MAQUINAS AUTOMÁTICAS UNA MANERA DE DISMINUIR LOS RIESGOS DURANTE EL PROCESO DE FORJA

MAQUINAS AUTOMÁTICAS UNA MANERA DE DISMINUIR LOS RIESGOS DURANTE EL PROCESO DE FORJA

ISAAC SÁNCHEZ NAVA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El Manual para la Prevención de Riesgos Laborales en el Sector del Metal (2008) define la Forja como es el proceso para darle utilidad a un metal, moldeándolo, perfeccionándolo, mejorando sus propiedades mecánicas y solidez metalúrgica, a través de una deformación plástica controlada por medio de impacto o presión.

El proceso se compone de distintos sectores. Calentamiento: para realizarse la deformación es necesario que el material se encuentre a la máxima temperatura posible, sin alcanzar el punto de fusión; este calentamiento se realizará a través de diferentes tipos de hornos. Deformación: aplicando esfuerzos de compresión que, a partir de un límite, los materiales presentan aplastamientos permanentes, esta deformación producida en la forja se puede llevar a efecto de forma manual o mecánica.

Estas actividades presentan riesgos entre los que se incluyen:

• Desprendimiento de partículas durante las operaciones.

• Atrapamiento en prensas.

• Golpes y sobreesfuerzos para los operadores por la manipulación de piezas.

• Quemaduras a consecuencia de las altas temperaturas de las piezas.

• Estrés por la repetitividad del trabajo.

• Inhalación de sustancias por desprendimiento durante el proceso.

Para prevenir que estos sucesos ocurran la Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo (s.f.)  recomienda distintas medidas. Se procura apantallar o cubrir el área de trabajo, de no ser posible, entonces se mantiene una distancia segura y se usan protecciones personales. Los atrapamientos es otro riesgo común del trabajo con prensas y tiene graves consecuencias, llegando hasta las amputaciones; señalando que de preferencia se deben mecanizar en lo posible las actividades. Estos accidentes van de la mano del estrés que se genera por la carga que el cuerpo recibe al ser una actividad reiterativa, por lo que se requiere que las jornadas de trabajo no sean extensas.

A pesar de estas recomendaciones los accidentes se siguen presentando lo que implica que se requiere un estudio de los factores que fomentan estos sucesos y de maneras alternativas de como poder reducir el riesgo.

Preguntas de investigación.

• ¿La repetitividad del proceso de forja ocasiona problemas para los operadores?
• ¿Qué actividades podrían ayudar a la disminución de riesgos para el operador durante el proceso de forja?
• ¿Los accidentes que se presentan durante el proceso de forja a que se deben?
• ¿Los riesgos que esta actividad implica como se podrían disminuir?
• ¿El proceso de forja podría realizarse por un sistema autónomo?

•  De implementarse un sistema automatizado en el forjado ¿cualquier persona podría manipularlo?
• ¿Los sistemas autónomos qué beneficios brindan?
• ¿Los riesgos del proceso de forja podrían ser menores al mecanizar las actividades?

Objetivo.

Demostrar que una prensa mecánica o hidráulica, parcial o totalmente automatizada, reducirá los riesgos de sufrir un accidente durante el proceso de forjado; ya que no se tendrá que intervenir en el suministro de la materia prima, su colocación en las cavidades de formado y el control de su accionamiento.

Objetivos específicos.

• Presentar los beneficios que tienen los sistemas autónomos sobre los controlados manualmente.
• Determinar qué factores fomentan el aumento de riesgo en el proceso  

Justificación.

La forja es un proceso por el cual se le da forma un metal al aplicarles una fuerza, después de la aplicación de calor, para lograr que sean maleables. “Conformar piezas aplicando grandes fuerzas de tracción o compresión es un proceso común en la fabricación industrial”. (Robert M. Park, s.f; p.82.22).

Durante un tiempo la realización de estas actividades se vio realizada a mano, sin embargo, la industrialización dio pie a que se introdujeran prensas mecánicas o hidráulicas, mejorando de esta manera la productividad y disminuyendo los grandes esfuerzos que conllevaba el proceso desarrollado a martinete.

A pesar de esto las operaciones de forja y estampación presentan aún demasiados riesgos, ya que representa una de las actividades pesadas en la industria, los esfuerzos repetitivos debido al accionamiento de las máquinas, la manipulación de piezas incandescentes y pesadas, al igual que la constante exposición de ruidos y vibraciones. Ocasiona en los operadores el desarrollo de enfermedades cardiovasculares, pérdida de audición y problemas musculares.

De la misma manera esta actividad presenta repercusiones graves a corto plazo debido a accidentes que incluirían amputaciones o quemaduras de las extremidades de los operadores.

Aun teniendo el conocimiento de estas consecuencias las repercusiones reales a la salud no se han evaluado con la debida seriedad, por lo que las medidas de seguridad que se han tomado solo brindan disminuir los principales riesgos.

Entre los mejores métodos de disminución de riesgos que se han implementado, según Robert M. Park (s.f.), encontramos la mecanización, al sustituir en lo posible la interacción del operador con el proceso.

De esta manera se ve reflejado el beneficio que tiene la implementación de sistemas autónomos para el desarrollo de actividades en la industria, no solo por el beneficio de reducción en costos, sino por el hecho que el trabajo físico repetitivo y pesado se ve disminuido, al igual que mantiene al personal alejado de la mayoría de los peligros que la forja implica. Por lo tanto, el desarrollo de esta investigación plantea demostrar que al sustituir una prensa mecánica por una automatizada reducirá los riesgos del personal que desarrolla el proceso de forja por estampado.

Hipótesis de trabajo.

La implementación de un sistema automatizado reducirá los riesgos de sufrir un accidente o lesión que presentan los operadores al realizar su trabajo durante el proceso de forja.

MÉTODO

Tipo de muestreo: No probabilístico.

        Sujeto tipo.

El sujeto de estudio serán las prensas mecánicas que se utilizan para el proceso de forjado por estampado de una empresa anónima dedicada a la manufactura de piezas para el sector automotriz y las prensas automáticas de una empresa dedicada al sector del reciclado. Se estableció que el estudio se realizara considerando todas las maquinas disponibles debido a que la cantidad no supera las 10 unidades en cada una de las respectivas industrias, por lo que realizar una muestra del 30% no sería representativo.

Variables.

        Variable dependiente.

• Riesgo: es la posibilidad a que ocurra algo imprevisto durante el proceso de forja.

• La cantidad de accidentes: el número de accidentes que se presentan al realizar las actividades de forjado.

Variable independiente.

•        Sistema Automatizado: es el conjunto de elementos mecánicos, eléctricos, hidráulicos, neumáticos (actuadores) y electrónicos (sensores) que realizan una actividad con la mínima intervención del hombre

• Sensores: instrumento que permite la detección de algún elemento físico, que manda una señal a otro elemento para realizar una actividad, que permite evitar la interacción humana con los mecanismos.
• Actuadores: elementos físicos que tienen la función de realizar los movimientos necesarios para manipular objetos en alguna actividad.

Variable de control.

• Nivel de sistema autónomo: considerando la cantidad de actividades que se requieren automatizar, se pueden tener un nivel alto o bajo de automatización, al remplazar todas o solo algunas actividades del proceso respectivamente.

Variable aleatoria.

• Horno: instrumento que calienta las piezas para que puedan ser moldeadas.
• Prensa: máquina que ejerce una presión vertical u horizontal sobre algún objeto para modificar su forma u propiedades.
• Tipo de energía de control: energía que requerimos para que el sistema pueda realizar sus funciones (hidráulico, neumático, eléctrico).

Variable de confusión.

• Nivel de conocimiento del operador: el nivel de estudios de un operador determinaría la facilidad con que se podría implementar un sistema diferente al que el trabajador está acostumbrado.
• Adaptación de un sistema de control autónomo: capacidad con que un sistema puede acoplarse a su entorno, haciendo que las actividades en las que se involucra puedan realizarse en mayor o menor proporción a la que se realizaba a mano.

Estudio.

        Explicativo.        

El desarrollo de esta investigación pretende exponer la relación entre la automatización de un proceso y cómo afecta el riesgo a sufrir un accidente o lesión que se derive del proceso de forjado. Por lo que al describir como los accidentes se presentaron y como el proceso afecta al trabajador permitirá realizar un análisis de como el desarrollo de máquinas autónomas afecta el riesgo.

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