LPI trabajo USM 2008

Laboratorio de Procesos Industriales

 ILN255

Profesores: Katherinne Erber y Edgardo Seballos P.

Instrucciones

La fecha de entrega del proyecto integrador es el 3 de Julio. El informe  deberá ser entregado en formato digital  vía correo electrónico a  katherinne.erber@usm.cl  y edgardo.seballos@usm.cl hasta las 24:00 hrs del día 3 de Julio. Los entregables del proyectos son: (i) informe escrito (*.doc  o *.pdf)^[1]; (ii) modelamiento del sistema de manufactura (algoritmo). El algoritmo matemático para el modelamiento del sistema de manufactura lo puede realizar en  Matlab, C,   C++, C#,  Java,  Fortran, o Python. No se aceptan modelos en Excel. Se deberá adjuntar librerías o bibliotecas necesarias para ejecutar el programa. Se debe entregar el código (programa) y ejecutables según el programa elegido (*.java; *.cpp;  *.f; *.c). Es obligatorio entregar instrucciones para la ejecución del código.

Todos los archivos enviados deberán tener el siguiente formato: pi_iln255_1s15_Iniciales_alumno.*   En el correo se deberá identificar el grupo de trabajo (nombre – rol) y paralelo (e.g., CCPL-CSPL) de todos los integrantes.

Además, se deberá hacer entrega del informe escrito en secretaria del Departamento de Industrias el 3 de Julio hasta las 17:00 hrs.  El informe escrito debe contener como mínimo:

Parte A:

• Diagrama de flujo
• Resultados.
• Conclusiones.

Parte B (30 ptos)

Basado en los sistemas automatizados de las clases de laboratorio.

Requerimientos

1.-Implemente la automatización del Rodillo para Bicicleta de modo que cumpla con los siguientes requisitos funcionales:

• El Rodillo para Bicicleta debe tener un botón de encendido y uno de apagado.
• El Rodillo para Bicicleta debe  admitir 3 Modos de Carga: i) liviano, ii) normal, iii) pesado.
• Los Modos de Carga se seleccionarán con 1 botón que permitirán pasar del ii si está en el i, al iii si está en el ii y al i si está en el iii.
• El sistema electrónico generador de carga posee 3 entradas: 2 para la selección de carga y una para encendido. Para seleccionar la carga debe: activar la entrada 1 para carga i, entrada 2 para carga ii y entrada 1 y 2 para carga iii.
• El Rodillo para Bicicleta debe tener 4 luces indicadoras: una para cada modo de carga y una para visualizar si la carga está activa.

2. El informe escrito debe contener:

• Cantidad de entradas y salidas del PLC a utilizar. (10%)
• Lista de sensores y/o botones a utilizar, con sus características. (15%)
• Diagrama Eléctrico de conexiones1. (20%)
• Diagrama de Estados del programa que contendrá el control. (55%)

1Utilice el formato de las experiencias CIMA

No se exceda de 10 hojas. Puede hacer uso de anexos para incorporar información relevante a su informe.  El proyecto Integrador debe ser desarrollado en grupos de trabajo de dos o tres alumnos^[2].

Proyecto Integrador.

Maestranza KS Ltda., empresa fabricante y comercializadora de equipos para el retail, transporte, construcción,  seguridad,  maquinaria agrícola;  sistemas de entrenamiento, y maquinaria forestal entre otros, ha firmado un contrato con una importante empresa comercializadora de bicicletas y equipos de entrenamiento para triatlón.  El contrato establece que se deberán abastecer 100 rodillos para bicicletas (http://bikespain.es/recambios/index.php). Los rodillos deberán ser fabricados en dos tamaños diferentes dependiendo del aro de la bicicleta, a saber, Rodillo Grande (RB28) y Rodillo Chico  (RB26). La siguiente tabla indica la demanda para cada uno de los rodillos.

[pic 1]

Vista Isométrica Rodillo para Bicicleta.

[pic 2]

Vista Isométrica del Rodillo Magnético.

Las condiciones de operación del taller de la empresa son:

Las partes y piezas que constituyen el rodillo de bicicleta se indican en la siguiente figura:

[pic 3]

Las piezas 3; 4 y 8 se fabrican a partir de planchas de acero  de 3.000 x 2.000 (largo, ancho). El espesor depende del tipo de pieza y Rodillo que se fabrica. El costo de la plancha de acero, independiente de su espesor es de $ 350.000.

Las piezas 1; 2; 6; 7; se fabrican a partir de barras cilíndricas de acero de 3.000 mm de largo. El diámetro depende del tipo de pieza y Rodillo que se fabrica. El costo de la barra acero de 3.000 mm   independiente de su diámetro es de $200.000.

Las piezas 5 y 9; se fabrican a partir de una barra cilíndrica, maciza, de acero de 3.000 mm de largo. El diámetro depende del tipo de pieza y Rodillo que se fabrica. El costo de la barra, maciza, de acero de 3.000 mm independiente de su diámetro es de $150.000.

El rodillo magnético, los pernos, tuercas y colillas se compran a un proveedor externo. Por lo tanto, solo se consideran a nivel de tiempos de ensamble.

Las condiciones de proceso a tomar en cuenta en el proceso de corte por plasma son  los siguientes:

• Tiempo de preparación de  máquina                 : 20 min/lote
• Tiempo de carga                                : 10 min/plancha
• Tiempo de descarga                                : 15 min/plancha
• Tamaño del lote de transferencia                : 30% de la demanda mensual
• Requerimiento de operario                               : 2 operarios por máquina.
• Utilización de operarios en el proceso                : 50 %.

Las condiciones de proceso a tomar en cuenta en el proceso de soldadura  son  los siguientes:

• Tiempo de preparación de  máquina                 : 15 min/lote
• Tiempo de carga                                : depende de la estrategia de proceso
• Tiempo de descarga                                : depende de la estrategia de proceso
• Tamaño del lote de transferencia                : 50% de la demanda mensual
• Requerimiento de operario                        : 1 operario por máquina.
• Utilización de operarios en el proceso                : 100 %.

Las  condiciones de proceso a tomar en cuenta en los procesos de torneado son los siguientes:

• Tiempo de preparación de  máquina                 : 30 min/lote
• Tiempo de carga                                : 5 min/barra
• Tiempo de descarga                                : 1 min/pieza
• Tamaño del lote de transferencia                : 10% de la demanda mensual
• Requerimiento de operario                        : 1 operario por máquina.
• Utilización de operarios en el proceso                : 80 %.

Las  condiciones de proceso a tomar en cuenta en los procesos de fresado son los siguientes:

• Tiempo de preparación de  máquina                 : 15 min/lote
• Tiempo de carga                                : 5 min/pieza
• Tiempo de descarga                                : 3  min/pieza
• Tamaño del lote de transferencia                : 20% de la demanda mensual
• Requerimiento de operario                        : 1 operario por máquina.
• Utilización de operarios en el proceso                : 100 %.

Las  condiciones de proceso a tomar en cuenta en los procesos de taladrado son los siguientes:

• Tiempo de preparación de  máquina                 : 10 min/lote
• Tiempo de carga                                : 5 min/pieza
• Tiempo de descarga                                : 4 min/pieza
• Tamaño del lote de transferencia                : 20% de la demanda mensual
• Requerimiento de operario                               : 1 operario por máquina.
• Utilización de operarios en el proceso                : 100 %.

El costo de la mano de obra se estima en $4000 la hora hombre asociada a procesos de ensamblaje, torneado, fresado, taladrado y pintura. La hora hombre en procesos de soldadura y corte es de $4.500.

El costo unitario de hora máquina (incluye depreciación e insumos entre otros) por proceso se indica en la siguiente tabla:

Tabla 1. Costo unitario por uso de máquina

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