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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


3

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]

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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2

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.


3

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.


4

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


5

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


6

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.


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


8

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.



9

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.

Teresa

Línea

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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]

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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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).


19

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


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)


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)


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:


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)


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


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


27

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.


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


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.


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.


31

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).


32

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https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=MATLAB&oldid=84396572

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35

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


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.


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


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.


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:


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%


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.


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.


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,


45

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


46

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.


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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48

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


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

.


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.


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.


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;


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.


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


56

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.


57

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.


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.


59

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


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 $ $


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


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


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


66

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


67

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


68

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


69

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


70

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


71

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.


72

REFERENCIAS.

Bresó & Gallego (1992). Identidad y cultura en Nicaragua. Managua: Colección

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

http://www.tandfonline.com/page/looking-for-something

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.

Retrieved October, 2012, from http://www.linguisticsociety.org/

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

Teresa

Línea

Teresa

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73

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

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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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?


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.


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.


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


78

¿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.


79

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).


80

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.


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.


82

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.


83

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.


84

REFERENCIAS.

(CMPC), C. M. (S.A). Icarito. Obtenido de http://www.icarito.cl/2010/08/69-9281-9-

el- papel.shtml/ Garcia HortaL, J. A. (2007). Papel.

Lenz, H. (1990). Historia de papel en México. Obtenido de

http://www.camaradelpapel.com.mx/historia/historia.htm

Rodriguez, J. (2006). El papel de la información en el proceso de desarrollo de

nuevos productos. En Anuario.

http://www.inegi.org.mx/

http://www.inegi.org.mx/est/contenidos/Proyectos/encuestas/hogares/especiales/ei

2015/

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85

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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86

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)


87

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


88

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


89

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


90

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.


91

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.


92

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.

Ocampo Brando E., Ríos Barba J., Sonia Luna Z. 2012, la producción de cacao en

México. Fca- UNAM. México.

Hernández Alvarado Rocío. 2012, Propagación de Cacao (Theobroma cacao L.).

Tesina, Posgrado en sistemas sustentables de producción en el trópico COLPOS-

CAMPUS TABASCO. H Cárdenas Tabasco, México.

Gómez Aliaga Roberto, 2014, Paquete Tecnológico del cultivo de cacao fino de

aroma, UNODC-DEVIDA, ECUADOR.

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93

“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.


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


96

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.


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.


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.


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


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.


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.


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.


103

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


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


105

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


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,


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


108

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


109

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.


110

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.


111

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


112

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


113

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.


114

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.

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

Regresar


115

“ESTANDARIZACIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE

CORAZONES, APLICANDO LA TÉCNICA COLD BOX”


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]

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

Regresar


116

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.


117

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.


118

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


119

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


120

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


121

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


122

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:


123

• 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.


124

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


125

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


126

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.


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


128

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


129

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


130

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


131

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)


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).


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).


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.


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.


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


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.


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

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Echeverría, L. A. (23 de Junio de 2000). “estandarización de los procesos”.

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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”


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.


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


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.


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,


144

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:


145

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


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


147

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


148


10 22:37.6 min

1 01:45.9 min

TOTAL 11 24:23.5 min

Tabla2.ResumendediagramadeoperacionesdelcontenedorsinDunnage


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.


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.


150

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%


151

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


152

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.


153

REFERENCIAS

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154

“MEJORA DE LA EFICIENCIA DE CAPACIDAD DE

ALMACENAMIENTO DE PRODUCTO TERMINADO EN

UNA EMPRESA FABRICANTE DE TAPARROSCAS”


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]

Teresa

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Teresa

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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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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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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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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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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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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.


164

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.


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


166

• 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


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


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

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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

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16A CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA CPA B81R1B81R1B81R1B81R1B81R1B81V2B81V2B81R1B81R1B81R1B81R1B81R116A 30R1230R230R230R230V130V230V330V130V230V330V430V230V3 18A

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18B ACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPPACPP B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B10V2B81R1B81V2B81V2B81V2B81V2SP81B18B 30PL30AM230PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30PL30R2 20B

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B81NTB81BB10R1B81V2B81NTB81NTB81NJ3B81AZ2B81AZ2B81R1B81AZ2B81B 19B 30R630R230R330R230R330R430R530R630R730R830R930R1030R1121B

B81V1B81AZ2B81AZ7SLV2B10R1B10R1B10AZ7B81BB10R1B81V220A 30AZ130R230AM130AM130AZ130AZ530AZ430AZ330AZ430AZ430AZ630R1230AZ622A

B81V1B81AZ2B81BB81V2B10R1B10R1B10NTB81BB10R1B10V220B 30AZ130R230AM130AM130AZ430AZ530AZ430AM130AZ430AZ530AZ630R1230AZ622B

ALMACENDEPTPRODUCTOSEMITERMINADOYMP


169

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


170

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


171

REFERENCIAS

AraujoSilvia (2014). Logisticsidi. Obtenido de MEDIOS DE MANUTENCIÓN.:

http://logisticsidi.blogspot.mx/2014/12/medios-de-manutencion.html

Cardona, A. (2016). sertrans servicios de transporte,. Obtenido de Tipos de

contenedores y su uso: http://www.sertrans.es/transporte-de-mercancias/tipos-de-

contenedores-y-su-uso/

Dinalager. (2016). Sistema de Almacenamiento Dinámico de Paletas. Obtenido de

http://dinalager.com/tienda/sistema-almacenamiento-dinamico-

paletas/?v=0b98720dcb2c#tab-description

Lagos, E. (2011). almacenamientolog.blogspot.mx. Obtenido de

http://almacenamientolog.blogspot.mx/2011/11/almacenamiento-concepto.html

López, B. A. (2015). www.logisticayabastecimiento.jimdo.com. Obtenido de

www.logisticayabastecimiento.jimdo.com.

Manene, L. M. (2012). Logistica, Transporte, Almacenaje y Manutencion. Obtenido

de https://luismiguelmanene.wordpress.com/2012/06/21/logistica-transporte-

almacenaje-y-manutencion/

McGraw-Hill, E. (2010). mailxmail.com. Obtenido de Logistica de almacen

(almacenaje): http://www.mailxmail.com/curso-logistica-almacen-

almacenaje/almacenaje-manutencion

Rocio Isabelle, E. d.-(. (2015). tipos de almacen. Obtenido de

http://www.lostipos.com/de/tipos-de-almacen.html

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172

“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


174

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.


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.


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.


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®©°©Æß¢Ø×±¢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.


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≠¢≠†™)

(∑úß†Æ©≠†®†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.


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.


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


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


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


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.


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


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.


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.


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.


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


191

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


192

Figura2.PrimerapáginadelformatodelaOPL

Figura3.SegundapáginadelformatodelaOPL


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.


194

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(%)


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


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.


197

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.

Gutiérrez Pulido, Humberto. Calidad total y productividad. 2ª ed. México, Editorial

Mc Graw Hill. 1997, Pág.403.

http://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingeniero-

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

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

Regresar


198

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]}

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

Regresar


199

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


200

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


201

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


202

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.


203

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


204

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.


205

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.


206

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%.


207

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.


208

REFERENCIAS

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Sb2Te3 layers back contacts for CdTe/CdS solar cells”. Thin Solid Film, 403-404,

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Bätzner (2001): Bätzner, D.L., Romeo, A., Zogg, H., Wendt, R., Tiwari, A.N. (2001).

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Flores-Márquez (2014): Flores-Márquez, J.M., Albor-Aguilera, M.L., Matsumoto-

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application of termal and chemical treatments”. Thin Solid Films,

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Lv (2010): Lv, B., Hu, S., Li, W., Di, X., Feng, L., Zhang, J., Wu, L., Cai, Y., Li, B.,

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Mendoza-Pérez (2005): Mendoza-Pérez R., Santana-Rodríguez G., Sastre-

Hernández J., Morales-Acevedo A., Arias-Carbajal A., Vigil-Galán O., Alonso J. C.

and Contreras-Puente G. (2005). "Effects of thiourea concentration on CdS thin

films grown by chemical bath deposition for CdTe solar cells”. Thin Solid Films, 480-

481, 173-176. ISSN: 0040-6090.


209

Morales-Acevedo (2006): Morales-Acevedo, A. (2006). “Can we improve the record

efficiency of CdS/CdTe solar cells?” Solar Energy Materials & Solar Cells, doi:

10.1016/j.solmat.2006.02.019.

Romeo (2007): Romeo, N., Bosio, A., Mazzamuto, S., Romeo, A., y Vaillant-Roca,

L. (2007). “High efficiency CdTe/CdS thin film solar cell whit a novel back-contact”.

European photovoltaic Solar Energy Conference pp. 3-7.

Romeo (2004): Romeo, N.; Bosio, A.; Canevari, V. & Podestà, A. (2004). Recent

progress on CdTe/CdS thin film solar cells. Solar Energy, Vol.77, No.6,

December 2004, pp. 795-801. ISSN: 0038092X.

Romeo (2002): Romeo, N., Bosio, A., Romeo, A., Biannuci, M., Bonci, L., Lenti, C.

(2002). “High efficiency CdTe/CdS thin film solar cells by a process suitable for large

scale production”. SSE-Solar Systems & Equipments, Viareggiio, Italy.

Wu, X., Keane, J.C., Dhere, R.G., DeHart, C., Albin, D.S., Duda, A., Gessert, T.A.,

Asher, S., Levi, D.H. y Sheldon, P. (2001). Proceeding of the 17th European

Photovoltaic Solar Energy Conference, Munich, Germany, October 22-26. Pag 995.

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210

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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211

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


212

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.


213

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.


214

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.



215

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.


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.


216

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”.


217

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.


218

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.


219

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.


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$


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.


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


223

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.


224

REFERENCIAS

Borja-Díaz M (1999) A. Estado del arte y tendencias de la tecnología eoloeléctrica.

1ª ed. Cap. 4. Instituto de Investigaciones Eléctricas. UNAM. México.

www.iie.org.mx/EnoC/eolico22// libroo/ liro.htm

González-Ávila, María Eugenia; Beltrán-Morales, Luis F.; Troyo Diéguez, Enrique;

Ortega-Rubio, Alfredo. Potencial de aprovechamiento de la energía eólica para la

generación de energía eléctrica en zonas rurales de México Interciencia, vol. 31,

núm. 4, abril, 2006, pp. 240-245

Huacuz VJ (2000) Energía renovable, base para un esquema de generación

distribuida. Boletín IIE Julio-Agosto. 151-153 pp.

Moragues JA, Rapallini AT (2004) Aspectos ambientales de la energía eólica.

http://iae.org. ar/renovable60.pdf

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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


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.


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.


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.


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.


231

Figura 1. Organización y diseño de las instalaciones en un espacio de 1 Hectárea

Bebedero

Comedero

Switch

Dormitorio

Servidor

Antenas


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


233

• 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


234

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.


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.


236

REFERENCIAS

Miguel Ángel Martínez Pliego. (25 de Febrero de 2016). El abigeato impera en todo

el estado de Veracruz. 20 de Septiembre de 2016, de Diario Martinense Sitio web:

http://diarioelmartinense.com.mx/estado/martinez-de-la-torre/34215-el-abigeato-

impera-en-todo-el-estado-de-veracruz.html

Agencia de Noticias. (29 de Marzo de 2016). Abigeato en el estado de Veracruz está

fuera de control. 20 de Septiembre de 2016, de Imagen Siglo XXI Sitio web:

http://imagensigloxxi.com/index.php/general/71071-abigeato-en-el-estado-de-

veracruz-esta-fuera-de-control

Unidad De Comunicación Social Delegación Jalisco. (12 de noviembre de 2012).

AUMENTÓ 89.5% EL CONSUMO DE CARNE POR PERSONA EN MÉXICO EN

DOS DÉCADAS. 21 de Septiembre de 2016, de SAGARPA Sitio web:

http://www.sagarpa.gob.mx/Delegaciones/jalisco/boletines/2012/noviembre/Docum

ents/B0502012.PDF

Dr. Francisco José Villazán Olivarez. (2010). Informática I . Facultad de Contaduría

y Ciencias Administrativas: FCCA – UMSNH. http://www.upg.mx/wp-

content/uploads/2015/10/LIBRO-31-Manual-de-Informatica.pdf

C. P. C. y Mtro. Arturo Díaz Alonso. (2003). TUTORIAL PARA LA ASIGNATURA

ADMINISTRACIÓN BÁSICA I. Circuito Exterior de Cd. Universitaria, México D.F.,

04510 Delegación Coyoacán: Fondo editorial FCA.

Abraham Silberschatz, Bell Laboratories. Henry F. Korth, Bell Laboratories. S.

Sudarshan, Instituto Indio de Tecnología, Bombay. (2002). FUNDAMENTOS DE

BASES DE DATOS Cuarta edición. Edificio Valrealty, 1.a planta Basauri, 17 28023

Aravaca (Madrid): McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S. A. U.

Teresa

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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]

Teresa

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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:


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).


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.


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


242

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.


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.


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°


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


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


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


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


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


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.


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.


252

REFERENCIAS

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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.


253

Available at: http://academica-

e.unavarra.es/bitstream/handle/2454/11844/TFGTurrillasSalobreEduardo2014.pdf

?sequence=1.

Teresa

Línea

Teresa

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254

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

Teresa

Línea

Teresa

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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


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,


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


258

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.


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.


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.


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.


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


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.


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


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.


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

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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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]

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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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.


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.


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

+

-

+


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.

¬. ú =√©°™≤ß©ú°†Æƒ†´ûü©(≈∆ℎ)

»©Æ¢™ − »©ß…Æ†


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


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


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


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


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).


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


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


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


280

Grafico 3 Grafico de los Residuales en Función de la Variable Inependiente

Grafico 4 Grafico de Residuales Estandarizados


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


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


283

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


284

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


285

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.


286

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 .

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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287

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]

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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288

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


289

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.


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.


291

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


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.


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.


294

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.


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.


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.


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.


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.


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


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


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


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.


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.


304

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


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.


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.

Teresa

Línea

Teresa

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307

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

Teresa

Línea

Teresa

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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


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.


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


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.


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:


313

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.


314

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.


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.


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


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.


318

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


319

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:


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.


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


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.


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

Teresa

Línea

Teresa

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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

Teresa

Línea

Teresa

Cuadro de texto

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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.


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.


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


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


329

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:


330

Figura 6 - Ingreso de variables obtenidas al programa SPSS de IBM.


331

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.


332

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.


333

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.


334

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


335

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.


336

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.

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