Dispositivos Poka-Yoke: dos casos prácticos

Caso 1: sistema de aviso para el capó del carro "Caplight"

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Algunos de los accidentes automovilísticos podrían deberse a la pérdida del control en el volante por parte del conductor; lo cual representa la base para el diseño de este dispositivo poka-yoke. Al estudiar la razones por las cuales podría surgir tal descontrol se concluye que entre los factores más comunes se tienen sin lugar a duda el exceso de velocidad y alcohol; sin embargo, podemos decir que con una menor frecuencia el conductor podría perder el control por situaciones inesperadas como lo es en este caso "que el capó del carro se abra bruscamente y golpee el vidrio parabrisas", acontecimiento para el cual no todas las personas sabrían como reaccionar; ante tal enfoque, en esta oportunidad se tomó esta situación para diseñar un dispositivo conformado por un conjunto de elementos muy sencillos el cual funciona como un protector preventivo tanto del vehiculo como la persona que lo conduce.

Este sistema, tiene como función prevenir un accidente al emitir una señal visual a través de un bombillo que estará ubicado en el tablero del vehiculo, el cual al encenderse, indica que el capó del mismo se encuentra abierto, todo esto a fin de lograr que el conductor tome sus acciones preventivas y de esta manera evitar que esta situación afecte su seguridad y la del vehiculo.

El dispositivo consta de un conjunto de elementos tales como batería, relé, cables y bombillo, los cuales al presentarse con las conexiones adecuadas dará como resultado lo que va a conformar la señal de alerta en el vehículo.

DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA.

El elemento que activará el sistema será un relé el cual es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Los contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NA o NO (Normally Open), por sus siglas en inglés), Normalmente Cerrados (Normally Closed) (NC) o de conmutación.

• Los Contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos.

• Los Contactos Normalmente Cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado.

• Los Contactos de Conmutación controlan dos circuitos: un contacto Normalmente Abierto y uno Normalmente Cerrado con una terminal común.

En esta oportunidad, para instalar el sistema "CAPLIGHT" se utilizará un Contacto Normalmente Abierto; es importante resaltar que para garantizar el buen funcionamiento de este dispositivo, es necesario verificar que todos los elementos estén conectados adecuadamente haciendo mención a la batería, relé, cables y el bombillo; pues el correcto funcionamiento de este conjunto es el que va a dar como resultado la señal para que el conductor tome sus medidas preventivas.

FUNCIÓN QUE CUMPLEN LOS RELÉS EN LOS AUTOS.

Las luces altas, el claxon, el electroventilador, son accesorios del automóvil que trabajan con corriente eléctrica. Algo que poseen en común es su alto consumo de corriente, es decir, que en sus circuitos la intensidad de corriente es alta. Para que  pueda conducir esta corriente, los cables deben ser de un calibre suficiente para soportar el trabajo sin recalentarse. Muchas veces esos cables deben recorrer largas distancias desde el interior de la cabina, el tablero de instrumentos y el mismo compartimiento del motor.

Los ingenieros utilizan los relés en estos casos para lograr que mediante un circuito de poco consumo o intensidad de corriente se pueda operar un dispositivo de alto consumo, reduciendo así el tamaño de los interruptores, aligerando el peso del automóvil,  y minimizando los riesgos de cortos circuitos.

Los relés existen de diferentes tipos y capacidades. Los más usados son los de 4 terminales, 2 para el actuador y los otros 2 para el contacto.

Para cambiar un relé es necesario asegurarse que los contactos no se hayan deteriorado por el calor, que el reemplazo sea de la misma capacidad (Generalmente impresa en su superficie, por ejemplo 10A, 20A) y que coincidan las posiciones de las paticas o terminales así como su denominación.

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES QUE CONFORMAN EL SISTEMA.

Para instalar el sistema "CAPLIGHT" en cualquier vehículo es necesario contar con los siguientes elementos:

Cables: el propósito de estos es conducir electricidad, se fabrican generalmente de cobre, debido a la excelente conductividad de este material, o de aluminio que aunque posee menor conductividad es más económico, y suelen estar rodeados de un material aislante con el propósito de proteger el material y evitar el riesgo de electrocución.

Batería: es un acumulador de energía cuya función principal es poner en marcha el motor del vehículo. La acumulación de energía se realiza por medio de un proceso químico entre dos placas de plomo y un líquido llamado electrolito formado por agua y ácido sulfúrico.

Relé: es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Bombillo: Es un farol de cristal casi esférico, este globo de cristal contiene un filamento de la lámpara eléctrica y estará ubicado en el tablero del vehículo.

BENEFICIOS DEL SISTEMA

Dentro de los beneficios de la instalación de un Sistema "CAPLIGHT" se mencionan:

• Protege al conductor y al vehículo.

• Es de fácil Instalación y adaptación en cualquier vehículo.

• Proporciona seguridad y a un costo accesible.

• Evita que al dejarlo abierto por descuido, personas de malas costumbres se aprovechen y causen daños al motor y otros componentes.

COSTOS DEL SISTEMA

El costo total del Dispositivo "CAPLIGHT" es de 32,10 Bolívares Fuertes

DIBUJO DEL SISTEMA DE AVISO PARA EL CAPÓ DEL CARRO "CAPLIGHT".

Caso 2: contador mecánico

Nombre del dispositivo

Contador mecánico para la correa de un torno.

Objetivo del contador

Mostrar el momento en que se debe reemplazar una correa dependiendo de su ciclo de vida.

Descripción del mecanismo

El contador es un dispositivo que se colocara en la parte superficial del motor (Carcasa) del torno. Del contador saldrá un eje que en la parte extrema de el se encontrara un ruedita de goma que hará contacto con la polea.

Al momento de activar el mecanismo de las poleas; es decir, que se ponga en funcionamiento el torno, la ruedita de goma del contador también dará vueltas moviendo las rueditas que se encuentran dentro del contador. Estas rueditas se encuentran identificadas del cero (0) al nueve (9) cada una, y la cifra que expresara será en kilómetros.

Lo que se quiere con esto es indicar a los usuarios en que momento se debe reemplazar la correa, es decir, cuando el contador indique el cumplimiento del ciclo de vida de la correa (este ciclo estará especificado en la correa de acuerdo al fabricante) debe realizarse el respectivo mantenimiento preventivo, para así eliminar o disminuir los mantenimientos de emergencia.

El contador tendrá un botón donde reiniciara el contador al momento de cambiar la correa.

El ciclo de vida de la correa podría verse afectado por ciertas condiciones externas como por ejemplo: solventes o fluidos, impactos, vibraciones, o roce con un agente externo (tornillo, pieza del torno, etc.) en ese caso debe verificarse el estado de la correo frecuentemente ya que la cifra que indique el contador no sería confiable.

Costo aproximado de fabricación

El costo aproximado del contador será de 45.000 mil Bs. O 45 Bs.F. Y la base que sostendrá al contador tendrá un precio aproximado de 50.000 Bs. O 50 Bs.F.

Cuantificación de las mejoras

• 1. Disminuirá el mantenimiento correctivo

• 2. Prevenir que otras partes mecánicas o eléctricas del equipo se dañen

• 3. Dismunir costos

• 4. Confianza al momento de usar el torno.

• 5. Facilitarle al operario que este al día con el mantenimiento del torno en relación a las correas

A continuación un esquema del modelo del Contador Mecánico:

Autor:

Castillo Paula.

Cañas, Lusdalmy.

Flores Hernán.

Martínez Fabiola

Mosquera Abdry

PROFESORA:

ING. SCANDRA MORA

Enviado por:

Iván José Turmero Astros

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"

VICE-RECTORADO DE PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

MÉTODOS AVANZADOS DE CALIDAD