Mejoras de automatización enfocadas a la reducción del factor humano en la fabricación de cables de acero

Abstract

El proceso de manufactura de cables de acero no ha sido sometido a grandes innovaciones a lo largo de los años, siendo su principal avance tecnológico el paso del trenzado manual de alambres a un trenzado realizado por máquinas especializadas. De todas formas, el proceso sigue manteniendo una gran dependencia de la intervención del operador de la máquina, dependiendo a su vez de la experiencia de este. Es por esto que se hace necesario una actualización tecnológica del proceso, incorporando nuevas tecnologías que permitan automatizar la manufactura del producto y revalorizar el trabajo realizado por los operadores, aumentando la eficiencia y calidad del proceso completo. El objetivo general del proyecto es reducir o eliminar la influencia del operador en la calidad del producto y la seguridad y productividad del proceso de fabricación de cables de acero para liberar tiempo del operador utilizado actualmente en actividades que podrían ser automatizadas. Los objetivos específicos son: i. Identificar las intervenciones del operador durante la producción; ii. Identificar nuevas tecnologías de instrumentación y automatización, que permitan reemplazar labores efectuadas por un operador; iii. Cuantificar el impacto de introducir tecnologías que reemplacen la intervención del operador; iv. seleccionar alternativas a desarrollar, v. desarrollar propuestas de mejoras tecnológicas enfocadas a la instrumentación y automatización de los procesos de producción de cables; y vi. evaluar técnica-económicamente las propuestas de mejora. La metodología para desarrollar el proyecto contempla tres etapas principales, las cuales son: i. Diagnóstico e identificación de oportunidades de mejora en terreno, ii. Ingeniería conceptual y básica de propuestas de mejora, y iii. Desarrollo de evaluación técnica-económica de las propuestas desarrolladas. Los principales resultados y conclusiones del proyecto son: i. La intervención del operador durante la fabricación de cables de acero se puede clasificar en accidentales y labores de ajuste, las cuales pueden ser automatizadas; ii. Se encuentran diez oportunidades de mejora aplicables al proceso de fabricación de cables de acero; iii. Se desarrollan, al nivel de ingeniería básica, cinco propuestas de mejora las cuales son: Detección de corte de alambre en bobinado, ajuste automático de frenos para bobinas de máquinas cerradoras, control automático de torque en carretes de máquinas cerradoras, mejoramiento del sistema de lubricación de torones y motorización independiente de take up; iv. Para efectuar las mejoras propuestas se requiere una inversión inicial de 25,2 [MCLP] que pronostica un ahorro de 60,4 [MCLP] anuales. Este se compone de 21.087 HH de producción, 19,1 MCLP por concepto de No conformidades, siendo la propuesta con mayores beneficios la "Detección de corte de alambre en bobinado" con un VAN de 22 [MCLP], una TIR del 181% y un PRI de 0,4 años.