Ingeniería electromecánica

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Análisis causa raíz de los modos y efectos de falla más frecuentes en el área de componentes y su incidencia en la cantidad de fallas y horas down en la empresa Confluent Medical Technologies
(2023-01-01) Flores Molina, Francisco Jesús;
Este análisis de proyecto está enfocado en mejorar la eficiencia y confiabilidad de los equipos utilizados en la producción de dispositivos médicos en la empresa Confluent Medical Technologies. A través de un análisis exhaustivo de las causas raíz de las fallas más frecuentes en los equipos críticos, el proyecto tiene como objetivo reducir los tiempos de inactividad y los mantenimientos correctivos en un 20%. La investigación previa identificará los modos de falla más comunes y los equipos con mayores desafíos, lo que permitirá generar estrategias específicas y fundamentadas para abordar estos problemas. Estas estrategias serán implementadas y evaluadas durante un periodo de 4 a 5 meses, y se medirán los resultados a través de indicadores de desempeño meticulosamente diseñados. El enfoque metodológico incluirá técnicas avanzadas de análisis de datos, como el RCM (Mantenimiento centrado en la confiabilidad), el análisis AMFE (Análisis de Modo y Efecto de Falla) y la evaluación de la criticidad. La implementación de estas herramientas permitirá una toma de decisiones informada y orientada a la mejora continua. En última instancia, este proyecto aspira a fortalecer la eficiencia operativa y la calidad de la producción de dispositivos médicos en la empresa, beneficiando tanto a los procesos internos como a la satisfacción del cliente. Los resultados obtenidos y las estrategias desarrolladas serán valiosos para el departamento de mantenimiento y para la empresa en su conjunto, marcando un paso significativo hacia la excelencia en la gestión de equipos y procesos.
Análisis de capacidad para el abastecimiento de agua potable en la Zona Alta de Aguas Zarcas, San Carlos de Alajuela
(Alajuela, Costa Rica, 2022-09-02) Hernández Salazar, Marcos Antonia
La investigación trata sobre el efecto de nuevos desarrollos urbanos y construcciones comerciales, en las condiciones de bombeo y distribución de la Asociación Administradora de Acueductos y Alcantarillados Comunales (ASADA) Aguas Zarcas, y la demanda de agua potable y presión de servicio requerida. Esto tiene el fin de contemplar la obtención del suministro de agua faltante para la Zona Alta de Aguas Zarcas, estimando un desarrollo poblacional de 17 años en el suministro de agua potable. Para el desarrollo de la investigación, se evaluará obtener el recurso hídrico adicional requerido de las siguientes fuentes: 1. De la naciente Estrada, la cual se encuentra a un nivel inferior que la naciente Bejarano, y produce más agua de la captada actualmente, por lo que se necesitaría un diseño del sistema de bombeo, en caso de que la investigación favorezca la toma de agua en este punto. 2. De la perforación (pozo), para la cual se realizará un estudio que venga a determinar si existen mantos acuíferos en los alrededores de la naciente Bejarano, con el fin de obtener el agua faltante requerida. En el caso de que el estudio sea positivo, se ejecutará el diseño del sistema de bombeo. 3. Del Parque Nacional Juan Castro Blanco, dado que la Zona Alta de Aguas Zarcas colinda con este parque, el cual posee mayor altura que la naciente Bejarano, por lo que se evaluará tomar el faltante de agua de esta zona, y en caso de ser necesario se hará el diseño electromecánico.
Análisis de causa raíz y económico para la optimización del almacenamiento refrigerado de válvulas cardíacas de tejido biológico manufacturadas en una empresa de industria médica ubicada en Costa Rica
(2022-06-01) Barboza Rodríguez, Michael Andrés
zona franca de El Coyol de Alajuela, Costa Rica. Esta empresa está dedicada a la manufactura de dispositivos médicos clases 1, 2 y 3. Como parte de los dispositivos clase 3, ensamblados en la planta ubicada en El Coyol de Alajuela, se realiza la producción de válvulas cardíacas para el ser humano usando tejido porcino y bovino, las cuales son construidas mediante un marco de nitinol (material compuesto por níquel y titanio) con tres hojuelas de tejido bovino colocadas en el interior de dicho marco y una cobertura de tejido porcino, que sella la estructura de la válvula. Como parte del diseño del producto, y con el fin de garantizar la integridad de los materiales biológicos utilizados para ensamblar las válvulas, estas tienen que ser almacenadas durante el proceso de manufactura a una temperatura de entre 2 y 8 C, de acuerdo con la especificación de diseño del producto. También, como parte del proceso de manufactura, es necesario utilizar tres tipos de soluciones durante el proceso, las cuales poseen requisitos técnicos de almacenamiento, y dentro de estos la temperatura es uno de ellos, por lo que es de vital importancia mantener las condiciones bajo las cuales fueron diseñadas. Para lograr mantener las válvulas y las soluciones dentro de los requerimientos adecuados, y evitar incidentes de calidad relacionados con las regulaciones de la industria médica, actualmente se utilizan refrigeradoras de una y dos puertas, que se encuentran dentro de los cuartos limpios. Debido al aumento en la demanda de producto para los siguientes años, es relevante que la empresa realice aumentos de capacidad en los procesos actuales, entre estos los espacios de almacenamiento refrigerado de producto y soluciones, impactando lo menos posible los índices de eficiencia energética, espacios disponibles y dentro de los índices financieros proyectados, para garantizar el menor costo requerido para la inversión.
Análisis de las diferentes fuentes energéticas para el proceso de secado de café en la empresa Coope Tarrazú, para el segundo semestre del año 2021 y primero del 2022
(Alajuela, Costa Rica, 2022-09-01) Barrantes Vargas, Juan Elías
En este trabajo se considera la relación de diferentes alternativas de combustible para ser utilizado en calderas para el proceso de secado de café, por lo que se estiman el consumo energético del proceso y el vapor que se requiere para el funcionamiento adecuado de los intercambiadores de calor. Los combustibles tomados en cuenta son los siguientes: biomásicos comerciales y residuos orgánicos, búnker, gas y electricidad. Se realizaron una etapa de conocimiento básico del beneficiado de café y un diagnóstico del sistema de vapor actual. El punto de interés es el proceso de secado de café, donde el grano entra en un rango de humedad aproximado de 30-35% (donde contiene 17.86 kilogramos de agua por fanega) y debe llegarse al 11% (con 6.31 kilogramos de humedad por fanega); para esto se utilizan secadoras giratorias tipo guardiolas, en las cuales entra aire caliente por medio de un ventilador que lo pasa por los intercambiadores de calor, y la temperatura adecuada es de 60-65 ºC. Como parte del diagnóstico se realizó un croquis con las medidas del sistema de vapor y se hizo un análisis termográfico que incluye tuberías, intercambiadoras, calderas y chimeneas; con ello fue posible dimensionar las pérdidas de energía por transferencia de calor debido a estos componentes. En este punto se relacionan las fórmulas teóricas con los valores prácticos, para poder estimar un cálculo de la energía que se pierde por estos motivos. La capacidad máxima de secado, de acuerdo con las guardiolas instaladas, es de 2670 fanegas de café, con un total de 30838.98 kilogramos de agua que debe evaporarse; para un tiempo aproximado de 20 horas de secado se deben extraer 1541.95 kg/h. Esto equivale a extraer 3 862 444.05 kJ/h de energía, para poder secar el café en el tiempo considerado óptimo para el beneficio. Sin embargo, este es un valor que no podría relacionarse directamente con el consumo de combustible de las calderas, porque los verdaderos consumidores de vapor son los intercambiadores, que les transfieren la energía a las guardiolas por medio del aire. La demanda total de energía se estima de la siguiente manera: consumo de vapor de los intercambiadores de 181.44 kg/h para un total de 37 unidades, pérdidas en tuberías y accesorios, pérdidas en retorno de condensado, pérdidas en chimeneas, pérdidas por transferencia de calor en paredes y pérdidas por eficiencia teórica de las calderas. Al considerar los puntos anteriores, se obtiene un total de energía de 24 676 017.33 kJ/h, la cual consume el proceso actualmente de acuerdo con lo calculado, y es el valor de partida para estimar los consumos de combustibles. Se recopila información sobre los diferentes poderes caloríficos de las alternativas biomásicas, los que se encuentran en un rango de 13.80-20.23 MJ/kg para el poder calorífico inferior. Es lo mismo para los derivados del petróleo, el búnker con un poder calorífico de 41.50 MJ/L y el Gas Licuado de Petróleo (GLP) de 48.00 MJ/L; para estas fuentes de energía se identifican los factores de emisión de 3.101 y 1.611 kgCO2/L, y para la electricidad se tiene un factor de 0.0282 kgCO2kWh. Al generar grupos de combustibles por características similares se logra escoger la opción más viable, se relaciona el factor de emisión, indicadores económicos, proyectando los consumos estimados en relación con el comportamiento estimado para las próximas 10 cosechas y los indicadores de consumo de combustible por fanega, sonde se obtiene como mejor propuesta el Grupo 1 (cascarilla de café, cascarilla de coquito y cascarilla de arroz). Según lo anterior, se propone realizar una adaptación en el sistema actual para el uso de quemadores biomásicos, con capacidad de utilizar tres combustibles diferentes. También, modificar el abastecimiento de las tolvas de almacenamiento previo hacia los quemadores y poder utilizar principalmente la cascarilla de café, para lo cual se cuenta con sistemas de distribución y almacenamiento en la cooperativa.
Análisis energético del sistema de vapor de la empresa CIISA
(2021-01-01) Rodríguez Murillo, Esteban
El proyecto se desarrollará en la empresa CIISA; esta empresa se ubica geográficamente en La Ribera de Belén, Heredia, la cual se dedica al comercio de productos cárnicos. La empresa consta de un área total de 50,000 metros cuadrados, y laboran en ella aproximadamente 1,000 empleados. El desarrollo del estudio y su planteamiento se llevarán a cabo durante el segundo cuatrimestre del 2021. La empresa “Centro Internacional de Inversiones S.A.”, abreviadamente se identifica por las siglas C.I.I.S.A. (originalmente se llamó C.A.M.S.A., y luego EL ARREO S.A.). Inició operaciones en el año 1969. En la actualidad, CIISA, establecimiento aprobado número doce, según registro del Ministerio de Agricultura y Ganadería, es una empresa dedicada al sacrificio y deshuese de res y cerdo, tanto para la exportación como para el consumo local. Parte de la producción se empaca al vacío y se distribuye como carne fresca; otra parte, denominada carne industrial, se distribuye como producto congelado y finalmente, una pequeña cantidad, en canal. El estudio consiste en analizar el sistema de vapor, para hacer un diagnóstico del mismo, además de la realización de estudios de ingeniería en el área de sistemas de potencia fluida, con la idea de analizar la eficiencia de los equipos actuales y el sistema en general. El estudio generará una propuesta de mejora, con las recomendaciones técnicas necesarias para garantizar el correcto funcionamiento del sistema de generación y trasiego de vapor de la empresa. El objetivo principal del estudio, es recolectar la información necesaria para generar una serie de indicadores energéticos que ayuden a determinar las principales fuentes de mejora con respecto al sistema de generación y trasiego de vapor de la empresa.
Análisis sobre la operación de la figura SEL y los beneficios aduaneros, económicos y logísticos aplicables a la empresa Corporación Grupo Q Costa Rica, en el área de vehículos nuevos, en el periodo de junio 2020 a noviembre 2020
(Alajuela, Costa Rica, 2021-10-16) Romero Chaves, Jeannette; Segura Porras, Olga; Solera Varela, Sandra
Los Servicios de Logística o SEL como se les conoce generalmente han tomado mucha relevancia en las últimas décadas; la globalización, principal característica del comercio internacional, ha delimitado con el paso del tiempo nuevas necesidades, tendencias, servicios, criterios, mercados y exigencias, que han llevado al sector productivo no solo de Costa Rica, sino a nivel global, a alinear sus gestiones comerciales con base en las reglas del juego que se han ido moldeando y reflejado en procesos aduaneros, de gestión, administración, control y seguimiento; todos abrazados actualmente por la figura SEL. Bajo esta perspectiva, es posible determinar que la industria automotriz, la cual se ha fortalecido y crecido en gran medida también en las últimas décadas, amerita un especial acercamiento a toda la gestión SEL que le permita garantizar la calidad no solo de sus productos, sino también de sus servicios. Siendo Grupo Q Costa Rica un importante miembro en la industria señalada, se convierte en el principal actor del presente proyecto, para moldear sus necesidades a las bondades de SEL, la lectura invita al estudio y análisis de la empresa, así como la propuesta que se le ofrece.
Estudio del beneficio del plan de mantenimiento basado en la confiabilidad RCM con el aporte de un programa de lubricación, en el sistema turbogenerador de una central hidroeléctrica.
(2022-01-01) Badilla Mora, Jason David
El presente proyecto buscó evidenciar el beneficio de un programa de lubricación basado en el análisis de aceite para las centrales hidroeléctricas de Coopelesca R. L. Se desarrolló un programa de lubricación de clase mundial, basado en las normas ASTM y las investigaciones de la compañía experta en aceites Noria Corporation, que identifica los puntos de mejora en las unidades hidráulicas y es base para llevar acabo un análisis de aceite que permita evaluar el estado real del conjunto turbogenerador de cada casa máquina. Para ello, se desarrolló todo el proceso de identificación de equipos críticos y selección de pruebas de aceite, determinación de los límites condicionales para los equipos, estipulación de las frecuencias de muestreo, estandarización del proceso de toma de muestra, guía para la toma de decisiones y el respectivo estudio financiero para respaldar el proyecto ante la Gerencia. A su vez se desarrolla una determinación, mediante estadística y software, del impacto de la implementación del programa de lubricación para la disponibilidad de los equipos, esto representa la oportunidad de ahorro de las pérdidas de producción debido a los paros no programados, basados en el historial de data del último año 2020-2021. El beneficio calculado puede llegar a ser de un 35.74% (± 2.75%) lo que representa una estimación económica de ₡15.508.165,65 (de colones) anuales con la implementación adecuada del programa de lubricación. Los resultado económicos, estadísticos y matemáticos llevados a cabo respaldan el proyecto de forma positiva, porque la inversión del programa de lubricación permite tener más control del estado de los equipos, da herramientas para la toma de decisiones de mantenimiento, reduciendo así la severidad de las fallas y sus costos asociados.
Metodología de Mejora de los Indicadores para el Área de Inventarios en las Empresas Transportes Internacionales Tical y MHE Costa Rica, a Través del Modelado de un sistema de gestión de Activos basado en las Normas INTE/ISO 55000, INTE/ISO 55001 e INTE/ISO 55002
(Alajuela, Costa Rica, 2023-01-18) Vásquez Araya, Mario Emanuel
Este trabajo se centra en la formulación de una metodología innovadora para mejorar los indicadores clave del área de inventarios en las empresas de transporte Transportes Internacionales Tical y MHE en Costa Rica. La estrategia se basa en la implementación de un Sistema de Gestión de Activos, en línea con las normativas internacionales INTE ISO 55000, INTE ISO 55001 e INTE ISO 55002. El objetivo general es establecer un marco estratégico y operativo que siente las bases para una futura implementación completa durante el año 2022. Los objetivos específicos comprenden la definición de requisitos y condiciones para la creación del Sistema de Gestión de Activos, la identificación de indicadores de rendimiento relevantes, la elaboración de un plan piloto mediante la selección de activos críticos, y la propuesta de herramientas técnicas o tecnológicas para optimizar las operaciones de planificación, evaluación y seguimiento del sistema. Este proyecto tiene un enfoque práctico, al seleccionar activos críticos en función de variables como consumo promedio, valor en libros, utilidad generada y tiempo de entrega. Esto permitirá una evaluación concreta del impacto del Sistema de Gestión de Activos en los indicadores económicos asociados. La investigación se lleva a cabo en un contexto de cumplimiento estricto de las normativas internacionales vigentes, garantizando así la calidad y eficiencia del sistema propuesto. Este trabajo proporciona una valiosa contribución al sector del transporte en Costa Rica al ofrecer un enfoque metodológico integral y normativamente alineado para mejorar los indicadores de inventario y, por ende, la eficiencia operativa y la rentabilidad de las empresas involucradas
Metodología de Mejora de los Indicadores para el Área de Inventarios en las Empresas Transportes Internacionales Tical y MHE Costa Rica, a Través del Modelado de un sistema de gestión de Activos basado en las Normas INTE/ISO 55000, INTE/ISO 55001 e INTE/ISO 55002
(Alajuela, Costa Rica, 2023-01-25) Vásquez Araya, Mario Emanuel
Dentro de Grupo Tical se encuentra la empresa MHE Costa Rica, que se especializa en adquirir y proveer equipos de transporte de carga JUNGHEINRICH, así como piezas, repuestos y servicios de mantenimiento. La empresa enfrenta problemas debido a la compra excesiva de repuestos sin un análisis adecuado, lo que ha resultado en un 13% del inventario con rotación superior a 12 meses y un 4% completamente ocioso, acumulando aproximadamente ₡20,000,000 en exceso de inventario. El proyecto propone implementar un sistema de gestión de activos basado en la normativa ISO 55000, ISO 55001 e ISO 55002, con el objetivo de mejorar el manejo de inventarios y generar valor a través de una mejor gestión de los activos. Se identificará el portafolio de activos, se analizarán los requisitos normativos y se desarrollará una metodología de implementación que considere los elementos fundamentales del sistema de gestión de activos: contexto de la organización, liderazgo, planificación, soporte, operación, evaluación del desempeño y mejora. Se ejecutará un plan piloto seleccionando una muestra de activos críticos para evaluar la efectividad del sistema propuesto. Esto permitirá optimizar los procesos de planificación, evaluación, seguimiento y acceso a la información, mejorando el desempeño financiero, la toma de decisiones, la gestión de riesgos, la satisfacción del cliente y la sostenibilidad organizacional. El proyecto se enfocará en los activos tangibles del área de inventarios y servirá como base para futuras implementaciones en otras áreas de la empresa.
Propuesta de desarrollo y aplicación práctica de un modelo de gestión del mantenimiento para la planta potabilizadora del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA) ubicada en Guadalupe, San José.
(2022-01-01) Esquivel Castro, Víctor Julio
El presente proyecto consistió en el desarrollo de un modelo de gestión del mantenimiento en la planta potabilizadora de Guadalupe, San José. La cual pertenece al Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, de ahora en adelante denominado como AyA. El modelo abarcó las etapas de: Evaluación inicial de la planta donde se determinó cuáles eran los factores de gestión que poseen las mayores oportunidades de mejora para el posterior desarrollo de una estrategia. Jerarquización de equipos según su criticidad, esto para brindar una atención correcta a los activos según su importancia en el proceso de producción. Análisis causa-raíz y análisis de modos y efectos de fallos de los equipos críticos para generar planes de mantenimiento que contemplen las necesidades de los activos y permitan reducir los mantenimientos correctivos. Creación de un sistema de gestión de la información que permite un manejo fácil y óptimo de los recursos disponibles. Ejecución de un plan piloto para determinar la eficacia de los planes de mantenimiento elaborados. Desarrollo de un análisis de costos de ciclo de vida en el área de dosificación de polímeros para establecer un método que permita justificar la adquisición de activos. Por último, una propuesta de mantenimiento autónomo, con el fin de promover una cultura colaborativa entre los departamentos de producción y mantenimiento.
Propuesta de un modelo de gestión de la eficiencia energética en la planta potabilizadora del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados en Tres Ríos de Cartago, año 2021
(2021-01-01) Oporta García, Bryan
La presente investigación muestra la planificación energética basada en la norma ISO 50001, en una planta potabilizadora de Acueductos y Alcantarillados, donde se desarrolló una estrategia coherente con la política energética para mejorar la eficiencia energética. En las visitas de revisión energética, realizadas a la planta potabilizadora de Tres Ríos, se determinó un análisis de los criterios de evaluación en dirección al comportamiento de la tendencia de los consumos y usos de la energía, para identificar los principales usos significativos. Asimismo, se desarrolló un plan estructurado que implica cálculos técnicos, análisis económicos y financieros, para mostrar un criterio de priorización de las propuestas energéticas, con el propósito de convencer a la gerencia de invertir dinero para obtener beneficios con retornos de inversión. A su vez, se establece una línea base energética para mostrar una proyección del comportamiento del consumo eléctrico en relación con la producción, con el fin de tener una referencia ante cambios importantes en los patrones de operación de la planta, y ser verificada con los indicadores de desempeño energético para proporcionar una orientación sobre el avance de la implementación del SGEn (Sistema de Gestión de la Energía). En total, se cuenta con cinco oportunidades de mejora, dentro de las cuales tres no requieren inversión inicial, y las otras dos tienen un rango de recuperación de la inversión menor a los tres años y medio, logrando ahorros energéticos anuales xxi en el consumo eléctrico de 95 352.41 kWh/año, y se estiman ahorros que ascienden a los ₡10.463.021,00 (de colones) anuales por la implementación de las propuestas de mejora del desempeño energético.

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