Diseño e implementación de un sistema de automatización para el proceso de embobinado de cable en una empresa de explosivos

Abstract

RESUMEN En las últimas décadas los avances tecnológicos no han parado de evolucionar y, de hecho, se ha convertido en una fuerza impulsora en todo sector químico, petrolero, gasífero, y biotecnológico. el aumento de la productividad y aprovechamiento de los recursos, bajo esta premisa se puede afirmar que casi el 100% de la producción industrial mundial es controlada por sistemas de controles automáticos o semiautomáticos. Según estudios realizados por TECSUP, casi el 75% de las industrias en el Perú utilizan tecnología de los años setenta y ochenta, lo que indica que el Perú no está insertado en el mundo competitivo y como respuesta a esta problemática, los sistemas de automatización se han transformado en un elemento clave para mejorar la competitividad de las empresas y optimizar los procesos de producción, trayendo consigo grandes ventajas a las empresas que decidan adoptar estos sistemas. Este trabajo se centra en la empresa de explosivos S.A, que se dedica a fabricar accesorios de voladura para construcción civil o minera, el producto llamado detonador no eléctrico de retardo, tiene un proceso que consiste en unir 4 piezas,(el explosivo, el cable embobinado, la etiqueta y el conectador plástico). Dentro de este proceso se tuvo como objetivo diseñar e implementar un sistema de automatización para mejorar el proceso de embobinado de cable iniciador para detonación de explosivos, proceso en donde la mano del hombre intervenía el 80%, generando cuellos de botella, tiempos muertos. Este se realizó mediante un tablero de control con un PLC de control modular, que es un equipo electrónico programable en lenguaje no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en el ambiente de tipo industrial los procesos secuenciales. También las zonas de control de desplazamiento y corte, plato giratorio, sujeción de cinta por vacío, sujeción de rueda trasera para el ingreso del cable. son dispositivos de control de automatización como servomotor, controlador del motor, eje lineal, sensores de proximidad, pinzas paralelas, pinzas radiales, electroválvulas neumáticas, generador de vacío, etc.). Estos recepcionan o emiten una señal la cual será procesada dando como resultados soluciones a la necesidad, del sistema de embobinado de cable para detonación de explosivo. Mediante este sistema permite al hombre intervenir un 20% y a los sistemas de automatización un 80% del proceso, haciéndolo más eficiente, ya que se logró reducir la producción a 160 horas de trabajo, de 240 horas con una producción de 60,000 piezas., la producción aumento en un 50% y se redujo los costos en el proceso de embobinado de cable para detonación de explosivo.

ABSTRACT In the last decades technological advances have not stopped evolving and, in fact, it has become a driving force in all chemical, oil, gas, and biotechnology sectors. The increase of productivity and use of resources, under this premise can be said that almost 100% of the world industrial production is controlled by systems of automatic or semi-automatic controls. According to studies by TECSUP, almost 75% of the industries in Peru using technology of the seventies and eighties, which indicates that Peru is not inserted into the competitive world and in response to this problem, systems automation have become a key element to improve business competitiveness and optimize production processes, bringing great benefits to companies that choose to adopt these systems. This work focuses on the company of explosives SA, which is dedicated to manufacture blasting accessories for civil construction or mining, the product called non-electric retarder detonator, has a process consisting of joining 4 pieces, (explosive, cable Winding, label and plastic connector). Within this process, the objective was to design and implement an automation system to improve the process of winding initiator wire for detonation of explosives, a process in which the man's hand intervened 80%, generating bottlenecks, dead times. This was done using a control panel with a modular control PLC, which is an electronic computer programmable in non-computer language, designed to control in real time and in the industrial environment the sequential processes. Also the zones of control of displacement and cut, rotating plate, tape fastening by vacuum, rear wheel holder for the entrance of the cable. Are automation control devices such as servomotor, motor controller, linear axis, proximity sensors, parallel clamps, radial clamps, pneumatic solenoid valves, vacuum generator, etc.). These receive or emit a signal which will be processed giving as a result solutions to the need, of the wire winding system for explosive detonation. Through this system allows man to intervene 20% and automation systems 80% of the process, making it more efficient, since it was possible to reduce production to 160 hours of work, 240 hours with a production of 60,000 pieces. Production increased by 50% and reduced costs in the cable winding process for explosive detonation.