DISEÑO DE UN SISTEMA INTEGRAL DE ROLADO AUTOMATIZADO CON MONITOREO SCADA Y MECANISMO DE AMORTIGUACIÓN PARA PIEZAS A ALTA TEMPERATURA

Abstract

El origen del presente proyecto se remonta a un proceso de forja ideado por la empresa CRAFMSA S.A., localizada en ruta nacional N°7 km 698.5, Villa Mercedes, San Luis. El proceso consiste en la deformación de piezas de acero a altas temperaturas. Cuenta con un grado de automatización parcial, requiriendo de la intervención de un operario para manipular las piezas sometidas a la deformación. Este trabajo manual requiere de un esfuerzo físico significativo por parte del operario en un entorno peligroso, rodeado de maquinaria pesada en funcionamiento, como prensas o rodillos, superficies sólidas, angulosas o afiladas al descubierto, y piezas de metal a gran temperatura. Todos estos factores exponen al operario a lesiones y accidentes de trabajo, que resultan en malestar, discapacidad y rehabilitación del trabajador herido, y en pérdida de productividad en la línea de producción. Adicionalmente, la empresa debe buscar un reemplazo para el puesto vacante tras el accidente de trabajo, tarea que consume tiempo y recursos en la búsqueda y capacitación de los candidatos. Las imprecisiones en la manipulación de las piezas, como un mal posicionamiento o una caída, resultan en productos defectuosos, fuera de especificaciones o dañados; productos que no satisfacen los requisitos de calidad y deben ser desechados. La fatiga y el cansancio soportado por los operarios de la empresa durante los largos turnos de trabajo repetitivo, en un ambiente de trabajo agotador debido a la elevada temperatura y niveles de ruido en el ambiente, maximizan el riesgo de errores humanos y descuidos. Tales errores tienen como resultado fallas en los productos del proceso y acciones inseguras, que pueden resultar en accidentes de trabajo. Todos los problemas antes mencionados resaltan la ineficiencia y los riesgos de un proceso semiautomatizado. Depender de la acción del operario hace que el proceso genere gastos adicionales a la empresa, redireccionando insumos y recursos valiosos. Es por ello que la empresa ha decidido buscar un proceso de forja alternativo, mediante el cual sea posible prescindir de las operaciones manuales. Dada la naturaleza del proceso, con movimientos cíclicos, en tiempos y condiciones de trabajo constantes, en un ambiente controlado, donde las entradas del proceso son siempre las mismas y donde la transformación de insumos no varía, se considera que las condiciones son adecuadas para sustituir al operario por accionamientos y dispositivos mecatrónicos. Estos últimos integran la fuerza y el movimiento de componentes mecánicos, con la electrónica y la programación, a fin de realizar la rutina de trabajo de un operario de forma eficiente y controlada. La finalidad de este proyecto es, mediante el análisis del proceso, sus componentes y su ejecución, proporcionar una reestructuración teórica del proceso, de manera que sea posible completar su automatización.