UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA TECNOL ÓGICA DEL VALLE DEL MEZQUITAL ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS ING. ISRAEL LÓPEZ M.
MECATRÓNICA PRESENTA: JESSICA EDITH GARCÍA GARCÍA LUGO LUGO GERARDO GERARD O HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ SILVIA SIL VIA BAUTISTA BARRERA
9º A
ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS
INDICE ANTECEDENTES ………………………… …………………………………………… ………………………1 ……1 JUSTIFICACION …………………………………………………..2 INTRODUCCION………………………………………………..3 MECATRÓNICA 1
FILOSOFIA ORGANIZACIONAL………………………………4 OBJETIVO GENERAL…………………………………………….5 OBJETIVO ESPECIFICO……………………………………….….6 ORGANIGRAMA…………………………………………………7
Índice
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COMPETENCIAS Este proyecto tiene la oportunidad de establecerse en diferentes mercados uno de ellos es su aplicación en la industrial, su costo será accesible y se ocupara material disponible para todo el público, si alguna de las piezas falla se tendrá la facilidad de conseguirlo para su repuesto. Además de que el producto estará a la vanguardia, será de calidad, adaptado a las necesidades de hoy en día sin dejar a un lado el cuidado y protección del medio ambiente. Sin embargo, una de las prioridades será darle un toque de distinción al proyecto, con la finalidad de destacar entre varias competencias.
OBJETIVO Obtener un producto de calidad, sustentable, confiable y seguro que pueda competir en el mercado, pero sobre todo que satisfaga las necesidades del cliente.
ANTECEDENTES La historia de la robótica va unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo, el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas. KarelCapek, un escritor checo, en 1921 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots / R.U.R., a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras, industriales.
JUSTIFICACIÓN Siendo conocedores de la Especialidad en Mecánica, al no poder contar con las máquinas y herramientas, optamos en construir un Brazo Robótico industrial como proyecto esto a su vez nos permite desarrollar nuestra creatividad y a la vez ganar más experiencia en cuanto al desarrollo de habilidades y destrezas. ROBOT INDUSTRIAL: El campo de la robótica industrial puede definirse como el estudio, diseño y uso de robots para la ejecución de procesos industriales. Más formalmente, el estándar ISO (ISO 8373:1994, Robots industriales manipuladores – Vocabulario) define un robot industrial como un manipulador programable en tres o más ejes multipropósito, controlado automáticamente y reprogramable. TIPOS DE BRAZOS ROBÓTICOS 3
ROBOT CARTESIANO: Usado para trabajos de “tomar y colocar”, aplicación de impermeabilizantes, operaciones de ensamblado, manipulación de máquinas herramientas y soldadura por arco. Es un robot cuyo brazo tiene tres articulaciones prismáticas, cuyos ejes son coincidentes con los ejes cartesianos. ROBOT CILÍNDRICO: Usado para operaciones de ensamblaje, manipulación de máquinas herramientas, soldadura por punto, y manipulación en máquinas de fundición a presión. Es un robot cuyos ejes forman un sistema de coordenadas cilíndricas. ROBOT ESFÉRICO / ROBOT POLAR : Usados en la manipulación en máquinas herramientas, soldadura por punto, fundición a presión, máquinas de desbarbado, soldadura por gas y por arco. Es un robot cuyos ejes forman un sistema polar de coordenadas. ROBOT ARTICULADO: Usado para operaciones de ensamblaje, fundición a presión, máquinas de desbarbado, soldadura a gas, soldadura por arco, y pintado en spray. Es un robot cuyo brazo tiene como mínimo tres articulaciones rotatorias. ROBOT PARALELO: Uno de los usos es la plataforma móvil que manipula las cabinas de los simuladores de vuelo. Es un robot cuyos brazos tienen articulaciones prismáticas o rotatorias concurrentes. ROBOT ANTROPOMÓRFICO: Similar a la mano robótica de Luke Skywalker que se le coloca al final de The Empire Strikes Back. Se le da forma para que pueda sustituir a una mano humana, con dedos independientes incluidos el pulgar.
CAPITULO: 1 ORGANIZACIÓN FILOSOFÍA ORGANIZACIONAL MISIÓN Ser un equipo, que construya un brazo robótico elaborado por medio de materias primas y de esta manera llevarlo al mercado productivo, implementando calidad, seguridad, ser confiables, y sustentables.
VISIÓN Para el 2015, ya ser una empresa reconocida, no solo dentro de nuestra localidad, sino también abarcar la venta estatal, y abarcar a nivel nacional.
VALORES Ser un equipo de trabajo destacado dentro de la creación nuevos equipos de automatización. Atender los desafíos de este sector, encauzaremos los esfuerzos gubernamentales hacia la promoción del acceso a la tecnología e infraestructura 4
modernas, al mejoramiento de equipos, a la permanente capacitación técnica, así como al encadenamiento productivo. Innovación; se creara y se implementara tecnología de punta en el proyecto y la capacitación continua. Calidad; nuestro producto obtenido y el servicio en general serán nuestra prioridad para un mejor desarrollo en el mercado. Sustentabilidad; nuestro producto será actualizado cada año. Competitividad; mejorar la automatización y el control.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Fabricar un brazo electroimán en el periodo de estudios, y este proporcionarlo como material didáctico. Así mismo utilizar técnicas de soluciones de problemas para reforzar los conocimientos en la ejecución de proyectos tecnológicos, utilizar mecanismos con movimiento en los ejes (X, Y y Z) para recolección de objetos livianos.
OBJETIVO ESPECIFICO Entender el funcionamiento del brazo robótico y conceptos de mecánica sobre mecanismos robóticos y así afianzar los conocimientos, diseñar programas en lenguajes c y programarlo al microcontrolador, de igual manera construir la parte mecánica, el ensamblaje de los motores, finalmente ensamblar y conectar las partes mecánicas y eléctricas.
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ORGANIGRAMA
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ORGANIGRAMA
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CAPITULO: 2 DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO Implementar material de bajo costo como: Motores Acrílico Engranes Cable Tornillos Este se compondrá básicamente de 3 motores los cuales darán el movimiento a 90° respecto al eje. La carcasa será de acrílico, esto para una mayor flexibilidad y posibles ajustes. Los ejes se compondrán por rondanas, el movimiento dependerá en gran medida de estas y de los motores. Mecánicamente, es el componente principal. Está formado por una serie de elementos estructurales sólidos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos. • • • • •
Las partes que conforman el manipulador reciben, entre otros, los nombres de: cuerpo, brazo, muñeca y actuador final (o elemento terminal). A este último se le conoce habitualmente como aprehensor, garra, pinza o gripper.
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Cada articulación provee al robot de, al menos, un grado de libertad. En otras palabras, las articulaciones permiten al manipulador realizar movimientos: Lineales que pueden ser horizontales o verticales. •
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Angulares (por articulación)
(En los dos casos la línea roja representa la trayectoria seguida por el robot). Existen dos tipos de articulación utilizados en las juntas del manipulador: Prismática /Lineal: junta en la que el eslabón se apoya en un deslizador lineal. Actúa linealmente mediante los tornillos sinfín de los motores, o los cilindros. Rotacional: junta giratoria a menudo manejada por los motores eléctricos y las transmisiones, o por los cilindros hidráulicos y palancas. •
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CAPITULO: 3 MERCADO El producto a desarrollar como anteriormente se mencionó, es un brazo mecánico, este será diseñado para realizar actividades que no están al alcance del ser humano o simplemente por seguridad y comodidad, tendrá diferentes aplicaciones en el mercado.
SEGMENTO El producto va dirigid a: Empresarios manufactureros Universidades Tecnológicos agropecuario • • • •
GENERO Este lo puede utilizar u operar personas que tengan conocimientos básicos de electrónica, mecánica; va enfocado a cualquier género hombre o mujer.
NIVEL DE ESTUDIOS Es posible operarlo con un grado de aprendizaje y escolaridad mínima comenzando por: secundaria prepa/equivalente licenciatura posgrado En Hidalgo, el grado promedio de escolaridad de la población de 15 años y más es de 8.1, lo que equivale a poco más del segundo año de secundaria. En México la población de 15 años y más ha terminado la secundaria (grado promedio de escolaridad 8.6). Grado Promedio de Escolaridad por entidad federativa (año 2010) • • • •
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FUENTE: INEGI. Características educativas de la población/Grado promedio de escolaridad
NIVEL SOCIOECONÓMICO su costo aproximado 750.000 pesos (59.542 dólares), podrá ser dirigido de manera remota e incluso programado previamente, lo cual reducirá el riesgo para las personas que trabajen con él para desactivar explosivos o trabajos fuera del alcance del ser humano. El robot se servirá de dos grupos de motores: uno para mover el brazo, 3 grados de libertad de movimiento, y otro para desplazar la base móvil, con tres grados y capaz de girar sobre su propio eje.
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Esta capacidad para manipular objetos delicados le permitirá contar con otras aplicaciones, como la industria automotriz y la asistencia a personas con alguna discapacidad físicas. SECTOR INDUSTRIAL Las siguientes empresas están contempladas para la venta de nuestro producto.
ALFA es una empresa mexicana integrada por cuatro grupos de negocios: Alpek (petroquímicos), Sigma (alimentos refrigerados), Nemak (autopartes de aluminio) y Onexa (telecomunicaciones).
CEMEX es una compañía global de soluciones para la industria de la construcción, que ofrece productos y servicio a clientes y comunidades en más de 50 países en el mundo.
Alpek es un negocio petroquímico del conglomerado mexicano Alfa, y es la compañía petroquímica más importante de México y la segunda más grande en Latinoamérica.
Corporación Moctezuma, fundada en 1943, es una empresa controladora especializada a través de sus subsidiarias (entre ellas a Cementos Moctezuma, Concretos Moctezuma y Concretos LACOSA) en la producción, transporte y bombeo de concreto premezclado.
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CIDUSA Codusa fabrica productos en las categorías de papeles para empaque y de impresión y escritura
Grupo Cementos de Chihuahua es una empresa líder que participa en la industria de la construcción en México y Estados Unidos.
DESC, S.A. de C.V. es uno de los grupos industriales más importantes en México, con ventas de aproximadamente 2 mil millones de dólares en el 2004 y cerca de 14,000 empleados.
Entre los productos que produce están: Aceros especiales, Tubería con costura, perfiles estructurales, perfiles comerciales y varilla.
Grupo Imsa es una empresa industrial líder en el segmento de negocio en que participa: productos procesados de acero. La Compañía exporta a los cinco continentes y cuenta con operaciones de distribución y Kimberly-Clark de México, S.A.B. de C.V. se dedica a la manufactura en México, Estados Unidos, Europa, Centro y producción y mercadeo de diversos productos, que son Sudamérica. utilizados por millones de consumidores en México.
Mexichem cuenta con las plantas más grandes de cloro, sosa y PVC en América Latina, así como la mina de fluorita más grande del mundo. Además, de ser el único productor integrado a sus materias primas en México y el mayor productor de ácido fluorhídrico integrado en toda América
Vitro, S.A. de C.V. (BMV: VITRO A; NYSE: VTO) a través de sus empresas subsidiarias es un participante mayor en dos distintos tipos de negocios: vidrio plano y envases de vidrio.
Simec es una controladora de empresas dedicadas a la fabricación, comerciaqlización y servicios de diversos productos relacionados con la industria siderúrgica.
Verzatec es una controladora de empresas dedicadas a la fabricación y comercialización de productos procesados de aluminio y pánelesm, así como productos plásticos.
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POBLACIÓN Se pretende distribuirlo en algunos estados con vías de desarrollo y crecimiento en la industria, para implementarlo en los procesos primitivos. El brazo mecánico se desarrollara en la región de Ixmiquilpan hidalgo estará establecida la planta, de ahí comenzara su distribución a otras regiones. Esto con la finalidad de generar fuentes de empleo.
LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA El Municipio de Ixmiquilpan, Hidalgo se localiza en la zona centro de Estado, reconocido principalmente por su actividad más predominante la Agricultura, es considerado como uno de los municipios más grandes e importantes, por el desarrollo en servicios, agricultura e infraestructura, y una población de más de 70,903 habitantes (INEGI) Ixmiquilpan, debido a su desarrollo en cuanto a infraestructura y servicios que ofrece, es para Municipios aledaños como lo son Cardonal, Tasquillo, Alfajayuca y Chilcuautla lugar de concentración y recreación. Además de ser favorecidos por la distancia de la que se encuentran.
Disponibilidad de la materia prima y suministros Es importante determinar si existen varias opciones de proveedores que permitan adquirir los distintos materiales electrónicos para diseñar y construir los sistemas, así como también que puedan brindar garantía y calidad de los mismos. Además con la necesidad recurrente de estos materiales se puede tener un distribuidor de confianza donde se genere un negocio sólido y creciente; por lo que no habría problema en diseñar el proyecto en tiempo y forma. Los elementos electrónicos que se usarán en la fabricación del producto brindan una extensa vida útil, en comparación con otros dispositivos eléctricos, esto permite brindar garantía a nuestros clientes. Disponibilidad de recursos económicos Mediante el análisis de la disponibilidad de recursos se determina la facilidad para satisfacer las necesidades de inversión del proyecto, si los recursos económicos ajenos y propios no son suficientes, será imposible desarrollar el proyecto en su tamaño necesario.
CAPITULO: 4 ESTUDIO TÉCNICO INTRODUCCIÓN Un brazo robótico es un tipo de brazo mecánico, normalmente programable, con funciones parecidas a las de un brazo humano; este puede ser la suma total del mecanismo o puede ser parte de un robot más complejo. Las partes de estos manipuladores o brazos son interconectadas a través de articulaciones que 14
permiten, tanto un movimiento rotacional, como un movimiento de translación o desplazamiento lineal.
OBJETIVO DEL ESTUDIO TÉCNICO Por medio del estudio técnico se lograra la mejor opción para la puesta en marcha dela empresa que se encargara de la producción y comercialización del brazo robótico así como partes adicionales. Las alternativas que se pondrán en marcha nos permitirán utilizar los recursos que tenemos en la mejor manera y dar el uso a este de la manera más óptima.
LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO MACROLOCALIZACIÓN
Como característica principal de este proyecto, se ha dedicado instalar la sede principal de nuestra empresa en el estado de hidalgo ya que Hidalgo comienza a ser una zona de industria y de más trabajo. La localización de la empresa se la realizo tomando en cuenta la disponibilidad de recursos y la necesidad de posibles clientes. De acuerdo al estudio que se realizó, la mayoría de empresas que se asemejan al tipo de mercado en el que se inmiscuye nuestro proyecto. Sin embargo, las empresas industriales ubicadas en diferentes estados cercanos a Hidalgo. La cercanía a este tipo de empresas puede llegar a ser un factor muy importante a la hora de elegir el lugar en el que se va a instalar nuestra empresa, no obstante hay que tener en cuenta la seguridad, el precio y sobre todo la comodidad que se puede brindar a nuestro empleados para que éstos rindan de una manera óptima.
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TAMAÑO DE LA UNIDAD PRODUCTIVA Para determinar el tamaño de la nueva unidad productiva que se va a desarrollar, se ha decidido dar a conocer cuáles son los procesos y tipos que en general se van a desarrollar en ésta, para así tener una idea del espacio físico necesario para suplir con las necesidad que se podrían considerar como primordiales, como son por ejemplo las de ensamblaje, taladrado, electrónica, entre otros. Hay que considerar que muchas de las partes que se van a ensamblar, van a ser adquiridas de distintas empresas, las cuales proveerán de materiales necesarios, materia prima y con esto lograr un mayor desempeño de la empresa. Al considerar que el mercado en el que se va a participar es prácticamente nuevo e innovador en el estado. Tomando en cuenta la información antes estudiada, la unidad productiva aproximada tendrá una capacidad de 55 brazos robóticos, pero se iniciará sus actividades considerando un promedio de utilización del 50%, es decir de 27 brazos robóticos.
PROGRAMA DE PRODUCCIÓN Considerando una producción inicial de aproximadamente un 55% en el primer año y que anualmente se tendrá un crecimiento del 15%, se podrá estimar cual sería la producción durante los 10 años que en teoría va a funcionar nuestra empresa. Año P. Mensual P. Anual 1 27 324 2 36 432 3 45 540 4 55 660 5 55 660 6 55 660 7 55 660 8 55 660 9 55 660 10 55 660 Programa aproximado de producción
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LAYOUT
Croquis distribución de planta
KNOW HOW La empresa básicamente tendrá las diferentes áreas donde se realizarán cada uno de los procesos necesarios para la producción del Brazo. Se necesita de un abastecimiento en el sector donde se recibe la materia prima, para que sea llevada hacia el área donde se van a ensamblar sus partes. Esta área será la encargada del total de la fabricación para luego ser llevado hacia el control de calidad y lógicamente hacia bodega. Toda la parte electrónica se la hará con máquinas, para la creación de las placas electrónicas y poder ser montadas. Los motores y servomotores se los colocará manualmente, así como su respectiva conexión. Hay que tomar en cuenta que la programación de los Microcontroladores la realiza la Empresa, sin embargo no es un tema el cual tenga un área específica ya que se tendrá su espacio en el control de calidad. Se tendrá un sitio o un lugar donde se coloquen las partes adicionales en el producto si el cliente así lo requiere, y otro para dar mantenimiento o reparar a Brazos que ya hayan estado en uso y necesiten de este servicio. Además toda el área productiva podrá ser monitoreada y se tendrá en el área administrativa para llevar un registro 17
de lo que se produce. Así mismo, se contará con un CallCenter el cual tendrá la misión de dar a conocer el producto a los posibles clientes, así como receptar todas las solicitudes de éstos y de dar la mayor cantidad de información siendo ésta una de las más importantes áreas en la empresa. Finalmente en el sector de la bodega y empaquetamiento, se podrá tener un orden muy exhaustivo de los productos ya que se trabajará en la mayoría de los casos, bajo pedido; de esta manera el trabajador o trabajadores en este lugar no tendrán ningún tipo de problema al momento de despachar el producto. En éste sitio también se contará con las piezas que el cliente requiera como adicional o como repuesto, las cuales tendrán su respectivo código y se documentará cada una de éstas para tener un registro en las oficinas.
REQUERIMIENTO DEL PERSONAL ÁREA
CARGO Coordinador de trabajos externos Administración Jefe de costos y presupuestos Verificador de ficheros digitales Bodegero Jefe de bodega Bodega Perchero Analizador de llamadas Call center Recepcionistas Control calidad Obrero general Técnicos especialistas Director comercial, jefe de ventas Director de calidad, jefe de calidad Director de compras, jefe de compras Director de procesos, jefe de procesos Dirección Director o jefe de Administración Director o jefe de recursos humanos Director general o gerente Guardia Guardianía Jefe de área Instrumentación Técnico Técnico líder Limpieza Limpieza Jefe de almacén o expediciones Jefe de mantenimiento Jefe de planificación Producción Jefe de pre diseño Jefe de acabados o manipulación Choferes Trasporte Preparador de trabajos Ventas Vendedor especializado Total
PERSONAS 1 1 1 1 1 1 4 2 20 4 1 1 1 1 1 1 1 5 2 5 2 20 1 1 1 1 1 15 1 5 112 18
HOJA DE PROCESO Proyecto: Brazo Robótico Numero de proceso: Notas: Fecha: Tarea Base brazo robótico
Operación
Material
Maquinaria y herramientas
Tiempo aproximado
medir marcar cortar soldar colocación de soportes
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DIAGRAMA DE FLUJO PRIMER PROCESO
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SEGUNDO PROCESO
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COTIZACIONES ESTRUCTURA DEL BRAZO ROBÓTICO Núm. Articulo Cantidad Precio unitario 1 Plancha de plástico corrugado 1 $66.00 2 Cadena paso 1 3Mts $58.00 3 Tornillos 100 $0.80 4 Engranes de grilon 4 $25.00 5 Acrílico de cristal 2Mts $336.50 6 Cable 10Mts $3.00 Total
Total $66.00 $174.00 $80.00 $200.00 $673.00 $30.00 $1,223.00
CIRCUITO DE CONTROL Núm. Articulo Cantidad Precio único 1 Relés de 5V 6 $8.00 2 Relés de 24V 4 $10.00 3 Resistencias 20 $1.50 4 Transistores 10 $7.00 5 Trasformador de 12V a 24V 1 $80.00 6 Receptor infrarrojo 1 $5.00 7 Potenciómetro 1 $10.00 8 Capacitores a 50V 5 $8.00 9 Sensor de proximidad 3 $25.00 10 Motores 4 $180.00 11 Servomotores 3 $50.00 Total
Total $48.00 $40.00 $30.00 $70.00 $80.00 $5.00 $10.00 $40.00 $75.00 $720.00 $150.00 $1,268
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