Dispositivos Poka-Yoke: dos casos prácticos

Caso 1: sistema
de aviso para el capó del carro
"Caplight"

PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA.

Algunos de los accidentes automovilísticos
podrían deberse a la pérdida del control en el
volante por parte del conductor; lo cual representa la base para
el diseño de este dispositivo poka-yoke. Al estudiar la
razones por las cuales podría surgir tal descontrol se
concluye que entre los factores más comunes se tienen sin
lugar a duda el exceso de velocidad y alcohol; sin embargo,
podemos decir que con una menor frecuencia el conductor
podría perder el control por situaciones inesperadas como
lo es en este caso "que el capó del carro se abra
bruscamente y golpee el vidrio parabrisas", acontecimiento para
el cual no todas las personas sabrían como reaccionar;
ante tal enfoque, en esta oportunidad se tomó esta
situación para diseñar un dispositivo conformado
por un conjunto de elementos muy sencillos el cual funciona como
un protector preventivo tanto del vehiculo como la persona que lo
conduce.

Este sistema, tiene como función prevenir un
accidente al emitir una señal visual a través de un
bombillo que estará ubicado en el tablero del vehiculo, el
cual al encenderse, indica que el capó del mismo se
encuentra abierto, todo esto a fin de lograr que el conductor
tome sus acciones preventivas y de esta manera evitar que esta
situación afecte su seguridad y la del
vehiculo.

El dispositivo consta de un conjunto de elementos tales
como batería, relé, cables y bombillo, los cuales
al presentarse con las conexiones adecuadas dará como
resultado lo que va a conformar la señal de alerta en el
vehículo.

DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL
SISTEMA.

El elemento que activará el sistema será
un relé el cual es un dispositivo electromecánico,
que funciona como un interruptor controlado por un circuito
eléctrico en el que, por medio de un electroimán,
se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir
o cerrar otros circuitos eléctricos
independientes.

Los contactos de un relé pueden ser Normalmente
Abiertos (NA o NO (Normally Open), por sus siglas en
inglés), Normalmente Cerrados (Normally Closed) (NC) o de
conmutación.

• Los Contactos Normalmente Abiertos conectan
  el circuito cuando el relé es activado; el circuito se
  desconecta cuando el relé está inactivo. Este
  tipo de contactos son ideales para aplicaciones en las que se
  requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para
  dispositivos remotos.

• Los Contactos Normalmente Cerrados desconectan el
  circuito cuando el relé es activado; el circuito se
  conecta cuando el relé está inactivo. Estos
  contactos se utilizan para aplicaciones en las que se
  requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el
  relé sea activado.

• Los Contactos de Conmutación controlan dos
  circuitos: un contacto Normalmente Abierto y uno Normalmente
  Cerrado con una terminal común.

En esta oportunidad, para instalar el sistema
"CAPLIGHT" se utilizará un Contacto Normalmente
Abierto; es importante resaltar que para garantizar el buen
funcionamiento de este dispositivo, es necesario verificar que
todos los elementos estén conectados adecuadamente
haciendo mención a la batería, relé, cables
y el bombillo; pues el correcto funcionamiento de este conjunto
es el que va a dar como resultado la señal para que el
conductor tome sus medidas preventivas.

FUNCIÓN QUE CUMPLEN LOS
RELÉS EN LOS AUTOS.

Las luces altas, el claxon, el electroventilador, son
accesorios del automóvil que trabajan con corriente
eléctrica. Algo que poseen en común es su alto
consumo de corriente, es decir, que en sus circuitos la
intensidad de corriente es alta. Para que  pueda conducir
esta corriente, los cables deben ser de un calibre suficiente
para soportar el trabajo sin recalentarse. Muchas veces esos
cables deben recorrer largas distancias desde el interior de la
cabina, el tablero de instrumentos y el mismo compartimiento del
motor.

Los ingenieros utilizan los relés en estos casos
para lograr que mediante un circuito de poco consumo o intensidad
de corriente se pueda operar un dispositivo de alto consumo,
reduciendo así el tamaño de los interruptores,
aligerando el peso del automóvil,  y minimizando los
riesgos de cortos circuitos.

Los relés existen de diferentes tipos y
capacidades. Los más usados son los de 4 terminales, 2
para el actuador y los otros 2 para el contacto.

Para cambiar un relé es necesario asegurarse que
los contactos no se hayan deteriorado por el calor, que el
reemplazo sea de la misma capacidad (Generalmente impresa en su
superficie, por ejemplo 10A, 20A) y que coincidan las posiciones
de las paticas o terminales así como su
denominación.

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
QUE CONFORMAN EL SISTEMA.

Para instalar el sistema "CAPLIGHT" en cualquier
vehículo es necesario contar con los siguientes
elementos:

Cables: el propósito de estos es conducir
electricidad, se fabrican generalmente de cobre, debido a la
excelente conductividad de este material, o de aluminio que
aunque posee menor conductividad es más económico,
y suelen estar rodeados de un material aislante con el
propósito de proteger el material y evitar el riesgo de
electrocución.

Batería: es un acumulador de
energía cuya función principal es poner en marcha
el motor del vehículo. La acumulación de
energía se realiza por medio de un proceso químico
entre dos placas de plomo y un líquido llamado electrolito
formado por agua y ácido sulfúrico.

Relé: es un dispositivo
electromecánico, que funciona como un interruptor
controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio
de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios
contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos
eléctricos independientes.

Bombillo: Es un farol de cristal
casi esférico, este globo de cristal contiene un filamento
de la lámpara eléctrica y estará ubicado en
el tablero del vehículo.

BENEFICIOS DEL SISTEMA

Dentro de los beneficios de la instalación de un
Sistema "CAPLIGHT" se mencionan:

• Protege al conductor y al
  vehículo.

• Es de fácil Instalación y
  adaptación en cualquier vehículo.

• Proporciona seguridad y a un costo
  accesible.

• Evita que al dejarlo abierto por descuido, personas
  de malas costumbres se aprovechen y causen daños al
  motor y otros componentes.

COSTOS DEL SISTEMA

El costo total del Dispositivo "CAPLIGHT"
es de 32,10 Bolívares Fuertes

DIBUJO DEL SISTEMA DE AVISO PARA EL
CAPÓ DEL CARRO "CAPLIGHT".

Caso 2: contador
mecánico

Nombre del dispositivo

Contador mecánico para la correa de un
torno.

Objetivo del contador

Mostrar el momento en que se debe reemplazar una correa
dependiendo de su ciclo de vida.

Descripción del mecanismo

El contador es un dispositivo que se colocara en la
parte superficial del motor (Carcasa) del torno. Del contador
saldrá un eje que en la parte extrema de el se encontrara
un ruedita de goma que hará contacto con la
polea.

Al momento de activar el mecanismo de las poleas; es
decir, que se ponga en funcionamiento el torno, la ruedita de
goma del contador también dará vueltas moviendo las
rueditas que se encuentran dentro del contador. Estas rueditas se
encuentran identificadas del cero (0) al nueve (9) cada una, y la
cifra que expresara será en kilómetros.

Lo que se quiere con esto es indicar a los usuarios en
que momento se debe reemplazar la correa, es decir, cuando el
contador indique el cumplimiento del ciclo de vida de la correa
(este ciclo estará especificado en la correa de acuerdo al
fabricante) debe realizarse el respectivo mantenimiento
preventivo, para así eliminar o disminuir los
mantenimientos de emergencia.

El contador tendrá un botón donde
reiniciara el contador al momento de cambiar la
correa.

El ciclo de vida de la correa podría verse
afectado por ciertas condiciones externas como por ejemplo:
solventes o fluidos, impactos, vibraciones, o roce con un agente
externo (tornillo, pieza del torno, etc.) en ese caso debe
verificarse el estado de la correo frecuentemente ya que la cifra
que indique el contador no sería confiable.

Costo aproximado de fabricación

El costo aproximado del contador será de 45.000
mil Bs. O 45 Bs.F. Y la base que sostendrá al contador
tendrá un precio aproximado de 50.000 Bs. O 50
Bs.F.

Cuantificación de las mejoras

• 1. Disminuirá el mantenimiento
  correctivo

• 2. Prevenir que otras partes mecánicas o
  eléctricas del equipo se dañen

• 3. Dismunir costos

• 4. Confianza al momento de usar el
  torno.

• 5. Facilitarle al operario que este al
  día con el mantenimiento del torno en relación
  a las correas

A continuación un esquema del modelo del Contador
Mecánico:

Autor:

Castillo Paula.

Cañas, Lusdalmy.

Flores Hernán.

Martínez Fabiola

Mosquera Abdry

PROFESORA:

ING. SCANDRA MORA

Enviado por:

Iván José Turmero Astros

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA

"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"

VICE-RECTORADO DE PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

MÉTODOS AVANZADOS DE CALIDAD