Industria y sustentabilidad

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Trabajo Desarrollo Grupal unidad 4

Carrera: Ingeniería Civil Industrial

Asignatura: Simulación

Profesor:                                 Miguel Ángel González

Fecha de envío:                        06 – 05 – 2024.

Nombre(s) de estudiante(s):        Hernán Castro Ansieta.

        Juan Leiva Gallardo.

        Luis Ponce Pegueroles.

        Marcela Soto Catalán.

        Luis Vargas Núñez.

Índice

Índice        2

Introducción        3

Desarrollo        4

A.        Identifiquen y describan un producto y/o proceso que permita analizar mediante heurísticas.        4

B.        Se recomienda un proceso o producto real, es decir, que sea una organización donde trabaje al menos un integrante del grupo.        4

C.        Deberán usar la metodología de Árbol de Fallas para explicar las potenciales o actuales fallas, diagramarlas y asignar las probabilidades de ocurrencia de dichas fallas.        4

D.        Deberán aplicar la metodología de Árbol de Fallas para el caso.        4

E.        En caso de ser necesario, deberán estimar los supuestos necesarios sin perder robustez y que afecte la propuesta de análisis.        4

Conclusión        5

Bibliografía        6

Introducción

El proceso de prensado en una máquina de papel es una etapa crítica que impacta directamente en la calidad y las propiedades finales del papel producido. Durante este proceso, la hoja de papel es sometida a presión y contacto con fieltros con el objetivo de reducir su contenido de agua antes de pasar a la etapa de secado. Esta fase es esencial para garantizar la resistencia, uniformidad y otras características clave del producto final.

Sin embargo, la eficiencia y efectividad del proceso de prensado pueden verse comprometidas por la presencia de eventos intermedios o fallas potenciales. Identificar estos eventos, evaluar su gravedad, probabilidad de ocurrencia y detectabilidad, y proponer estrategias de mitigación son aspectos cruciales para asegurar la continuidad operativa y la calidad del producto.

En este contexto, este trabajo se enfoca en un análisis de árbol de fallas aplicado al proceso de prensado en una máquina de papel. A través de esta metodología, se explorarán los posibles eventos intermedios que podrían afectar el funcionamiento óptimo de la prensa y la producción de papel de alta calidad. Además, se estimarán supuestos y se propondrán estrategias de prevención y corrección para minimizar el impacto de estas fallas y garantizar una operación más eficiente y confiable.

El objetivo final de este análisis es proporcionar una visión integral y fundamentada de los riesgos asociados al proceso de prensado en la producción de papel, así como ofrecer recomendaciones prácticas para mejorar la gestión de fallas, el mantenimiento preventivo y la calidad del producto final.

Desarrollo

Proceso de Prensado en una Máquina de Papel:

El proceso de prensado en una máquina de papel es una etapa crítica para la producción de papel de calidad. Consiste en pasar la hoja de papel a través de una serie de prensas que reducen su contenido de agua antes de ingresar a la batería de secado. Estas prensas aplican presión y contacto con fieltros para desaguar el papel de manera efectiva. El proceso se divide en cuatro fases:

1. Compresión y Saturación de la Hoja: La hoja entra en la zona de prensado y se comprime gradualmente. El aire sale de los poros del papel, siendo reemplazado por agua hasta que la hoja alcanza su máxima saturación.

1. Compresión y Saturación del Fieltro: A medida que la hoja se satura, la presión hidráulica aumenta, haciendo que el agua se mueva del papel hacia el fieltro. El fieltro también se satura con agua en esta fase.

1. Expansión del Fieltro: La presión hidráulica alcanza su máximo, expandiendo la zona de prensado. El fieltro, al expandirse más rápido que la hoja, succiona el agua adicional, contribuyendo al desagote del papel.

1. Expansión de la Hoja: El papel ya no está saturado y se produce un vacío en él, permitiendo el retorno del agua del fieltro hacia la hoja. Se busca evitar este retorno controlando la zona de contacto y asegurando una separación rápida entre el papel y el fieltro.

Este proceso de prensado garantiza que el papel tenga la menor cantidad de agua posible antes de pasar a la etapa de secado, lo que contribuye a su calidad y resistencia final.

Metodología de árbol de fallas.

Ya definido el proceso a analizar, pasamos a definir los puntos.

Funcionamiento de la Prensa (Nivel Superior)

Operación Normal

• Atasco en los sifones de acondicionamiento de los paños
• Desgaste excesivo de los rodillos de la prensa
• Desgaste prematuro de los fieltros debido a condiciones de operación inadecuadas
• Fallo sistema hidráulico de los rodillos

Problemas Eléctricos y de Suministro

• Falta de energía para operar
• Falla eléctrica red pública
• Evento externo no estudiado (fuerza mayor)
• Falta mantenimiento eléctrico

Capacitación y Recursos Humanos

• Falta de capacitación técnicos

Suministros y Herramientas

• Falta de repuestos
• Falta de herramientas

Calidad del Aire y Filtrado

• Exceso de emisiones de partículas debido a un mal funcionamiento del sistema de filtrado
• Fallo de cilindros de levante

Ahora aplicamos la metodología de árbol, para lo cual le asignamos la gravedad, probabilidad de ocurrencia y detectabilidad.

Atasco en los sifones de acondicionamiento de los paños:

• Gravedad (G): 4. Un atasco puede afectar la operación pero no suele detenerla por completo.
• Ocurrencia (O): 4. Los atascos son eventos relativamente comunes en sistemas de acondicionamiento.
• Detectabilidad (D): 3. Suelen ser detectables con sistemas de monitoreo y revisiones regulares.
• IPR: 48. Aunque es una falla seria, su ocurrencia es relativamente alta y detectable.

Fallo en el sistema de control de presión de las prensas:

• Gravedad (G): 5. Un fallo puede detener la producción y afectar la calidad del producto.
• Ocurrencia (O): 4. Aunque no es diario, estos fallos pueden ocurrir en sistemas complejos.
• Detectabilidad (D): 2. A menudo son difíciles de detectar antes de que causen problemas.
• IPR: 40. Esta combinación indica la necesidad de atención inmediata y preventiva.

Desgaste excesivo de los rodillos de la prensa:

• Gravedad (G): 3. Puede afectar la calidad del papel pero no suele detener la producción.
• Ocurrencia (O): 3. El desgaste es común en equipos sujetos a fricción.
• Detectabilidad (D): 4. Suelen ser detectables mediante inspecciones regulares.
• IPR: 36. Requiere seguimiento y mantenimiento regular.

Falta de capacitación técnicos:

• Gravedad (G): 3. Puede causar errores pero no es una falla directa del proceso.
• Ocurrencia (O): 3. Es común en organizaciones con deficiencias en programas de formación.
• Detectabilidad (D): 4. Se detecta mediante evaluaciones de competencias.
• IPR: 36. Requiere atención continua en desarrollo y capacitación.

Exceso de emisiones de partículas debido a un mal funcionamiento del sistema de filtrado:

• Gravedad (G): 4. Puede afectar la calidad del aire y la seguridad del entorno.
• Ocurrencia (O): 2. Menos común con mantenimiento adecuado.
• Detectabilidad (D): 4. Detectable mediante monitoreo ambiental.
• IPR: 32. Requiere atención inmediata para evitar riesgos ambientales y de seguridad.

Desgaste prematuro de los fieltros debido a condiciones de operación inadecuadas:

• Gravedad (G): 3. Puede afectar la calidad del producto pero no suele detener la producción.
• Ocurrencia (O): 3. Común en condiciones operativas desfavorables.
• Detectabilidad (D): 3. Detectable mediante monitoreo de desgaste.
• IPR: 27. Requiere atención pero no es de alta prioridad.

Fallo sistema hidráulico de los rodillos:

• Gravedad (G): 3. Puede afectar la operación pero no detenerla por completo.
• Ocurrencia (O): 3. Posible en sistemas hidráulicos complejos.
• Detectabilidad (D): 3. Detectable mediante monitoreo del sistema hidráulico.
• IPR: 27. Requiere atención pero no es de alta prioridad.

Falla eléctrica red pública:

• Gravedad (G): 5. Puede detener la producción y afectar la seguridad.
• Ocurrencia (O): 1. Menos común pero con consecuencias graves.
• Detectabilidad (D): 5. Detectable con sistemas de monitoreo eléctrico.
• IPR: 25. Requiere atención urgente debido a su gravedad.

Evento externo no estudiado (fuerza mayor):

• Gravedad (G): 5. Puede detener la producción y afectar la seguridad.
• Ocurrencia (O): 1. Menos común pero con consecuencias graves.
• Detectabilidad (D): 5. Difícil de prevenir pero detectable cuando ocurre.
• IPR: 25. Requiere atención inmediata y planes de contingencia.

Falta de repuestos:

• Gravedad (G): 3. Puede causar demoras pero no detiene la producción directamente.
• Ocurrencia (O): 2. Menos común si se gestiona adecuadamente el inventario.
• Detectabilidad (D): 3. Detectable mediante seguimiento del inventario.
• IPR: 18. Requiere atención pero no es de alta prioridad.

Falta de herramientas:

• Gravedad (G): 3. Puede causar ineficiencias pero no detiene la producción directamente.
• Ocurrencia (O): 2. Menos común si se gestiona adecuadamente el inventario de herramientas.
• Detectabilidad (D): 3. Detectable mediante seguimiento del inventario.
• IPR: 18. Requiere atención pero no es de alta prioridad.

Falta mantenimiento eléctrico:

• Gravedad (G): 4. Puede afectar la operación y seguridad si no se aborda.
• Ocurrencia (O): 1. Menos común pero con impacto significativo.
• Detectabilidad (D): 4. Detectable mediante inspecciones y mantenimiento programado.
• IPR: 16. Requiere atención inmediata para evitar problemas graves.

Fallo de cilindros de levante:

• Gravedad (G): 2. Puede afectar la calidad del producto pero no detiene la producción directamente.
• Ocurrencia (O): 1. Menos común pero con impacto moderado.
• Detectabilidad (D): 5. Detectable mediante monitoreo y mantenimiento.
• IPR: 10. Requiere atención y seguimiento pero no es de alta prioridad.

Ahora tabulamos en una tabla.[pic 3]

Definimos los eventos intermedios.

• Falla del equipo de mantenimiento: Se refiere a la situación en la que el equipo de mantenimiento carece de capacidad técnica, herramientas y/o repuestos.
• Mantenimiento no programado: Ocurre cuando se requiere realizar actividades de mantenimiento en la prensa de manera imprevista, debido a la detección de problemas o fallas repentinas que afectan el funcionamiento normal de la máquina.
• Tiempo excesivo de reparación: Se produce cuando el proceso de reparación de la prensa toma más tiempo del esperado, este evento se desencadenas por el evento Falla del equipo de mantenimiento y una falla imprevista.
• Falla eléctrica interna: Es el evento en el que se produce una interrupción en el suministro eléctrico interno de la prensa, lo que puede afectar su funcionamiento y generar la necesidad de acciones correctivas para restablecer la energía eléctrica de manera adecuada.
• Corte de suministro eléctrico: Se refiere a la interrupción completa del suministro eléctrico a la prensa debido a eventos externos como cortes en la red eléctrica, lo que puede detener temporalmente las operaciones y requerir la implementación de medidas de contingencia.
• Parada de la prensa: Es el evento en el que la prensa se detiene de manera no planificada, es el evento de nivel superior desencadenados por los eventos anteriores.

Realizamos el diagrama utilizando compuertas lógicas quedando así.

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