DETALLE DE LOS PRINCIPALES TRABAJOS RELACIONADOS CON AUTOMATIZACIÓN E INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL LLEVADOS A CABO POR JOSÉ MANUEL GÓMEZ VEGA.

1) Proyectos gestionados en empresa industrial dentro del campo de automatización:

SECTOR: MULTINACIONAL QUÍMICA.CLIENTE: NUTEC – PROCAL (anteriormente PROCAL)

1º) Adaptación molino triturador, máquina de reprocesado de materia prima (diseño - cálculo estructural mecánico con adaptación a sacos tipo big bag), mejorando productividad y riesgos para trabajadores, pasarelas de seguridad, trampilla de encaje y evitar la carga superior mediante escalerilla mal puesta siguiendo directiva de máquinas 2006/42/CE y normas UNE (sobre todo, la de aceros cálculo estructural: UNE EN 10025), mediante rediseño y mejora en ubicación del lay-out (de zona de máquinas de abajo a lugar donde se almacenaba la materia prima). La mejora costaba 3.860 € (+- 5 % en detalle si se aprobaba), la máquina no estaba bien asentada, era inestable y había peligro; con la mejora, se evitaban los riesgos y se incrementaba la productividad y el almacenamiento. La amortización se estimó en recuperarse entre 3 y 5 meses. Proyecto concebido y entregado a grandes rasgos. Faltaban los cálculos de los detalles constructivos mecánicos - estructurales para demostrar seguridad estructural dado que mi gerente me prohibió que los calculara hasta que no se diera el Vº Bº por el dueño mexicano, por si no se emprendía para no perder el tiempo, ya que el dueño hizo un recorte del presupuesto en marzo de 2.009.

¿Qué se lograba?

Automatizar la dosificación de materia prima: antes lo introducía un operario subiendo una escalerilla; ahora era una fendwich con el palet del Big Bag, en cantidades mucho mayores de una vez.

Mejora de tiempos, en un nuevo enclavamiento más cercano a la materia prima (mejora del lay-out). Mejora en seguridad.

2º) Sistema autoguiado carros con baterías (proyecto + presupuesto), los carros de unas 2 t. eran arrastrados por vías que solían engrasarse y a veces no deslizaban bien por continuo deterioro de las ruedas (encasquillamiento). Se buscaron dos sistemas de arrastre entre 7.900 y 10.500 € que permitían el guiado con botón sin esfuerzo a los operarios con emisiones por radiofrecuencia la opción más cara y con botonera en poste la más barata. Se presentó a gerencia y se archivo a espera de aprobación por dueño mexicano, pues la empresa estaba esperando el Vº Bº de financiación para mejorar la planta.

¿Qué se lograba?

Automatizar el recorrido por las vías de los carros de material, que los portaba carros con baterías en lugar de ser empujados, lo que agilizaba tiempos de producción.

3º) Sistema de pintado de piezas en máquina: totalmente ineficiente con la máquina existente, con derrames continuos de pintura, sustitución de filtros caros, continúas averías por mala difusión, paradas por limpieza y sustitución de filtros. Se buscó un sistema de pintado con rodillos por ambas caras parecido al que imprime la pintura en los azulejos. Coste: 24.000 y 32.000 € (dos opciones). Los costos anuales de mantenimiento, piezas de recambio y averías del último año, que los hacía una empresa externa, los estimé en más de 5.000 €, calculándolo en base a todos los costes metidos en el sistema informático. La máquina era poco rentable, perdiendo

productividad no solo por la cadencia sino por las continuas averías y cambios de filtros. Esa máquina realmente era una ruina. Además, tenía un motor por debajo, el cual se pringaba de la pintura que iba cayendo y al final, se estropeaba, aunque antes de llegar yo, se intentó acartonar alrededor para evitar esto, lo que producía calentamientos extra. Esta mejora hubiera supuesto un aumento de la productividad bastante importante, en función de: disminución de costes, menores gastos de mantenimiento, aumento de cadencia de producción. El proyecto se entregó y se archivó. Con las averías de unos 5.000 € más las pérdidas de tiempo por averías o paradas por fallos, se debería sumar unos 3.500 €/anuales, conjuntando los repintados por fallar la máquina. En total al año eran unos 8.500 € perdidos.

¿Qué se mejoraba?

La eliminación del continuo despilfarro de filtros que continuamente se tenían que cambiar con la consiguiente pérdida de tiempo para el operario y sus frecuentes averías, y el problema de los difusores de pintura que también se paraban y no daban bien la cadencia, además del despilfarro de pintura debido a la mala concepción de dicha máquina.

Existían productos mal pintados que requerían repintado, con la consiguiente pérdida por baja calidad de proceso. A eso le calculé 1.000 €/año, por estadística recogida del inspector de calidad.

No era solo el problema del fallo de la máquina en sí, que ya era bastante, sino de la parada de la línea de producción, pues el pintado de las piezas era el penúltimo proceso antes del empaquetado. Si se acumulaban piezas en el corte de la lijadora había exceso de productos semiacabados que no podían estar terminados, lo que ocasionaba pérdidas por activos circulantes de dichos productos (que incidía en el balance de la empresa) y cuellos de botella en todo el proceso.

4º) Control energético fábrica (se consiguieron ahorros de unos 1.000 € mes/electricidad sobre un pago de 6.500 €/mes). Esto se hizo realizando estudios in situ sobre diferentes combinaciones de máquinas de producción (de 1 a 3) y observando la autoclave donde se mezclaba el vacío de las bombas y el reflujo con el líquido absorbido en las máquinas de producción que tenía un indicador de vacío. Al final no existía suficiente vacío (se me dijo que estaba en torno a -0,65 bares, pero eso era incorrecto, como comprobé, simplemente observando los procesos de trabajo a través del PLC. Llamé al técnico del PLC y le dije que pusiera un control variable de vacío. Además, haciendo pruebas vimos que existía un fallo, dado que la combinación de bombas 1 y 2 no funcionaba, por un fallo en la implementación de los relés - electrónica de control, desde el principio de funcionar la fábrica, hacía 5 años. Nadie se había dado cuenta en ese tiempo por la sencilla razón de que se habían puesto las 4 bombas siempre, pensando que eran necesarias (¿?). Al final se redujo la puesta en marcha de las bombas de vacío (3x 40 CV y 1 de 75 CV) y los 3 compresores de 15 kW, ajustando la puesta en marcha a la producción, dando yo las pautas de los arranques y paradas, y demostrando que la causa de la falta de vacío no era por potencia sino porque las mezclas químicas no eran iguales y eso empeoraba la capacidad de succión, aparte de que se ensuciaban las mangueras y se reducía la presión, necesitándose operaciones de mantenimiento. Además, se hicieron pruebas por separado a todas las bombas de vacío, en una parada de 2 días antes de Navidad, y ahí se pudo descubrir que una válvula de reparto de la tubería general hacía las bombas estaba averiada y no cerraba, pues se escapaba vacío por una bomba al tomar mediciones. Además esa bomba tenía importantes ruidos mecánicos dado que en la empresa nunca se había seguido una pauta para mantenimiento de las bombas, ni subcontratando a empresas externas. Pedí un presupuesto de piezas para arreglar la bomba y mi jefe ratificó mi pensamiento de que era caro, así que dejé el asunto. Desde aquel momento, se intentó no poner nunca más aquella bomba en la medida de lo posible.

¿Qué se mejoraba?

Lograr implementar un nuevo control en el PLC para controlar el nivel de vacío y así poder variar el nivel,que lo controlaba un químico en la empresa. De esta forma se podría reducir la energía consumida de las bombas de vacío en función de las necesidades productivas y no como hasta entonces a “piñón fijo”. Estudié los niveles de vacío y combinación de bombas de vacío, haciendo pruebas, para satisfacer la demanda de máquinas de producción en función del tipo de piezas y demostré a producción que la causa de los fallos en la fabricación no se debía a falta de vacío sino a “pegotes” de material en las acodaciones de las mangueras que reducían la superficie de aspiración para la fabricación. Lo vimos todos in situ y se reorganizaron las revisiones de mantenimiento preventivo con pautas diferentes según los elementos de las máquinas, que tuve que organizar según la observación, pues nadie antes había hecho esto.

5º) Localización de moldes en estanterías con programa informático en VB para recortar tiempos de búsquedas inútiles. Estaba esperando a que terminasen de renombrarse todos los moldes para hacer el programa (era muy sencillo de programar). Necesitaba la base de datos y preparar coordenadas x-y para poder identificar en todo momento los movimientos de moldes que suponían tiempos inasumibles en búsquedas infructuosas de los mismos

por los operarios que ponían los moldes en los sitios más insospechados o cambiaban unos por otros, a veces con idas y vueltas de más de 45 minutos (¿?). Esto lógicamente no puede permitirse en una empresa seria, pero hasta que llegué yo era lo habitual. Dado que en la empresa había ordenadores repartidos donde los operarios debían poner los tiempos de trabajo, era fácil desarrollar este sistema para que no se perdieran los moldes por la fábrica. Era injustificable ver cómo no aparecían y se perdían tiempos por operarios de producción y de mantenimiento. Era una buena idea y así les pareció a todos, empleados y directivos.

¿Qué se mejoraba?

Este tipo de control era software realizado por mí para establecer localización de los moldes en las estanterías tras cada movimiento de los mismos. Se reducían tiempos de búsqueda.

6º) Torno para rebanar piezas cilíndricas de varios radios con rebordes . Estudié la compra de materiales para hacerla: garras, mordazas, motor. Esta máquina sí que pudo haberse hecho por mí. Sin embargo, el coste se iba a incrementar mucho, aunque sí podría haberse logrado hacer algo por nuestra cuenta ensamblando las piezas y creando la máquina. El torno era de hilo de sierra trenzado (especial). Ya existía CNC por este sistema para piezas prismáticas. El problema era la ubicación. Si se introducía en el mismo lugar, ¿cómo se posicionaba un motor con un sistema de engarce de piezas cuando ya existía una bandeja para los otros tipos de piezas? La solución hubiera sido cuando el cuarto del encargado, que estaba próximo, se hubiera quitado. Proyecto concebido y entregado.

¿Qué se mejoraba?

La empresa no era capaz de realizar piezas cilíndricas con rebordes, es decir, piezas que no son cilíndricas en toda su dimensión y se estaban perdiendo pedidos por no disponer de esta tecnología.

7º) Sistema de rebanado lineal en máquina de producción de pieza en verde (húmeda) . Había un problema y es que ciertas piezas con rebordes, al darles la vuelta, se podían descompensar geométricamente. La idea era incluir en las máquinas de producción un sistema de rebanado longitudinal que hiciera que al dar la vuelta, ya no pudiera descompensarse al depositarse para calentar en el horno. Se presentó un presupuesto de una solución de una empresa pues la idea de mi jefe era que yo buscara el sistema, no fabricarlo nosotros a nivel interno.

¿Qué se mejoraba?

Descompensaciones volumétricas en piezas con rebordes al girarlas y ponerlas en las bandejas para llevar al horno. Se observaba en algunas piezas baja calidad y algunas de ellas se destruían en húmedo, es decir, ser volvían a introducir en las máquinas de producción, lo que reducía la productividad y los rendimientos/máquina.

8º) Existía un problema importante con fibras y residuos húmedos que iban a parar a una arqueta. De vez en cuando, quincenalmente, los operarios debían sacar esta materia, pues si llegaba a los límites, podía llegar al río y ocasionar un grave problema medioambiental. Se estudió un sistema con paletas de remoción y un sistema de bombeo para que no decantara, pero también era un sistema caro. Ya existía una máquina que nunca funcionó (para separar fibras y depositarla en unos recipientes cuadrangulares) porque probablemente la bomba no era la adecuada y estaba situada en la 2ª planta. Hubo una idea (no por mi parte, por supuesto) por economizar gastos que fue instalar esa máquina abajo y soplar con aire comprimido con una manguera, de vez en cuando. Ese sistema no iba a lograr absolutamente nada, porque la remoción que hace un agitador de paletas con un motor no lo logra una manguera con aire a presión y encima actuándola de forma manual, o sea, cada cierto tiempo cuando ya se haya decantado el material y ya no haya nada que hacer. Además ya tenían sistemas de remoción con paletas, en dos depósitos de mezclas de sílice con agua, en los tanques de mezcla y en los de mantenimiento, luego una "paletilla" más, no creo que fuera un problema, y máxime cuando si se descontrolaba podría tener efectos muy perniciosos para el medio ambiente. A veces, como ingeniero y aunque exista presión por terceras partes, siempre hay que adoptar las medidas legales pues cualquier depósito al río podía tener consecuencias nefastas. Nunca tuvieron ese caso fatal, pero podría pasar en el futuro y las multas son muy elevadas. Se presentó proyecto y presupuesto.

¿Qué se lograba?

La automatización del proceso de filtrado de las fibras sobrantes de producción para que no fueran al río cercano y su no decantación, pues si eso sucedía se aglomeraba la masa en pegotes bastante sólidos y pesados de deshacer. Los métodos manuales eran inviables tecnológicamente.

9º) Se hizo un estudio energético del gasto de los compresores y de las necesidades de aire comprimido y de fugas, por parte de la empresa responsable del mantenimiento bajo mi petición. Se trataba de compresores de tornillo. Los compresores se habían accionado todos mediante un conmutador en común mediante presostato, lo que hacía que cuando la demanda de aire bajara no se desconectara ninguno y no había posibilidad de que se redujera el gasto de forma automática. El responsable-vendedor de los compresores me explicó que así era mejor para la empresa, pero nadie en la empresa supo darme una razón técnica del porqué. Hablando con otros técnicos de la competencia y buscando información al respecto descubrí que no había razón para enchufar las 3 máquinas en común y lo que se hubiera precisado era alguna rebaja en las presiones máximas de trabajo, que oscilaban entre 8,5 y 9,5 bares, en ciclos de carga descarga de 1 minuto y medio aproximadamente. Los compresores trabajaban en muy malas condiciones por varias razones: a) el producto de la empresa era muy abrasivo y dado que la puerta de la sala de máquinas debía estar abierta por problemas de calentamiento (mal diseño original), penetraba en el interior de los compresores a través de las rendijas y hacía que subiera el nivel de temperatura de trabajo, b) la escasa ventilación y la no concesión de una tubería que descargara el aire caliente, era un problema entiendo grave. Mi jefe no llegó a entender el problema, que era muy grave, pues una parada de un compresor podría significar el cese de actividad de producción. La única solución habría sido llevar un colector hacia el exterior con el aire caliente y lo ideal hubiera sido que esos compresores hubieran estado en el exterior protegidos por techumbre, semiaislados térmicamente de las inclemencias atmosféricas del invierno y de los calores del verano, para que las temperaturas de trabajo de entrada fueran óptimas para el ciclo de compresión. El estudio energético que se realizó con un software enchufado a los compresores estuvo trampeado, dado que no se conectaron los compresores en común tal y como solía hacerse, por lo que hice el correspondiente informe detallando este aspecto. Por otra parte, llegué a averiguar que era predecible un mal funcionamiento de un compresor con solo observar el comportamiento de la temperatura del aceite. Además, llevé un control diario de las temperaturas de aceite de los 3 compresores y hacía estadísticas para intentar conocer si la influencia era por la temperatura exterior o por necesidades de mantenimiento. Esto lo hice en una Excel y los datos aparecían al momento si había peligro. También llevaba el control de revisiones de los compresores que iba descontando horas en función de los apuntes que hacía día a día.

¿Qué se mejoró?

Evitar averías predecibles (mantenimiento predictivo) en los compresores mediante la técnica de llevar el control de temperatura todos los días.

No dejarnos engañar mediante un sistema de conexión que no era el acostumbrado en la empresa, luego el informe no reflejaba la realidad.

Evitar la compra de un nuevo compresor que era el objetivo del vendedor, sin una justificación técnica.

10º) Proyecto para la máquina nº 4 de producción: sistema de grúa móvil y oscilante para cargar piezas de gran tamaño. Para mover estas piezas se necesitaban entre 4 ó 5 operarios. Se presentaron presupuestos con proyecto. Dirección no entendió que era importante, pues era cierto que entre los operarios no se tardaba mucho en depositar en la bandeja y llevarla al horno. El problema era disponer de ese nº de operarios y que cesaran en otras tareas.

2) Proyectos gestionados en empresa industrial en el campo de instrumentación y control:

SECTOR: MULTINACIONAL QUÍMICA.CLIENTE: PROCAL.

Instrumentación.

1ª) Sustitución de varios manovacuómetros de vacío para medir la presión de vacío. Realicé las compras.

2º) Control de bombas de vacío. Existía un posicionador de giro electroneumático que controlaba la válvula sobre el nivel del pozo para la recirculación de las bombas hacia la torre de refrigeración. Este control falló y los operarios arreglaron el cable mal, no se dieron cuenta de la polaridad, invirtieron los cables pues era corriente continua y se probó y no funcionaba. Yo les comenté que seguramente sería la inversión de polaridad. Así fue. Tengo conocimientos de electricidad a nivel de campo incluso para detectar averías. La avería fue debida al polvo abrasivo dentro del control.

3º) Control de magnetotérmicos en la empresa. Fallaba un magnetotérmico en la zona de taller de mantenimiento cuando se ponía una máquina de soldar. Al final se sustituyó el aparato de uno de 16 A a otro de 20 ó 25, ya no recuerdo.

4º) Bombas hidráulicas. Se necesitaba un caudal mayor y la bomba no tiraba, según el químico. La proposición era incrementar la potencia y el caudal para poder trasegar más sílice al tanque de mezcla para el producto. Se buscaron bombas específicas para este tipo de producto (la sílice corroe hasta el metal). Una bomba igual a la que había costaba más de 300 €, pero una de las otras específicas para el proceso tenía un coste creo recordar de 4.000 y pico € y no pude acometer la compra.

5º) Medidores de nivel de tanques de mezcla. Algunos incluso los arreglé yo, pues no funcionaban y era fácil hacerlo.

6º) Sensores de final de carrera de máquinas de producción. Debido a la humedad y a salpicaduras de la masa de producción en ocasiones las máquinas tenían fallos por obturación del sensor.

7º) Sensores del horno por temperatura excesiva. El horno tenía la electrónica un poco antigua. Tenían rollos de papel donde con agujas de 3 colores registraban los parámetros y se acababa y no avisaba acústica ni visualmente. Comenté y no pareció importante pues los operarios se daban cuenta cuando acababa. Se intentó hacer pruebas bajando la temperatura del horno, pero las pruebas no fueron satisfactorias. Descubrí un error en una serie de bandejas que eran de peor calidad y tenían cierto abollamiento en la zona central algunas, tras la inspección se retiraron las defectuosas.

8º) Medidores de desgaste de paletas de agitadores de 3 tanques de mezcla. Creo recordar que las horas útiles de la paleta era de 240 h, más o menos. Se tomaba control del recambio y se iba viendo cuando llegaban las horas de sustitución. El material era muy abrasivo (sílice mezclada con agua).

9º) Batería de condensadores. Falló, pues indicaba un coseno de phi de 0,86 y llamé al electricista pues teníamos una relación muy fluida, fallaron capacitores (condensadores). He instalado y calculado una treintena aproximada de este tipo de aparatos a numerosos clientes.

9º) PLC que gobernaba las bombas de calor y compresores. Establecí pautas de control del nº de las máquinas que entraban en función de la producción que me daba el director de fábrica a las 18 horas todos los días, justo antes de salir para planificar el encendido el día siguiente.

10º) Nivel de caudal de agua de bombas de vacío: según el manual no estaban bien puestas cuando yo llegué. Se ajustaban manualmente.

11º) Existía un proyecto de automatizar la planta para colgar en las estanterías los moldes con un sistema de cadena y arrastre, pero en la época donde yo estuve era para largo plazo.