Diseño de Prensa de Compactación para la Adecuación de Bolsas de Compostaje Sembradas con Semilla de Champiñón

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(1)DISEÑO DE PRENSA DE COMPACTACIÓN PARA LA ADECUACIÓN DE BOLSAS DE COMPOSTAJE SEMBRADAS CON SEMILLA DE CHAMPIÑÓN. CAMILO EDUARDO CANGREJO RAMÍREZ. UNIVERSIDAD DISTRITAL - FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLOGÍCA TECNOLOGÍA MECÁNICA BOGOTÁ D.C. 2017.

(2) DISEÑO DE PRENSA DE COMPACTACIÓN PARA LA ADECUACIÓN DE BOLSAS DE COMPOSTAJE SEMBRADAS CON SEMILLA DE CHAMPIÑÓN. CAMILO EDUARDO CANGREJO RAMÍREZ 20101074015. Trabajo de Grado para Optar al Título de Tecnólogo Mecánico. Director: JOHN ALEJANDRO FORERO CASALLAS Ingeniero Mecánico Magister en Ingeniería. UNIVERSIDAD DISTRITAL – FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLOGÍCA TECNOLOGÍA MECÁNICA BOGOTÁ D.C. 2017.

(3) Nota de Aceptación. ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________. Firma del Director. ___________________________________. Firma Jurado 1. ___________________________________. Bogotá D.C., 2017.

(4) TABLA DE CONTENIDO. Páginas Índice de figuras………………………………………………………………………………………………………………..6 Índice de tablas…………………………………………………………………………………………………………………9 Resumen…………………………………………………………………………………………………………………………10 1. Introducción………………………………………………………………………………………………………..11 2. Planteamiento del problema……………………………………………………………………………...12 2.1. 2.2.. Estado del arte………………………………………………………………………………………….13 Justificación………………………………………………………………………………………………16. 3. Objetivos……………………………………………………………………………………………………………..17 3.1. 3.2.. Objetivo general……………………………………………………………………………………….17 Objetivos específicos………………………………………………………………………………..17. 4. Marco teórico……………………………………………………………………………………………………………18 4.1. 4.2. 4.3.. Diseño mecánico………………………………………………………………………………………18 Despliegue de la función calidad QFD………………………………………………………..19 Software especializado……………………………………………………………………………..21. 5. Cultivo de champiñón Agaricus Bisporus.......................................................................22 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.. Metodología general de cultivo de champiñón……………………………………….…22 Compostaje………………………………………………………………………………………………23 Métodos de producción de champiñón…………………………………………………….24 Inspección de condiciones de operación…………………………………………………..25. 6. Desarrollo matriz QFD……………………………………………………………………………………………….26 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5.. Requerimientos del cliente (RC)……………………………………………………………….26 Evaluación competitiva…………………………………………………………………………….27 Características técnicas (CT)………………………………………………………………….….28 Correlaciones entre los RC Y las CT…………………………………………………………...30 Cálculos y ponderaciones QFD………………………………………………………………….31 4.

(5) 6.6.. Conclusiones QFD…………………………………………………………………………………….33. 7. Planteamiento y selección de alternativas………………………………………………………………36 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5.. Primer alternativa…………………………………………………………………………………….37 Segunda alternativa………………………………………………………………………………….38 Tercer alternativa…………………………………………………………………………………….39 Ventajas y desventajas de las alternativas planteadas………………………………40 Selección de la alternativa final………………………………………………………………..42. 8. Diseño detallado……………………………………………………………………………………………………….43 8.1. Selección de elementos normalizados……………………………………………………..43 8.2. Diseño de elementos no normalizados………………….………………………………….59 8.3. Peso de la prensa………………………………………………………………………………………76 8.4. Cantidad de material necesitado para la fabricación de los elementos no normalizados de la prensa………………………………………………………………………………77 8.5. Precio estimado materiales de fabricación de la prensa……………………….......84 8.6. Animación………………………………………………………………………………………………..86 8.7. Planos de fabricación y montaje………………………………………………………………..88 8.8. Manual de operación y mantenimiento…………………………………………………….89 9. Conclusiones……………………………………………………………………………………………………………..90 10. Bibliografía………………………………………………………………………………………………………………..91 11. Anexos………………………………………………………………………………………………………………………92. 5.

(6) ÍNDICE DE FIGURAS. Figura 1. Fotografías donde se evidencia el método de compactación actual de las bolsas… …………………………………………………………………………………………………………………….........Página 12 Figura 2. A la izquierda: la máquina de relleno de la empresa Mush Comb y a la derecha: el mismo sistema compactando sustrato con un rodillo. …………………………………………………………………………………………………………………………….Página 14 Figura 3. A la izquierda: maquinaria de origen chino y a la derecha: la modalidad japonesa de cultivo junto con el equipo respectivo……….……………………………………………………Página 15 Figura 4. Sistema completo que realiza los tres procesos: volteo y adición de humedad al compostaje, siembra de la semilla y compactación de bolsas………………………………Página 15 Figura 5. Casa de la calidad y su estructura matricial………………………..………………….Página 19 Figura 6. Champiñón producido en las salas de Mycel Group……………………………….Página 22 Figura 7. A la izquierda se logra visualizar la estantería y a la derecha su respectiva cama (para cultivos de modalidad por cama)……………………………………………………………………………………………………………………Página 25 Figura 8. Fotografías de maquinaria del lugar, donde se puede observar el carácter corrosivo del contacto constante del material con superficies metálicas……………………………………………………………………………………………………………..Página 25 Figura 9. Resultado evaluación competitiva…………………………………………………………Página 28 Figura 10. Resultado Correlación entre características técnicas o techo del QFD………………………………………………………………………………………………………………………Página 30 Figura 11. Resultado de correlaciones entre los RC y las CT………………………………….Página 31 Figura 12. Sección de objetivos del QFD (donde encontramos las conclusiones o ponderaciones más relevantes)……………………………………………………………………………Página 33 Figura 13. Primer alternativa junto con sus características básicas………………………Página 37 Figura 14. Segunda alternativa junto con sus características básicas………………….Página 38 Figura 15. Tercer alternativa junto con sus características básicas……………………..Página 39. 6.

(7) Figura 16. Balanza usada para encontrar la fuerza que debe ejercer el cilindro neumático.…………………………………………………………………………………………………………..Página 44 Figura 17. Diferencias entre cargas pasivas y activas……………………………………….…..Página 44 Figura 18. Símbolo de la válvula 5/2 seleccionada con sus respectivas vías (entradas y escapes)……………………………………………………………………………………………………………....Página 51 Figura 19. Posiciones del cilindro. ……………………………………………………………….………Página 51 Figura 20. Símbolo esquemático de unión entre elementos ………………………………..Página 54 Figura 21. Esquema neumático del sistema seleccionado…………………………………….Página 55 Figura 22. Esquema eléctrico del sistema seleccionado……………………………………….Página 57 Figura 23. Cajón con especificaciones a grandes rasgos……………………………………….Página 60 Figura 24. Vista de techo cajón en donde podemos observar las pestañas del mismo y especificaciones a grandes rasgos………………………………………………………………………..Página 61 Figura 25. Estructura cajón con especificaciones a grandes rasgos……………………..Página 61 Figura 26. Vista de techo estructura cajón en donde podemos observar las manijas del mismo y especificaciones a grandes rasgos………………………………………………………....Página 62 Figura 27. Flecha junto con especificaciones a grandes rasgos……………………………Página 64 Figura 28. Caja de rodamientos junto con especificaciones a grandes rasgos…….Página 64 Figura 29. Tubo del rodillo y su longitud aproximada………………………………………….Página 65 Figura 30. Especificaciones técnicas Perfil UPN 120………………………………………..…..Página 65 Figura 31. Mesa de compactación con especificaciones a grandes rasgos………..…Página 66 Figura 32. Modelado en Ansys Workbench® de la estructura……………………………….Página 67 Figura 33. Ventana de propiedades de la estructura arrojada por Siemens NX®…………………………………………………………………………………………………………………..….Página 68 Figura 34. Disposición de cargas en el modelo.………………………………………….…………Página 69 Figura 35. Esfuerzos principales del modelo sometido a cargas……………………………Página 70 Figura 36. Deformación total máxima del modelo sometido a cargas…………………Página 70 Figura 37. Esfuerzo equivalente de Von Mises del modelo sometido a cargas…….Página 71. 7.

(8) Figura 38 Información técnica del perfil Cuadrado seleccionado para las columnas y las vigas de la estructura…………………………………………………………………………………………………….Página 72 Figura 39. Estructura con especificaciones a grandes rasgos……………………………….Página 73 Figura 40. Lugares donde se aseguraran la unidad de mantenimiento y la electroválvula en la estructura…………………………………………………………………………………………………………Página 73 Figura 41. Deformación total máxima del modelo del pin de elevación sometido a cargas……………………………………………………………………………………………………………….….Página 74 Figura 42. Esfuerzo equivalente de Von Mises del modelo del pin de elevación sometido a cargas…………………………………………………………………………………………………………………..Página 74 Figura 43. Pin elevador y su altura……………………………………………………………..……….Página 75 Figura 44. Guarda con especificaciones a grandes rasgos……………………….………….Página 76 Figura 45. Valor de masa del ensamble arrojado por el software Siemens NX®.....Página 77 Figura 46. Distribución y medidas en milímetros del material necesitado para la construcción de un cajón y las dos guardas…………………………………………………………...Página 79 Figura 47. Distribución y medidas en milímetros del material de 1/2 pulgada de grosor necesitado………………………………………………………………………………………………………..….Página 81 Figura 48. Distribución y medidas en milímetros del material necesitado para la construcción de las estructuras del cajón…..………………………………………………………….Página 81 Figura 49. Imagen extraída del video donde podemos observar los componentes del sistema en la mesa virtual generada por el software…………………………………..………………………Página 86 Figura 50. Imagen extraída del video donde encontramos el funcionamiento interno de los componentes en su estado de reposo…….. …………………………………..………………………Página 87 Figura 51. Imagen extraída del video donde encontramos el funcionamiento interno de los componentes al compactar el material…….. …………………………………..……………………Página 87 Figura 52. Posición del presóstato donde al alcanzar la presión programada y tocar la posición 1 retorna el vástago del cilindro.. …………………………………..………………………Página 88. 8.

(9) ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1. Requerimientos del cliente finales y sus importancias.……………………….….Página 27 Tabla 2. Ventajas y desventajas de las alternativas planteadas…………………………….Página 41 Tabla 3. Resultados evaluación de alternativas…………………………………………………….Página 42 Tabla 4. Datos de fuerza para material seco…………………………………………………..……Página 45 Tabla 5. Datos de fuerza para material húmedo………………………………………………..…Página 46. 9.

(10) RESUMEN. Es necesario para las nuevas empresas del sector agrícola ser competitivas en un mercado que, en el caso de Colombia, se ha ido llenando de importaciones gradualmente, mejorar los procesos de producción es una de las formas de hacerlo. Para este proyecto se diseñará totalmente una prensa compactadora que sistematizará una de las fases de tratamiento del compostaje usado en el cultivo de champiñón. Implementación que además de generar eficacia productiva, también generará impacto positivo en la forma como los trabajadores desempeñan dicha tarea, siendo ésta dañina para la salud.. 10.

(11) 1. INTRODUCCIÓN. Mycel Group SAS es una empresa ubicada en el municipio de Granada, Cundinamarca; cuya finalidad es la de cultivar, transportar y comerciar champiñón. Debido a que la etapa de producción del hongo como tal se divide en varios procedimientos que se han llevado a cabo de manera rudimentaria desde los comienzos del cultivo, es necesaria la sistematización de procesos con el fin de elevar el rendimiento reflejado a su vez en menores costos de mano de obra y menor tiempo de producción. La máquina requerida estará compuesta por tres subsistemas; volteo y adición de humedad al compostaje, siembra de la semilla y compactación de bolsas ya sembradas. Este documento presentado a manera de proyecto de grado para tecnología se centrará en el tercer proceso, dejando la totalidad del diseño y construcción para proyecto de ingeniería.. 11.

(12) 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. En la actualidad 12 trabajadores de la empresa compactan 1 680 bolsas de forma manual en una jornada de 12 horas, utilizando su masa corporal como actuador en una tapa que ajusta artesanalmente en un cajón de madera (ver figura 1). Tarea que tiene consecuencias negativas en su espalda, además de ser expuestos a riesgo de accidentes laborales.. Figura 1. Fotografías donde se evidencia el método de compactación actual de las bolsas. Fuente: autor. La maquinaria de origen nacional que realiza los procesos de siembra y compactación de un cultivo de estas magnitudes es prácticamente nula, ya que en el país existen pocas empresas dedicadas a la producción de champiñón. Por lo que habría que recurrir a la costosa importación de equipos extranjeros, inversión que la relativamente nueva empresa no puede permitirse en estos momentos. Mycel Group SAS quiere darnos la oportunidad de trabajar en el diseño de maquinaria adaptada específicamente tanto al presente como al futuro de sus instalaciones, con el incentivo del total aporte económico que requiera su construcción, brindándonos también el conocimiento acerca del manejo del cultivo como tal. Este mecanismo o actuador del cual se carece actualmente debido a la ausencia de profesionales capacitados en diseño dentro de la empresa y la falta de inversiones en estos servicios, debe tener la capacidad de compactar dichas 1 680 unidades de material previamente tratado (bolsas rectangulares de 28 cm de ancho por 38 cm de largo y 25 cm de alto) en una jornada más corta, con la supervisión de un operador, brindar el valor de. 12.

(13) presión óptimo para que las setas nazcan de manera apropiada, además de no dañar su bolsa contenedora y contar con una estructura tanto resistente como rígida a nivel mecánico y funcionar en forma segura.. 2.1. ESTADO DEL ARTE La producción de champiñón blanco Agaricus Bisporus es una actividad compuesta por una serie de procedimientos que deben realizarse cuidadosamente si se quiere una cosecha sana y abundante, la recopilación de información bibliográfica local (bibliotecas públicas y fuentes de la universidad Distrital – Francisco José de Caldas) dio como resultado algunos textos especializados sobre el tema, tales como: cultivo moderno de champiñón de P.J.C Vedder, cultivo del champiñón la trufa y otros hongos de Erik López Contini, cultivo comercial del champiñón de H. Steineck, importantes guías sobre todos los aspectos de manejo del cultivo, enfermedades y características del hongo, sin embargo, no son una fuente clara respecto del tipo de equipos a usar en dichos procesos, por lo que fue necesaria la búsqueda de maquinarias diseñadas para este fin encontradas en el mercado (cabe mencionar que la compactación de compostaje después de la etapa de siembra es una temática realmente poco mencionada en los textos encontrados). En la red podemos encontrar empresas de ingeniería extranjeras dedicadas al diseño y construcción de complejas líneas de producción, maquinaria que realiza todos los procesos de manera automática bajo la modalidad de producción de champiñón por camas, dichos equipos realizan la compactación usando rodillos dispuestos al inicio de la cama que a su vez está ubicada en estanterías especializadas de decenas de metros, estantería contendora de 3 o 4 camas dispuestas unas encima de otras (la modalidad de producción por camas es la forma de cultivo para plantas que producen toneladas de champiñón semanales, producción a gran escala que la empresa Mycel Group S.A.S no posee). Algunas de estas empresas son; Mush Comb (observe maquinaria Mush Comb en la figura 2), Thilot Holland, Hoving Holland, Cristiaens Group, Van Den Top machinebouw, Vierrebi, etc (todas estas empresas europeas construyen maquinaria de funcionamiento similar basado en lo mencionado anteriormente).. 13.

(14) Figura 2. A la izquierda: la máquina de relleno de la empresa Mush Comb y a la derecha: el mismo sistema compactando sustrato con un rodillo. [Citado el 9 de marzo de 2017] Disponibles en <https://www.youtube.com/watch?v=ncyrgSvA3pg> Se encontraron equipos automatizados de origen japonés que realizan todo el cultivo en botellas plásticas, También se encontraron maquinarias menos elaboradas de origen chino e indio, que realizan el proceso para bolsas cilíndricas bastante más pequeñas (distinta variedad de hongo cultivado) diseñadas por propietarios de cultivos de champiñón de aquellas naciones (ver figura 3 ejemplos de maquinaria china y japonesa). Solo fue encontrada una máquina que trabaja con una bolsa cilíndrica de tamaño similar al nuestro, este dispositivo hidráulico realiza los tres procesos; volteo y adición de humedad al compostaje, siembra de la semilla y compactación de bolsas, la cual se muestra vagamente por medio de un video (encuentre dicha máquina en la figura 4, el estudio de éste sistema puede ser conveniente para el diseño de la prensa). No fueron encontrados equipos de origen nacional para el cultivo de champiñón. Las empresas conocidas dedicadas a su producción son menos de 25 y probablemente usan maquinarias diseñadas por ellos mismos (diseños cuidados celosamente por sus propietarios), algunas de estas empresas son; Agrícola del campo de Bogotá, Setas de Cuivá de Medellín, Champiñones Potín de Zipaquirá, champiñones Monte alto de Bogotá, etc.. 14.

(15) Figura 3. A la izquierda: maquinaria de origen chino y a la derecha: la modalidad japonesa de cultivo junto con el equipo respectivo. [Citado el 9 de marzo de 2017] Disponibles en <https://www.youtube.com/watch?v=z7ej4Zh-cAc> y <https://www.youtube.com/watch?v=h0xIkmwdM8Q> respectivamente.. Figura 4. Sistema completo que realiza los tres procesos: volteo y adición de humedad al compostaje, siembra de la semilla y compactación de bolsas. [Citado el 9 de marzo de 2017] Disponible en <https://www.youtube.com/watch?v=P9bNk5cEHwc>. 15.

(16) 2.2. JUSTIFICACIÓN Es importante el desarrollo de tecnologías que levanten el sector agrícola de nuestro país, asistiendo el crecimiento de empresas emprendedoras generadoras de progreso y rentabilidad económica del campo colombiano. La preparación de compostaje como nutriente base del champiñón es una actividad que transforma residuos orgánicos (tales como la pollinasa, el tamo de arroz, palmiste, entre otros) en alimento y un abono orgánico excelente para otras clases de cultivos, además la variedad de champiñón Agaricus Bisporus es un alimento que destaca nutricionalmente por su altísimo contenido en proteínas de alto valor biológico, lo que significa que aportan todos los aminoácidos esenciales [1]. El diseño de la prensa significará una baja en los costos de mano de obra, ya que 11 obreros podrán ocuparse en otras actividades del proceso de producción de la empresa, también mejorará la calidad de trabajo de los obreros, eliminando malas posturas y riesgos de accidentes debido a ellas. La importación de líneas de producción de origen europeo y asiático resulta ser una inversión muy costosa e inapropiada en la actualidad para la empresa, tanto en términos monetarios como técnicos, ya que los métodos de cultivo en bolsa usados por Mycel Group no son compatibles con los métodos de producción en camas (según Mycel Group la compra más económica de dichos equipos cuesta una suma de € 150 000, monto que no cubre costos de transporte). Por último y más inquietante resulta ser la ausencia de equipos de origen nacional, situación que nos incentiva a desarrollarlos como proyecto de tecnología en mecánica actualmente e ingeniería en un futuro cercano, estudiando y generando innovación nacional.. 16.

(17) 3. OBJETIVOS. 3.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar una prensa de compactación para la adecuación de bolsas de compostaje.. 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -. Recopilar información bibliográfica sobre dispositivos compactadores.. -. Definir y analizar las fuerzas y condicionamientos a los cuales estará sometida la máquina para un funcionamiento seguro y adecuado.. -. Sugerir posibles soluciones encontradas como alternativas de diseño.. -. Desarrollar matriz QFD (Quality Function Deployment) como filtro de calidad, priorización y selección de la alternativa mejor evaluada.. -. Seleccionar los elementos normalizados.. -. Diseñar elementos no normalizados por medio del software tipo CAD Siemens NX®.. -. Empleando la herramienta tipo CAE Siemens NX® realizar la animación para validar el funcionamiento de la prensa.. -. Elaborar y presentar planos de fabricación y montaje en Siemens NX®.. -. Elaborar los manuales de operación y mantenimiento.. 17.

(18) 4. MARCO TEÓRICO. 4.1. DISEÑO MECÁNICO Podemos definir el diseño en ingeniería como la expresión de una idea que soluciona un problema concreto y sirve de guía para llevarlo a la realidad, es decir, para construirlo y evaluarlo. El proceso que se lleva a cabo desde la concepción de la idea hasta la implantación física o el prototipo puede verse afectado por muchos factores externos, como puede ser que sea un producto que responda a las exigencias o necesidades de un mercado extenso u simplemente la necesidad de solventar una situación en particular, sin embargo, cada diseño debe cumplir las normas que rigen su campo de aplicación, como también ser seguro y amable con la vida. Este proceso tiene un procedimiento general para resolver un problema en ingeniería [2]: -. Formulación del problema: Definir en forma amplia el problema.. -. Análisis del problema: Detallar el problema.. -. Búsqueda de soluciones: soluciones alternativas mediante la investigación, invención, indagación etc.. -. Decisión: Evaluación de las alternativas para decidir por la óptima.. -. Especificación: Detalle escrito de la solución elegida.. Los criterios que se utilizarán para seleccionar el mejor diseño deben identificarse durante el análisis del problema. Finalmente el diseño, que básicamente reitera una idea, implica un concepto general que pretende satisfacer alguna necesidad individual, colectiva o de un mercado cuya función más esencial es la de crear y/u mejorar cualquier cosa. Por otro lado el diseño de elementos de máquinas resulta ser parte integral del más extenso y general campo del diseño mecánico. Los diseñadores y los ingenieros de diseño crean aparatos o sistemas que satisfacen necesidades específicas. En el caso típico, los aparatos mecánicos comprenden piezas móviles que trasmiten potencia y ejecutan pautas específicas de movimiento (para realizar un diseño es necesario realizar el análisis de fuerzas de los elementos que se usaran para el mismo, para con esto seleccionar los elementos estandarizados adecuados y el diseño de elementos no normalizados dentro del sistema).. 18.

(19) 4.2. DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN CALIDAD QFD La matriz QFD (por las siglas inglesas de Quality Function Deployment) también llamada la casa de la calidad, es un método de diseño de productos y servicios que recoge las demandas y expectativas de los clientes (llamadas requerimientos de los clientes y abreviadas RC), traduciéndolas en pasos sucesivos, a características técnicas y operativas satisfactorias (abreviadas CT). El núcleo del QFD es un mapa conceptual con forma de casa, que relaciona dichas variables, prestándolas en forma de una tabla elaborada llamada "matriz de la calidad” [3].. Figura 5. Casa de la calidad y su estructura matricial. Fuente: autor. 4.2.1. Estructura matricial de la casa de la calidad Los componentes o estructura del QFD en su respectivo orden son los siguientes: - Requerimientos del cliente: Son la primera parte a desarrollar en un QFD, en donde se identifican las expectativas y necesidades del producto o servicio, desde el punto vista o propias palabras del cliente. La priorización de dichos requerimientos resulta clave, de modo que se pueda identificar cómo percibe el cliente la importancia relativa de cada uno. 19.

(20) - Evaluación competitiva: Muestra una comparación competitiva (benchmarking) de la empresa frente a los competidores relevantes en los atributos considerados más importantes por los clientes en la calidad del producto. - Características técnicas: También llamadas características de ingeniería del producto o servicio, son las soluciones que la empresa ha detectado que contribuyen de alguna forma en satisfacer las necesidades de los clientes. - Relaciones entre características y requerimientos: Esta porción es vital en la estructura de la Casa de la Calidad dado que relaciona cuantitativamente las necesidades de los clientes con las características técnicas. Es importante identificar qué características técnicas contribuyen a satisfacer una determinada necesidad y en qué magnitud sucede esto. Se utilizan notaciones gráficas que muestran relaciones "Fuertes", "Medias" o "Bajas". - Techo: Donde Se identifican las correlaciones existentes entre las características técnicas. - Objetivos: Muestra los valores metas a alcanzar en cada característica técnica, un benchmarking entre la empresa y los competidos relevantes y el resumen de las conclusiones extraídas de los datos contenidos en toda la matriz (como lo pueden ser las prioridades técnicas del producto o servicio). 4.2.2. Beneficios del trabajo con QFD Los principales beneficios de trabajar con la matriz QFD son: -. Determinación de las prioridades de mejora continua: Son fácilmente identificables las variables determinantes de la calidad de un producto o servicio. Además, sobre la base de las ponderaciones de las CT, las áreas responsables pueden identificar la eventual falta de balance entre ellas.. -. Mejor comunicación interfuncional: Al ser una herramienta que condensa su desarrollo en un solo gráfico, la matriz facilita la visualización de información importante para las distintas dependencias de una empresa, las relaciones entre características que se manejan en distintas áreas del conocimiento y así se logra el balance de dichas relaciones en el diseño del producto.. -. Ventajas competitivas y fomento de la innovación: Al contribuir a una clara identificación de las CT se facilita el diseño de productos que respondan a las necesidades de los clientes y la detección de posibles ventajas competitivas, como también, posibles falencias de productos propios. Promoviendo la innovación.. -. Análisis de costos y beneficios: El estudio de los costos y beneficios que nos da el detallado análisis entre las RC y las CT permite la mejora del rendimiento tanto económico, como financiero.. 20.

(21) -. Herramienta efectiva del marketing: Siendo los RC un resumen de lo que quiere el cliente y una eficaz ayuda para comprender mejor las necesidades de los mercados; es posible la realización de marketing efectivo. El proceso de construcción del listado de las RC de la matriz ayuda a comprender mejor las expectativas y exigencias de los clientes actuales y de los posibles clientes.. 4.3. SOFTWARE ESPECIALIZADO. 4.3.1. Software especializado tipo CAD El software CAD (Computer Aided Design) que traduce diseño asistido por computador, permite el diseño de elementos ya sean 2D o 3D a través de un ordenador, de una manera interactiva y dinámica, además de permitir el ensamble para ver las interacciones entre dichos elementos y la realización de planos de conjunto o de cada pieza para llevarlos a producción (existen programas para el diseño de redes, estructuras, maquinarias etc) [4].. 4.3.2. Software especializado tipo CAE El software CAE (Computer Aided Engineering) que traduce ingeniería asistida por computador, analiza el modelo creado en CAD desde un punto de vista matemático (análisis estructurales, térmicos, de flujo, de movimiento, multifísicos y de optimización), de rentabilidad, viabilidad de su fabricación, simulación, etc.. 21.

(22) 5. CULTIVO DE CHAMPIÑÓN AGARICUS BISPORUS. Agaricus Bisporus es el nombre científico del hongo comestible más conocido, cultivado y consumido a nivel mundial, ya que dicha seta presenta un micelio de color blanco también suele ser conocido por el nombre de champiñón blanco o común (ver Figura 6). El cultivo de champiñón debe ser realizado en condiciones de temperatura, humedad y aireación determinadas; además de realizarse los procesos de elaboración de compostaje, incubación en compostaje, incubación en cobertura, pinación y cosecha.. Figura 6. Champiñón producido en las salas de Mycel Group. Fuente: autor. 5.1. METODOLOGÍA GENERAL DE CULTIVO DE CHAMPIÑÓN Como se mencionó anteriormente la variedad Agaricus Bisporus es el hongo ampliamente más cultivado en Hispanoamérica y en todo el mundo. No solo mantiene su producción desde hace muchos años, sino, inclusive la ha incrementado en algunas variedades que han reaparecido recientemente en el mercado, como son los casos de los hongos Portobello y Crimini [5]. Esta situación ha propiciado que el interés por cultivar esta especie se mantenga y que cada vez surjan mayores exigencias hacia los cultivadores en cuanto a conocimientos, actualización de técnicas y métodos que permiten hacer rentable sus cultivos y mantenerse competitivos. Los hongos prefieren ambientes de cultivos oscuros, fríos y húmedos, sin embargo, hay empresas dedicadas a la producción de compost ya inoculado. La mayoría de los hongos crecen mejor en temperaturas entre los 20°C y 28°C, lugares húmedos, y con aire fresco. 22.

(23) El procedimiento de cultivo a grandes rasgos es el siguiente: - Preparación de compostaje: Se procede al riego de la paja, pulverización de agua para la paja hasta que el agua empieza a fluir correr por la misma, a continuación se mezclan los componentes con la paja (pollinasa, urea, sulfato de amonio, entre otros), haciendo una pila de todo teniendo en cuenta que se necesitará espacio para voltearla cada 48 horas, esto hasta obtener un color marrón, alta humedad, olor a amoniaco y una consistencia elástica. - Pasteurización: Se transfiere el compostaje al túnel de pasteurización donde se controla su temperatura y se le inyecta vapor para que los microorganismos que queremos proliferen y los indeseados mueran. - Siembra de la semilla: Se procede a la adición de la semilla uniformemente en el compostaje, después se llenan bolsas con 10 kg del material obtenido. - Compactación bolsas sembradas: Se procede a la adecuación de las bolsas asegurándose que el tamaño de del lote semanal de éstas sea el mismo, (28 cm x 38 cm x 20 cm de alto). - Traslado de las bolsas al cuarto de cosecha: Se procede a trasladar las bolsas a un cuarto con estantería dispuesta de una manera en la que el aprovechamiento del espacio y la maniobrabilidad de los cosechadores son los factores más importantes (además de ser cuartos con temperaturas y humedades controladas). - Adición tierra de cobertura: Después de que el sustrato está totalmente colonizado (totalmente blanco), se añade la tierra de cobertura (aproximadamente 5 cm en la parte superior de la bolsa). El micelio del champiñón no se desarrolla a menos que exista una tierra de cobertura, la tierra de cobertura desencadenará la preparación del material para la fructificación. - Fructificación del champiñón (pinación): Bajo unas condiciones de temperatura, humedad y aireación determinadas el champiñón nace, crece y se multiplica varias veces. - Cosecha: Se procede a retirar los champiñones con un tamaño óptimo para su venta (Puede haber hasta 6 Fructificaciones. En promedio es 33 kg de hongos frescos por metro cuadrado de compost, un promedio del 30 % sobre el peso húmedo de efectividad biológica, claro que esto depende del tratamiento y nivel de nutrientes en el compost).. 5.2 COMPOSTAJE Para haber encontrado la palabra compostaje bastantes veces en este documento, no se ha mencionado su definición exacta, y es necesario conocer el material a compactar. El compostaje es el producto que se obtiene de compuestos que forman o formaron parte de seres vivos en un conjunto de productos de origen animal y vegetal; constituye un “grado. 23.

(24) medio” de descomposición de la materia orgánica, que en sí es un magnífico abono orgánico para la tierra o para este caso el sustrato selectivo para el champiñón. El compost es obtenido de manera natural por descomposición aeróbica (con oxígeno) de residuos orgánicos como restos vegetales, animales, excrementos y purines, por medio de la reproducción masiva de bacterias aeróbicas termófilas que están presentes en forma natural en cualquier lugar (posteriormente, la fermentación la continúan otras especies de bacterias, hongos y actinomicetos). Normalmente, se trata de evitar (en lo posible) la putrefacción de los residuos orgánicos (por exceso de agua, que impide la aireaciónoxigenación y crea condiciones biológicas anaeróbicas malolientes), aunque ciertos procesos industriales de compostaje usan la putrefacción por bacterias anaerobias [6].. 5.3 MÉTODOS DE PRODUCCIÓN DE CHAMPIÑÓN Se puede cosechar Agaricus Bisporus mediante el uso de bolsas (como se mencionó anteriormente y como lo hace Mycel Group SAS), o también mediante el uso de camas las diferencias son que el área de Fructificación de la cama es mucho mayor y la producción aumenta considerablemente y que el manejo de las camas es más complejo debido al tamaño de la misma y la fragilidad del compostaje junto con la cobertura, por lo que se requiere maquinaria más tecnificada.. Figura 7. A la izquierda se logra visualizar la estantería y a la derecha su respectiva cama (para cultivos de modalidad por cama). [Citado el 12 de marzo de 2017] Disponible en <https://www.youtube.com/watch?v=5OmAywXstg>. También existe un método de cajones que representa el término intermedio en cuanto a la producción pero resulta menos viable debido a la maniobra y posicionamiento de elementos de ese tamaño, es mejor hacerlo en camas menos costosas y más productivas.. 24.

(25) 5.4 INSPECCIÓN DE CONDICIONES DE OPERACIÓN Es de vital importancia inspeccionar tanto las instalaciones de la planta como el material de trabajo, esto con el fin de determinar las condiciones con que operará la máquina y tener en cuenta la mayor cantidad de variables influyentes en el proceso de diseño de la misma. El cultivo tiene destinado un espacio de 40 metros cuadrados para realizar el proceso de compactación, área ubicada en una bodega cerrada con altura al techo de 3 metros y una entrada del exterior de 9.5 metros cuadrados. Como se mencionó anteriormente el cultivo de champiñón se encuentra ubicado en una vereda del municipio de Granada Cundinamarca, una zona de clima frío donde se condensa la humedad del aire en la superficies frías o el terreno todas las madrugadas situación importante a tener en cuenta para la selección de materiales de construcción y acabados de nuestro diseño. Como hemos podido evidenciar en el cultivo de Mycel Group el material a compactar es un compuesto corrosivo para los metales susceptibles a estos efectos (ver figura 8), aunque dicha composición está contenida en bolsas plásticas, muchas veces suelen rasgarse durante procesos anteriores, por lo que el contacto del mismo con las piezas de la prensa, podría deteriorar rápidamente la integridad de las mismas. Es necesario entonces el uso de materiales acordes en los puntos críticos donde existirá contacto reiterado con el compostaje.. Figura 8. Fotografías de maquinaria del lugar, donde se observa el carácter corrosivo del contacto constante del material con superficies metálicas. Fuente: autor. 25.

(26) 6. DESAROLLO MATRIZ QFD La implementación de la herramienta matriz QFD se realizó teniendo como base la información contenida en la página de la red QFD online 1 en donde se puede encontrar tutoriales de desarrollo de la casa de la calidad, bases de datos de artículos afines, foros y otras ayudas. Ya que dicha página de la red pone a disposición de cualquier persona bajo ningún costo, plantillas en Excel® para el desarrollo de la herramienta, se tomó la libertad de usarlas con el fin de facilitar la graficación y los cálculos del conjunto de la misma.. 6.1. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE (RC) Los RC del proyecto junto con la priorización de los mismos fueron tomados directamente de Mycel Group siendo ellos el cliente por el cual se tuvo la iniciativa del diseño, de manera que se les aplicó una encuesta direccionada únicamente para este fin (texto encontrado en el anexo A de este documento). Al observar dicha priorización en la tabla 1, encontramos una escala de importancia de 1 a 10, donde 1 es nada importante, 4 es poco importante, 6 es indiferente o regular, 8 es importante y 10 es muy importante El correspondiente listado de requerimientos tomados de la encuesta es: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. XIII.. La máquina debe compactar bolsas contenedoras de compostaje. La máquina debe poder compactar de 250 a 300 bolsas por hora. La compactación debe ser a una presión constante. La máquina debe compactar bolsas de 38 cm de largo por 28 cm de ancho a una altura del 20 cm. La máquina debe ser portátil. La máquina debe ser robusta. La máquina debe tener entrada de aire a presión. La máquina debe tener entrada de corriente eléctrica. La máquina debe tener un botón principal de operación. Agregar bandas de rodillos para agilizar la labor. La máquina debe ahorrar tiempo usado en la labor. Se cuenta con máximo diez millones de pesos colombianos para su construcción. La máquina debe pagar su valor en máximo un año operación.. Se integraron los RC I, II y XI en el nuevo RC número I y los RC número XII y XIII en el nuevo RC número X (cabe mencionar que dichas modificaciones no alteran las expectativas y necesidades del cliente respecto del diseño y que fueron realizadas con el fin de configurar mejor el QFD). De modo que los RC finales también los encontraremos en la tabla 1 (la importancia de los nuevos requerimientos fue establecida como la importancia máxima de 1. Página de la red disponible en <http://www.qfdonline.com/> citado el 20 de marzo del 2017.. 26.

(27) cualquiera de los requerimientos integrados, es decir que, si para el requerimiento anterior número I era de 10, el valor de importancia del nuevo requerimiento fue de 10 igualmente).. Número I II III IV V VI VII VIII IX X. Requerimientos del cliente Requerimiento La máquina debe compactar 300 bolsas contenedoras de compostaje por hora La compactación debe ser a una presión constante La máquina debe compactar bolsas de 38 cm de largo por 28 cm de ancho a una altura de 20 cm La máquina debe ser portátil La máquina debe ser robusta La máquina debe tener entrada de aire a presión La máquina debe tener entrada de corriente eléctrica La máquina debe tener un botón principal de operación Agregar bandas de rodillos para agilizar la labor Costo de la máquina. Importancia 10 10 8 8 8 10 10 8 6 10. Tabla 1. Requerimientos del cliente finales y sus importancias. Fuente: autor. 6.2. EVALUACIÓN COMPETITIVA La evaluación competitiva o “benchmarking” básico, en donde se compararon las cualidades de tres miembros de la competencia (conocidos por el cliente) respecto de los requerimientos del cliente, fue realizada de forma similar a los requerimientos en sí; se le aplicó a Mycel Group una encuesta que evaluó cuantitativamente cada requerimiento (ver figura 9), según los productos ofrecidos por dichas empresas que fueron IHN SAS “ingeniería hidráulica y neumática” (empresa que diseña montajes neumáticos e hidráulicos por pedido según requerimientos), Artpneumatic (empresa que cuenta con modelos de prensas neumáticas multifuncionales) y PM ingeniería (empresa de metalmecánica de confianza que se dedica a realizar estructuras y calderas). Texto encontrado en el anexo B de este documento.. 27.

(28) Figura 9. Resultado evaluación competitiva Fuente: autor. 6.3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS (CT) Para definir las CT del proyecto se respondió la pregunta ¿Qué características debe tener la máquina para dar solución a los requerimientos del cliente? Teniendo como resultado el siguiente listado: A. B. C. D. E. F. G. H. I.. Sistema compactador neumático con un ciclo de prensado de corto tiempo. Sistema que garantice una presión constante. Cajones encarrilables que garanticen el tamaño de bolsa deseado. Ruedas que permitan la fácil movilización del sistema. Estructura robusta. Uso de acero inoxidable en lugares propensos a la corrosión. Acabados finales con carácter anticorrosivo. Sistema de compactación con conexión de corriente alterna convencional a 110 V. Accionamiento por doble pulsador.. 28.

(29) J. K. L. M. N.. Mesa de compactación con un área de trabajo apropiada. Mesa de compactación con rodillos transportadores. Tamaño acorde a las instalaciones de trabajo. Diseño liviano. Bajo coste de materiales de construcción.. 6.3.1. Valor objetivo Se procedió a establecer los valores objetivos para las CT hacia donde se direccionará el diseño, es decir, los valores meta a cumplir para el mismo. Ya que muchas características técnicas no presentan carácter cuantitativo se asignaron valores objetivos únicamente a las características técnicas con el literal A, G, M y N, que fueron 12 segundos, totalidad de la parte estructural, 300 Kilogramos y un máximo de cinco millones de pesos colombianos respectivamente. Ya que algunas características técnicas tales como un tamaño acorde a las instalaciones de trabajo y una mesa de compactación con un área de trabajo apropiada son detalles que pueden variar durante el diseño detallado de la prensa de la sección 8 de este documento, se decidió no especificarlas aun. Cabe aclarar que dichas dimensiones serán seleccionadas teniendo en cuenta el QFD y no serán desproporcionadas.. 6.3.2. Correlación entre características técnicas En el diseño de nuevos productos es importante evaluar las correlaciones entre las CT, ya que una CT puede afectar positiva o negativamente las otras. Desarrollado el techo del QFD se usó el símbolo para denotar una correlación fuertemente positiva, el símbolo f para denotar una correlación positiva, el símbolo para denotar una correlación negativa, el símbolo para denotar una correlación fuertemente negativa y la ausencia de símbolo para denotar ninguna correlación respectivamente (ver figura 10).. 29.

(30) Figura 10. Resultado correlación entre características técnicas o techo del QFD. Fuente: autor. 6.4. CORRELACIONES ENTRE LOS RC Y LAS CT De manera similar a las correlaciones entre las CT existe una relación entre los requerimientos del cliente y las características técnicas que los solucionan, con la diferencia que no tienen connotaciones positivas o negativas. Se denota una relación fuerte con el símbolo , una relación moderada con el símbolo , una relación débil con el símbolo i y la ausencia de relación la cual no tiene símbolo (ver figura 11). Cabe aclarar que cada tipo de relación tiene un valor determinado (La relación fuerte tiene un valor de peso de 9, una relación moderada un valor de peso de 3, una relación débil un valor peso de 1 y la 30.

(31) ausencia de relación un valor de 0 respectivamente, Importantes valores para los cálculos y ponderaciones propuestos a continuación en este documento).. Figura 11. Resultado de correlaciones entre los RC y las CT. Fuente: autor. 6.5. CÁLCULOS Y PONDERACIONES QFD El desarrollo del QFD comprende una serie de valores que deben ser argumentados y calculados, ya que además de estar presentes en la gráfica resultado del mismo (encontrada en el anexo C de este documento), de dichos valores junto con sus representaciones gráficas se redactarán las conclusiones de su implementación como tal.. - Pesos relativos de los requerimientos del cliente: En primer lugar tenemos el valor de peso relativo de cada RC encontrado en la parte izquierda de la matriz de requerimientos 31.

(32) del cliente en la gráfica resultado del QFD, el cual no es más que el porcentaje de importancia que tiene cada RC respecto del valor total de las importancias designadas por el cliente. Si la sumatoria total de las importancias de los 10 requerimientos del cliente es de 88 (visualizar la tabla 1), entonces el valor de cada peso relativo será de:. Ecuación 1.. 𝑖𝑚𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎𝑖 𝑥 100% 88. = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜𝑖. Donde el valor del peso relativo de una de las RC es igual a la multiplicación del valor de importancia de dicha RC por cien por ciento, todo sobre 88 (siendo 88 el valor de la sumatoria de las importancias de las RC que el cliente nos proporcionó).. - Prioridades de las características técnicas: En segundo lugar se puede observar el valor de importancia ponderada de cada CT que el QFD nos arroja, encontrado en la parte inferior de la matriz de objetivos en la gráfica resultado del QFD. Calculados según las ecuaciones:. Ecuación 2. 𝑃𝑎𝑖 = ∑𝑛𝑖=1[(𝐼𝑅𝑐𝑖 ) ∗ (𝑃𝑐𝑖 )] Donde Pa es el valor de peso absoluto, IRc la importancia del requerimiento del cliente y Pc es el valor peso de correlación entre la RT y la CT.. Ecuación 3.. 𝐼𝐶𝑡𝑖 =. 𝑃𝑎𝑖 ∗100 88. Donde ICt Es la importancia ponderada de la CT.. - Pesos relativos de las características técnicas: Por último tenemos el valor de peso relativo de cada CT podemos observar el valor de peso relativo de cada CT en la parte inferior de la matriz de objetivos, justo debajo del valor de importancia ponderada de las mismas (ver en la figura 12), la cual tiene una connotación similar al peso relativo de cada RC al ser un valor porcentual de qué tan importante es cada CT respecto a las demás (Datos que el QFD arroja y resultan ser decisivos a la hora de tomar decisiones para el diseño final). Calculados de la siguiente manera:. 32.

(33) Ecuación 4.. (𝑃𝑎 )∗( 100%). 𝑖 𝑃𝑟𝑖 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜. Donde Pr es el peso relativo, Pa es el peso absoluto de cada CT y el total absoluto es la sumatoria de pesos absolutos de todas las mismas (con un valor de 2 047.7).. Figura 12. Sección de objetivos del QFD (donde encontramos las conclusiones o ponderaciones más relevantes). Fuente: autor. 6.6. CONCLUSIONES QFD Se establecieron conclusiones de cada sección de la matriz QFD que fueron determinantes tanto a la hora de la proposición de posibles soluciones como de parámetros base para el diseño final. Las conclusiones fueron: - Debido al requerimiento del cliente que nos dice explícitamente “La máquina debe tener entrada de aire a presión” se optó por establecer la característica técnica “Sistema compactador neumático con un ciclo de prensado de corto tiempo”, lo que delimitó las posibles soluciones a un sistema de tipo neumático (se encontraran más razones de peso de porque se descartan otro tipo de sistemas en la sección 7 de este documento llamada planteamiento y selección de alternativas). - Aunque Mycel Group estableció como requerimiento del cliente “La máquina debe tener un botón principal de operación” se determinó la característica técnica “Accionamiento por doble pulsador” por razones de seguridad, ya que, es importante cuidar la integridad física del operador, disminuyendo el riesgo de accidente por aplastamiento (la máquina compactará únicamente cuando ambos botones se opriman al mismo tiempo). 33.

(34) - Las características técnicas “uso de acero inoxidable en lugares propensos a la corrosión” y “Acabados finales con carácter anticorrosivo” contrarrestan de manera efectiva el deterioro de la maquina por efectos corrosivos (mencionados en la inspección de condiciones de operación), aumentando la durabilidad de la misma. - De la evaluación competitiva se infiere que la competencia ofrece máquinas que cumplen bastante bien varios requerimientos del cliente respecto del rendimiento que debe tener la misma (cantidad de bolsas a compactar en el tiempo especificado, presión constante de compactación, portabilidad, etc). Características que aunque hacen a la máquina competente, no ahondan en la facilidad de realización del proceso ni en su durabilidad, por lo que se hace necesario agregar los aditamentos que hagan el diseño más funcional y versátil, tales como los rodillos en la mesa de trabajo, los cajones encarrilables en dicho sistema y características anticorrosivas (elementos mal trabajados en la competencia). - El costo monetario ofrecido por la competencia evidenciado en la evaluación competitiva, es bastante alto teniendo en cuenta el presupuesto de nuestro cliente y las características básicas de sus equipos (El modelo ofrecido por Artpneumatic integra elementos de sistematización muy interesantes, a un precio extremadamente elevado). Es por esto que nuestro diseño debe reducir los costos para que sea atractivo para Mycel Group SAS (ratificado como valor objetivo de la CT “Bajo costo de materiales de construcción”). - Los valores objetivos nos encaminaron hacia metas concretas como lo son: alcanzar un valor de costo de materiales de construcción de 5`000,000.00 en pesos colombianos (valor que estará muy por debajo de la competencia resultando en un diseño competitivo), alcanzar un ciclo de prensado máximo de 12 segundos lo que superará las expectativas del cliente y obtener una fuerza final de prensado adecuada para el proceso de compactado. - El análisis de correlaciones entre las características técnicas arroja que varias de las CT tienen un efecto sobre el costo final de materiales de construcción por lo que es importante encontrar un equilibrio y cumplir con las metas propuestas en dicha característica. - Para el cliente la mayoría de sus requerimientos tienen una importancia elevada, sin embargo, los resultados de las correlaciones entre los RC y las CT como lo son la importancia de cada CT le da la mayor prioridad a los ítems: costo de materiales de construcción con un puntaje de 398 , Sistema compactador neumático con un ciclo de prensado de corto tiempo con un puntaje de 268, Cajones encarrilables que garanticen el tamaño de bolsa deseado con un puntaje de 245 y. 34.

(35) Estructura robusta con un puntaje de 195 respectivamente. lo que nos reitera especial atención en los ámbitos económico, de rendimiento y durabilidad que debe tener nuestro diseño. - Como conclusión final el diseño final con tecnología neumática tendrá la mínima capacidad de compactar 2 100 bolsas en 7 horas, se diferenciara de la competencia por ser más económica (costo de materiales apropiado para sus características y menor al presupuestado por el cliente), agregar cajones que se deslizaran por rodillos dispuestos en una mesa de compactación con dimensiones pensadas en la comodidad de los trabajadores, tendrá una altura máxima de 2 m y contara con ruedas, para ser transportada o ubicada en otros sitios. Por último tendrá una durabilidad excelente al ser resistente y agregar características anticorrosivas, como materiales especiales en lugares críticos.. 35.

(36) 7. PLANTEAMIENTO Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS. Aunque se tienen disposiciones preliminares debido al desarrollo del QFD, es necesario dejar en claro el porqué del descarte de otros tipos de sistemas que podrían realizar el proceso de compactación. En primer lugar se podría optar por un sistema hidráulico que en términos generales podría tener el mismo rendimiento o incluso ser más preciso en cuanto a la presión aplicada, pero estos sistemas tienen un mayor campo de acción en aplicaciones que requieren una potencia elevada, es decir, toneladas de fuerza efectiva. Los sistemas hidráulicos pueden llegar a ser complejos y costosos por el hecho de manejar fluidos en fase liquida que deben ser almacenados, cambiados, filtrados etc (para el caso de la prensa neumática el fluido es el aire atmosférico el cual es almacenado bajo presión por un compresor y retornado al ambiente si es necesario). El costo de una unidad hidráulica que alimente un sistema hidráulico es mucho más elevado que lo que cuesta un compresor, incluso el cliente ya cuenta con el compresor adecuado por lo que se desecha la idea de una prensa con sistema hidráulico. En segundo lugar podría hacerse una prensa que aproveche una ventaja mecánica como lo es la palanca y realizar el proceso manualmente, idea rechazada por el cliente quien expresó su interés por un sistema neumático que si garantice una presión de prensado constante, además del futuro acoplamiento del mismo a una línea de producción automatizada. Aunque la inversión en un sistema manual podría ser menor, esta podría resultar siendo una inversión doble al necesitarse un sistema automatizado a mediano plazo (cuando nos referimos a un proceso automatizado resulta ser más compacto y viable el uso de pistones accionados por aire comprimido que sistemas mecánicos complejos).. 36.

(37) 7.1. PRIMER ALTERNATIVA Estructura que sostiene el cilindro neumático, acoplable a cualquier superficie resistente y ajustable a las posibles desalineaciones de la misma (garantizando un ángulo de prensado adecuado, ver figura 13).. Figura 13. Primer alternativa junto con sus características básicas. Fuente: autor. 37.

(38) 7.2. SEGUNDA ALTERNATIVA Estructura móvil de tamaño y peso adecuados posicionable en cualquier lugar (ver figura 14).. Figura 14. Segunda alternativa junto con sus características básicas. Fuente: autor. 38.

(39) 7.3. TERCER ALTERNATIVA Alternativa con un ciclo de prensado mucho menor pero similar a la anterior (ver figura 15).. Figura 15. Tercer alternativa junto con sus características básicas. Fuente: autor. 39.