Proyeccto de Innovacion Nuevo Formato Final 3

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proyecto

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Escuela Administradores Industriales Sede independencia

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

DIRECCION ZONAL LIMA CALLAO

Proyecto de Innovacin y/o MejoraNivel Profesional Tcnico

ESCUELA / CFP ELECTROTECNIA

IMPLEMENTACIN DE CMARA DE ESTABILIDAD PARA LABORATORIO DE METROLOGA

Autor: BLANCO JULON, DENISAsesor: GARCIA VILLAREAL, JORGE

Lima, Per

2015

INDICE DE CONTENIDOS

1CAPITULO I61.1GENERALIDADES DE LA EMPRESA61.1.1Razn social61.1.2Misin, Visin y objetivos61.1.3Misin61.1.4Visin61.1.5Objetivos71.1.5.1Objetivos de calidad71.1.6Productos, clientes.81.1.6.1Productos:81.1.6.1.1Sistemas de extraccin y tratamiento de gases.81.1.6.1.2Consumibles para purificadores de agua.81.1.6.1.3Estndares certificados para espectroscopia.81.1.6.1.4Estndares CMR (Materiales de Referencia Certificados).91.1.6.1.5Sistemas de purificacin de agua para laboratorio.91.1.6.2Clientes91.1.7Estructura de la Organizacin111.1.8Otra informacin relevante121.1.8.1Mapa de procesos122CAPTULO II132.1PLAN DEL PROYECTO DE INNOVACIN Y/O MEJORA132.1.1Identificacin del problema tcnico en la empresa132.1.2Objetivos del Proyecto de Innovacin y/o Mejora142.1.2.1Objetivo general142.1.2.2Objetivos especficos142.1.2.3Antecedentes del Proyecto de Innovacin y/o Mejora142.1.3Justificacin del Proyecto de Innovacin y/o Mejora152.1.4Marco Terico y Conceptual162.1.4.1Fundamento terico del Proyecto de Innovacin y Mejora162.1.4.1.1Microcontrolador PIC 16F877A162.1.4.1.2Pantalla LCD 2X16172.1.4.1.2.1Conexiones a un LCD con microcontrolador HD44780182.1.4.1.2.2Seales de alimentacin192.1.4.1.3Teclado matricial192.1.4.1.4Convertidor A/D AD595AQ202.1.4.1.5Amplificador operacional LM324212.1.4.1.6Convertidor D/A (DAC0800)222.1.4.1.7Termopar tipo K222.1.4.1.8Regulador de voltaje LM317232.1.4.1.9Optoacoplador MOC3030242.1.4.1.10TRIAC BTA08252.1.4.1.11Temporizador NE555272.1.4.2Conceptos y trminos utilizados282.1.4.2.1Termoelectricidad282.1.4.2.2Efecto Joule282.1.4.2.3Efecto Seebeck282.1.4.2.4Efecto Thompson292.1.4.2.5Efecto Peltier302.1.4.2.6Clula o celda Peltier312.1.4.2.7Controlador PID322.1.4.2.8Cmara de estabilidad332.1.4.2.9Amplificador de instrumentacin333CAPTULO III353.1ANLISIS DE LA SITUACION ACTUAL353.1.1Mapa del flujo de valor actual y/o diagrama de proceso actual.353.1.2Efectos del problema en el rea de trabajo o en los resultados de la empresa.353.1.3Anlisis de las causas races que generan el problema.363.1.4Priorizacin de causas races374CAPITULO IV384.1PROPUESTA TECNICA DE LA MEJORA.384.1.1Plan de accin de la Mejora propuesta384.1.2Consideraciones tcnicas, operativas y ambientales para la implementacin de la mejora.394.1.3Recursos tcnicos para implementar la mejora propuesta.404.1.3.1Cdigo fuente del programa404.1.3.2Circuito generador de tiempo proporcional464.1.3.2.1Diagrama esquemtico464.1.3.2.2Descripcin del circuito464.1.3.2.3Calculo de los valores de los componentes474.1.3.3Circuito de aislamiento y conmutacion504.1.3.3.1Diagrama esquematico504.1.3.4Circuito controlador PID Analogico504.1.3.4.1Diagrama esquematico504.1.3.5Obtencion de la funcion de transferencia 514.1.3.5.1Otencion de 514.1.3.5.2Obtension de 514.1.3.5.3Calculo de 524.1.3.5.4Clculo de 534.1.3.5.5Calculo de 544.1.3.6Parmetros de sintonizacin empleando el mtodo de Ziegler-Nichols554.1.3.7Diagrama esquemtico del circuito de control electrnico.584.1.3.8Esquema PCB para circuito impreso.594.1.3.9Serigrafa del circuito de control electrnico.604.1.4Mapa de flujo de valor de la situacin mejorada o diagrama de proceso mejorado.614.1.5Cronograma de ejecucin de la mejora.614.1.6Aspectos limitantes de la implementacin de la mejora.625CAPITULO V635.1COSTOS DE IMPLEMENTACION DE LA MEJORA635.1.1Costo de materiales635.1.2Costo de mano de obra645.1.3Otros costos de implementacin de la Mejora655.1.4Costo total de la implementacin de la Mejora666CAPITULO VI676.1CONCLUSIONES676.1.1Conclusiones respecto a los objetivos del Proyecto de Innovacin y/o Mejora677CAPITULO VII687.1RECOMENDACIONES687.1.1Recomendaciones para la empresa respecto del Proyecto de Innovacin y/o Mejora688REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS699ANEXOS701.1Anexo1709.1.1PIC 16f877A709.1.1.1Principales caracteristicas709.1.1.2Distribucin depines719.1.1.3Descripcion de los pines719.1.1.4Organizacin de memoria739.1.1.5Arquitectura749.1.2Teclado matricial759.1.2.1Distribucin de pines759.1.2.2Principales especificaciones759.1.3LCD 2X16769.1.3.1Principales especificaciones769.1.3.2Diagrama de bloques769.1.3.3Distribucion de pines779.1.3.4Descripcion de los pines779.1.4Convertidor A/D AD595AQ789.1.4.1Distribucin de pines789.1.4.2Principales especificaciones789.1.5Amplificador LM324799.1.5.1Distribucin de pines799.1.5.2Principales especificaciones799.1.6Convertidor D/A (DAC0800)809.1.6.1Distribucin de pines809.1.6.2Principales especificaciones809.1.7Regulador de voltaje LM317819.1.7.1Distribucin de pines819.1.7.2Principales especificaciones819.1.8Optoaislador MOC3030829.1.8.1Distribucin y descripcin de pines829.1.8.2Principales especificaciones829.1.9Celda Peltier839.1.9.1Diagrama839.1.9.2Principales especificaciones839.1.10TRIAC BTA08839.1.10.1Distribucin de pines839.1.10.2Principales especificaciones83ESTRUCTURA PROYECTO DE INNOVACION Y/O MEJORA NIVEL PROFESIONAL TECNICORESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO DE INNOVACIN Y/O MEJORA Tomando en cuenta la situacin del problema, el objetivo del desarrollo de este proyecto, es proporcionarle a la empresa un dispositivo termoelctrico que si bien es cierto no es novedoso, ser un producto mejorado y con tecnologa combinada; es decir se combinar tecnologas ya usadas en otros equipos para fabricar el proyecto.

En vez de una resistencia de alta potencia para generar calor se usara un dispositivo semiconductor conocido como Peltier; se usar tambin un controlador del tipo PID a fin de tener una mayor eficiencia en el control de las variables. Haciendo que el error sea el mnimo, que es lo que se busca en toda cmara de estabilidad.

El prototipo del proyecto se realizara en un principio en un cooler, con lo que se pondr a prueba los sistemas de control de temperatura. Este sistema ser montado en un panel fuera del cooler.

Para montar todo el prototipo se necesitara un controlador, un sensor de temperatura (termocupla tipo k), el sensor ir ubicado dentro del cooler de manera estratgica y conectado al controlador. Se tiene que usar una fuente tipo switching bipolar para alimentar a los mdulos de Peltier, los cuales irn en la parte interna del cooler. La peculiaridad del uso del Peltier es que si lo polarizas directamente una de sus caras genera calor. Y si inviertes la polaridad genera frio. Por lo que se obtiene frio y calor al mismo tiempo llegando as ms rpido a temperaturas mayores o menores a la del ambiente. Dndole tambin una incertidumbre menor a la cmara de estabilidad.Al final se tendra un dispositivo capaz de ajustarse a los estndares requeridos para calibrar otros dispositivos. Lo cual aumentara los ingresos de la empresa. El prototipo tiene como tiempo de elaboracin un aproximado entre 3 a 4 meses. Los cuales se detallaran ms adelante en el desarrollo del proyecto.

CAPITULO IGENERALIDADES DE LA EMPRESARazn socialGESMIN S.R.L.Misin, Visin y objetivosMisin

Proporcionar soluciones tcnicas eficientes y productos de alta calidad del rubro de laboratorio qumico e instrumental analtico que superen las expectativas del cliente esto respaldados por nuestros proveedores y personal comprometido y calificado.

Visin

Ser una empresa lder e innovadora en servicios y suministros de instrumentacin analtica y laboratorio qumico, brindando el mejor servicio integral y personalizado. Mantenindonos en continua capacitacin y a la vanguardia de las necesidades de nuestros cliente.

ObjetivosObjetivos de calidadPOLITICA DE CALIDADOBJETIVOS DE CALIDADMETASFREC.INDICADOR

GESMIN S.R.L. mantiene un Sistema de Gestin de la Calidad basado en los requisitos la norma NTP /ISO 9001 y de la NTP/ISO 17025.Estamos comprometidos en satisfacer las necesidades de nuestros clientes, suministrando:-Servicios de mantenimiento de equipos de laboratorio.- Servicios de calibracin de equipos de medicin.- Comercializacin de equipos de laboratorio.Proporcionando una atencin tcnica personalizada y abasteciendo productos selectivos con altos niveles de calidad. Adems de ello asegura el cumplimiento con los compromisos legales, contractuales o de otras partes interesadas.Brindando capacitaciones continuas, fortaleciendo el desarrollo y competencia del personal, as mismo promover las buenas prcticas profesionales.Gesmin S.R.L. se compromete con la mejora continua de nuestros procesos, siendo estos: Estratgicos- Gestin, Operativos y de Soporte.Aseguramos que la Poltica de la Calidad, as como los objetivos de la calidad es conocida y entendida por todo el personal de la empresa con el fin de que contribuya al logro de los objetivos.

Satisfacer las necesidades de nuestros clientes,Cumplir en un 60% con los tiempos establecidos con el cliente.

Mensual % OS Cumplidas =

Atender las quejas del cliente en un lapso de tiempo de 3 das en un 90%.Mensual

Proporcionar una atencin tcnica personalizada y abasteciendo productos selectivos con altos niveles de calidadBrindar a nuestros clientes asistencia tcnica en un plazo mximo de 2 das en un 90 % de los requerimientos solicitados.Mensual

Cumplir al 85% el programa de capacitacin. Anual

Mejorar continuamente nuestros procesos.Reducir el uso de documentacin fsica en un 65% en todas las operaciones de la empresa a partir de la implementacin.Trimestral N de Paq.( 500 hojas) comprados

PNC: Productos y/o Servicios (Calibraciones y Mantenimiento) No Conformes.Reducir los PNC a un 10% referente al ao anterior. Anual %

Tabla1: Objetivos de calidad de GESMIN S.R.L

Productos, clientes.Productos:Sistemas de extraccin y tratamiento de gases. Campanas extractoras de laboratorio Extractores resistentes a gases Acido Bsico y Solventes Sistemas de neutralizacin de gases: cidos Bsicos Sistemas de neutralizacin de gases para Solventes Sistema de neutralizacin de gases automtico Servicios de campanas y neutralizadores de gasesConsumibles para purificadores de agua. Consumibles REPHILE Consumibles para Purificadores: MILLIPORE Consumibles para Purificadores: THERMO SCIENTIFIC - BARNSTEAD Consumibles para Purificadores: SARTORIUS Consumibles para Purificadores: TKA Consumibles para Purificadores: SG Siemens Tanques y accesorios para purificadores de agua Servicios para purificadores de aguaEstndares certificados para espectroscopia. Celdas de Vidrio, Cuarzo, Borosilicato, Spectrosil Quartz , Suprasil 300 Cubetas de Vidrio y Cuarzo Materiales de Referencia Certificado (CMR), para aplicaciones fotomtricas en Espectroscopia Visible, UV e Infrarrojo cercano-NIR, trazables a NIST Materiales de Referencia Certificado (CMR), para aplicaciones en Espectrofotometra de Fluorescencia Molecular, trazables a NIST Filtros de Didimyun y Holmiun para verificacin de la exactitud de la Longitud de Onda, trazables a NIST Filtros de Densidad Neutra, para verificacin de la exactitud fotomtrica, trazables a NIST.Estndares CMR (Materiales de Referencia Certificados). Estndares para ICP Estndares Multielementales, para ICP-AES, ICP-MS Estndares para XRF Estndares para petrleo Estndares para AA

Sistemas de purificacin de agua para laboratorio. Sistema de Purificacin de Agua Ultra Pura: Tipo 1 Sistema de Purificacin de Agua Pura ELECTRODESIONIZACIN: Tipo 2 Sistema de Purificacin de Agua por Osmosis Inversa: Tipo 3 Consumibles para purificadores de agua Tanques y accesorios para purificadores de agua Servicios para purificadores de agua Sistemas de Produccin y Distribucin de agua pura.

Clientes MINISTERIO PUBLICO - MORGUE CENTRAL DE LIMA MINISTERIO DE SALUD - DIGESA LA MOLINA MINISTERIO DE SALUD - DIGESA LINCE INSTITUTO DEL MAR DEL PERU - IMARPE INSTITUTO NACIONAL DE SALUD - CENAN INSTITUTO NACIONAL DE SALUD - CENSOPAS UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - PUCP TECSUP - SEDE LIMA SENATI - CENTRO DE TECNOLIGIAS AMBIENTALES(CTA) SGS DEL PERU SAC CERTIMIN SA SERVICIOS ANALITICOS GENERALES SAC INSPECTORATE SERVICES PERU SAC CERTIFICACIONES DEL PERU S.A - CERPER AGQ PERU SAC GENERAL CONTROL GROUP SAC GOLDER ASSOCIATES PERU SA PETROLEOS DEL PERU - PETROPERU S.A (Refinera Iquitos) PETROLEOS DEL PERU - PETROPERU S.A (Refinera Conchan) PLUSPETROL PERU CORPORATION S.A MAPLE GAS CORPORATION DEL PERU SAC INDUSTRIAS ELECTROQUIMICAS S.A - IEQSA CETCO SA (BELCORP PERU) TEVA PERU S.A VITAPHARMA S.A.C EMPRESA SIDERURGICA SIDER PERU MQL SAC ESCACORP SAC BCF SPICES SAC AGROINDUSTRIAL PARAMONGA SAA BIOGEN AGRO SAC

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Estructura de la Organizacin

Grfico 1: Organigrama de la empresa GESMIN S.R.L.T.M: Tcnico Mantenimiento.T.C: Tcnico Calibracin.A.C: Asesor Comercial.Otra informacin relevanteMapa de procesosCLIENTE SATISFECHO

REQUERIMIENTO DEL CLIENTE

Grfico 2: Mapa de procesos de GESMIN S.R.L.

CAPTULO IIPLAN DEL PROYECTO DE INNOVACIN Y/O MEJORAIdentificacin del problema tcnico en la empresaAnalizando la situacin actual de la empresa se ha identificado lo siguiente:

Que actualmente la empresa a pesar de la demanda no tiene la facultad de emitir certificados de calibracin de temperatura, porque no cuenta con una cmara de estabilidad. Por tal motivo se ha considerado la elaboracin de este prototipo con el cual se pretende que la empresa sea capaz de emitir un certificado de calibracin con un buen estndar y de gran calidad.

El principal problema de la elaboracin de una cmara de estabilidad es que esta trabaje a temperaturas por debajo de la temperatura de ambiente. Normalmente se usa gas refrigerante y un compresor. Lo que hace que un equipo como este tenga dimensiones muy amplias.

Teniendo en cuenta que se quiere un equipo compacto y fcil de utilizar se ha considerado la utilizacin de un semiconductor conocido como Peltier. Pero con el uso de este dispositivo surge tambin la elaboracin de un sistema de control de temperatura que rena las condiciones necesarias para que la cmara de estabilidad trabaje con normalidad. Este control de temperatura ser elaborado en el desarrollo de este proyecto.

Objetivos del Proyecto de Innovacin y/o Mejora

Objetivo generalDiseo y fabricacin de un sistema de control de temperatura para la implementacin de una cmara de estabilidad.

Objetivos especficosCon la elaboracin de este proyecto se busca: Desarrollar el programa de control de temperatura. Disear la tarjeta electrnica de control de temperatura. Elaborar un manual de usuario del equipo.

Antecedentes del Proyecto de Innovacin y/o MejoraActualmente en el mercado nacional no existe un fabricante...