Ingeniería en Fabricación y Diseño Industrial

El presente proyecto consiste en el desarrollo del diseño y prototipo de una caja de nebulización, la cual brinda una solución ante la problemática presente en el tratamiento de nebulización en el área de la veterinaria, que se enfoca en mejorar la salud de las mascotas con problemas respiratorios. Para llevarlo a cabo, el presente proyecto se dividirá en tres capítulos, ordenando de forma sistematizada la información, dichos capítulos son: Antecedentes del proyecto, Diseño de ingeniería, Evaluación del proyecto. En el Capítulo I se reunirán y establecerán los antecedentes generales con la intención de mejorar la comprensión del tratamiento de nebulización en mascotas, llegando a un análisis de la situación actual y los requerimientos que son necesarios para el diseño de una caja de nebulización como accesorio para la realización de este tratamiento veterinario, logrando establecer los objetivos a seguir. En el Capítulo II teniendo en cuenta todo el análisis anterior, se podrá establecer los parámetros a seguir para la correcta realización del proyecto a través de distintos recursos como la definición de conceptos relacionados, criterios necesarios para relacionar la manipulación del accesorio lo cual establecerá las condiciones necesarias para su diseño y definir cuál será su proceso de fabricación. En el Capítulo III se realizará todo el detalle de la propuesta o MVP es decir que en esta etapa se presentara la funcionalidad del proyecto a través de renders, figuras y planimetría todo esto apoyado de un prototipo virtual y físico que demostraran que se cumplen los objetivos planteados en el proyecto, además de un calculo de costos en la situación de fabricación de un prototipo real en su tipo de fabricación. Al finalizar estos capítulos se busca lograr el cumplimiento de los objetivos planteados en el desarrollo de este trabajo.

Todos los días, los habitantes de las ciudades están expuestos a la contaminación visual, y es una realidad que parece poco controversial porque pasa desapercibida, pero es muy importante al momento de analizarlo ser conscientes del impacto que genera en la calidad de vida de los seres humanos. El propósito de este trabajo es reflexionar y crear conciencia sobre los posibles problemas que generan los anuncios publicitarios, las antenas y los tendidos eléctricos, las antenas y los tendidos telefónicos, estas suelen ser influencias negativas que perjudican el paisaje y/o el entorno de la persona. La contaminación visual es un tema invisible y pasa a ser una situación normalizada, ya que, pocas veces se puede ver una zona visualmente atractiva y equilibrada con su entorno y/o paisaje. Lamentablemente se encuentra este suceso tanto en zonas urbanas como en rurales y que no es solo un problema estético, porque perjudica silenciosamente tanto a la salud psicofísica como al desarrollo del comportamiento humano.

Este proyecto se genera a partir del ingreso de un formulario de licitación por parte de la empresa Soldesp S.A. para brindar servicios de “Armado para nueva Torre de Absorción Final" a la División Chagres de ANGLO AMERICAN, ubicada en Catemu, a 93 km al norte de Santiago. El proyecto consistía en reemplazar la Torre de Absorción Final existente con una nueva Torre de 6 segmentos hecha de acero especial y acero inoxidable, que debía estar lista para su reemplazo durante el año 2022. Los componentes estaban disponibles cerca del lugar de trabajo, y la fundación de hormigón estaba en proceso de fabricación. Primer Capítulo – Se presenta a la Empresa Soldesp S.A. como proveedora del servicio de montaje y la empresa Anglo American como mandante de la licitación de “Armado de la nueva Torre de Absorción Final”, lo que generó el contexto de la problemática y objetivos a abordar en este proyecto. Segundo Capítulo – Según Donald E. Carleton en su libro "Diseño de ingeniería: un enfoque de materiales y procesamiento", describe el diseño conceptual como la “fase inicial en el proceso de diseño en la que se establecen los conceptos, objetivos y características clave de un proyecto o producto. Implica la generación de ideas y la definición de la visión general del proyecto antes de entrar en etapas de detalles de diseño y desarrollo." Tercer Capítulo - A partir del diseño preliminar realizado en el capítulo anterior, se realizará el análisis de piezas y componentes, así como el análisis técnico y estructural de los materiales involucrados. Este proceso se divide en diversas etapas que incluyen el diseño conceptual en 3D, la evaluación de materiales, la planimetría detallada, el análisis de esfuerzos y, finalmente, la valorización de la fabricación.

El presente trabajo consiste en la comprobación de la premisa y/o hipótesis de que es posible realizar la primera etapa de investigación y pseudo prototipado de un elemento a través de la Ingeniería Inversa y que en una próxima etapa pueda ser prototipado y fabricado. La situación de análisis se vio basada en la investigación de la condición morfológica de bebes nacidos con algún tipo de fisura y como estos se enfrentan al proceso de alimentación y como afecta en su calidad de ingesta el tipo de tetero/chupete que se utiliza y otros dispositivos externos que ayudan al proceso. Para llevar a cabo este proyecto la investigación se dividió en tres etapas con el fin de abarcar paulatinamente los procesos realizados para llevar a término la metodología planteada. Estas etapas o más bien capítulos son: Antecedentes Generales del Proyecto, Diseño de Ingeniería y Evaluación de Producto o MVP. En el Capítulo I – Antecedentes Generales del Proyecto, se definirán todos aquellos aspectos, variantes, definiciones y demás, que darán pie a que el lector entienda el contexto del proyecto, de donde surge la problemática y que factores pueden ser focos de interés para desarrollar la metodología. En el Capítulo II – Diseño de Ingeniería, se definirán los objetivos cualitativos y cuantitativos del proyecto los cuales nos darán los lineamientos a seguir para dar cuenta de los pasos usados para el diseño de la metodología planteada. A su vez podrá reconocerse cuál es la realidad del mercado, como actualmente se soluciona y/o ayuda a solucionar o mejorar la problemática encontrada. Por otra parte veremos aplicados distintos métodos de estudio sobre el desarrollo, partes y ejecución del proyecto para finalmente entregar al lector la información detallada. En el Capítulo III – Evaluación de Producto o MVP, en esta última etapa se buscará a través de una evaluación funcional según TRL cual es la maduración de nuestro proyecto, como se compone, se expone una evaluación financiera básica y en virtud del desarrollo como se llegó a un pseudo prototipo el cual tendrá como objetivo ser utilizado en próximas etapas.

El proyecto pretende mostrar el proceso de diseño y desarrollo de un prototipo de mano protésica que permite a los usuarios interactuar con diferentes objetos a través del movimiento de servomotores, destacando sus materiales de construcción. En el primer capítulo se establecen unos antecedentes generales que orientan a una mejor comprensión de las prótesis controladas por servomotores, una compresión de la situación actual y elementos de apoyo para la rehabilitación y/o uso diario de los pacientes que lo necesitan, estableciendo requerimientos propios del proyecto, generando un proceso teórico donde se fijan objetivos. Dentro del segundo capítulo se establecerán los parámetros necesarios para que el proyecto logre una factibilidad optima, lográndose a través de la definición de conceptos técnicos que están estrechamente relacionados con el movimiento de la mano, cuya comprensión, guía a determinar criterios de diseño, alternativas morfológicas, procesos productivos, entre otros, integrando análisis técnicos en base a software y generando los planos necesarios para la estructura y sistemas que componen las funciones deseadas. Por último, el tercer capítulo presenta la evaluación financiera y económica, en donde se identificarán gastos, beneficios, recursos y elementos que generan creación de valor en el mercado. En este proyecto, se investigará el flujo de fondos y riesgos con el fin de examinar un rendimiento de inversión realizada en el mismo asociado a la viabilidad de este.

En 1969 Renault eligió a Chile para abrir una fábrica de cajas de velocidades, (Cormecánica S.A) ubicada en, San Rafael 1769, Los Andes, Valparaíso en la actualidad está enfocada únicamente en la fabricación de cajas de cambios para vehículos de hasta 2.000 CC, produce aproximadamente 500 mil cajas de cambios al año, las cuales se envían a países de Sudamérica como Brasil, Colombia, Argentina y México donde se ensamblan en los vehículos correspondientes. Los modelos que se fabrican son; JX16, JX20, SX10. Solo cajas manuales. En la actualidad cuentan con cerca de 500 empleados de los cuales aproximadamente sólo 10 son mujeres. La empresa tiene como metas principales; referente al factor humano, conseguir que un 30% de la plantilla sea género femenino antes del año 2030 y referente a la producción la meta es subir el nivel six sigma de producción de 5,6 a 6 mejorando la aplicación de la cultura Lean Manufacturing (manufactura ajustada), aplicada por varios departamentos en conjunto dentro de la empresa, estos son el departamento de ingeniería, informática, el de fabricación ,administración , control de calidad, y APW (Alliance Producction Way), este último se consolidó después de la alianza Renault-Nissan y es el principal responsable de la mejora continua. Desde el departamento APW se recibió el encargo e reducir el 50% de piñones con desperfectos, en este trabajo de título se buscará reducir el número de piñones defectuosos,se hizo un rastreo en cada célula de producción, (igual que un detective busca pistas de un crimen siempre conversando con el operario que es el que realmente te puede guiar en tu búsqueda dado que el pasa 8h diarias en terreno), se sacaron fotos de las zonas por donde pasan los piñones en su proceso productivo y se encontraron medios en mal estado, zonas donde las marcas en el piso evidenciaban los puntos críticos de caídas de piezas, había rieles que no tenían un sistema para evitar la colisión entre las piezas que se fabrican también se observó desgaste de material por roce en los equipos. Con estas fotografías se armó un mapa para localizar los distintos puntos críticos y así poder abordar la causa y el origen del problema general con distintas soluciones. También se hizo un recuento durante una semana del número de piñones dañados en una tabla de Excel, que posteriormente se usó para desarrollar un análisis de Pareto, se clasificaron en columnas el tipo de piñón y en filas el tipo de desperfecto reparable o irreparable. Esto se hace para priorizar la búsqueda de soluciones de la zona más crítica a la menos crítica. Una vez se localizó y clasificó el origen del problema el encargado del departamento de mejora continua y el jefe de planta dieron su consentimiento para desarrollar mejoras en las hojas de operación estándar (la cual indica al operario como proceder) para hacer efectivo el cambio se tuvo que hacer una breve capacitación a los operarios, también se desarrolló una innovación incremental en el diseño de los medios ya existentes dentro de la fábrica y para formalizarlo el departamento de estandarización colaboró con este proyecto estandarizando el lugar donde iban a quedar los cabezales del nuevo sistema de frenado de piñones, así el operario cuando vea un sistema en mal estado podrá encontrar siempre el repuesto en el mismo lugar y la persona encargada de imprimir las partes del sistema tenga los planos, en la industria si algo no se estandariza no lo puedes controlar y si no se controla está sentenciado a deteriorarse o perderse con el tiempo, cada mejora continua se debe registrar y estandarizar solos así se puede alcanzar el nivel 6 de six-sigma que busca esta empresa automotriz. Todas las mejoras anteriormente mencionadas se aplican en conjunto como un bloque de medidas siguiendo la cultura Lean Manufacturing para contribuir a la mejora continua de una fábrica, en este caso Cormecánica. En esta memoria se verá el estudio del arte del producto y el desarrollo del diseño del producto final el cual es solo una parte de la solución del problema para llegar al objetivo de reducir un 50% de piñones con desperfectos. Finalmente se dejó armado un riel prototipo en una célula de producción y funcionó de manera óptima, pero no se pudo obtener un informe de resultados de todo el conjunto de soluciones por falta de tiempo.