juego de molinos
(masas) para la extracción del jugo de la caña y una batería o juego de tinas de
calentamiento (cocción) fijadas sobre un horno. Todo el equipo se combina con una
batidora para la concentración o cristalización final.
Las instalaciones mínimas que se requieren para operar son: un patio o batey para
recepción de la caña, una báscula industrial, tanques para depositar el jugo o
guarapo, patio o planilla para secado de bagazo, una hornilla o caldera y bodegas
para envasado y almacenamiento.
Instalaciones y maquinaria disponibles en los Beneficios de Café no utilizados
(abandonados) y que pueden ser reutilizados en la producción de panela: patios o
planillas, bodegas, tanques de sedimentación que se pueden adaptar como tanques
de almacenamiento, básculas, motores, instalaciones para secado de café que se
pueden utilizar para el calentamiento.
ALCANCES DEL ESTUDIO
Como alcances más importantes se tienen los siguientes:
Determinación de la factibilidad económica y social de transformar la infraestructura
actual de los Beneficios de Café en desuso para que sean reutilizados en la
elaboración de panela. Por lo tanto, el trabajo de investigación pretende llegar sólo
a dichas unidades, es decir, a las instalaciones que desde hace varios – 10 a 15 -
años no son utilizadas.
Una vez que se haya demostrado que las instalaciones para procesar el café se
pueden reutilizar como trapiches productores de panela, es probable que el alcance
se extienda a todas las unidades que presenten condiciones semejantes, ya sea a
nivel local, regional e incluso estatal.
LIMITACIONES DEL ESTUDIO
Como limitaciones se tienen las siguientes:
La factibilidad de la adaptación solo será para beneficios en desuso.
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264
La adaptación no aplica en el caso de los beneficios llamados “Ecológicos”, en virtud
de que vale la pena rescatarlos como tales.
METODOLOGÍA DEL ESTUDIO
I. Método para la obtención de datos
Se obtendrán los datos por medio de cuestionarios que permitan determinar el
estado actual de las instalaciones de los 10 beneficios de café. Dichos cuestionarios
se aplicarán a los propietarios, a las sociedades de producción, a las autoridades
municipales y ejidales, a los productores de caña y a los trabajadores, en su caso.
También se realizarán entrevistas y reportes de observación y supervisión.
II. Procesamiento de la información
Posteriormente se procesarán los datos para determinar el tipo de infraestructura a
modificar y para conocer el estado físico de las instalaciones. El procesamiento se
hará a través de indicadores que permitan concluir y presentar, en tablas,
información suficiente para modificar los beneficios y convertirlos en trapiches
paneleros.
Una vez procesada la información, se efectuará un análisis comparativo para
determinar la factibilidad de la adaptación utilizando el Análisis de Costo - Beneficio.
III. El Análisis Costo-Beneficio (ACB)
Como herramienta, se utilizará el Análisis – Costo – Beneficio, para evaluar y definir
los costos y beneficios pertinentes del estudio. La evaluación se realizará desde dos
puntos de vista: el enfoque privado y el enfoque social.
El enfoque privado, como su nombre lo indica, se lleva a cabo con capital propio
sin tomar tanto en cuenta los impactos sociales a diferencia del enfoque social que
si considera los efectos sociales sobre la economía y toma en cuenta al individuo,
a los gobiernos y a la sociedad en su conjunto. En este caso, se recomienda efectuar
las dos evaluaciones, en virtud de que se prevén beneficios comunitarios, para
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265
determinar la rentabilidad a través de indicadores económicos, financieros y
sociales.
CONCLUSIONES
Al realizar el estudio, se estará en condiciones de presentar resultados que permitan
determinar la factibilidad de adecuar las instalaciones, actualmente ociosas, de los
beneficios de café para utilizarlas en la producción de panela.
La adaptación de las instalaciones abandonadas y su reactivación para producir
panela, contribuirá al desarrollo económico y social de la Región Baja del municipio
de Coatepec, Ver.
La reactivación de las instalaciones generará empleos directos e indirectos lo que
favorecerá la disminución del número de migrantes a los Estados Unidos de
Norteamérica.
GLOSARIO
Beneficio de café húmedo. Instalaciones físicas en las cuales se despulpa, se lava,
se seca y se dan otros tratamientos al café.
Extracción. Proceso que consiste en obtener el jugo de la caña a través de la
molienda.
Panela (Piloncillo). Producto compuesto principalmente por sacarosa cristalizada,
un elemento que se obtiene del jugo de la caña de azúcar.
Trapiche. Molino o juego de molinos para la extracción del jugo de caña, por medio
de diferentes tipos de fuerzas.
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266
REFERENCIAS
CORTEZ ZAMUDIO, Víctor. Análisis Técnico y Económico del Proceso Industrial
para la Elaboración de Panela. U. V. Tesis. Xalapa Ver., México.
DOMÍNGUEZ BEJAR, Ernesto. La Industria de la Panela. U. V. Tesis, Xalapa, Ver.,
México, 2000.
HERNÁNDEZ, E. La caña panelera. Recomendaciones técnicas para su cultivo.
FONIAP,México.
MEZA CONTRERAS, Cirilo, Perfil de Evaluación de una Empresa Agroindustrial
Ejidal Productora de Panela. U. V. Tesis.
RODRÍGUEZ GÓMEZ, Armando, La crisis cafetalera en el estado de Veracruz. Edit.
Corcampo. México.
SIERRA DIAZ, José, La caña de azúcar y sus derivados, Edit. Proemp., México,
1999.
Producción de panela granulada. http:/www.agendaorganica.cl
Proinversión. Definición de la panela. http:/www.proinversion.go.pe
Tecnología Agroindustrial de la Panela: http:/ www.ecuarural.gov
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267
MODELO DE REGRESION LINEAL PARA UN SISTEMA DE
EFICIENCIA ENERGETICA
WENDOLYNE YESSUNY CASAS GARCÍA1
RESUMEN
El presente artículo es el resultado de una investigación de Estadística Inferencial
Tipo Descriptiva, que busca caracterizar las implicaciones del Consumo de Energía
en las Estrategias Operativas de la empresa TECHNIP debido a los Costos Anuales
de Energía interrelacionada con las Intensidades Energéticas Anuales. Este análisis
ayudara además a racionalizar y establecer estrategias de reducción de emisiones
de CO2 para los contribuyentes directos e indirectos.
Los datos de la muestra son obtenidos del Informe de Sustentabilidad Anual y del
Informe Financiero de la Empresa TECHNIP de cada periodo comprendido entre el
2005 al 2016. A partir de esta información se diseña una matriz en un modelo de
regresión lineal de mínimos cuadrados que permitió analizar y conceptualizar la
relación entre los Costos Anuales y las Intensidades Anuales.
ABSTRACT
The present article is the result of an investigation of Inferential Statistics and
Descriptive Type, which seeks to characterize the implications of Energy
Consumption in the Operational Strategies of the company TECHNIP due to the
Annual Energy Costs interrelated with the Annual Energy Intensities. This analysis
will also help to rationalize and establish CO2 emission reduction strategies for both
direct and indirect taxpayers.
1 Universidad Veracruzada [email protected]
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268
The data of the sample are obtained from the Annual Sustainability Report and the
Company's Financial Report. TECHNIP for each period from 2005 to 2016. Based
on this information, a matrix was designed in a least squares linear regression model
that allowed analyzing and conceptualizing the relationship between Annual Costs
and Annual Intensities.
Key words: lineal regression analysis, inferential statistics.
INTRODUCCION
“El análisis de regresión es una de las técnicas más utilizadas para el análisis de
datos multifactoriales. su amplia utilidad resulta del proceso conceptualmente lógico
de usar una ecuación para expresar la relación entre una variable de interés
(respuesta) y un conjunto de variables predictoras relacionadas, su estudio del
grado de dependencia existente queda recogido en la teoría de la correlación. Una
vez determinada la estructura de esta dependencia la finalidad última de la regresión
es llegar a poder asignar el valor que toma la variable “Y” en un individuo del que
conocemos que toma un determinado valor para la variable “X””. Fuente
especificada no válida.
El análisis de regresión también es interesante teóricamente debido a la elegante
matemática subyacente, ya una teoría estadística bien desarrollada.
Hoy en día, los programas informáticos juegan un papel significativo en la aplicación
de la Estadística Inferencial, incluso el software de hoja de cálculo tiene la capacidad
de ajustar ecuaciones de regresión por mínimos cuadrados, por lo tanto se ha
integrado en el presente trabajo de investigación muchos aspectos del programa
IBM SPSS Statistics en el texto, incluyendo exhibiciones tanto de resultados
tabulares como gráficos.
“IBM SPSS Statistics es el principal software estadístico que ofrece técnicas de
recolección de datos y analítica predictiva para solucionar múltiples problemas
empresariales y de investigación”.Fuente especificada no válida.
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269
El uso exitoso de la regresión lineal requiere de una apreciación tanto de la teoría
como de los problemas prácticos que normalmente surgen cuando se emplea la
técnica con datos del mundo real, por lo tanto el presente análisis se ha proyectado
al Consumo de Energía Anual Global de la empresa TECHNIP y su relación entre
los Costos Anuales y las Intensidades Energéticas Anuales para los sectores de
Construcción, Oficinas, Sitios industriales y Buques.
“La empresa TECHNIP es una firma de ingeniería francesa, con sede en La
Défense, París. Emplea a 40 000 personas en todo el mundo, y posee una cifra de
negocio anual de 5 300 millones de euros (datos de 2005). TECHNIP se encuentra
entre las mayores empresas en ingeniería y construcción de los sectores del gas y
el petróleo, hidrocarburos y productos petroquímicos. La compañía posee oficinas
en 48 países de todo el mundo, incluyendo América, Europa, Oriente
Medio y Asia.”Fuente especificada no válida.
DESARROLLO
“Un tema de actualidad es, sin duda, el ahorro energético la cual es una herramienta
imprescindible para mejorar la competitividad y rentabilidad de las empresas. En
estos tiempos donde los costos energéticos cada día suponen un mayor porcentaje
de los costos variables de cualquier empresa”Fuente especificada no válida.,
resulta de vital importancia para la empresa TECHNIP, la puesta en marcha de una
estrategia mediante la cual se pretende preparar un estudio técnico para averiguar
dónde y cómo ahorrar energía.
Caso de Estudio
El objetivo de este estudio es identificar el comportamiento de los Costos
energéticos respecto a las Intensidades energéticas y determinar si están
relacionados entre si. Estas variables son definidas en la norma internacional ISO
50001, misma que tiene la finalidad de aumentar y mejorar la eficiencia energética
y reducir los costes en las empresas.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
270
Hipótesis
Para fines de esta prospección se plantean las siguientes hipótesis:
1) A mayor Intensidad Energética mayores serán los Costos Globales Anuales.
2) A mayor Horas Hombre Trabajadas mayor Consumo de Energía (KWh), por
lo tanto menor Intensidad Energética (Equiparable) y Mayor Eficiencia.
3) A menor Horas Hombre Trabajadas menor Consumo de Energía (KWh), por
lo tanto menor Intensidad Energética (Equiparable) y Mayor Eficiencia
4) A menor Horas Hombre Trabajadas y Mayor Consumo de Energía (KWh),
por lo tanto mayor Intensidad Energética y Menor Eficiencia.
En la Tabla No 1 Se presenta un resumen esquemático de la relación existente entre
las Variables Costos e Intensidad Energética y la influencia existente del Consumo
Energético y las Horas Hombre Trabajadas.
Tabla 5 Resumen Esquemático de la relación entre Variables
EFICIENCIA COSTOS INTENSIDADCONSUMO
ENERGETICOH-H
+
-
+
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271
Explicación conceptual de las variables
La Muestra
La muestra consta de doce periodos analizados del 2005 al 2016, para los sectores
de Construcción, Oficinas, Sitios industriales y Buques.
Los datos de los Costos Globales de los Servicios Anuales son obtenidos del
Informe Financiero que la Empresa TECHNIP emite cada año a la French Financial
Market Authority (AMF) (periodos 2005-2016).
Los consumos de energía en KWh Anuales para cada uno de los sectores de los
servicios de Gas Natural y LPG; Combustible (fuel oil, Diesel, Gasolina) y
Electricidad son obtenidos del Informe de Sustentabilidad Anual en los periodos
del 2005 al 2016.
Las Horas Hombre Trabajadas se consideran como la información más
representativa de la actividad global del Grupo, mismas que varían de un año a otro
dependiendo del número y tipo de Proyectos en curso y tipo de actividades de
construcción. Las Horas Hombre son obtenidas de los informes de sustentabilidad
anuales.
Indicador de Intensidad Energética
Los Indicadores de intensidad energética de TECHNIP se calcularon utilizando el
Consumo de Energía Directa e Indirecta como numerador (KWh) y el Total de Horas
Trabajadas que corresponden a Sitios de Construcción, Sitios Industriales, Oficinas
y Buques como denominador.
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272
Ecuación 1 Intensidad Energetica
En la Tabla No 2 se presentan los datos obtenidos de los informes Financieros, los
informes de Sustentabilidad de la Empresa TECHNIP del 2005 al 2016, así como
las Intensidades energéticas calculadas
Tabla 6 Consumo de Energía, H-H, Intensidad Energética y Costos
PERIODO Gas
Natural
y LPG
(MWh)
Combustible
(Fuel- oil,
Diesel,
Gasolina)
(MWh)
Electricidad
(MWh)
Total
Consumo de
Energía
(MWh)
Total Consumo
de Energía
(KWh)
Horas
Hombre
Trabajadas
INTENSIDAD
ENERGETIC
A TOTAL
(COMPARA
CION
ANUAL)
(Kwh/hr
hombre
trabajadas)
COSTO DE
CONSUMO
DE ENERGIA
(EUROS)
2005 24 683 598 082 59 621 682 386 682 386 000 220 000 000 3.10 620 971 260
2006 17 334 978 925 69 568 1 065 827 1 065 827 000 254 000 000 4.20 969 902 570
2007 54 547 1 186 691 103 226 1 344 464 1 344 464 000 407 000 000 3.30 640 971 260
2008 54 547 1 186 691 103 226 1 344 464 1 344 464 000 488 000 000 2.76 530 971 260
2009 16 738 1 102 349 103 238 1 222 325 1 222 325 000 372 000 000 3.29 630 971 260
2010 14 604 1 387 401 80 862 1 482 867 1 482 867 000 188 000 000 7.89 1 049 408
970
2011 16 545 1 267 471 90 760 1 374 776 1 374 776 000 152 000 000 9.04 1 251 046
160
2012 19 073 1 720 743 127 721 1 867 537 1 867 537 000 172 300 000 10.84 1 399 458
670
2013 27 010 1 842 349 122 398 1 991 757 1 991 757 000 158 300 000 12.58 1 812 498
870
2014 98 158 1 163 134 134 429 1 395 721 1 395 721 000 154 200 000 9.05 1 670 106
110
2015 18 037 1 552 539 266 430 1 837 006 1 837 006 000 194 300 000 9.45 1 671 675
460
2016 20 540 1 914 927 811 207 2 746 674 2 746 674 000 262 500 000 10.46 2 499 473
340
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
273
Técnicas de análisis
La técnica de análisis de datos empleada fue la regresión lineal de mínimos
cuadrados para corroborar la relación entre dos variables, la variable dependiente
“Costos” (€) y la variable independiente “Intensidad energética” (Kwh/H-H). En
general interesa:
a) Investigar si existe una asociación entre las dos variables testeando la
hipótesis de independencia estadística.
b) Estudiar la fuerza de la asociación, a través de una medida de asociación
denominada Coeficiente de Correlación.
c) Estudiar la forma de la relación. Usando los datos propondremos un modelo
para la relación y a partir de ella será posible predecir el valor de una variable
a partir de la otra.
Resultados y Discusión
Coeficiente de Correlación de Pearson, Coeficiente de Determinación y Coeficiente
de Alineación.
“El coeficiente de correlación de Pearson es un índice cuyos valores absolutos
oscilan entre 0 y 1. Cuanto más cerca de 1 mayor es la correlación, y menor cuanto
más cerca de cero.”Fuente especificada no válida. El coeficiente de correlación
de Pearson como puede observarse en los datos de la Tabla No 3 del SPSS es de
0.864 la cual es muy alta por lo tanto podríamos dar por verdadera la hipótesis No
1, en donde la correlación entre los Costos y las Intensidades Energéticas están
altamente correlacionadas, sin embargo ha de decirse que una correlación
significativa no necesariamente ha de ser una correlación fuerte, simplemente es
una correlación diferente de cero. La significación de r depende en gran medida del
tamaño de la muestra.
Sin embargo, Más interés tiene la interpretación del coeficiente de correlación en
términos de proporción de variabilidad compartida o explicada, donde se ofrece una
idea más cabal de la magnitud de la relación, es decir el coeficiente de
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274
determinación mostrado en la Tabla No 4. Dicho coeficiente se define como el
cuadrado del coeficiente de correlación; esto es, dada las dos variables “X”
(Intensidades Energéticas) y “Y” (Costos), hace referencia a r2, y se entiende como
una proporción de variabilidades. Por ejemplo, la correlación entre las Intensidades
Energéticas y los costos es de 0.8642= 0.747 es la proporción de varianza
compartida entre ambas variables Puede interpretarse como que un 74% de los
Costos es debido a las Intensidades Energéticas (variabilidad explicada) o bien, y
esto es más exacto si hemos de ser estrictos, que Costos e intensidades comparten
un 74% de elementos o lo que es lo mismo, tanto los Costos como las Intensidades
Energéticas ponen en juego un 74% de habilidades comunes. Tenemos que tal
variable Intensidad Energética da cuenta de un 74% de la variabilidad en Costos,
por lo tanto si existe una correlación alta y damos por verdadera la hipótesis 1.
Queda, por ello, 1-0.747=0.253, un 25% de los Costos que queda sin explicar. A
este valor (0.253) se le denomina coeficiente de no determinación o coeficiente de
alienación, y se define como 1 – r2 .
Tabla 4 Coeficiente de correlación de Pearson
Tabla 5 Coeficiente de Determinación
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275
Modelo Matemático y ANOVA
El modelo matemático propuesto para esta relación entre la variable dependiente
“Y” (Costos) y la variable independiente “X” (Intensidades) de acuerdo a la regresión
lineal es el siguiente:
= 182102878 + 146140305§
Ecuación 2 Modelo Matemático
“Esta expresión es una aproximación de la verdadera relación entre “X”
(Intensidades Energéticas) y “Y” (Costos). Para un dado valor de X el modelo
predice un cierto valor para Y”Fuente especificada no válida.. Los datos para
armar el modelo matemático son tomados del Modelo SPSS mostrado en la Tabla
No 5
La pregunta sigue siendo: ¿Es posible construir el modelo de regresión a partir de
estas dos variables? Y la respuesta nos la corrobora el análisis ANOVA (Análisis de
la Varianza) en la Tabla No 5 donde el P Valor es menor a 0.05, El valor “p” es un
valor de probabilidad, por lo que oscila entre 0 y 1. Se rechaza la hipótesis nula si
el valor “p” asociado al resultado observado es igual o menor que el nivel de
significación establecido, convencionalmente 0,05 ó 0,01. Es decir, el valor “p” nos
muestra la probabilidad de haber obtenido el resultado que hemos obtenido si
suponemos que la hipótesis nula es cierta. Por lo tanto el Valor de la constante y el
Coeficiente de las Intensidades Anuales para construir el modelo matemático son
significativos.
En la tabla No 6 Análisis ANOVA también podemos encontrar los valores reportados
de SSE, SSR y SST, en la columna que indica suma de cuadrados (Sum of
Tabla 7 Coeficientes no estandarizados
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
276
squares), de estos valores se obtiene el coeficiente de determinación r2
anteriormente explicado.
“La suma de cuadrados representa una medida de variación o desviación con
respecto a la media. Se calcula como una suma de los cuadrados de las diferencias
con respecto a la media. El cálculo de la suma total de los cuadrados considera
tanto
En el análisis de varianza (ANOVA) de la regresión, la suma de los cuadrados de la
regresión es la variación atribuida a la relación entre las X y las Y o, en este caso,
entre las Intensidades Energéticas y los Costos.
La suma de los cuadrados del error residual es la variación atribuida al error.
La columna MS (Mean Square) se obtiene como el cociente entre la SS y sus
correspondientes grados de libertad.
La columna d.f. indica los grados de libertad de cada SS.
- El modelo tiene d.f. = # de parámetros en el modelo – 1= # de covariables en el
modelo.
- La suma de cuadrados residual tiene n – 2 grados de libertad (estamos estimando
dos parámetros en el modelo)
- La suma de cuadrados total tiene n – 1 grados de libertad (hay un vínculo que liga
las desviaciones respecto de la media).
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277
Gráfico de Dispersión
A continuación, Procedemos mediante los recursos que nos ofrece el paquete
estadístico SPSS a elaborar primeramente el diagrama de dispersión, que nos dará
cuenta de la adecuación del coeficiente lineal de Pearson anteriormente definido.
Se presenta la gráfica de dispersión lineal, en donde el cumplimiento de las
premisas necesarias para la aplicación del modelo estadístico aportó que las
variables medidas tuvieron un buen grado de correlación lineal positivo como puede
observarse en el Grafico No 1.
“Decimos que la correlación entre dos variables X e Y es perfecta positiva cuando
exactamente en la medida que aumenta una de ellas aumenta la otra. Esto sucede
cuando la relación entre
ambas variables es funcionalmente exacta.”Fuente especificada no válida. En el
Grafico podemos observar que cuando la Intensidad Energética Aumenta también
Aumentarán los Costos.
Tabla 8 Análisis ANOVA
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
278
Análisis de Residuales
“Los residuales, son la estimación de los verdaderos errores. En regresión lineal la
distribución de la variable formada por los residuos debe ser Normal, esto es, los
residuos observados y los esperados bajo hipótesis de distribución normal deben
ser parecidos. Además, los residuos deben ser independientes. En consecuencia,
el análisis de los residuales nos va a permitir no solo profundizar en la relación que
se produce entre las dos variables, sino también, ponderar la bondad de ajuste de
la regresión obtenida Para contrastar la supuesta normalidad de los residuales
podemos recurrir, fundamentalmente, a la representación de los siguientes gráficos:
el Gráfico de Dispersión lineal (Gráfico 1 ) y los Gráficos de los Residuales en
Función de la Variable dependiente e Independiente(Graficos 2 y 3) representan los
residuales No Tipificados nos da idea de cómo se distribuyen los residuos en
relación a la distribución normal (que sería la que cabría esperar de los mismos). Si
Grafico 1 Grafico de Dispersión Lineal
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279
ambas distribuciones son iguales (la distribución de los residuos es normal) los
puntos se sitúan sobre la diagonal del Gráfico. Por lo contrario, en la medida que
aparecen dispersos y formando líneas horizontales respecto a la diagonal, habrá
más residuos y el ajuste será peor; La grafica de residuos estandarizados (Grafico
4) muestra el mismo patrón que la anterior y se usa para observar la existencia de
valores atípicos o influyentes. Si el error se distribuye en forma normal, los residuos
deben estar en el rango de dos desviaciones estándar. El Gráfico de Probabilidad
Normal (Gráfico 5) compara gráficamente, al superponer la curva de distribución
normal, la función de distribuciones acumulada observadas en la muestra con la
función de distribución acumulada esperada bajo supuestos de normalidad.
Grafico 2 Grafico de los Residuales en función de la Variable Dependiente
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280
Grafico 3 Grafico de los Residuales en Función de la Variable Inependiente
Grafico 4 Grafico de Residuales Estandarizados
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281
Grafico 5 Grafico de Probabilidad Normal
Modelo Matemático para estimar y predecir
Para el caso particular de esta investigación, se ha comprobado que si existe una
relación estadística entre los datos de Intensidades Energéticas Vs Costos, por lo
tanto la Ecuación de Regresión del Modelo Matemático propuesto anteriormente si
puede usarse para realizar estimaciones y predicciones para el comportamiento de
las Variables.
Estimación del Intervalo de confianza del valor medio de Y
Al estimar el Porcentaje Promedio de las Intensidades Energéticas del 2005 al 2016
resultando Los costos mostraron un Índice de Intensidad Energética Promedio de
7.16 KWh/H-H. El estimado de E(Yp), el valor medio desconocido, es:
® = 182102878 + 146140305 7.16 = 1228467462
Al determinar el intervalo de confianza para un 95% del Porcentaje Promedio de
Intensidades Energéticas del periodo 2005-2016 para el Índice de Intensidad
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282
Energética Promedio de 7.16 KWh/H-H, El valor de n=12-2=10 Grados de Libertad,
1- α=1-0.9500=0.05 y α/2=0.025 el t Student será t α/2=2.2281, así como Yp=1 228
467 462, el valor estimado de SYp=94 069 949.25 por lo tanto tenemos que la
ecuación general para un estimado del intervalo de confianza de E(y ) dado un valor
particular de es:
® ± ´ α 2 ∙ Syp
Ecuación 3 Ecuación para Intervalo de Confianza
1228467462 ± 2.2281 ∙ 94069949.25
1228467462 ± 209597253.9
Con un nivel de confianza de 95% y el porcentaje promedio para la Intensidad
Energética del periodo 2005 al 2016 se calcularon los siguientes intervalos de
costos de:
Estimación del Intervalo de predicción para un valor particular de Y
Para este análisis se desea saber el intervalo de costos para la Intensidad
energética de 10.46 KWh/H-H reportada en el 2016.
El valor estimado para este caso particular es:
® = 182102878 + 146140305 10.46 = 1710730468
Daremos un el intervalo de confianza para un 95%, El valor de n=12-2=10 Grados
de Libertad, 1- α=1-0.9500=0.05 y α/2=0.025 el t Student será t α/2=2.2281, así
como Yp=1 710 730 468 el valor estimado de Sind=332 438 385 por lo tanto
tenemos que la ecuación general para un estimado del intervalo de confianza de
INTERVALOS
1 438 064 716 1 228 467 462 1 018 870 208
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E(y ) dado un valor particular de es:
1710730468 ± 2.2281 ∙ 332438385
1710730468 ± 209597253.9
Con un nivel de confianza de 95% para la Intensidad Energética de 10.46 KWh/H-
H se calcularon los siguientes intervalos de costos de:
Estimación de los parámetros del modelo de regresión lineal
El modelo matemático representado por la ecuación de regresión lineal obtenida
inicialmente a partir de los parámetros de la muestra es un estimado para la
población. Sin embargo, para los nuevos intervalos de confianza dados
anteriormente se deben estimar los coeficientes de la nueva ecuación de regresion
lineal, mismos que se realizarán de la siguiente manera:
Ecuación 4 Parámetros del Modelo de Regresión Lineal
A continuación se muestran los parámetros del nuevo modelo matemático para los
valores inferiores y superiores.
INTERVALOS
2 451 436 434 1 710 730 468 970 024 503
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Œ1 = 182102878 ± 514070069
Œ0 = 146140305 ± 59763495.59
B1
696 172 947 182 102 878 -331 967 191
B0
205 903 801 146 140 305 86 376 809
CONCLUSIONES
Es común que las personas tomen decisiones profesionales basadas en
predicciones de sucesos futuros. Para hacer estos pronósticos, se basan en la
relación intuitiva y calculada entre lo que ya se sabe y lo que se debe estimar. Si los
responsables de la toma de decisiones pueden determinar cómo los datos
presentes se relacionan con un evento futuro, pueden ayudar considerablemente a
la Toma de Decisiones Estratégicas de las operaciones de una empresa.
En el presente artículo pudimos demostrar que mediante el análisis de regresión y
correlación se determinó la naturaleza y fuerza de la relación entre la variable
Dependiente (Costos) y la Variable Independiente (Intensidades Energéticas)
dentro de un intervalo de confianza deseado.
En el análisis se muestra claramente la relación directamente proporcional que
existe entre la Intensidad Energética y los Costos Globales, a medida que las
intensidades se incrementan los costos también se proyectan. Esto debido a los
Altos Consumos de Energía en Periodos cortos de Horas-Hombre trabajados, es
decir a menor Horas Hombre trabajadas Mayor Consumo de Energía en cada
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sector, por lo tanto, con esto se demuestra que la eficiencia es menor. En cambio,
para las relaciones equiparables de Menor Horas Hombre Trabajadas y Menor
Consumo de Energía; Mayor Horas Hombre Trabajadas y Mayor Consumo de
Energía las Intensidades Energéticas son menores por lo tanto existe una mayor
Eficiencia Energética.
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286
REFERENCIAS
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de Veracruz. Diario Martinense .
Noticias, A. d. (20 de Septiembre de 2016). Abigeato en el Estado de Veracruz esta
fuera de control. Imagen del Siglo XXI .
Social, C. (12 de Noviembre de 2012). Aumenta 85% el consumo de carne por
persona en México. Delegación Jalisco .
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APLICACIÓN MÓVIL UTILIZANDO EL LENGUAJE DE
SEÑAS MEXICANO “APP LSM”
JUAN ANTONIO ENRÍQUEZ HERNÁNDEZ1,LLUVIA ERÉNDIRA PONCE MARTÍNEZ2, EDGAR
GUILLERMO MEDELLÍN ORTA3
RESUMEN
App LSM es una aplicación diseñada para facilitar la interacción entre las personas
con problemas de habla y audición y las personas sin las limitaciones antes
mencionadas, mediante el uso de dispositivos móviles como teléfonos inteligentes
y tabletas. La principal forma de comunicación de las personas sordomudas es el
lenguaje LSM (Lenguaje de Señas Mexicano), esto representa un obstáculo
importante para ellos porque pocas personas pueden entender y / o están
dispuestos a aprenderlo. Es aquí cuando App LSM se hace parte de la solución ,
ya que sirve como un traductor del lenguaje de señas Mexicano a l lenguaje
oral o escrito que comúnmente se utiliza para comunicarse con la sociedad,
además de contar con contenidos atractivos como RA (realidad aumentada)
para aprender con mayor facilidad el lenguaje LSM .
Palabras Clave: Lenguaje de Señas Mexicano, traductor, dispositivos móviles.
ABSTRACT
App LSM is an application designed to facilitate the interaction between
people with hearing and speech impairment and people without the aforementioned
limitations, through the use of mobile devices such as smartphones and tablets. The
main form of communication for deaf mute people is the language LSM (Mexican
Sign Language). This represents a major barrier for them because few people
can understand it and / or are willing to learn it. Here is when App LSM becomes
1 Académico del Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca: [email protected] 2 Académico del Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca: [email protected] 3 Académico del Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca: [email protected]
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part of the solution, because it serves as a translator from the sign language to
written or oral language that we commonly use to communicate with society,
furthermore it has many interesting resources as AR (Augmented Reality) to be
easier the way to learn the LSM Language.
Keywords: Mexican Sign Language, translator, mobile devices.
INTRODUCCIÓN
De acuerdo con la declaración universal de los derechos humanos las personas
con capacidades diferentes deben tener las mismas oportunidades que todos, sin
embargo en nuestro país muchas veces esto no se pone en práctica, es por ello
que la mayoría de las personas con necesidades diferentes sufren de
discriminación en el ámbito social, educacional y laboral.
Entre las personas que sufren de discriminación podemos encontrar aquellas que
cuentan con limitaciones verbales y auditivas, lo que conduce a que no logran
obtener un buen desarrollo personal, al no poder expresarse mediante el lenguaje
oral, por lo que las oportunidades para elevar su calidad de vida lamentablemente
son pocas.
El principal medio de comunicación de las personas con problemas auditivos es el
lenguaje LSM (Lenguaje de Señas Mexicano) desarrollado con el objetivo de
integrar a las actividades cotidianas a personas sordomudas. Sin embargo esto
representa una gran barrera ya que muy pocas personas lo entienden. Es por ello
que se pensó en desarrollar una herramienta innovadora y accesible que permita
interactuar con personas que cuentan con una deficiencia verbal y auditiva. App
LSM brinda una oportunidad de integración a las distintas actividades cotidianas
para mejorar la comunicación de estas personas.
DESARROLLO
Antecedentes
En México al igual que en muchas otras partes del mundo, se ha marcado la
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exclusión y un trato diferencial a las personas que presentan alguna discapacidad,
esto tiene una gran relación al comportamiento de épocas anteriores.
Generalmente podemos encontrar desde actitudes tolerantes o de apoyo, sin poder
excluir las pasivas o de rechazo, en las formas históricas más representativas de
intervención social sobre la discapacidad y en las actitudes sociales que las
acompañan.
En las culturas mesoamericanas se tenía una cultura de inclusión por aquellas
personas con necesidades diferentes, por ejemplo los Mayas una civilización con
grandes avances, tenía un gran respeto por las personas con discapacidad,
incluso algunos eran considerados seres divinos. En algunas otras civilizaciones
se realizaban remedios herbolarios y rituales para tratar de remediar su
impedimento. Considerando el lado de las actitudes negativas, aunque son
escasas las referencias sobre prácticas relacionadas con la discapacidad en el
México prehispánico, algunos datos, como el significado del cuerpo en el mundo
nahuatl del posclásico o la reiterada presencia de los llamados marginados
(vagos, prófugos de la justicia y alcohólicos), invitan a pensar en que también
habían elementos de la actitud negativa los cuales podían manifestarse en
la exclusión o en la posibilidad de contención comunitaria de lo "no normal",
acto que todavía en la actualidad puede observarse en algunas comunidades
rurales e indígenas de nuestro país.
Con la llegada de los españoles, se modifica la actitud hacia las personas con
discapacidad, se extienden los principios caritativos apegados a la religión católica.
Las instituciones de beneficencia durante la Colonia, conformadas principalmente
por religiosos, se encargan de brindar protección y asistencia a enfermos y
necesitados, se fundan establecimientos dedicados al cuidado de las personas
con enfermedades mentales como el Hospital de San Hipólito en la Ciudad
de México (en 1566), que es el primero de este tipo en el continente. Pero también
se extendieron las actitudes negativas promovidas por la Inquisición, como el
rechazo a los mendigos, entre los que se incluían a las personas con discapacidad,
y los consideran como una amenaza social.
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290
Fue hasta 1881 cuando se comenzaron a desarrollar grandes cambios entre los que
destacan la liberación de organizaciones privadas, para formar parte del estado y
servir a los más necesitados entre los que se encontraban las personas con
necesidades diferentes.
Hoy en día podemos encontrar muchas instituciones que luchan por la equidad en
la población, incluso existen instituciones con apoyos de rehabilitación para las
personas con necesidades diferentes. La Organización de las Naciones Unidas ha
decretado que las personas con capacidades diferentes deben tener las mismas
oportunidades que los demás, y estos cambios deben generarse a base de
conciencia por parte de la población en general.
Es importante también mencionar que la ciencia, la medicina y la tecnología van de
la mano para generar nuevas alternativas que puedan beneficiar a las personas que
cuentan con algún impedimento, por lo que se han desarrollado y adaptado infinidad
de dispositivos para integrarlas a la sociedad y a las actividades diarias.
Discapacidad auditiva
Una discapacidad es la condición de vida de una persona, puede presentarse
durante su gestación, nacimiento o infancia o en cualquier otra etapa de la vida, y
se manifiesta por limitaciones significativas en el funcionamiento intelectual, motriz,
sensorial (vista y oído) y en la conducta adaptativa, es decir, en la forma en que se
relaciona en el hogar, la escuela y la comunidad, respetando las formas de
convivencia de cada ámbito.
Las causas de la discapacidad generalmente se relacionan con factores biológicos
o con condiciones del entorno, siendo las enfermedades las principales causas de
adquisición de algún tipo de impedimento, no obstante hay personas que nacen con
algún tipo de discapacidad y generalmente es atendida para tratar de ser corregida
durante los primeros meses de vida, aunque en muchas ocasiones no puede ser
corregida y solo se opta por adaptarse a una nueva condición de vida.
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También es importante analizar la población con discapacidad de acuerdo a su
ubicación geográfica, ya que este es un factor importante para identificar si las
personas con capacidades diferentes tendrán acceso a los distintos ámbitos y
servicios, además de considerar aquellos factores o riesgos que pudiesen
perjudicarles. Analizando ciertos casos se ha determinado que las personas con
discapacidad inducida por su entorno se presentan mayormente en zonas rurales
cuyo origen se atribuye principalmente a enfermedades y a la edad avanzada.
Mientras que en las zonas urbanas los casos se han presentado mayormente al
nacer o como consecuencia de algún accidente.
Existen distintos tipos de discapacidad derivados de impedimentos físicos, mentales
intelectuales y sensoriales, los cuales se representan en el 5.1% de la población
según el último censo nacional. Estos pueden presentarse en cualquier persona sin
distinguir edad, sexo o condición económica. La movilidad se considera como
el impedimento más presentado en la población, seguido de la visión, audición y los
problemas de comunicación. Aproximadamente cada 100 personas con
discapacidad en edad de 15 años en adelante; 36 no cursan ningún grado escolar;
46 tienen educación básica incompleta; 5 han cursado educación media superior y
4 cuentan con educación superior. Estas estadísticas generan una preocupación
debido a que la mayoría de estas personas no concluye ni la educación básica, por
ende sus oportunidades de integración al sector laboral son extremadamente
escasas.
Algunas personas tienden a adoptar paradigmas sobre las personas con
discapacidad, principalmente para aquellas personas con discapacidad verbal-
auditiva, ya que se dice que las personas con estos impedimentos tienden a
aislarse de la sociedad. Lo cierto es que en ocasiones su familia no acepta su
padecimiento, e incluso viven con la esperanza de que algún día puedan escuchar
y hacer su vida como cualquier otra persona, lo que impone una gran barrera para
el proceso de adaptación de lenguaje de estas personas. Generalmente se utiliza
el término sordo mudo para las personas que tienen deficiencia verbal y auditiva,
sin embargo algunos autores definen esto como un término mal empleado, debido
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292
a que las personas con discapacidad auditiva no desarrollan su habilidad de habla
por su impedimento auditivo, lo que genera expectativa acerca de su habilidad para
la comunicación.
En los últimos años ha incrementado de un 3 a un 7 por ciento la población con
necesidades auditivas o de comunicación, este impedimento se clasifica en:
Congénito (desde el nacimiento). Puede ser de cualquier tipo o grado, en un solo
oído o en ambos (unilateral o bilateral). Se asocia a problemas renales en las
madres embarazadas, afecciones del sistema nervioso, deformaciones en la
cabeza o cara (cráneo faciales), bajo peso al nacer (menos de 1500 gramos) o
enfermedades virales contraídas por la madre durante el embarazo, como sífilis,
herpes e influenza.
Adquirido (después del nacimiento). Puede ser ocasionada por enfermedades
virales como rubéola o meningitis, uso de medicamentos muy fuertes o
administrados durante mucho tiempo, manejo de desinfectantes e infecciones
frecuentes de oído, en especial acompañadas de fluido por el conducto auditivo.
De acuerdo con el lugar de la lesión, las pérdidas auditivas se clasifican del
siguiente modo:
Conductiva. Se caracteriza por un problema en la oreja, en el conducto auditivo o
en el oído medio (martillo, yunque, estribo y membrana timpánica), lo que ocasiona
que no sea posible escuchar sonidos de baja intensidad. Puede derivar de
infecciones frecuentes del oído que no se atienden correctamente.
Neurosensorial. Sucede cuando en el oído interno (sensorial) o en el nervio auditivo
hay una lesión que va del oído hacia el cerebro (neural), la cual le impide realizar su
función adecuadamente, es decir, traducir la información mecánica en información
eléctrica.
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293
Mixta. Se presenta cuando están afectadas la parte conductiva y la
neurosensorial; o bien, según otra clasificación, si se presenta antes o después de
la adquisición del lenguaje.
Pre lingüística. Es la que sobreviene desde el nacimiento o antes de que el niño
desarrolle la comunicación oral o el lenguaje, por lo regular antes de los dos años.
La comunicación es la base del desarrollo social, debido a esto se plantearon
distintas estrategias para incluir a las personas con deficiencia auditiva en la
interacción con la sociedad, y ámbitos como, el sector educacional y laboral. Así
que como medio de socialización y mecanismo compensatorio, las personas sordas
han desarrollado su propio lenguaje, la lengua de señas. Aun cuando éste permite
a las personas sordas comunicarse entre sí, no les facilita la relación con el resto
de la comunidad, en especial, con los oyentes que desconocen el lenguaje.
Lenguaje de Señas Mexicano (LSM)
Aprender un lenguaje es acceder de un modo distinto al mundo que todos
conformamos, forma parte de la diversidad, los ideales, los conceptos mediante los
cuales nos reconocemos, nos relacionamos y en último de los casos nos
reinventamos. El lenguaje tiene la virtud de permitirnos transformar las
concepciones que tenemos de nosotros mismos y de las y los demás.
El lenguaje de señas mexicano se desarrolló debido a las distintas necesidades de
las personas con limitación de audición. Este consiste en utilizar señas ejecutadas
con las manos, expresión corporal y gestos en base a ciertas reglas. Es
importante aclarar que, a pesar de la creencia de que la lengua de señas es
universal, esta es específica de cada país; incluso en el mismo país hay
regionalismos, como en cualquier idioma.
Las personas nos conocemos fundamentalmente por medio de procesos
comunicativos; por ello, entre más amplios sean éstos más posibilidades tenemos
de diversificar nuestro mundo y nuestros entornos sociales, con el consecuente
enriquecimiento de nuestras vidas.
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Hay distintas metodologías para la comunicación con las personas sordas. La más
básica y sencilla es seguir el orden sintáctico del español hablado al realizar las
señas de las palabras para formar las expresiones que se deseen comunicar. Otra
metodología para la comunicación es el lenguaje natural de las personas sordas,
que sigue su propia gramática.
La persona que aprende lengua de señas debe considerarse bilingüe, aunque haya
aprendido las señas de la lengua oral de su región. También hay que señalar
algunas especificaciones de la lengua de señas, como es el caso del género
femenino, la ejecución de las señas ha cambiado por inconformidad de las mujeres
sordas.
Aunque el LSM es el principal medio de comunicación de las personas
sordomudas; existen personas que rechazan la idea aprender el lenguaje. También
es importante considerar que este no es únicamente orientado para las personas
con el padecimiento, si no para su entorno en general ya que depende de la
sociedad brindarles la oportunidad de integración en todos los ámbitos,
principalmente en el sector educacional y laboral.
Actualmente se pueden encontrar escuelas o instituciones gubernamentales que
brindan apoyo para el aprendizaje del LSM, esto es de gran ayuda ya que cada
vez más personas tienen acceso al lenguaje, abriendo el panorama que requieren
para integrarse al cien por ciento a las actividades diarias sin ningún impedimento.
Descripción del problema
App LSM es una aplicación móvil orientada a dispositivos con Sistema Operativo
Android y con la finalidad de facilitar el aprendizaje del Lenguaje de Señas
Mexicano, además de utilizarse como traductor para las personas que
desconocen del lenguaje. Lo que proporciona un gran avance y la oportunidad
de integración de las personas con problemas de sordera.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
295
Fue desarrollada en el IDE oficial de Android: Android Studio; además de
utilizarse otras herramientas como Vuforia, y OpenCV. Estos Componentes hacen
de la aplicación una herramienta íntegra, ya que en ella podemos encontrar desde
un práctico diccionario hasta la utilización de tecnología AR (realidad aumentada)
para el aprendizaje del lenguaje de señas.
Android Studio
Android Studio es el entorno de desarrollo de software y aplicaciones diseñado por
Google, para dispositivos que cuenten con el sistema operativo Android. Es
distribuido mediante la licencia de software libre de Apache, y está
programado bajo el lenguaje de programación java, ya que es uno de los
lenguajes más utilizados en esta época debido a su estabilidad y portabilidad.
Pero lo más atractivo de Android Studio es su forma de construir los APK, más
serio, más versátil y más parecido a un proyecto java. Algunas de las ventajas que
ofrece la programación en Android Studio son:
Ø Facilita la reutilización de códigos.
Ø Facilita configurar, extender y personalizar el proceso.
Ø Nos permite compilar desde línea de comandos, lo cual nos puede salvar en
una máquina en la que no tenemos todo el entorno montado.
Una de sus principales ventajas es que hace increíblemente fácil crear distintas
versiones de la aplicación, por ejemplo para hacer una distribución multi-apk, para
distintos dispositivos, usa estadísticas distintas, etc. A diferencia de otros IDE
requiere de ciertos recursos de hardware para su instalación en un equipo,
principalmente 1 Gb de espacio en disco HDD y capacidad mínima de 2 Gb de
memoria RAM, recomendado 4 Gb para un funcionamiento óptimo.
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296
METODOLOGÍA
El desarrollo de software está enmarcado por los recursos, el tiempo y un conjunto
de requerimientos. Para lograr el diseño de la aplicación debe existir una
planeación. En base a la planeación de este proyecto se consideró que el ciclo de
vida más oportuno es el modelo en V, ya que al implementar este modelo la
planeación se elabora a medida que se desarrolla el proyecto. Lo que permite
realizar una serie de pruebas en cada etapa del proyecto y facilita la detección de
errores para una mejor productividad y eficiencia. Las fases del ciclo de vida del
modelo V que se utilizó para el desarrollo del proyecto se muestran en el diagrama
1.
Diagrama 1: Ciclo de Vida modelo V. Fuente: Casallas R, Universidad de los Andes.
Diseño metodológico
El campo de la informática requiere de análisis muy precisos en la elaboración de
los proyectos de software debido a que inicialmente se realiza un diseño conceptual
del proyecto para tratar de minimizar errores posteriormente en el desarrollo de este.
En base al desarrollo de la aplicación y a la estructura requerida para la base de
datos, se plantea el modelo lógico definido como modelo entidad-relación en el
cual se identifican fácilmente los componentes principales que interactúan en
esta aplicación. El modelo entidad-relación del modelado conceptual de la base
de datos utilizada para esta aplicación se observa en el diagrama 2.
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297
Diagrama 2: Modelo Entidad-Relación.
Este tipo de diagramas se desarrollan con la finalidad de mostrar a cualquier
persona en general, el funcionamiento que tendrá la aplicación sin necesidad de
ser técnicos o expertos en el área de la computación. Con el diagrama anterior
comprendemos con facilidad que la entidad principal en nuestro modelo es
Diccionario ya que es la que contiene la información primordial para la interacción
lógica del sistema. Esta entidad se relaciona específicamente con los apartados de
Señas y Diccionario, haciendo uso de vistas (consultas filtradas) de la tabla general
de información, para mostrarse de una forma ordenada hacia el usuario final.
Debido a que en la aplicación la implementación de una base de datos no
representa la totalidad del uso o interacción de la misma, se muestra un
diagrama de secuencia para obtener una mejor perspectiva del
funcionamiento de la app, véase en el diagrama 3.
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298
Diagrama 3: Diagrama de Secuencia.
Este diagrama funciona como una perspectiva amplia de los diferentes
componentes o herramientas que se utilizan en la aplicación, tales como
Señas, Videos, Pruebas, Traductor, Diccionario y Realidad Aumentada, además
de visualizar la comunicación que estos tienen entre si y conocer la forma de
interacción con el usuario.
Diseño físico
El proceso de codificación de App LSM se encuentra en desarrollo y constante
actualización, para su elaboración se tomaron en cuenta distintas pruebas de
usabilidad para desarrollar una aplicación intuitiva y facilitar al máximo la interacción
con el usuario. En base a las estadísticas de usuarios en dispositivos móviles se
determinó que la aplicación estuviese diseñada para el sistema operativo Android,
bajo el entorno de desarrollo Android Studio (herramienta oficial de Android).
Implementando los nuevos enfoques de programación para aplicaciones móviles,
así como el diseño interactivo y presentación de información con el usuario.
App LSM se muestra ante el usuario de una forma visualmente atractiva, intuitiva y
sencilla, debido a que uno de sus principales usuarios finales destaca la presencia
de niños, que desean aprender el lenguaje, para poder expresarse con las personas
de su entorno. La aplicación no se encuentra únicamente orientada a brindar una
traducción entre el LSM y el oral-escrito, otro enfoque y utilidad de la misma es el
de brindar apoyo para el aprendizaje del lenguaje de una forma práctica, utilizando
los dispositivos móviles.
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299
En la siguiente imagen se muestra el menú principal de la aplicación, los iconos
empleados son fáciles de identificar debido a su composición (vectores), dentro de
este menú además de mostrar las herramientas que comprenden la aplicación,
también otorga la opción de llamar o enviar un mensaje a nuestro equipo de
desarrollo, en caso de algún imperfecto con la app. En la imagen 1 podemos
observar el diseño del menú principal de la aplicación
Imagen 1: Interfaz de App LSM (Menú Principal).
El apartado que se muestra en primer plano en la aplicación es Señas, la cual
muestra las principales señas del LSM, clasificado en categorías para su correcta
comprensión. Véase la imagen 2.
Imagen 2: Interfaz de App LSM (Señas).
El material multimedia siempre ha obtenido una presencia importante en las
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
300
aplicaciones, App LSM no es la excepción, por lo que incorpora un apartado
específico llamado Videos, en el cual se muestra el material relacionado con el
aprendizaje del LSM, otorgando al usuario una forma de aprender el mencionado
lenguaje utilizando los videos como un medio apropiado.
Una herramienta más dentro de la aplicación es Pruebas, la cual tiene como
finalidad medir si se está llevando el aprendizaje de una forma correcta y constante,
realizando hasta el momento test de imágenes relacionadas con el LSM (señas),
almacenando la contabilidad del número de errores y aciertos en general. Véase
imagen 3.
Imagen 3: Interfaz de App LSM (Pruebas).
Uno de los componentes más relevantes de esta aplicación es el Traductor, el cual
está relacionado a la utilización de la librería OpenCV (Visión por Computadora),
para el procesamiento digital de imágenes, el uso de esta librería tiene como
finalidad poder detectar los gestos o señales correspondientes del LSM, para
posteriormente convertirlos a su respectiva traducción del lenguaje oral-escrito.
Todo esto para brindar una mejor comunicación de las personas con limitaciones
verbal-auditiva hacia las personas que comprenden su entorno. El comunicarse
representa una de las acciones vitales del ser humano, y lo puede realizar por
diversas razones, para emitir alguna opinión al respecto de algo o simplemente
externar sus sentimientos. Es donde App LSM decide ser parte de una solución al
problema que agremia a las personas involucradas, siendo una alternativa eficiente
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
301
para poder expresarse con las personas a su alrededor.
El uso del Traductor consiste en definir por medio del usuario el escenario en el
cual se utilizará la app, seguido a esto se detecta la mano del usuario a través de
una matriz de colores, posteriormente se muestra al usuario el escenario o
representación Umbral (al usuario sirve para identificar si la aplicación reconoce de
forma correcta la mano en su escenario), continuando con el proceso de traducción
se inicia la detección de señas o gestos, cuando la app identifique algún gesto
válido para la misma, agregará este a una cadena de texto para posteriormente ser
emitida mediante voz en el propio Smartphone, dentro de la detección de señas se
mostrará al usuario su respectiva mano con algunas decoraciones pertinentes de
la librería, tales como delimitación del contorno de la mano, indicación de
numero de dedos, etc.
El Traductor representa una parte crucial dentro de la app y por condiciones
internas en su programación, el equipo de desarrollo decidió realizarla como
una aplicación independiente de App LSM, asignando el correspondiente vínculo
entre ellas para que el usuario pueda acceder a esta de una manera más rápida
y cómoda, sin la necesidad de ingresar a App LSM de primera instancia.
Dentro de las herramientas más utilizadas en la aplicación se encuentra el
Diccionario, debido a que brinda el conjunto de señas que comprende la aplicación,
mostrándose en orden alfabético y clasificado por categorías para una rápida y
optima visualización, el usuario selecciona la palabra de interés y la app muestra su
traducción correspondiente, además, el buscar una palabra en específico es
relativamente sencillo, solo es necesario utilizar el buscador o filtrado de favoritos
dentro del mismo. En la imagen 4 se muestra la interfaz de Diccionario
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302
Imagen 4: Interfaz de App LSM (Diccionario).
El ultimo componente que hasta el momento se encuentra en la aplicación es
Realidad Aumentada, en este apartado se utiliza la librería de Vuforia (librería
gratuita de RA), consiste en mostrar material interactivo, cautivando la atención del
usuario, todo esto a través de marcadores en el cual se muestran imágenes en 3D
y videos respectivamente, reforzando el proceso de aprendizaje del LSM de una
manera interesante para el usuario además de moderna.
La identificación de los marcadores es relativamente sencilla, solo deben entrar
al mencionado apartado, seleccionar si desea mostrar imágenes 3D o Videos en
el pequeño menú que se encuentra al inicio de esta. Una vez seleccionado se
procede a la determinación de marcadores, entre más sencillo sea un marcador la
aplicación lo detecta más rápidamente. Para mostrar un ejemplo véase imagen 5.
Imagen 5: Marcador de Realidad
Aumentada.
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303
RESULTADOS
El implementar la tecnología en el ámbito involucrado a la salud siempre representa
una nueva esperanza, además de una forma de mejorar las condiciones para el
desarrollo o crecimiento de las personas, actualmente en México se están
realizando modificaciones para crear o fortalecer la cultura de inclusión, entender
que las personas con capacidades diferentes son igual que el resto de la población,
personas con sueños, metas, objetivos, que desean y merecen obtener las
oportunidades que se exponen al público en general.
App LSM tiene como objetivo ayudar a romper la barrera correspondiente a la falta
de comunicación o comprensión entre las personas, además de ayudar a aquellas
interesadas en aprender el LSM, incorporando la tecnología aplicada a los
dispositivos móviles como medio para efectuar lo mencionado, todo esto para
incrementar sus posibilidades de crecimientos en los diferentes ámbitos
educacional, profesional, personal, etc.
Los estudios previos al desarrollo de la aplicación mostraron que existe un
porcentaje elevado en la región de personas interesadas en la utilización de App
LSM, ya que consideran que implementar una herramienta informática proporciona
ciertos beneficios y un gran avance en este sector como la posibilidad de
comunicarse con otros individuos, siendo esta una necesidad principal del ser
humano.
En la etapa de ejecución del proyecto se obtuvo una respuesta favorable por las
personas en cuanto a su implementación, no obstante, un pequeño porcentaje de
la muestra indicó resistencia.
App LSM ha sido aceptada favorablemente por las personas con limitaciones
verbal-auditiva ubicadas en la zona norte de la Huasteca Veracruzana,
otorgándoles una nueva forma de comunicación, lo cual representa un aspecto muy
importante en su vida cotidiana.
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CONCLUSIONES
Para comprender las dificultades cotidianas y sociales que enfrentan las
personas con discapacidad, especialmente vinculadas a la audición y el
habla, resulta importante tener presente que la comunicación es uno de los
principales requerimientos para el desarrollo personal en todos los ámbitos.
También hay que considerar que no existe aún plena conciencia de las
necesidades de adecuar los espacios públicos y laborales, que permitan
mayor participación considerando las necesidades especiales que presenta la
persona con discapacidad.
App LSM es una aplicación innovadora, intuitiva y accesible, que está
diseñada para apoyar el proceso de comunicación de las personas
sordomudas y su entorno, a fin de brindar nuevas oportunidades de
integración a las actividades cotidianas. Esto se logra a través de distintos
componentes, como el traductor de señas que funciona escaneando un gesto
producido por las manos, derivado del lenguaje LSM, y traduciéndolo al
Personas Interesadas en App LSM en la Zona Norte de Veracruz (Fuente: Elaboración propia)
18%
82%
Personas interesadas Personas no interesadas
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305
lenguaje comúnmente usado. Por otra parte el aprendizaje del lenguaje LSM
suele ser complicado y tedioso, por lo que se optó por incluir componentes
atractivos que contribuyan en el aprendizaje de este, utilizando herramientas
atractivas como la tecnología de Realidad Aumentada.
La utilización de App LSM ha sido aceptada considerablemente, debido a
que es una aplicación orientada a contribuir en un área importante del sector
salud, brindando nuevas oportunidades y una mejor calidad de vida para las
personas sordomudas.
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306
REFERENCIAS
Martinez, M. A. (20 de Septiembre de 2016). El abigeato impera en todo el
estado de Veracruz. Diario Martinense .
Noticias, A. d. (20 de Septiembre de 2016). Abigeato en el Estado de Veracruz
esta fuera de control. Imagen del Siglo XXI .
Social, C. (12 de Noviembre de 2012). Aumenta 85% el consumo de carne
por persona en México. Delegación Jalisco.
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SEIS SIGMA PARA LA DETERMINACIÓN, ANÁLISIS Y
CONTROL DE MERMA GENERADA EN EL PROCESO DE
ETIQUETADO DE UNA EMPRESA DE POLIDUCTOS
LINA RODRÍGUEZ RAMOS1, EDNA GUADALUPE GALLEGOS VAZQUEZ2, SAUL GARCÉS MEJIA3,
OSVALDO CAMACHO JARVIO4, JULIO CESAR ALMANZA MAR 5
RESUMEN
La presente investigación se basa en la mejora de un proceso de etiquetado a través de
la implementación de la metodología de Seis Sigma en una empresa dedicada a la
producción de tubería flexible y accesorios para instalaciones eléctricas comprometida
en satisfacer los estándares de calidad requeridos por sus clientes. En dicha empresa se
han estado promoviendo el uso de herramientas orientadas a optimizar los trámites y
procesos llevados a cabo para que el personal trabaje de manera más eficiente, sus
actividades sean menos complicadas, se reduzcan defectos, retrabajos y puedan ser
realizadas en menos tiempo.
Debido a que en la actualidad, uno de los principales factores que permiten el subsistir
de las organizaciones es que éstas sean competitivas, las empresas han tratado de
mejorar sus procesos, productos y servicios y es por ello que muchas de ellas han logrado
implementar distintas técnicas y metodologías que facilitan el mejoramiento de la
producción y calidad de sus productos. Por eso las empresas requieren experimentar un
mejoramiento continuo de sus prácticas, por lo que es indispensable contar con la
colaboración de todas las personas que trabajan en la misma.
1 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected] 2 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa. [email protected] 3 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 4 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa 5 Instituto Tecnológico Superior de Xalapa
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308
Para lograr lo antes mencionado es necesario adoptar nuevos sistemas de calidad y uno
de ellos es la metodología seis sigma que hace uso de herramientas estadísticas y del
pensamiento sistémico en la administración de operaciones para poder desarrollar un
modelo de mejora continua que pueda ser aplicado principalmente en el control de la
merma generada en el proceso de etiquetado, a fin de mejorar conceptual y
metodológicamente el proceso que se lleva a cabo actualmente.
INTRODUCCION
La buena calidad es una cualidad que debe tener cualquier servicio para obtener un
mayor rendimiento en su funcionamiento y durabilidad, cumpliendo con normas y reglas
necesarias para satisfacer las necesidades del cliente.
La American Society for Quality (ASQ) define la calidad como un término subjetivo para
el que cada persona o sector tiene su propia definición. En un sentido técnico, la calidad
puede tener dos significados: 1) son las características de un producto o de un servicio
que influyen en su capacidad de satisfacer necesidades implícitas o específicas; 2) Es un
producto o un servicio libre de deficiencias (1).
La Calidad dentro de una organización es un factor importante que genera satisfacción a
sus clientes, empleados y accionistas, y provee herramientas prácticas para una gestión
integral. Hoy en día es necesario cumplir con los estándares de calidad para lograr entrar
a competir en un mercado cada vez más exigente; para esto se debe buscar la mejora
continua, la satisfacción de los clientes y la estandarización y control de los procesos.
También se debe hacer que los diferentes departamentos de la empresa hagan de la
calidad definiendo los objetivos que le corresponden buscando siempre la satisfacción
del cliente y el mejoramiento continuo (2).
Para poder lograr que una empresa ofrezca productos y servicios de calidad es necesario
que se implementen diversas herramientas que ayuden al personal a realizar mejor su
trabajo junto con el establecimiento de procesos adecuados y controlados que logren un
producto y servicio deseable para el cliente, a la vez que eso ayudará a que se reduzcan
rechazos, retrabajos y variabilidad en los procesos. Una de esas herramientas que es
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309
muy útil llevar a cabo es seis sigma la cual da inicio en los años 80's como una estrategia
de negocios y de mejoramiento de la calidad, introducida por Motorola, la cual ha
sidoampliamente difundida y adoptada por otras empresas de clase mundial, tales como:
G.E., AlliedSignal, Sony, Polaroid, Dow Chemical, FeDex, Dupont, NASA, Lockheed,
Bombardier, Toshiba, J&J, Ford, ABB, Black &Decker, etc. Su aplicación requiere del uso
intensivo de herramientas y metodologías estadísticas (en su mayoría) para eliminar la
variabilidad de los procesos y producir los resultados esperados, con el mínimo posible
de defectos, bajos costos y máxima satisfacción del cliente.
La empresa de poliductos en la cual se llevó a cabo esta mejora es una empresa dedicada
a la producción de tubería flexible y accesorios para instalaciones eléctricas, que se
encuentra comprometida en satisfacer los estándares de calidad requeridos por sus
clientes. El proceso de etiquetado tuvo muchos problemas debido a que se detectaron
muchos defectos de calidad que tuvieron un alto impacto en la productividad del mismo.
Dichos defectos generaban la existencia de actividades de retrabajo en las etapas de
elaboración y el acondicionado del producto; así como, entregas tardías y tiempos
muertos.
También se observó que no se contaba con procedimientos escritos, ni instrucciones de
trabajo para que los trabajadores llevaran a cabo las tareas de manera correcta y esto
generó que muchas veces no se hicieran adecuadamente las actividades debido a que
una de las funciones de los mismos es facilitar la solución de los problemas de manera
justa, coherente y rápida y, los trabajadores muchas veces no sabían que hacer al
presentarse un problema. Debido a que los procedimientos son muy útiles ya que su
función es transmitir completa y efectivamente los conocimientos, experiencias y cultura
organizacional a todo el personal de nuevo ingreso y al promovido a un nuevo puesto, se
llevó a cabo la elaboración de los mismos para documentar las actividades paso a paso
de diversos procesos de la empresa pero sobre todo se analizó y estudió el proceso de
etiquetado para que las actividades plasmadas en el procedimiento fueran las más
adecuadas para mejorarlo.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
310
MÉTODO
Tomando como base la herramienta de seis sigma que es una metodología de trabajo
para conseguir la máxima eficiencia de los procesos analizando su variabilidad y
proponiendo soluciones basadas en datos, se llevó a cabo el proceso de mejora tomando
en cuenta el ciclo DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar) que es un proceso
de mejora, sistemático, científico y basado en hechos. Este proceso elimina pasos
improductivos y con frecuencia se enfoca en mediciones nuevas y aplica técnicas de
mejoramiento.
La empresa es altamente reconocida dentro del ramo industrial, posee clientes de
renombre a lo largo de toda la república mexicana a los cuales les brinda varios servicios,
entre los cuales destaca la fabricación de tubería corrugada flexible con diferentes
características y precios las cuales también son de diferentes versiones y tamaños.
Para iniciar con esta mejora lo primero que se llevó a cabo fue la definición del problema,
este fue obtenido a través de la observación directa en los procesos y entrevistas con
directivos de la empresa quienes indicaron que era muy importante para ellos que se
mejorara el área de proceso de etiquetado automático de los rollos, puesto que hubo
varios rechazos y retrabajos debido a que el texto impreso en las etiquetas no fue el
óptimo debido a que estaba incompleto, fuera del área indicada o tenía manchas de tinta.
Una vez definido el problema, se procedió a conocer de manera general el proceso de
etiquetado y se observó que la empresa contaba con tres turnos generando un total de
750 rollos por día. Para llevar a cabo su producción, la materia prima llega al almacén en
donde el departamento de calidad realiza el análisis de la misma para verificar que se
encuentre dentro de los estándares requeridos. Una vez liberada, se envía a producción
donde el proceso de fabricación se lleva a cabo en una sola línea conformada por una
corrugadora que se encarga de la formación de la tubería y un embobinador que forma
los rollos de tubo, los emplaya y etiqueta, todo de manera automática. Para finalizar, un
operador se encarga del empaque en donde se coloca el kid de regalo que llevan todos
los rollos y de pegar los sellos de calidad en ambos lados de los rollos y se envían al
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311
almacén. A lo largo de todo el proceso se observó que el etiquetado automático llevado
a cabo en los embobinadores generó mucha merma debido a que el texto impreso en las
etiquetas estaba incompleto, fuera del área indicada o con manchas de tinta, afectando
la imagen del producto y; por ende, la calidad.
Para la etapa de medición, fue muy importante conocer el nivel de calidad en el que se
encontraba el proceso, para ello fue muy importante identificar los datos que serían
tomados de la producción diaria de los poliductos los cuales fueron los siguientes:
Unidades del proceso, defectos, libres de defectos, desempeño del proceso, tasa de
defectos, causas potenciales, tasa de defectos por características, DPMO (Defectos por
millón de oportunidades), la siguiente tabla muestra los datos obtenidos:
Unidades del proceso 83551
Defectos 8668
Unidades libres de defectos 74883
Desempeño del proceso 0.8963
Tasa de defectos (1-
desempeño) 0.1037
Causas potenciales 8
Tasa de defectos por
características 0.012963
DPMO 12962.5
Tabla 1. Cálculo de sigma del proceso, Fuente: Elaboración propia
Con estos datos, y en base a parámetros establecidos para el cálculo de seis sigma, se
determinó que el proceso de elaboración de tubo corrugado tiene un nivel sigma de 3.75.
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312
En el proceso de etiquetado, hubo defectos que se presentaron y fue importante hacer
mención de cada uno de ellos para tener un panorama más completo e implementar una
mejora más específica. A continuación se mostrarán de forma gráfica los datos recabados
en la empresa, los cuales ayudaron para ir de lo general a lo particular y considerar los
defectos con mayor frecuencia que fueron detectados durante la investigación.
La siguiente gráfica muestra las principales fallas detectadas y que generaron mermas
en el etiquetado automático y fueron obtenidas durante todo un mes de observación al
proceso.
Gráfica 1. Fallas detectadas en proceso, Fuente: Elaboración propia
Para establecer prioridades y observar las fallas que tienen mayor impacto en el proceso
de etiquetado, se realizó un diagrama de Pareto, con el que se tuvo una visión más clara
de los defectos resultando lo siguiente:
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Gráfica 2. Diagrama de Pareto del proceso de etiquetado Fuente: Elaboración propia
Como puede observarse en la gráfica, los defectos más representativos son las fallas de
impresión y el cambio de producto, así que se tomó la decisión de reducir dichos defectos.
Se llevó a cabo un análisis del sistema de medición para posteriormente realizar una
gráfica P la cual permitió conocer las características no medibles o las fracciones de
unidades defectuosas en la producción. Esta gráfica demostró que existen algunos
puntos fuera de los límites de control y esto fue causado por la falta de estándares en los
procesos de producción y coincidencias de errores en el etiquetado.
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Gráfica 3. Gráfica P de defectos, Fuente: Elaboración propia
Una vez que se llevaron a cabo las primeras dos etapas las cuales sirvieron como base
para llegar a la siguiente que fue el análisis, se retomaron datos de ambas etapas para
poder determinar y examinar las variables que se involucraron en dicho proceso y que
provocaron la presencia de los defectos. En esta etapa fue de gran ayuda el uso de
herramientas de calidad para analizar cómo y de qué manera lograr la reducción de los
defectos del proceso de etiquetado.
El mapeo de procesos describe en detalle las entradas de cada subproceso, las variables
que intervienen y las salidas que se obtienen. También el mapeo de procesos fue utilizado
para identificar las variables críticas, las variables controlables y las variables de ruido de
cada subproceso influyente en la presencia de los defectos que se presentan en el
proceso. El siguiente diagrama muestra el proceso de la elaboración de tubo corrugado
identificando las variables que intervienen en dicho proceso.
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315
Tabla 2. Diagrama de flujo de procesos de tubo corrugado, Fuente: Elaboración propia
Se realizó un AMEF del proceso de etiquetado que permitió reconocer y evaluar las fallas
potenciales y sus efectos para identificar acciones que permitieran reducir o eliminar las
probabilidades de las fallas.
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316
TUBERIA CORRUGADA
DE POLIETILENO
Product
Program
Issue
Date
ECL
Supplier Name Part
Name
Supplier
Location
COATEPEC, VER. Part
Number
Prepared By:
Process step /
function
Requirement
Potential
Failure
Mode
Sev
erity
C
lass
ifica
tion
Current Process
R P
N
Potential
Causes
(s) or
Failure
Controls
Preventi
on O
curr
ence
Controls
Detectio
n
Det
ectio
n
Recommend
ed action
Respon
sability
&
Target
Complet
Op. 60
Etiquetado
Adherir
etiquetas
despues del
emplaye
acorde al tipo
de producto y
sus
especificacio
nes.
Fallas de
impresión,
atascamie
nto de
etiquetas,
deterioro
de
o fallas del
dispensad
or
7
Mal
acomod
o de
etiquetas
en la
impresor
a.
Ninguno
10
Ninguno
3
210
Implementar
controles de
prevención
para el
acomodo de
etiquetas
correspondie
ntes
Operad
o res
Tabla 3. AMEF de procesos del etiquetado, Fuente: Elaboración propia
Como se observó en la etapa de medir, el diagrama de Pareto mostró que el mayor
defecto obtenido fueron fallas en la impresión, y derivado de esto se hizo un análisis de
las posibles causas de ese defectos a través de una lluvia de ideas en la que los
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317
operadores fueron involucrados debido a la gran experiencia que tienen al trabajar en
dicho proceso obteniéndose las siguientes posibles causas:
• Falta de mantenimiento a equipo
• Centrado de las etiquetas en la impresora
• Cambio de producto
• Rodillos del dispensador en mal estado
• Impresión manchada
• Impresión incompleta
• Impresión no legible
• Etiqueta arrugada
• Las últimas etiquetas están pegadas al centro
• Cartuchos tapados
Una vez obtenido el listado de las posibles causas, se procedió a hacer una ponderación
que nos permitió visualizar cuales fueron las más probables para estratificarlas y
separarlas por rubros con la finalidad de elaborar un diagrama de Ishikawa.
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EFECTO: FALLA EN IMPRESIÓN
LISTA DE POSIBLES CAUSAS
POSIBLES CAUSAS
1
2
3
4
5
6
7
8
TOTAL
PORCEN
TAJE
1.- MANTENIMIENTO A MAQUINA
1 1 1 9 2 8 10 5 37 8.60
2.- CENTRADO DE LAS ETIQUETAS EN LA IMPRESORA
8
3
3
5
10
9
8
6
52
12.09
3. CAMBIO DE PRODUCTO 10 2 10 10 6 1 9 9 57 13.26
4.-RODILLOS DEL DISPENSADOR EN MAL ESTADO
7
5
4
4
5
10
7
7
49
11.40
5.- IMPRESIÓN MANCHADA 4 6 6 3 3 5 5 4 36 8.37
6.- IMPRESIÓN IMCOMPLETA 3 8 9 2 4 4 6 3 39 9.07
7.- IMPRESIÓN NO LEGIBLE 9 10 8 6 1 3 2 2 41 9.53
8.- ETIQUETA ARRUGADA 2 7 7 1 7 6 3 1 34 7.91
9.- LAS ULTIMAS ETIQUETAS ESTAN PEGADAS AL CENTRO
6
4
5
7
8
3
4
10
47
10.93
10.- CARTUCHOS TAPADOS 5 9 2 2 9 2 1 8 38 8.84
TOTAL 430 100
Tabla 4. Ponderación de las diversas causas, Fuente: Elaboración propia
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Gráfica 4. Diagrama Causa-efecto de falla en impresión, Fuente: Elaboración propia
En la etapa de mejorar la cual consistió en desarrollar acciones de mejora que
contribuyeran a la eliminación de las causas que afectaban el desempeño del proceso,
participaron todos, desde directivos hasta operadores en la ejecución de actividades para
brindar un proceso más eficiente y libre de defectos. Las acciones de mejora fueron las
siguientes:
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320
NO. CAUSA SOLUCION TAREA ESPECÍFICA
1
Al finalizar la bobina de etiquetas las últimas etiquetas se encuentran pegadas al centro de cartón.
Rediseño de la bobina
de etiquetas.
Agregar al inicio de la
bobina 5.0 m. de liner
2
Las últimas etiquetas de la bobina toman una forma cóncava.
Rediseño de la bobina
de etiquetas.
Modificar el centro de cartón, cambiando su diámetro interior a
40mm.
3
Guiado de las etiquetas dentro del dispensador (se pierden de 6 a 8 etiquetas aproximadamente por montaje).
Rediseño de la bobina de etiquetas.
Al final de la bobina debe contar con 87cm de liner, para así poder guiar las etiquetas a través del dispensador sin desperdiciar.
4
Centrado de las etiquetas.
Rediseño de la etiqueta.
1.- Modificar el área de impresión a 2 cm. (actualmente el área de impresión mide 1.7 cm) 2.- Reducir la longitud de la leyenda impresa en la etiqueta
5
Cartuchos de tinta tapados y manchas irregulares en las etiquetas.
Elaboración de instructivo
Documentar instructivo para la preservación de cartuchos de tinta y realizar una adecuada difusión.
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321
6
Atascamiento de etiquetas en la maquina
Elaboración de instructivo
Realizar un instructivo con los pasos a seguir para retirar las etiquetas atascadas dentro de la máquina. Esto ayudará a preservar los rodillos del dispensador.
7
Identificación de etiquetas “BUENAS” o “MALAS” por los operadores.
Elaboración ayudas
visuales
Colocar un tablero compuesto de etiquetas, que indique que etiquetas cumplen los requisitos de calidad y cuáles no.
8
Fallas del dispensador de etiquetas.
Adquisición de
dispensador nuevo.
Comprar una nueva máquina dispensadora de etiquetas que sirva como “stock de emergencia” cada vez que fallen las que se encuentran operando o necesiten entrar a mantenimiento preventivo.
Las actividades fueron implementadas en las diversas áreas donde se nombró un
responsable para cada una debido a que en algunas se necesitó gestionar ante los
directivos para llevarlas a cabo. Para finalizar con la última etapa que fue controlar se
monitoreó que las actividades fueran cumplidas y llevadas a cabo de la mejor manera así
como se verificó que el proceso ya no fuera llevado a cabo como se llevaba
anteriormente. Y esto dio un resultado positivo debido a que se mejoró el proceso y se
disminuyeron los retrabajos mejorando el ambiente en el que se encontraban los
operadores.
CONCLUSIÓN
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
322
Conceptualmente los resultados de los proyectos Seis Sigma se obtienen por dos
caminos: mejorar las características del producto o servicio, permitiendo conseguir
mayores ingresos y el ahorro de costos que se deriva de la disminución de fallas y/o
errores y de los menores tiempos de ciclo en los procesos. Cualquier empresa puede
beneficiarse del proceso Seis Sigma, el cual requiere compromiso, tiempo, dedicación,
persistencia y disposición de inversión económica.
En base a los resultados obtenidos en este proyecto se concluye que la implementación
de la metodología Seis sigma ha sido de gran ayuda para la mejora de merma de
etiquetas generada en la empresa de Poliducto, debido a que se optó por el cambio de
maquinaria para prevenir los errores que surgieron por el mal acomodo de etiquetas.
Cabe destacar que dichas etiquetas forman parte fundamental de proceso de marketing
y distinción de la variedad de los productos que ofrece la empresa.
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323
REFERENCIAS
Gutiérrez Pulido, Humberto. Calidad y Productividad. Cuarta edición. Centro Universitario
de Ciencias Exactas e Ingenierías. Universidad de Guadalajara, México. Página 18
https://www.emprendices.co/la-importancia-la-calidad-las-empresas/
Espinosa Álvarez, Ricardo. Guía Certificación Seis Sigma nivel Green Belt, Kaizen.
Sigma Consultores, México, 2014
Pande, Peter S. Las claves de Seis Sigma: La implantación con éxito de una cultura que
revoluciona el mundo empresarial. 2ª edición. Edit. McGraw-Hill Interamericana, Madrid
2002.
Pande, Peter S. ¿Qué es Seis Sigma?. 1ª edición. Editorial Mc Graw-Hill
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324
UTILIDAD DE LA REGRESIÓN LINEAL EN LOS
REGISTROS DEL POZO SAN ANDRÉS 27 EN EL
ACTIVO DE PRODUCCIÓN POZA RICA-ALTAMIRA
AXEL RAMSÉS DAVIDOVICH CASTELLANOS1
RESUMEN
En esta demostración se pretende aplicar los beneficios de la estadística inferencial en
lo referente al análisis de regresión lineal múltiple. Observando cómo afectan las
variables del pozo San Andrés 27 del Activo de Producción Poza Rica-Altamira y la
importancia de su desarrollo para una mejor producción de hidrocarburos.
ABSTRACT
In this demonstration, we intend to apply the benefits of inferential statistics in relation to
what is multiple linear regression analysis. Observing how the variables of the San Andrés
27 well affects the Poza Rica-Altamira Production Asset and the importance of its
development for a better production of hydrocarbons.
Palabras clave: Producción, Petróleo, Hidrocarburos, Viscosidad.
INTRODUCCIÓN
Es importante determinar algún tipo de dependencia que exista entre variables, con la
finalidad de tener en disposición las predicciones de un pronóstico. En la mayoría de los
proyectos de la industria petrolera sea en el área de producción, se realizan
observaciones mediciones o experimentos donde se adquiere datos de diferentes
parámetros.
1 Universidad Veracruzana IIESCA
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
325
La acumulación de sedimentos orgánicos (parafinas, asfáltenos y resinas asfálticas) al
igual como la baja temperatura en yacimientos que repercute en alta viscosidad en el
aceite cuando circula hacia la superficie, la productividad del pozo decrementa
drásticamente con el tiempo bajando las ganancias y forzándolos a cerrar. En el caso de
San Andrés 27, se implementó una nueva tecnología basada en la inyección de gas
caliente al aparejo de producción. En la figura 1 se hace referencia a cuatro diferentes
ejemplos del bloque San Andrés, se puede apreciar que los pozos se encuentran
inestables en cuanto relación de resinas/asfaltos (% de Resinas / % Asfaltenos, las
resinas asfálticas son las que se encargan de evitar la precipitación de los alfaltenos que
contiene el crudo), el pozo San Andrés 58 es el más estable de todos con menos
sedimentos orgánicos acumulados y el más precipitado es el San Andrés 310.
Figura 1 - Ejemplos de historial de producción (en base a aceite acumulado) de los pozos San Andrés 58,
188, 127 y 310.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
326
Para evitar dichos problemas (baja temperatura y muy alta viscosidad), también así
eliminando las resinas y parafinas (algo que sólo se puede medir en laboratorio, con el
cual no se cuenta en la demostración y se omitirán estas variables), creando más fluidez
y más productividad del pozo. Se realizó la propuesta para la limpieza del aparejo de
producción de hidrocarburos por medio de la inyección de gas caliente utilizando la
unidad intercambiadora de calor de calor para el pozo San Andrés 27 en la localización
de San Andrés, municipio de Papantla de Olarte en el año 2015. Tras la simulación del
programa en el pozo SA-27 se obtuvieron resultados del pozo y su aplicación con la
tecnología se observó un cambio variable para la viscosidad y temperatura en el fondo a
superficie de la fluidez para el aceite en producción
Figura 2 - Ventana de inicio para el programa de simulación del sistema intercambiador de calor de SA-
27.
La viscosidad maneja un importante papel para la productividad del pozo, en la Figura 2
se muestra la diferencia de temperaturas y viscosidad del aceite presentes dentro del
pozo antes y después de la aplicación de la unidad intercambiadora de calor, donde se
puede observar un gran cambio en la variación de temperatura y viscosidad, nótese que
antes la temperatura en el fondo del pozo es 98°C pero al subir a la superficie baja a
25°C, un gradiente de temperatura que está provocando una mayor viscosidad y
desplazamiento del pozo más lento y pesado, tomando en cuenta la obstrucción de
sedimentos orgánicos.
REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2017NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN8 CONGRESOMYD-2017
327
En la simulación con la unidad intercambiadora de calor, la temperatura de fondo
aumenta solo 100°C con una diferencia de solo 2°C, pero en superficie se aprecia una
temperatura de 110°C lo cual se traduce a un gradiente de temperatura que provoca
mayor fluidez dentro del sistema y la limpieza del aparejo de producción de sedimentos
orgánicos. Debido a ser un programa propio de la empresa, no es posible demostrar cómo
se obtiene estos valores, solo se proporciona el resultado (Figura 3).
Figura 3 - Ventana de resultados para la viscosidad y temperatura antes y después de la intervención
En la Figura 4, el pozo San Andrés 27 muestra una declinación a partir del año 1985 con
una producción inicial de 6Mbd al año a una producción de 0.0649Mbd en el presente
año 2015 (178 barriles por día) generando la necesidad de una intervención a pozo.
Figura 4 - Historial de producción desde el año 1985 hasta 2015 del pozo San Andrés 27
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328
El pozo tiene una profundidad total de 3226.5m y se realizaron iteraciones de 100m donde
como en la tabla se ve, se adquirió las interpolaciones de datos correspondientes que
corren conforme la profundidad (Véase Figura 5).
Figura 5 - Resultados simulados de variables a lo largo de la profundidad del Pozo SA-27
Tras la simulación del programa para el pozo SA-27 obteniendo resultados del pozo y su
aplicación con la tecnología se observó un cambio variable para la viscosidad y
temperatura en el fondo a superficie de la fluidez para el aceite en producción.
En la figura 3 se ve como en comparación antes de la simulación la viscosidad se
menajeaba de rangos de 4.62E+2 Cp desde superficie (0m) hasta el fondo del pozo
(3226.5m) 88.88 Cp , teniendo por otro lado, al simular la operación de la intervención
del pozo manejamos una viscosidad de 2.58 a 2.06 Cp, debido al incremento de variables
que lo afecta directae indirectamente como se muestra en la Figura 5.
PROF(m) TEMP°C VISC.Cp P@FONDOGAS(psi) VOLDEGASACUM.(m3)100 100.3125 2.588997281 677.3815 58.63200 100.625 2.569579709 668.267662 117.2672765300 100.9375 2.550162137 669.3413315 175.9009147400 101.25 2.511326994 670.4150009 234.5345529500 101.5625 2.492957936 671.4694977 293.1681911600 101.875 2.474588878 672.5719261 351.8018294700 102.1875 2.45621982 687.6851807 410.4354676800 102.5 2.437850762 704.90625 469.0691058900 102.8125 2.420454261 721.8466797 527.70274411000 103.125 2.40305776 730.736084 586.33638231100 103.4375 2.385661258 738.140625 644.97002051200 103.75 2.368264757 745.7773438 703.60365871300 104.0625 2.351771597 752.8585815 762.241400 104.375 2.335278437 760.0600586 820.871500 104.6875 2.318785277 767.9042969 879.501600 105 2.302292116 775.5 938.141700 105.3125 2.286639124 782.8549805 996.77184991800 105.625 2.270986131 790.0351563 1055.4054881900 105.9375 2.255333139 797.5996094 1114.0391262000 106.25 2.239680147 805.2226563 1172.6727652100 106.5625 2.224809573 812.859375 1231.3064032200 106.875 2.209939 820.1899414 1289.9400412300 107.1875 2.195068427 827.2949219 1348.572400 107.5 2.180197853 835.046875 1407.2073172500 107.8125 2.16605683 842.7617188 1465.8409562600 108.125 2.151915806 850.1757813 1524.4745942700 108.4375 2.137774782 857.2714844 1583.1082322800 108.75 2.123633759 864.625 1641.741872900 109.0625 2.110173811 872.1816406 1700.3755093000 109.375 2.096713864 879.8413086 1759.0091473100 109.6875 2.083253917 887.2995605 1817.642785
3226.55 110 2.069793969 896.234375 1891.814337
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DESARROLLO
Pregunta de hipótesis: ¿Qué variables son mas importantes y de mayor impacto dentro
del pozo a largo de la profundidad del aparejo de producción?
1. -Aplicación de modelo de regresión lineal múltiple
Como se observa en la tabla no.1, son datos reales del pozo extraídos de una simulación
del programa de la tecnología, con el fin de estudiar este modelo estadístico, se
emplearan dichos datos extraídos a lo largo de la operación simulada, profundidad,
temperatura, viscosidad, presión del gas ejercido en la formación y volumen del gas
acumulado, utilizando una variable dependiente y una independiente, la relación que
existe entre ellas conforme a criterio de la profundidad contra el resto y observando cómo
se desenvuelve el proceso.
Se debe analizar datos observados y/o recopilados para definir una función o ecuación
matemática que estime la reacción entre las variables establecidas a través de una
regresión lineal múltiple, tomando en cuenta tres puntos.
1.- La definición de tipo de curva que señalan las iteraciones conllevando a la ecuación
que se necesita usar.
2.- Definir que ecuación en especial adecuándose a los datos.
3.- Comprobar que cierta ecuación especial que se definió acierte con los aspectos en
referencia a los méritos para realizar predicciones.
Teniendo en cuenta nuestras variables como en la tabla # con los datos utilizados en un
programa de estadística SPSS de IBM:
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Figura 6 - Ingreso de variables obtenidas al programa SPSS de IBM.
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El modelo de regresión múltiple se conoce por su utilidad de predecir el comportamiento
de una variable establecida – variable dependiente o con criterio en función de otras
variables que se tomen en cuenta como independientes o más bien explicativas.
Las variables utilizadas de la figura 6 son:
• Viscosidad
• Presión Fondo de Gas
• Temperatura
• Volumen de Gas
• Profundidad
La viscosidad es la variable de más interés ya que a menor viscosidad à mayor
productividad del pozo debido a su poca resistencia de fluir de la formación hasta la
superficie los hidrocarburos producidos.
En el programa de SSPS, nos guiamos al comando de Analizar à Regresión à Lineal…
dejando como dependiente (Y) a VISC, e independiente (X) a PFONDOGAS, TEMP y
PROF (Figura 7).
Figura 7 - Análisis de datos a través de método de lineal de regresión múltiple en SPSS.
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El programa de IBM nos da los siguientes resultados como un resumen del modelo que
se ira analizando (Figura 8):
Figura 8 - Resumen del modelo estadístico en SPSS.
Nos explica que R Cuadrado (R Square) equivale a un 99.4%, que ya ajustada debido al
efecto de la muestra y las variables independientes utilizadas resulta ser un 99.3%. y con
otra perspectiva , el error típico de la estimación, en otras palabras la raíz cuadrada de la
varianza no explicada (Std. Error of the Estimate) es de 0.01249.
El ensayo de análisis de la varianza, que nos demuestra si la varianza definida por la
regresión es altamente distintiva (y elevado) de acuerdo con la varianza no explicada
(Figura 9):
Figura 9 - Ensayo de análisis de la varianza definida por la regresión.
De acuerdo con F, el valor que nos arrojo es de 2,342.404, probabilidad que asocia las
expectativas de la hipótesis nula que es menor a 0.0001, lo cual nos lleva a descalificar
la hipótesis e idealizar que la posibilidad de un efecto real de dichas variables sobre la
viscosidad existe.
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No obstante, el modelo de regresión se define como (Figura 10):
Figura 10 - Coeficientes arrojados por SPSS.
La ecuación de regresión en directas se reduce de aquí como: Ŷ = 2.444 + 0.0002032848§$ − 0.0003058324§1
Teniendo: Y = Viscosidad del aceite X1 = Presión de fondo del gas X2 = Volumen del gas De acuerdo en la forma que esta expresada la ecuación, la temperatura y la profundidad
al parecer tienen poca importancia, debido a la magnitud de la escala, su peso específico
por unidad es menor, sin embargo, los estándares de la ecuación nos demuestran que
termina de la siguiente manera:
Ž = 0.097Z$ − 1.094Z1
De esta manera, analizamos que aquí el peso específico de la Viscosidad es
sobresaliente a las demás. Si nos apegamos al valor de t (la t nos indica la significancia
estadística de los observados distintos coeficientes con un valor máximo para la
profundidad de gas (t=0.670) seguido por un valor invertido de volumen de gas (t=-7.528).
CONCLUSIONES
La viscosidad maneja un importante papel para la productividad del pozo, en la Figura #
se muestra la diferencia de temperaturas y viscosidad del aceite presentes dentro del
pozo antes y después de la aplicación de la unidad intercambiadora de calor, donde se
puede observar un gran cambio en la variación de temperatura y viscosidad, nótese que
antes la temperatura en el fondo del pozo es 98°C pero al subir a la superficie baja a
25°C, un gradiente de temperatura que está provocando una mayor viscosidad y
desplazamiento del pozo más lento y pesado, tomando en cuenta la obstrucción de
sedimentos orgánicos.
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En la simulación con la unidad intercambiadora de calor, la temperatura de fondo
aumenta solo 100°C con una diferencia de solo 2°C pero en superficie se aprecia una
temperatura de 110°C lo cual se traduce a un gradiente de temperatura que provoca
mayor fluidez dentro del sistema y la limpieza del aparejo de producción de sedimentos
orgánicos. Debido a ser un programa propio de la empresa, no es posible demostrar cómo
se obtiene estos valores, solo se proporciona el resultado.
El resultado de flujo en tuberías la cual se aplica para predecir el comportamiento del
aceite con un diámetro de paso completo y diámetro obstruido (un modelo matemático
establecido) la producción actual del pozo de 178BPD, se demuestra un cambio a
205BPD (Ver figura 11).
Figura 11 - Ventana de predicción de la producción después de limpieza térmica.
El análisis estadístico nos sirve para describir el comportamiento de las variables que
intervienen en la productividad del pozo San Andrés 27 del activo de Producción Poza
Rica Altamira, de este modo, aunque no todas las variables están directamente
relacionadas matemática o físicamente (como por ejemplo la profundidad no afecta
directamente a la viscosidad, pero si un factor de cambio en cuanto la presión y la
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temperatura a lo profundo del pozo lo cual si tiene efecto al final con la viscosidad del
aceite en producción) estadísticamente podemos demostrar que hay relación entre estas
variables y el comportamiento que generan dentro del aparejo de producción del pozo
San Andres 27. Aplicar los fundamentos básicos para la detección y evaluación de los
parámetros que afectan al comportamiento del yacimiento bajo condiciones de
explotación a partir de información tomada bajo condiciones de flujo, nos proporcionara
información correcta y precisa, con la cual podremos obtener un comportamiento más
acertado y con menos incertidumbre de la producción.
La tecnología demuestra que se mejoran los costos y recursos que hacen factible las
operaciones con un mínimo de inversión ya que el costo de operación fue un total del
14% comparado con el gasto a incurrir a realizar una operación convencional con equipo
TRP (Terminación y Reparación de Pozo).
Por lo tanto, el análisis estadístico de esta operación nos sirvió para ver cómo se
comportan las variables y el nivel de relación que tienen entre sí, la importancia de cada
una de ellas para describir el comportamiento que generan al intervenir en la
productividad del pozo, un obteniendo los resultados deseables que se pretenden
perseguir.
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REFERENCIAS
ALAYON, Mario., “Asfaltenos, Ocurrencia y floculación,”, 2004, Venezuela.
Bloque San Andrés: Resumen Ejecutivo, Activo Integral Poza Rica-Altamira Junio 2011.
DR. FINOL, Alberto., “Notas Sobre Recuperación Térmica”. Venezuela, Enero 1978.
“Estimating The Viscosity Of Crude Oil Systems”, Journal of Petroleum Technology.
MIRELES Padrón, Gilberto., “Manual de Estimulación de Pozos”, Tekna Services Group
México, México, 2015.
PARDO Antonio Y Ruiz M.A., “SPSS 10.0 – Guía para el análisis de datos”, 2001,
España.