Transcript Sustentacion PG Daniela_Gomez

Caso de estudio para la Compañía MR PRINT SDN BHD, Malasia.
DANIELA GÓMEZ MONTOYA
Asesores
Víctor Manuel Cock Lopera – Ing. Mecánico – U. EAFIT
Carlos Alberto Montaña Hoyos – Diseñador Industrial - PUJ
Ingeniería de Diseño de Producto
PROYECTO DE GRADO
DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA MÁQUINA MANUAL
PARA TROQUELAR Y GRABAR PAPEL
Consideraciones Generales
El presente Proyecto de Grado fue desarrollado para la empresa del
área gráfica, MR. PRINT SDN BHD, una de las empresas más grandes
en esta industria, en la ciudad de Kuala Lumpur, Malasia. Este proyecto
fue iniciado después de desarrollar mi semestre de práctica profesional
en dicho país.
El desarrollo de este proyecto facilitará las actividades de troquelado y
grabado de papel en los casos en los que se requiere producir bajos
volúmenes o tirajes, inferiores a 200 unidades.
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
PRELIMINARES
Consideraciones Generales
Para la definición del proyecto se realizó un estudio interno
con ayuda de la compañía donde se identificaron y analizaron
las diferentes situaciones que dieron lugar a las necesidades
expresadas por la empresa y que luego fueron compiladas en
el PDS.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
PRELIMINARES
Consideraciones Generales
El desarrollo de este proyecto se constituye como un reto no
sólo en la parte formal, sino también en la parte de
ingeniería, teniendo en cuenta que algunos de los temas
involucrados no fueron aprendidos durante el programa
académico de la universidad, haciendo necesario un gran
trabajo de investigación y estudio que permitiera su correcta
aplicación al proyecto.
Sin embargo el desarrollo de la metodología principal, esta
basada en los temas aprendidos y desarrollados en los
PROYECTOS
y demás asignaturas del departamento de
Ingeniería de Diseño de producto de la Universidad EAFIT.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
PRELIMINARES
Preliminares
Diseñar una herramienta manual para facilitar todas las
actividades de troquelado y grabado de papel, para
volúmenes bajos de producción y tirajes de prueba, por
debajo de 200 unidades. Esta máquina deberá ser fácil y
rápida de configurar y operar, para producir formas regulares
e irregulares. Todo el proyecto se desarrollará usando una
metodología de investigación que considerará elementos
conceptuales, de estética y forma, funcionales y mecánicos,
ergonómicos y aspectos relacionados con la producción.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
OBJETIVO GENERAL
Preliminares
La metodología planteada, sintetiza los objetivos específicos, explicados y desarrollados a lo largo de esta presentación.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
METODOLOGÍA
Productos Existentes
Analizar los productos existentes, por medio de un
estudio parcial de mercado especializado en los
productos relacionados, para evaluar las opciones y
los diseños disponibles y establecer restricciones y
ventajas para el proyecto.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Productos Existentes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Productos Existentes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Productos Existentes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Productos Existentes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Productos Existentes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 1: Análisis del mercado
Entorno Interno
Determinar las necesidades de la compañía, a
través de un estudio interno de los procesos,
productos, tipologías gráficas, etc; para
analizar los tiempos y procesos involucrados y
así desarrollar las posibles y alternativas para
la producción de bajos tirajes de unidades.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Es una de las empresas mas grandes en el área gráfica en
Malasia con 3 funciones principales:
DISEÑO
Impresión
IMPRESIÓN
Corte - Troquelado
Grabado
ENTREGA AL CLIENTE
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
PRODUCTOS
Catálogos
Brochures
Tarjetas
Sobres
Flyers
Empaques
Divisores
Reportes
Souvenires
Carpetas
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Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Moldes y dados disponibles en la compañía
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Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
MOLD INVENTORY MR PRINT
Labels
90
Envelopes
57
Dividers
42
Pockets
42
Box / Folder / File
72
200
Others
TOTAL
503
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
MOLDS at MR PRINT
90
200
17.9%
39.8%
Labels
57
11.3%
Envelopes
Dividers
Pockets
8.3%
Box / Folder / File
14.3%
72
8.3%
42
Others
42
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Sistema para sujetar los moldes en la máquina existente
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Actual proceso de corte, para pedidos de bajos volúmenes
Prueba de corte: Tiempo aproximados por figura entre 4 a 7 minutos.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Máquina automáticas disponible
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Entorno Interno
Clientes
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 2: Análisis de la Compañía
Concepción inicial de la idea
Formalizar la idea, basados en una metodología de
diseño conceptual: Brief, PDS, análisis funcional,
etc; para clarificar y traducir las necesidades del
cliente y los operarios y establecer todos los
requerimientos de ingeniería del producto.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
PDS
Fragmento
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
CAJA NEGRA
BLACK BOX
Die Cutting & Embossing Machine
INPUT
OUTPUT
Cut paper
Paper
TO CUT
Waste Paper
Man Power
Operation
Instructions
PAPER
Noise
Lost Energy
Function
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
CAJA NEGRA
BLACK BOX
Die Cutting & Embossing Machine
INPUT
OUTPUT
Embossed paper
Paper
TO
Man Power
Operation
Instructions
Heat
Noise
EMBOSSE
Lost Energy
Lost Material
Function
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
ESTRUCTURA FUNCIONAL
Human Energy
Signal of
Specification
settings.
Signal of
Specification
settings.
1
To set the mold
Settings
5
To contain paper
2
4
Paper cut
To remove
Paper
To convert
Electrical Energy
M. Energy
Wasted Paper
(Cutting or
Embossing)
Vibrations
Heat
3
Human Energy
To apply a force
Signal
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PROYECTO DE GRADO
Product finished
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
MATRIZ MORFOLÓGICA
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
Combinaciones
MATRIZ MORFOLÓGICA
WS 1
WS 2
WS 3
WS 4
WS 5
WS 6
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
Combinación 1
Combinación 2
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
Combinación 3
Combinación 4
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
Combinación 5
Combinación 6
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 3: Diseño Conceptual
Concepción inicial de la idea
EVALUACIÓN
VDI
EVALUCATION PROCESS DURING THE CONCEPTUAL PHASE
Criteria
Percentage %
Mechanical Advantage
Manufacture Process
Costs
Operation facilities
A.
B.
C.
D.
E.
A
B
C
D
E
3
2
3
4
3
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
1
2
3
4
Just tolerable
Appropriate
Good
Very good
100
WS 2
TOTAL Score
0,6
0,2
0,6
0,4
1,2
3
Unsatisfactory
Mechanical Advantage
Manufacture Process
Costs
Operation Facilities
Efficiency and Effectiveness
WS 1
%
0
40
TOTAL
Score
Meaning
20
10
20
10
Efficiency and effectiveness
CRITERIA
Points
2
2
1
3
2
%
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
WS 3
TOTAL Score % TOTAL Score
0,4
0,2
0,2
0,3
0,8
1,9
2
2
3
3
2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
0,4
0,2
0,6
0,3
0,8
2,3
4
3
3
4
4
WS 5
WS
4
CRITERIA
%
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
TOTAL Score
A0,8
B0,3
C0,6
D0,4
E1,6
3,7
4
3
3
4
4
%
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
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PROYECTO DE GRADO
WS 6
TOTAL Score
0,8
0,3
0,6
0,4
1,6
3,7
4
3
3
3
4
%
TOTAL
0,2
0,1
0,2
0,1
0,4
0,8
0,3
0,6
0,3
1,6
3,6
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Concepción inicial de la idea
EVALUACIÓN
TI= Total WS 6/ Total Ideal WS
El TI debe estar entre el
75 y 85%
Criteria
Mechanical Advantage
Manufacture Process
Costs
Operation facilities
Efficiency and effectiveness
TOTAL
IDEAL WS
WS 6
4
4
4
4
4
4
3
3
3
4
20
17
IT= 17/20 = 0.85 = 85%
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
Desarrollar el diseño mecánico y funcional del
producto, de acuerdo a la metodología propuesta
por PAHL y BEITZ en su libro “Engineering
Design”, el análisis de los operarios y sus
actividades y el PDS, para garantizar un buen
desempeño y satisfacer los requerimientos
funcionales y ergonómicos.
La Combinación 6 es la base para el siguiente proceso que considera los aspectos de
ingeniería, usuario, forma, etc.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
PRUEBAS PRELIMINARES
Compresión del papel para determinar la fuerza de corte del sistema
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
PRUEBAS PRELIMINARES
Compresión del papel para determinar la fuerza de grabado del sistema
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Definición de la talla de los rodillos principales según su resistencia
I
real=
27,7 cm^4
I
estándar=
28,5 cm^4
I= Momento de inercia
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Validación de la resistencia del eje propuesto para los rodillos principales.
Mmax= Maximum
Momentum = 138,30 Nm
16,6 mm
SD = Shaft’s Diameter =
28mm
R = Reaction = 8331, 5
N
TS = Tensile Strength =
310 Mpa = 310000000 Pa
MS = Modulus of Section
= 2155 mm^3 = 2,155 x
10^-6 m^3
Mmax / MS = TS / N
N= (TS x MS) / Mmax
N= (310000000 Pa x 2,155 x 10^-6 m^3) / 138,30 Nm
N= 4,83
L= Length = 0,0166 m
N= Security Factor =???
GOOD!
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Validación de la resistencia de la platina del tornillo de potencia
según el factor de seguridad
Dimensiones de la sección transversal de la platina = 0,015525 m x 0,03 m
Mmax / MS = TS / N
Mmax= Maximum Momentum = 213,49 Nm
R = Reaction = 8331, 5 N
N= (TS x MS) / Mmax
N= (205000000 Pa x 4,65 x 10^-6 m^3 ) /213,49 Nm
N= 4,46
VERY GOOD
TS = Tensile Strength = 205 Mpa = 205000000 Pa
MS = Modulus of Section = 4657,5 mm^3 =4,65 x 10^-6 m^3
L= Length = 0,205 m
N= Security Factor =???
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Cálculo del sistema de piñón - engranaje
Primero se hizo una selección acorde a la geometría del producto. Piñón de 45 mm Dp y Engranaje
de 90 mm Dp, acorde a una relación de 2:1.
Luego se calculo el módulo y se buscó en un catálogo el más cercano al encontrado, para
Seleccionar los engranajes más similares con especificaciones estándar.
ENGRANAJE
Z1 = 40 Dp1 = 80 mm
De1 = 84 mm
Daxis1 = 14 mm
PIÑÓN:
Z2 = 20
De2 = 44 mm
Daxis2 = 10 mm
Dp2 = 40 mm
P= π x M
P= π x 2,3684 P= 7,44 mm
CD= (Dp1 +Dp2) /2 CD = (80 mm +40 mm)/2 CD= 60 mm
Tooth’s Foot = 1,25 x M = 1,25 x 2,3684 mm = 2,96 mm
Tooths’ Head = M = 2,3684 mm
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Cálculo del sistema de piñón - engranaje
Velocidad angular del Piñón: 60 rpm
Velocidad angular del Engranaje: 30 rpm
30 rpm x (2π rad/s)/60 rpm = 3,14 rad/s
Velocidad Lineal del sistema
3,14 rad/s x (60,5 mm / 2) = 95 mm/s
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Cálculo del tornillo de potencia
Tornillo propuesto 3/4 – 6 Acme – 2G
Análisis de columna: valor de carga crítica
EULER= Pcr = A Sy (1 – (Q/(4 r^2)))
Pcr = (0,000225 x 205000000) (1-(2,88 x 10^-7/4 x 0,00423^2)
Pcr = 45939,26 N
Carga del sistema 8331,5 N
45939,26 N / 8331,5N = 5,51
GOOD!
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Cálculo del tornillo de potencia
Validación de la fuerza que ejerce la mano
M= F x R x Tan (α + φ)
M= 8331,5 N x 1,847 x 10^-3 m x Tan (4,33° +
19,01°)
M= 5,91 Nm
El Valor de la fuerza para operar el tornillo de potencia
esta dado por:
F = M/Y
Where Y= is the lever’s radius, F= the resulting force and
M= Momentum.
If Y= 0,10 m, F= 5,91 Nm / 0,10 m = 59,1 N = GOOD!
If Y= 0,15 m, F= 5,91 Nm / 0,15 m = 39,4 N = GOOD!
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
CÁLCULOS DE INGENIERÍA
Cálculo del resorte
f= 7,2 π r^3 P (b^2 + h^2)/ b^3 h^3 G
P= Specified Load = 4582, 325 N = 1028, 68 Lb
f= Deformation for an specific Load (P)
G= Modulus of rigidity = 200 Gpa = 29007547,546 PSI
b= Biggest dimension of the rectangular transversal section of the spring.
b= 4,76 mm = 0,187 Inches
h= Smallest dimension of the rectangular transversal section of the spring.
h= 3,175 mm = 0,125 Inches
r= Radius of the spring (Primitive) = 9,5875 mm = 0,377 Inches
El valor de P esta considerando un 10% adicional de la carga
f= 7,2 π r^3 P (b^2 + h^2)/ b^3 h^3 G
f=(7,2 x π x 0,377^3 x 1028, 68 (0,187^2 + 0,125^2))/
0,187^3 x 0,125^3 x 29007547,546
f= 0,170 Inches = 4,325 mm = GOOD!
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
OPERARIOS Y ANÁLISIS ERGONÓMICO
Proceso actual en la compañía
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
OPERARIOS Y ANÁLISIS ERGONÓMICO
Board de referencia para el trabajo de los operarios
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
OPERARIOS Y ANÁLISIS ERGONÓMICO
Selección de la información antropométrica
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
OPERARIOS Y ANÁLISIS ERGONÓMICO
Análisis de la manipulación del producto
CHARACTERISTICS OF COMMON CONTROLS OF OPERATION
CONTROL
Crank
ADVANTAGE
Large forces can be developed.
Desirable limits to control movements.
No effectiveness of operating controls
simultaneously with like controls in an array.
No likelyhood of accidental activaction.
Minimum effort fo the operator.
Large forces can be developed.
Pedal
DISADVANTAGE
No effectiveness as a part of a combine
control.
Minimum effort fo the operator.
Space requirements for location and
operation of control.
No effectiveness as a part of a combine
control.
No effectiveness of operating controls
simultaneously with like controls in an array.
Space requirements for location and
operation of control.
Likelyhood of accidental activaction.
Large forces can be developed.
Lever
Effectiveness of visually identifying
control position.
Effectiveness od coding.
Space requirements for location and
operation of control.
Likelyhood of accidental activaction.
No effectiveness of operating controls
simultaneously with like controls in an array.
Hand Wheel
Large forces can be developed.
Space requirements for location and
operation of control.
Likelyhood of accidental activaction.
No effectiveness of operating controls
simultaneously with like controls in an array.
Desirable limits to control movements.
Knob
Effectiveness of visually identifying
control position.
No large forces can be developed.
Likelyhood of accidental activaction.
Space requirements for location and
operation of control.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Formalización de la idea
OPERARIOS Y ANÁLISIS ERGONÓMICO
Elementos a considerar
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 4: Proceso de Diseño 1
Elementos visuales y forma
Elaborar el diseño formal del producto para
troquelado y grabado, por medio de una
metodología que considere los principios y
conocimientos adquiridos en la línea de énfasis
de formalización, combinando elementos
estéticos y semánticos, para facilitar las tareas
en la compañía en términos de uso, eficiencia
y efectividad entre el usuario y el producto.
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
BOARDS DE DISEÑO
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
BOARDS DE DISEÑO
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
BOARDS DE DISEÑO
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
BOARDS DE DISEÑO
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Referente Formal
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Extracción de formas del referente
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Extracción de colores y texturas
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Exploración Formal
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Exploración Formal
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Exploración Formal
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Primeros Scketches de la idea final
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Síntesis de la forma final
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Síntesis de la forma final
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
ALFABETO VISUAL
Síntesis de la forma final
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
MODELACIÓN 3D
Sub-ensambles
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
MODELACIÓN 3D
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
MODELACIÓN 3D
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
MODELACIÓN 3D
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PROYECTO DE GRADO
PLANOS
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
PLANOS
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Elementos visuales y forma
PLANOS
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 5: Proceso de Diseño 2
Escala 1:2 – Materiales simulados
Fabricar un modelo inicial o preliminar,
aprovechando las facilidades de la universidad
EAFIT, para probar el principio funcional del
producto (troquelado y grabado) y la secuencia de
uso con el operario, que sirvan como punto de
partida para efectuar refinamientos futuros.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Piezas en Control Numérico
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Piezas en Control Numérico
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Proceso de ensamble
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Pintura
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Modelo Terminado
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Secuencia de Uso
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Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
DESEMPEÑO
Corte y Grabado
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Escala 1:2 – Materiales simulados
FABRICACIÓN DEL MODELO
Costos
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
DESCRIPCION
Soporte lateral de madera
MATERIAL CANT COSTO MATERIAL
COSTO MECANIZADO
TOTAL
MDF
2
$32,000.00
$300,000.00
$332,000.00
Aluminio
2
$97,000.00
$300,000.00
$397,000.00
Rodamientos a rotula
n/a
2
$0.00
$103,500.00
$103,500.00
Rodamientos Rigidos
n/a
2
$0.00
$9,300.00
$9,300.00
Pinones
n/a
2
$0.00
$29,500.00
$29,500.00
Acero 1020
4
$10,000.00
$60,000.00
$70,000.00
Aluminio
5
$10,000.00
$75,000.00
$85,000.00
Rodillos pequenos
Acero 1020
10
$20,000.00
$150,000.00
$170,000.00
Dados Superiores
Naylon
2
$16,000.00
$30,000.00
$46,000.00
Tornillos esparragos
Acero
2
$11,700.00
$15,000.00
$26,700.00
HR
2
$4,700.00
$25,000.00
$29,700.00
Arandelas rodillos
Naylon
4
$16,000.00
$60,000.00
$76,000.00
Volantes
Acero
2
$8,000.00
$3,000.00
$11,000.00
Sufrideras
Acero 1020
4
$2,000.00
$32,000.00
$34,000.00
Tornilleria
Bristol
n/a
$0.00
$6,000.00
$6,000.00
Caucho banda
2
$0.00
$40,000.00
$40,000.00
Maquinado Pinon
n/a
1
$0.00
$5,000.00
$5,000.00
Manivela
n/a
1
$20,000.00
$40,000.00
$60,000.00
Acople lateral
Ejes de rodillos
Separadores
Platinas 3/4
Recubrimiento rodillos
TOTAL
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PROYECTO DE GRADO
$1,530,700.00
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
FASE 6: MODELO FUNCIONAL
Reto profesional: aplicacion de conceptos y metodologías aprendidas y el
componente de desarrollo de análisis de ingeniería.
Los conocimientos adquiridos de la industria gráfica durante en análisis interno para
definir los requerimientos de Ingeniería del producto.
El estudio de mercado permitió el conocimiento más amplio en diferentes productos
de troquelado y grabado, determinando que no existe un producto que satisfaga las
necesidades de la compañía.
El uso de las metodologías de diseño conceptual permitieron definir y clarificar la
idea para desarrollar el proyecto.
El análisis funcional y de ingeniería permitió garantizar un buen desempeño del
principio funcional.
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PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
CONCLUSIONES
El uso de metodologías propias de la ingeniería mecánica combinado con las
metodologías propias del diseño de productos son el complemento para lograr un
buen resultado.
Proceso de aprendizaje que se logra aplicando los conocimientos aprendidos
durante el proceso de estudios, reto personal que nos prueba como profesionales y
nos da herramientas para enfrentar el mundo laboral.
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
CONCLUSIONES
Daniela Gómez Montoya – Ingeniería de Diseño de Producto – U. EAFIT – 2008/1
PROYECTO DE GRADO
Diseño de una máquina manual para troquelar y grabar papel
GRACIAS!!!!