Post on 08-Feb-2021
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MANZANILLO
TSU EN MANTENIMIENTO ÁREA MAQUINARIA PESADA
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO
PREVENTIVO EN CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A:
SEPARADOR CENTRÍFUGO DE SÓLIDOS”
MEMORIA DE ESTADIAS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN
MANTENIMIENTO ÁREA MAQUINARIA PESADA
P R E S E N T A
G U T I E R R E Z G A L V A N D A N Y A
ASESOR EMPRESARIAL ASESOR ACADÉMICO
ING. SERGIO DANIEL ING. MARCELA MONSERRAT
HERNANDEZ ESTRADA NAVARRETE ESCALANTE
MANZANILLO, COL., AGOSTO DE 2019
AGRADECIMIENTOS
En general a mi divinidad y fe católica que al final de cuentas me ha dado fuerza de
voluntad tanto para seguir adelante, así como de estar rodeado de personas que
realmente me aman y quieren un excelente porvenir para mí, tanto en mi vida
personal como en mi vida laboral.
Agradezco a mi familia ya que ellos más que tolerarme y apoyarme en mis
decisiones me han otorgado todo el amor y educación que no cualquier hijo puede
recibir, y principalmente a mis padres Edgar Reynaldo Gutiérrez y XochiQuetzal
Galván. Así como a mis hermanos Gabriela y Edgar por darme los consejos más
sabios para ejercerme de manera adecuada.
También agradezco a mi tío el Ing. Víctor Israel Galván ya que además de darme la
oportunidad de realizar mis prácticas profesionales en la empresa, es un ídolo y
ejemplo a seguir como ingeniero. A su vez, quedo completamente agradecido con el
Ing. Sergio Hernández por brindarme el apoyo y los conocimientos de los
mantenimientos requeridos en los equipos, así como la oportunidad de demostrar
mis capacidades.
Y agradezco a los operadores Aldo Oliver y Jorge Rodríguez de la planta ya que no
solo demuestran día a día de la capacidad de asumir varias responsabilidades, sino
también la humildad de compartir sus conocimientos y sentirse plenos de ello. Al Lic.
Carlos Guerrero más que agradecerle lo felicito ya que tengo un buen aspecto de él
como persona, así como aprendí el concepto de liderazgo y de demostrar que si se
pueden resolver las problemáticas.
Por supuesto, estoy completamente agradecido con mi abuelo Octavio Galván
porque me enseña cosas nuevas fuera de la empresa y sé que siempre podre contar
con su apoyo y amor incondicional. Desde lo más profundo de mi corazón agradezco
fielmente a mi abuelita Aurea María Elena Trujillo Vega† por haberme dado todo el
amor, cariño, educación y sabiduría para forjarme como persona en todo momento y
cada granito de lo que me dio me esforzare por aprovecharlo bien, espero como ser
humano llenarla de orgullo aún.
Además, agradezco a todos los docentes de la Universidad Tecnológica de
Manzanillo por esmerarse en transmitirnos conocimientos aptos para ejecutarlos en
nuestro campo laboral, en esta experiencia en la empresa me consta que cada uno
de los conocimientos que se nos ha dado a los alumnos son de alguna manera
aplicables en los equipos de las empresas.
En especial agradezco a la Ing. Marcela Monserrat Navarrete Escalante por el apoyo
y comprensión mutua en mi desempeño en mi estadía foránea, así como el traspaso
de sus conocimientos y al Ing. Fernando Israel Galván Ramírez porque gracias a sus
clases serias comprendí el verdadero favor que nos estaba haciendo como sus
alumnos y que gracias a sus conocimientos tuve la capacidad de responder o
resolver temáticas de neumática.
Y, por último, pero sin embargo igual de importantes como mi familia, agradezco
fuertemente a David Trejo y a Angelica Torres ya que a pesar de la ocasional
distancia me quieren y apoyan en todo momento, así como la misma paciencia que
me tuvieron en los momentos más difíciles para mí y que, así como ellos desean lo
mejor para mí, yo les deseo a ellos lo espectacular de manera exponencial en lo que
quieran, se propongan o necesiten.
INTRODUCCIÓN
El proyecto otorgado en este periodo de estadías profesionales recauda toda la
información de los equipos de la compañía a fin de tener un orden profesional y
estructural para los cumplimientos eficientes del pilar y departamento de
mantenimiento en la empresa cervecera Tijuana. Mediante esta información, se
implementan rutinas de mantenimiento, promoviendo así un ahorro de tiempo y
costos en las áreas como ventaja. Pero, en este proceso de prácticas, se observa y
desarrolla principalmente en el equipo del Separador Centrifugo de Solidos, ubicado
en el área de filtración y específicamente en el departamento de producción.
Para dar un enfoque panorámico de la solución, las rutinas de mantenimiento se
desarrollaron con base a los programas anuales y semanales de la Cervecería
Cucapá, compañía que está ubicada en la ciudad de Tecate. Los contratiempos,
variaron según a la inspección de detalles o faltantes de componentes de los
equipos, sin embargo, las soluciones aptas se basaron en aprovechamiento de
tiempos disponibles por parte del alumno.
El cumplimiento o el acercamiento a la meta establecida del pilar de manteniendo
puede ser un mejoramiento continuo o que puede determinarse hasta en periodos
anuales, no obstante, con el plan de mantenimiento preventivo establecido permite a
los operadores o figuras representativas de mantenimiento a utilizar de manera
adecuada y así, tener una disponibilidad factible del equipo y los recursos para el
mismo.
RESUMEN
El presente documento tiene como finalidad principal el diseño e implementación de
un plan de mantenimiento preventivo para la Cervecería Tijuana. Como estrategia, se
realizará el plan a base de uno ya estipulado en la cervecería Cucapá (planta
hermana situada en la ciudad de Tecate). Las fases para alcanzar el objetivo se
dividen desde la evaluación de equipos críticos de la planta hasta el análisis de las
condiciones de estándares del mantenimiento con base al cuestionario Craft OS. El
Craft OS, son cuestionarios que determinan el nivel de calidad y cumplimiento de los
estándares requeridos dentro del área de mantenimiento de toda la compañía.
El análisis de los equipos consiste en identificar cada uno de los equipos junto con
sus componentes para determinar el subsistema con el que trabaja cada uno y así ir
otorgando estructura y orden al plan de mantenimiento. De tal manera, que se irán
programando las rutinas de mantenimiento a realizar en caso de un paro de
producción para reparaciones preventivas o incluso correctivas por parte de los
técnicos de mantenimiento de la planta.
Por otro lado, el enfoque que se dará de forma especializada en este proceso será
en el conocimiento de los parámetros, componentes y reparaciones del separador
centrífugo de la planta. El separador centrífugo, se encarga precisamente de la
separación de los sólidos sobrantes de la cerveza cuando esta pasa por el proceso
de fermentación. Como parte de la operación e intervención de reparaciones, se
debe comprender el funcionamiento del equipo para determinar si está trabajando
para lo que fue diseñado. Y así, poder identificar finalmente que arreglos pueden
prevenirse para el correcto funcionamiento o qué se debe de hacer en caso de un
paro del equipo inesperado.
INDICE
AGRADECIMIENTOS .............................................................................. III
INTRODUCCIÓN ....................................................................................... V
RESUMEN ................................................................................................ VI
CAPÍTULO 1 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..................... 13
1.1 Planteamiento del problema ......................................................................... 14
1.2 Objetivos ..........................................................................................................
1.2.1 Objetivos generales ........................................................................................
1.2.2 Objetivos específicos .................................................................................. 15
1.3 Estrategias ...........................................................................................................
1.3 Metas ........................................................................................................... 16
1.4 Justificación del proyecto .................................................................................
1.6 ¿Cómo y cuándo se realizó? ................................................................................
1.7 Limitaciones y alcances .................................................................................... 17
CAPÍTULO 2 DATOS GENERALES DE LA EMPRESA ....................... 18
2.1 Razón social ..................................................................................................... 19
2.2 Ubicación ..............................................................................................................
2.3 Giro................................................................................................................... 20
2.4 Visión....................................................................................................................
2.5 Misión ...................................................................................................................
2.6 Organigrama ........................................................................................................
2.7 Políticas ............................................................................................................ 21
2.8 Metodologías .................................................................................................... 22
2.9 Productos ......................................................................................................... 23
2.10 Premios ..............................................................................................................
CAPÍTULO 3 MARCO TEÓRICO ........................................................... 25
3.1 Plan de mantenimiento ..................................................................................... 26
3.1.1 Mantenimiento ............................................................................................... 27
3.1.2 Mantenimiento preventivo ............................................................................. 27
3.1.3 Mantenimiento correctivo .............................................................................. 28
3.2 Separador centrifugo ............................................................................................
3.2.1 Aplicaciones ......................................................................................................
3.2.2 Principio de funcionamiento .......................................................................... 29
3.2.3 Centrífugas tipo disco .................................................................................... 30
3.3 Conformación de material del equipo ...................................................................
3.3.1 Acero inoxidable ................................................................................................
3.4 Tipos de desgaste ............................................................................................ 31
3.4.1 Oxidación ..........................................................................................................
3.4.2 Corrosión ...........................................................................................................
3.4.3 Erosión .......................................................................................................... 32
3.4.5 Cavitación ..........................................................................................................
3.5 Sistema eléctrico .............................................................................................. 33
3.5.1 Motor .................................................................................................................
3.6 Sistema mecánico ............................................................................................ 34
3.6.1 Transmisión .......................................................................................................
3.6.3 Bomba centrífuga .......................................................................................... 35
3.7 Sistema neumático ........................................................................................... 36
3.7.1 Compresor de aire .............................................................................................
3.7.2 Compresor tipo scroll ..................................................................................... 37
CAPITULO 4 DESARROLLO DEL PROYECTO DE ESTADÍAS .......... 38
4.1 Análisis de craft os ........................................................................................... 39
4.2 Estructura de rutina de mantenimiento .................................................................
4.3 Equipos críticos ................................................................................................ 41
4.3.1 Cálculo de criticidad ...................................................................................... 42
4.4 Programa de mantenimiento semanal .............................................................. 43
4.5 Estructura de separador centrífugo ......................................................................
4.6 Funcionamiento electroneumático .................................................................... 46
4.7 Operación del equipo ....................................................................................... 48
4.8 Panel de control ............................................................................................... 49
4.8.1 Procedimiento de operación .......................................................................... 50
4.8.2 Alarmas y advertencias ................................................................................. 51
4.9 Procedimiento de C.I.P. .................................................................................... 53
4.10 Mantenimiento ................................................................................................ 54
4.10.1 Mantenimiento preventivo: .......................................................................... 55
4.10.2 Cambio de aceite.............................................................................................
4.10.3 Cambio de componentes .................................................................................
4.10.4 Transmisión ................................................................................................. 56
4.10.5 Motor ........................................................................................................... 57
4.10.6 Procedimiento de inspección de rodamientos ............................................. 58
4.10.7 Procedimiento de desmontaje de rodamiento ............................................. 60
4.10.8 Cambio de sello de tapa .............................................................................. 63
4.10.9 Electroválvulas............................................................................................. 64
4.11 Mantenimiento correctivo ............................................................................... 66
4.11.1 Herramientas especiales del equipo................................................................
CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES ............................................................. 68
5.1 Resultados ....................................................................................................... 69
5.2 Trabajos futuros ...................................................................................................
5.3 Recomendaciones ............................................................................................ 70
ANEXOS .................................................................................................. 71
BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 81
TABLA DE FIGURAS
Fig. 1. Ubicación geográfica y local de la compañía. ................................................ 19
Fig. 2. Esquema de la técnica 5s. ............................................................................ 22
Fig. 3. Partes básicas del tazón del separador centrifugo. ........................................ 29
Fig. 4. Ejemplar de tornillo en oxidación. ................................................................... 31
Fig. 5. Ejemplar de puente en corrosión por presencia del agua. ............................. 32
Fig. 6. Ejemplar de pieza en erosión. ............................................................................
Fig. 7. Ejemplar de ventilador de álabes de bomba centrifuga. ................................. 33
Fig. 8. Partes de motor eléctrico. ...................................................................................
Fig. 9. Esquema de transmisión tipo correa. ............................................................. 34
Fig. 10. Esquema y perspectiva de una bomba centrifuga. ....................................... 35
Fig. 11. Esquema de espirales de un scroll. .............................................................. 37
Fig. 12. Panorama general de separador centrífugo. ................................................ 43
Fig. 13. Conjunto de transmisión y tazón de separador centrífugo. .......................... 44
Fig. 14. Conjunto de bomba, reductor e impulsor de los residuos (solidos) del equipo.
Fig. 15. Sensor de flujo por unidad de hectolitros. .................................................... 45
Fig. 16. Sensor de turbidez. ..........................................................................................
Fig. 17. Electroválvulas 3/2 NC y regulador de presión. ............................................ 46
Fig. 18. Actuador neumático de salida del producto. ................................................. 46
Fig. 19. Válvula de presión constante............................................................................
Fig. 20. Identificación simbológica de válvula selectora función “O”. ........................ 47
Fig. 21. Conjunto electro neumático con unidad de mantenimiento. .............................
Fig. 22. Ejemplo de conexión de componentes. ........................................................ 48
Fig. 23. Bomba centrífuga. ........................................................................................ 49
Fig. 24. Ejemplo de exposición de advertencia durante el proceso. .......................... 51
Fig. 25. Ejemplar de advertencias de proceso en separador centrifugo. ................... 52
Fig. 26. Simbología de existencia nula de alarmas o mensajería. .................................
Fig. 27. Simbología de confirmación para resolución de errores. ..................................
file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240691file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240692file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240693file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240694file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240695file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240696file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240697file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240698file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240699file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240700file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240701file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240702file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240703file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240704file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240705file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240706file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240707file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240708file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240709file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240710file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240711file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240712file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240713file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240714file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240715file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240716file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240717
Fig. 28. Indicador de nivel de aceite de transmisión. ................................................. 54
Fig. 29. Inspección de vibraciones en el equipo. ....................................................... 54
Fig. 30. Inspección de ruidos en el equipo. ...................................................................
Fig. 32. Instalación de correa. .......................................................................................
Fig. 33. Limpieza previa del equipo. ..............................................................................
Fig. 34. Observación de anomalías en el equipo. .........................................................
Fig. 35. Recubrimiento del equipo. ................................................................................
Fig. 36. Lavado de rodamientos. ...................................................................................
Fig. 37. Aplicación de extracción. ..................................................................................
Fig. 38. Aplicación de giro con extractor........................................................................
Fig. 39. Utilización de botador en interior de aro. ..........................................................
Fig. 40. Desprendimiento de rodamiento mediante botador de segmento. ............... 62
Fig. 41. Extracción de rodamiento. ................................................................................
Fig. 42. Retiro de tornillería. ...................................................................................... 63
Fig. 43. Levantamiento de cáncamos de bomba. ..........................................................
Fig. 44. Aplicación de empaque nuevo...................................................................... 63
Fig. 45. Extracción de sello desgastado. .......................................................................
Fig. 46. Extracción de tornillería en electroválvula. .......................................................
Fig. 47. Sustitución de vástago de electroválvula. ..................................................... 64
Fig. 48. Aplicación de desengrasante en vástago de electroválvula. ............................
Fig. 49. Componentes de una electroválvula. ........................................................... 65
file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240718file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240719file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240720file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240721file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240722file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240723file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240724file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240725file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240726file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240727file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240728file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240729file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240730file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240731file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240732file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240733file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240734file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240735file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240736file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240737file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240738
TABLA DE ANEXOS
Anexo A. Craft os del pilar de mantenimiento. .......................................................... 71
Anexo B. Orden de trabajo en mantenimiento preventivo. ....................................... 72
Anexo C. Diagrama electroneumático desarrollado de separador centrífugo. .......... 73
Anexo D. Tabla de refacciones de GEA y refacciones estándar. .............................. 74
Anexo E. Programa de mantenimiento semanal de la planta Tecate (Cucapá). ....... 75
Anexo F. Tabla de iconos de la pantalla del separador centrífugo. ........................... 76
Anexo G. Simbología de conexión y desconexión del proceso. ................................ 77
Anexo H. Código de colores de líquidos en tubería del equipo. ....................................
Anexo I. Tabla comparativa de cálculo de criticidad de molienda, cocimiento,
fermentación y filtración............................................................................................. 78
Anexo J. Plan de mantenimiento preventivo final de componentes críticos enfocado
en: separador centrifugo............................................................................................ 79
CAPÍTULO 1 __________________________________________________________________________________
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
14
1.1 Planteamiento del problema
La Cervecería Tijuana y la Cervecería Cucapá tienen grandes rasgos que los hacen
únicos en cuanto a nivel de producción y tamaño estructural. La concentración de
inversión y presupuestos está más enfocada a la planta de Cucapá, dejando a la
planta de Tijuana debajo de ciertas expectativas. Los mantenimientos aplicados en la
planta Tijuana se basan en su mayoría en correctivos, llegando a la necesidad de
realizar subcontrataciones para que personal correctivo otorgue las reparaciones a
las maquinas. A su vez, son pocos los manuales que existen en la planta para la
intervención de estos. Dejando a la Cervecería Tijuana con una carencia importante
que es contener rutinas de mantenimiento propias para el trabajo continuo y
adecuado de la producción.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivos generales
• Implementar un programa de mantenimiento que soporte a los operadores
para asegurar la disponibilidad de los equipos y evitar reparaciones o
intervenciones durante la producción.
• Cumplir con el periodo de estadías profesionales en la empresa a fin de
fortalecer conocimientos empíricos del estudiante.
• Apoyar a las necesidades que requiera la empresa en el departamento de
mantenimiento.
• Desarrollar un manual que plasme los procedimientos de operación y rutinas
de mantenimientos considerando partes-refacciones para las intervenciones
de mantenimiento y/o reparación en un equipo en específico, el cual será el
del Separador Centrifugo de Sólidos.
1.2.2 Objetivos específicos
o Obtener la operación eficiente y una apta disponibilidad de la máquina.
o Otorgar mantenimientos con la calidad idónea para la misma.
o Aplicación de mantenimiento autónomo por parte de los operadores de la
planta.
o Evitar gastos y contratiempos mediante la implementación del diseño del plan
de mantenimiento preventivo.
o Cumplir con los establecimientos del formato Craft OS a fin de aumentar el
nivel de calidad en el área de mantenimiento.
o Determinar los equipos críticos para promover mantenimiento idóneo.
o Evitar o disminuir paros de producción por mantenimientos correctivos.
1.3 Estrategias
La estrategia a implementar se inclina en realizar una tabla de datos donde se dará
el formato del plan general de mantenimiento, basándose en el plan que esta
estructurado en la planta Cucapá. Teniendo en cuenta por supuesto la identificación
de cada área, sistema, subsistema, equipo y componente de todas las máquinas de
la planta. Y a su vez ir conociendo los funcionamientos y componentes del Separador
Centrifugo.
1.3 Metas
La meta principal para este transcurso de estadía es la de implementar el plan de
mantenimiento general preventivo para el uso de los operadores-cerveceros en la
planta Tijuana y tener claro los requerimientos necesarios de operación del
Separador Centrifugo.
1.4 Justificación del proyecto
El presente proyecto se realiza con el fin de otorgar un gran beneficio para el
personal operativo de las áreas de producción y mantenimiento de la planta, ya que
un plan de mantenimiento no solo brinda un orden de reparaciones a los equipos por
tiempos, incluso para la empresa será fructífero el evitar gastos de innecesarios por
reparaciones fuera de programa o imprevistos de mantenimiento exteriores que
incrementen el costo del mantenimiento de los equipos. Aparte, al aumentar la
calidad de mantenimiento y del producto en la empresa, se completan los requisitos
Craft OS para que la cerveza suba de nivel en cuanto a desempeño cervecero con
inocuidad. Además, el presente proyecto es una oportunidad para demostrar la
calidad de un practicante por parte de la Universidad Tecnológica de Manzanillo.
1.6 ¿Cómo y cuándo se realizó?
Las fases en las que se dividen la estancia son las siguientes:
1) Diseño de mantenimiento. Y creación de planes de mantenimiento preventivo (inexistentes) tanto en la planta Tijuana como de Cucapá.
2) Evaluación de criticidad de los equipos.
3) Caracterización mínima del refaccionamiento y su clasificación por criticidad y movimientos de stock.
4) Rutinas de seguimiento en piso a los técnicos.
5) Efectividad de la operación autónoma de Tijuana.
6) Cumplimiento al cuestionario Craft OS.
1.7 Limitaciones y alcances
El presente proyecto abarcara solo y únicamente las instalaciones de la Cervecería
Tijuana con propósito de mejorar la misma. La durabilidad del proyecto se pretende
finalizar antes del periodo de estadías. Y la aplicación del plan de mantenimiento
preventivo se presente implementarlo lo más pronto posible.
CAPÍTULO 2
__________________________________________________________
DATOS GENERALES DE LA EMPRESA
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN
CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A: SEPARADOR CENTRÍFUGO DE
SÓLIDOS
19
2.1 Razón social
El nombre fiscal de ambas plantas está registrado como “Artesanas de Malta y
Cebada S. de R.L. de C.V.” Siendo el nombre comercial de la planta de Tijuana como
“Cervecería Tijuana” y el de Tecate como “Cervecería Cucapá”.
2.2 Ubicación
La ubicación de la empresa se encuentra en el norte de Baja California, en la ciudad
de Tijuana por el Boulevard Fundadores con número de local 2951(como se destaca
en la Fig. 1), con código postal 22040. Con referencia a 2.7km del centro de Tijuana.
Fig. 1. Ubicación geográfica y local de la compañía.
.
2.3 Giro
Esta es una empresa que pertenece al ramo de alimentos y bebidas siendo su
actividad principal la elaboración de cerveza artesanal de consumo nacional e
internacional.
2.4 Visión
El objetivo es crear la oferta más innovadora de cerveza artesanal y especial y
llevarla a los consumidores en todos los mercados.
2.5 Misión
Su objetivo es hacer productos, servicios y tecnologías que reúnan a las personas
para celebrar y compartir grandes momentos ofreciendo al mundo lo inimaginable.
2.6 Organigrama
A continuación, se representa un diagrama jerárquico de la planta Tijuana. Siendo
dos gerentes distintos para cada planta y un jefe de mantenimiento por ambas
plantas. El practicante tiene como soporte y a su vez mandato a los cerveceros como
figuras representativas de mantenimiento en la Cervecería Tijuana.
2.7 Políticas
Las políticas que aplican y respetan ambas plantas son las siguientes:
• Política de Salud Ocupacional y Seguridad de AB InBev, la cual se basa
en la prevención de accidentes, daños y enfermedades laborales en las
operaciones de la planta.
Gerente de Planta:
Ing. Efraín Salgado Valenzuela.
Gerente de Producción (Cucapá):
Ing. Víctor Israel Galván
Trujillo
Gerente de Producción
(Cucapá):
Ing. Víctor Israel Galván Trujillo
Jefe de Mantenimiento:
Ing. Sergio Daniel
Hernández Estrada
Gerente de Producción (Tijuana):
Lic. Carlos Alejandro
Guerrero García
Cervecero:
Tec. Jorge Rodríguez Tostado
Cervecero:
Tec. Aldo Moisés Oliver González
Practicante:
Danya Gutiérrez Galván
• Política de Medio Ambiente de AB InBev, en esta se trabaja con el
compromiso total y la participación activa de todos los líderes y empleados de
la compañía alrededor del mundo con el fin de obtener el nivel más alto de
desempeño en el ámbito del Medio Ambiente.
2.8 Metodologías
Como estrategia para poder trabajar en un orden idóneo, la empresa implementa la
técnica de las 5S (Fig. 2). La cual son una serie de actividades que se desarrollan
con el objetivo de crear condiciones de trabajo que permitan la ejecución de labores
de forma organizada, ordenada y limpia.
Fig. 2. Esquema de la técnica 5s.
.
2.9 Productos
Las marcas más destacadas en producto cervecero son “Tijuana Güera”, “Tijuana
Morena”, “Tijuana Xolos” y “Tijuana Light”. Mientras que la Cervecería Cucapá tiene
más ejemplares como “La Migra”, “”Honey”, “Border”, etc. Llegando a distribuir no
solo botellas, sino también barriles de 20, 30 y 60 litros.
2.10 Premios
1. Bronce CERVEZA MEXICO 2014-Cerveceria Mexicali Oscura- Cervecería
Mexicana: Cervezas Lager Oscuras.
2. Bronce CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Ipa- Cervecería
Mexicana: Cervezas Ipa.
3. Plata CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Ámbar Ale-
Cervecería Mexicana: Cervezas Ale y Brown Ale Americanas.
4. Oro CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Hefewizen-
Cervecería Mexicana: Cervezas de Trigo.
5. Plata CERVEZA MEXICO 2015- Cerveza Día de los Muertos Porter-
Cervecería Mexicana: Cervezas Porter.
6. Bronce CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Mexicali: Cervezas Lager
Internacionales.
7. Bronce CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Tijuana: Cervezas Lager
Alemanas.
8. Plata CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Bocanegra: Cervezas Lager
Alemanas.
9. Plata CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Mexicali: Cervezas de Trigo
Alemanas.
CAPÍTULO 3
__________________________________________________________
MARCO TEÓRICO
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN
CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A: SEPARADOR CENTRÍFUGO DE
SÓLIDOS
26
3.1 Plan de mantenimiento
Un plan de mantenimiento es el conjunto de tareas preventivas a realizar en una
instalación para cumplir finalidades de disponibilidad fiabilidad, coste y con el objetivo
final de aumentar al máximo posible la vida útil de la instalación. Existen al menos
tres formas de elaborar un plan de mantenimiento, es decir, determinar el conjunto
de tareas preventivas a llevar a cabo en la instalación: basarse en las
recomendaciones de los fabricantes, utilizar protocolos genéricos o emplear en un
análisis de fallos potenciales. (Garrido, 2012)
Como tal, la planta se basa en conocimientos empíricos para poder darle solución a
las problemáticas relacionadas con los equipos. Sin embargo, al no dominar los
operadores tópicos como principios de neumática o mecánica, tienen la necesidad de
recurrir a los escasos manuales que tienen de los equipos. Siendo al final de
cuentas una ventaja el contar con los manuales de fabricación.
Las fases para elaborar un buen plan de mantenimiento basado en instrucciones de
fabricantes son las siguientes:
1) Elaboración del listado de sistemas que componen la planta.
2) Determinación del formato homogenizado a emplear.
3) Identificación de todos los equipos que constituye cada sistema.
4) Acopio de manuales de operación y mantenimiento de los equipos.
5) Análisis de los manuales y extracción de las tareas de mantenimiento y las
frecuencias de realización.
6) Aportaciones de los técnicos de mantenimiento de planta.
7) Determinación del mantenimiento legal e inclusión en el plan de las tareas que
se desprenden de la normativa legal de aplicación.
8) Determinación de la especialidad de cada tarea
9) Recopilación del plan obtenido
Además del conocimiento de las fases para implementar un plan de mantenimiento,
previamente, se deben conocer los siguientes conceptos:
3.1.1 Mantenimiento
El mantenimiento es el conjunto de acciones y/o intervenciones que se llevan a cabo
en un equipo de trabajo para conservarlo en condiciones óptimas de productividad y
seguridad.
3.1.2 Mantenimiento preventivo
Consiste en programar la intervención de un mantenimiento de manera preventiva
para evitar se presente una anormalidad o fallo de un equipo. Teniendo en cuenta
rutinas de: inspección, lubricación, mantenimiento mandatorio para cambio de
refacciones y seguimiento a condiciones de vibración, temperatura o ruido en
componentes que permiten predecir fallos.
3.1.3 Mantenimiento correctivo
Las intervenciones que se hacen en la máquina o instalación cuando ya se ha
materializado la avería. Se sustituye la pieza estropeada para después devolver la
máquina a su estado operativo habitual. (Masip)
3.2 Separador centrifugo
El separador centrífugo es una máquina en la que dos líquidos de diferentes
densidades están separados entre sí, y los sólidos también pueden separarse al
mismo tiempo. (Longde)
Existen tres tipos de separaciones:
1) Separación Sólido-Líquido
2) Separación Líquido-Líquido
3) Separación Líquido-Líquido-Sólido
La cervecería en este caso implementa la separación sólido-líquido.
3.2.1 Aplicaciones
• Se puede utilizar para la industria alimentaria, por ejemplo, la clarificación de
la leche, la clarificación del jugo de fruta (se saca carne sólida), la purificación
de la salsa de soja y el vino de arroz y la escoria de las bebidas de té.
• Podría ser utilizado para aclarar todo tipo de combustible y aceite lubricante,
eliminando la humedad e impurezas.
3.2.2 Principio de funcionamiento
Los materiales se transmiten a las partes del núcleo del separador centrífugo, el
interior del tambor, bajo la fuerte fuerza centrífuga, el líquido mezclado pasa a través
de los intervalos de los discos. El agujero central es la interfaz, el líquido de mayor
densidad (fase pesada) se mueve hacia fuera a lo largo de los discos, los residuos
gruesos se acumulan en el área de sedimento, el líquido de densidad de luz ligera se
mueve hacia adentro y hacia arriba a lo largo de los discos. En la Fig. 3 se
ejemplifica la estructura interna del tazón.
Existen variedades de centrifugas, el separador centrífugo consiste en el siguiente
tipo:
1. Tubo de Alimentación 2. Cámara de Entrada 3. Salida 4. Cámara Anular 5. Conductos de Alimentación 6. Taladro 7. Cámara 8. Taladro 9. Pila de discos 10. Entrada de Flujo Suave 11. Canales Crecientes.
Fig. 3. Partes básicas del tazón del separador centrifugo.
3.2.3 Centrífugas tipo disco
Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentación toma
lugar en dirección radial en el espacio entre los conos adyacentes. La centrífuga tipo
disco usualmente opera en forma continua. Estas centrífugas son usadas para
separación de líquidos en los cuales el sólido o componentes inmiscibles que están
en bajas concentraciones. Son usadas para la purificación de aceites combustibles,
para el aprovechamiento de aceites usados de motores, y para refinación de aceites
vegetales. (Ramonma, 2016)
3.3 Conformación de material del equipo
3.3.1 Acero inoxidable
El cromo, en proporciones superiores al 12%, comunica al acero la propiedad de ser
resistente a la corrosión y, por tanto, da lugar a los aceros llamados inoxidables. El
níquel también comunica al acero esta propiedad. (Suarez, 1961)
Por ende, al centrifugar el producto, con el tiempo se contemplan las corrosiones. De
modo que las líneas o tuberías donde fluye la cerveza son de acero inoxidable
precisamente para prolongar la disponibilidad del equipo.
3.4 Tipos de desgaste
➢ 3.4.1 Oxidación
Es el proceso de descarburación de un metal (perdida de carbono), en la Fig. 4
se aprecia este tipo de desgaste.
➢ 3.4.2 Corrosión
Es un efecto destructor muy perjudicial en el que el oxígeno ataca al hierro en
presencia de aire húmedo, para que haya corrosión deben existir conjuntamente
dos elementos, oxígeno y agua, tal como se muestra en la Fig. 5 (Suarez, 1961)
Fig. 4. Ejemplar de tornillo en oxidación.
.
➢ 3.4.3 Erosión
Ocurre cuando partículas en movimiento chocan con las superficies que las
rodean. En la Fig. 6 se observa este comportamiento.
➢ 3.4.5 Cavitación
Es la explosión de las burbujas acumuladas debido a altas temperaturas y
presiones en los metales. Esto particularmente provoca roturas similares a los
alabes de una bomba centrifuga (Fig. 7). (Río)
Fig. 5. Ejemplar de puente en corrosión por presencia del agua.
Fig. 6. Ejemplar de pieza en erosión.
3.5 Sistema eléctrico
3.5.1 Motor
Es aquel que transforma la energía eléctrica en mecánica. La acción se desarrolla
introduciendo una corriente en la máquina por medio de una fuerza externa, que
interacciona con el campo produciendo un movimiento de la máquina aparece
entonces una f.e.m. inducida que se opone a la corriente y que por ello se denomina
fuerza contra electromotriz. En la Fig. 8 se contemplan las partes básicas de un
motor eléctrico. (Contreras Villamizar & Sánchez Rodríguez, 21)
Fig. 8. Partes de motor eléctrico.
Fig. 7. Ejemplar de ventilador de álabes de bomba centrifuga.
3.6 Sistema mecánico
3.6.1 Transmisión
Para el movimiento, y la variación de la velocidad del separador centrifugo. El equipo
cuenta con una transmisión de correa (Fig.9).
Fig. 9. Esquema de transmisión tipo correa.
3.6.2 Características de la transmisión por correa
El principio en el que se fundamentan estas transmisiones es muy sencillo, ya que
una correa no es otra cosa que una cinta sin fin, que pasa por dos poleas fijas cada
una a un eje. Si uno de los ejes gira y la correa se encuentra lo bastante tensa o
apretada contra las poleas, el rozamiento es grande, y en lugar de deslizarse la polea
sola, arrastra a la correa en su movimiento; a su vez y por la misma causa, la correa
arrastra al segundo eje, obteniendose de esta manera un acoplamiento, no rigido,
entre ambos ejes. (Suarez, 1961)
3.6.3 Bomba centrífuga
La bomba centrifuga es una maquina hidráulica compuesta en esencia por un
impulsor con alabes, que accionado desde el exterior transmite al liquido la energía
necesaria para obtener una presión determinada. El cuerpo de bomba o voluta recibe
el líquido salido del impulsor y por su construcción especial transforma su energía
cinética en presión, dirigiéndolo al mismo tiempo hacia el exterior por la tubuladura
de descarga. (Datos Técnicos de Hidraulica: Bombas). En la Fig. 10 se esquematiza
la conformacion de una bomba centrifuga.
Fig. 10. Esquema y perspectiva de una bomba centrifuga.
3.7 Sistema neumático
Se puede definir la neumática como la técnica de aplicación y utilización racional del
aire comprimido. Para el tratamiento de la información y órganos de mando es
preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el aire comprimido de forma
preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las
funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo de aire comprimido.
(Carrobles Hueso & Rodríguez García, 2000)
Las válvulas, en términos generales, tienen las siguientes misiones:
− Mandar o regular la puesta en marcha de un circuito, o pararlo.
− Regular presión.
− Regular caudal.
− Dirigir el aire comprimido en la dirección que previamente se haya establecido.
Por consiguiente, se debe de dominar el conocimiento del concepto de presión, el cual se denomina como la fuerza aplicada por unidad de superficie y a su vez, se deben conocer las siguientes unidades:
Bares: Unidad de presión equivalente a un millón de barias. PSI: Unidad de presión cuyo valor equivale a 1 libra por pulgada cuadrada.
3.7.1 Compresor de aire
Un compresor de aire es una máquina diseñada para tomar el aire del ambiente (o
gas, dependiendo del uso que se le quiera dar) almacenarlo y comprimirlo dentro de
un tanque llamado calderín y con ese aire, darles potencia a otras herramientas
neumáticas. (Ollarves, 2017)
En el departamento de fuerza motriz de la planta, el compresor que se utiliza para
suministrar el aire es del tipo scroll.
3.7.2 Compresor tipo scroll
Es un rotor en forma de espiral, excéntrico respecto al árbol del motor y que rueda
sobre la superficie del estator, que en lugar de ser circular también tiene forma de
espiral, en este caso concéntrica respecto al árbol motor (Fig 11) . La espiral del rotor
no gira solidariamente con éste, sino que se traslada con él de forma paralela a sí
misma. (Renedo)
Fig. 11. Esquema de espirales de un scroll.
CAPITULO 4
__________________________________________________________
DESARROLLO DEL PROYECTO DE ESTADÍA
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN
CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A: SEPARADOR CENTRÍFUGO DE
SÓLIDOS
39
4.1 Análisis de craft os
En muchas empresas con cualquier clase de giro o en su mayoría maquiladoras. Se
conllevan lo que son los pilares de la calidad. En la cervecería existe el pilar de
mantenimiento, donde esta tiene su formato Craft OS, el cual es un enlistado de
acciones donde se cuestiona si la cervecería cumple con las gestiones de
mantenimiento aptas para la mejora o aumento de nivel de la empresa cervecera.
(Véase Anexo A)
4.2 Estructura de rutina de mantenimiento
La estructura de la rutina se desarrollará con software de hojas de cálculo (Excel), ya
que actualmente y en su mayoría las empresas no disponen de softwares de
mantenimiento donde les genere órdenes de mantenimiento automatizadas. Las
órdenes de trabajo en la planta son en formatos computarizados mas no
automatizados. (Véase Anexo B)
Las secciones que se implementarán para el desarrollo del plan son las siguientes:
1. Sistema: Citando una maquina en específico del área.
2. Subsistemas: Los sistemas que otorguen el funcionamiento en concreto
(mecánico, eléctrico, neumático, etc.)
3. Equipo: Representa la parte en particular del sistema.
4. Componentes: Como indica el concepto, son los componentes o las piezas
que conforma el equipo.
5. Rutina de Mantenimiento: Son las acciones a implementar para que los
operadores conlleven tareas de mantenimiento preventivo.
A su vez, para que el plan de mantenimiento tenga una estructura idónea, se dividirá por áreas.
1) Departamento de Elaboración:
➢ Área de Cocimiento
• Sistema de transporte de materia prima (Molienda)
• Sistema de Maceración (Macerador)
• Sistema de Filtración (Lauter)
• Sistema de Kettle-Whirpool (Olla de Cocimiento-Whirpool)
➢ Área de Fermentación
• Sistema de Enfriamiento de Mosto
• Tanques de Fermentación
➢ Área de Filtración
• Filtro de Placas
• Separador Centrífugo
➢ Área de Envasado
• Lavadora de Barriles (King Plus 2)
• Lavadora de Barriles (SABCO)
• Pasteurizadora
• Buffer
• Enjuagador de Botellas
• Cinta Transportadora
• Llenadora
• Coronador
• Etiquetadora
➢ Área de Innovación
• Brew Magic System
2) Departamento de Fuerza Motriz (Utilities):
o Calderas (Generación de Vapor)
o Tanque de Purgas
o Tanque de Pondensado
o Aire Comprimido (Compresores)
o Refrigeración (Chillers)
o Tratamiento de Agua (Suavizantes)
o CO2 (Suministro de Dióxido de Carbono)
4.3 Equipos críticos
Para conceptualizar de manera más compacta, un equipo crítico es aquel que, si se
avería, la empresa sufre un paro de producción, y el equipo no dispone de un
reemplazo para la continuación de trabajo del mismo. Un ejemplo comparativo a
citar, sería el de un tanque fermentador y el enfriador de mosto. Si en un día
productivo en la cervecería Tijuana estos dos sistemas fallan, el tanque fermentador,
aunque pudiese considerarse gran perdida, existen doce tanques más que siguen
procesando la cerveza.
Por otro lado, el enfriador de mosto se considera crítico ya que es el único equipo
que cumple con la finalidad de poder intercambiar la temperatura del mosto. Y por
tanto, la perdida de producción todavía sería más inmensa, que la de un tanque
fermentador.
Pero, ¿Cómo se aplicaría el plan de mantenimiento en los equipos críticos? Al igual
que los demás sistemas, se seguiría implementado las mismas observaciones
básicas como la de inspeccionar ruidos, vibraciones, etc.; con la diferencia de que se
ejecutaran más parámetros y calibraciones con más intensidad según los equipos a
determinar.
4.3.1 Cálculo de criticidad
Para el cálculo critico de los equipos, la compañía cuenta con un formato en Excel
donde se evalúan mediante preguntas y dependiendo de la respuesta, se asigna un
puntaje. Dicho puntaje otorga una calificación utilizando las variables A, B y C como
puntuaciones. Las referencias de estas variables son:
A. Nivel alto de criticidad.
B. Nivel medio de criticidad.
C. Nivel bajo de criticidad.
Las cuestiones para el análisis de criticidad son las siguientes:
Mediante el análisis de cada pieza del equipo y la determinación de cuando falla el
equipo…
1. ¿El equipo individual causa consecuencias físicas que pueden afectar la salud
y seguridad de los operadores o que dañan el medio ambiente?
2. ¿El equipo individual causa una pérdida de capacidad productiva? Esto
supone que no hay un equipo de reserva o en espera disponible
3. ¿La pieza individual del equipo afecta directamente la calidad del producto?
4. ¿La pieza individual del equipo influye en el índice de productividad hectolitros
/ hora para la línea de producción / proceso?
5. Determinar si el equipo tiene una reserva o respaldo.
6. Analizar la utilización de la capacidad - promedio anual de uso continuo - para
cada operación de la unidad.
7. ¿La pieza individual del equipo afecta las operaciones normales?
8. Analice cada pieza del equipo y determine cuándo falla cada equipo, para
cada pieza individual del equipo cuando el tiempo promedio de reparación en
el equipo, considerando la siguiente frecuencia de falla: (Seleccione
Preparación / utilidad o empaque) solamente.
4.4 Programa de mantenimiento semanal
Una vez obtenida la información de los mantenimientos y de los equipos de forma
anual, se procede a la implementación de un programa semanal. Este tiene enfoques
más directos, y a su vez pueden programarse los mantenimientos según la
planeación o situación presentada. En el caso de la compañía de Tijuana, se
respetará la implementación del plan de mantenimiento de la compañía de Cucapá
(véase Anexo E), el cual está bien desarrollado de forma que conlleva:
▪ Mantenimientos Correctivos
▪ Mantenimientos Preventivos
▪ Mantenimientos Urgentes
▪ Mantenimientos Eventuales
▪ Mantenimientos Reprogramados
4.5 Estructura de separador centrífugo
Fig. 12. Panorama general de separador centrífugo.
Como se destaca en el capítulo 3, el Separador Centrifugo cuenta física y
mecánicamente con un tazón (Fig. 13) donde dentro del mismo contiene discos que
mediante la misma velocidad centrifuga va separando las partículas sólidas del
líquido. También conlleva transmisión tipo correa accionada por motor para el
movimiento de los discos. En la Fig. 12 se muestra una vista completa de la
máquina.
Otro elemento importante es el colector de sólidos, que es donde precisamente
acumula los sólidos para después mandarlos hacia la tubería de salida (Fig. 14).
Cuenta también con una bomba que impulsa los sólidos hacia afuera (puesto que los
sólidos no todo el tiempo caen por inercia hacia el exterior).
Fig. 13. Conjunto de transmisión y tazón de separador centrífugo.
Fig. 14. Conjunto de bomba, reductor e impulsor de los residuos (solidos) del equipo.
Los componentes de control e instrumentación que contiene el equipo son
manómetros para estar al tanto de las presiones dentro de los ductos. Un sensor de
turbidez que manifiesta las NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica) para darse a
conocer el color de la cerveza (Fig. 16). Un dato del Separador Centrifugo es que no
solo tiene la finalidad de separación de sólidos, si no de otorgar conforme a la fluidez
un tono de color idóneo según el modelo de la cerveza. Además, también tiene un
sensor de flujo (Fig. 15) que refleja cuantos hectolitros está transcurriendo en el
equipo.
De manera electroneumática, contiene cuatro electroválvulas (Fig. 17) que accionan
a sus respectivos actuadores, a su vez tiene un regulador de presión para fines de
control, una válvula selectora que determina el paso de aire, y por supuesto tienen la
fuente de alimentación neumática (compresor tipo scroll que se encuentra en el
departamento de fuerza motriz) conectada en tuberías a la alimentación neumática
del Separador Centrifugo junto con su unidad de mantenimiento.
Fig. 15. Sensor de flujo por unidad de hectolitros.
Fig. 16. Sensor de turbidez.
4.6 Funcionamiento electroneumático
Básicamente el equipo electroneumático se basa en cuatro electroválvulas (o
válvulas solenoides) de modo que sus configuraciones son 3/2 (tres vías dos
posiciones) y NC (Normalmente Cerradas), en la cuales al recibir una señal estas
son accionadas hacia la otra posición, permitiendo así el flujo de aire comprimido
directo a los actuadores (cilindros de simple efecto con retorno de muelle). Cuando
los actuadores (Fig. 18) son accionados, el vástago del cilindro empuja la oblea,
dejando el paso libre por la tubería de la cerveza. (Véase Anexo C.)
Fig. 17. Electroválvulas 3/2 NC y regulador de presión.
Fig. 18. Actuador neumático de salida del producto.
Sin embargo, el aire de una de estas electroválvulas, no va directamente al actuador
(actuador 4/ válvula de presión constante) mostrado en la Fig. 19. Esta electroválvula
a diferencia de las otras, tiene una válvula selectora (función “O”) de por medio que
permite determinar si el aire comprimido se dirigirá al actuador 4 o a un regulador de
presión. El regulador de presión se tiene implementado en el equipo para mantener
el control de la presión del aire (Fig. 21). En la Fig. 20 se representa el símbolo de
una válvula selectora.
Fig. 19. Válvula de presión constante.
Fig. 20. Identificación simbológica de válvula selectora función “O”.
Fig. 21. Conjunto electro neumático con unidad
de mantenimiento.
4.7 Operación del equipo
La operación del equipo consiste en un circuito conformado por mangueras
sostenidas con abrazaderas y empaques. Los empaques son precisamente para
asegurar que no exista ninguna fuga del producto. También se colocan válvulas y
tuberías que permitan controlar la dirección de la cerveza, así como la purga de esta
al momento de deshabilitar el equipo o dar por concluido el CIP del equipo. En la
conexión es de alto deber colocar mirillas para poder visualizar el transcurso del
producto (Fig. 22), así como el aspecto (turbidez) que contiene el mismo.
Para la conexión del circuito se requiere de una bomba centrifuga (Fig. 23), la cual
permitirá el recorrido del fluido. Primeramente, se debe realizar un traspaso de la
cerveza a centrifugar desde el tanque fermentador a un tanque TPT, donde pasa y
queda finalmente acumulada la cerveza. Mediante conexión de manguera, se realiza
la conexión de salida del tanque a la entrada de la bomba centrifuga. La salida de la
bomba debe dirigirse al conector de la entrada del producto del Separador
Fig. 22. Ejemplo de conexión de componentes.
Centrifugo. Y, para cerrar el circuito, se conecta la salida del producto del equipo a la
entrada del tanque TPT.
Nota: No se debe confundir la salida del producto con la salida de los componentes
sólidos. La salida de solidos es donde los residuos restantes o levadura de la
cerveza sale para otorgar la separación adecuada.
4.8 Panel de control
El sistema del equipo en su mayoría es completamente automatizado, lo que permite
a los operadores manejar con mayor facilidad el mecanismo. El equipo dispone de un
instructivo de los circuitos eléctricos y de programación del conjunto. No obstante, en
este apartado se especifica las simbologías y sus significados de la configuración,
así como los procedimientos simples para operar el Separador Centrífugo. La interfaz
del panel de control maneja los iconos para las opciones diversas que puede ejecutar
el operador. (Véase Anexo F)
Fig. 23. Boma centrífuga.
A continuación, se muestran las indicaciones de estado en los que podría
encontrarse el equipo:
4.8.1 Procedimiento de operación
1) Primeramente, se debe energizar el equipo, para iniciar el proceso de
operación del producto, en la pantalla se contempla el esquema de proceso y
a su vez el símbolo de activación del proceso. (Véase Anexo G)
2) Se selecciona en la interfaz el tipo de proceso a ejecutarse, ya sea operación
de centrifugación o procedimiento C.I.P.
3) Se activa dicha simbología y por independencia, el sistema realiza el proceso
de filtración. Aunque el operador si es de su conveniencia puede modificar la
configuración del equipo.
4) Se detiene el proceso seleccionando la simbología de desactivación.
Indica que el equipo está en funcionamiento correcto
Indica un estado incorrecto, una advertencia.
Indica un error o alarma.
4.8.2 Alarmas y advertencias
Estos indicadores representan cuando existe una anomalía en el equipo. Asimismo,
son símbolos de confirmación que el usuario puede activar para habilitar nuevamente
el proceso del separador. En la Fig. 24 se muestran los indicadores que se
manifiestan.
Para habilitar el equipo nuevamente, se oprime la tecla de confirmación del signo de
alarma del proceso. Por consiguiente, aparecerán las anomalías por las que esta
pasando el equipo.
Fig. 24. Ejemplo de exposición de advertencia durante el proceso.
Una vez aparecidos los errores en la pantalla (Fig. 25) , se procede a oprimir la tecla
“ACK” (Fig. 27), la cual tiene la finalidad de confirmar advertencias, firmar mensajes
(Fig. 26) y resolución de los errores de operación de forma automática.
Fig. 25. Ejemplar de advertencias de proceso en separador centrifugo.
Fig. 27. Simbología de confirmación para resolución de errores.
Fig. 26. Simbología de existencia nula de alarmas o mensajería.
4.9 Procedimiento de C.I.P.
El procedimiento C.I.P (Clearing in Place) consiste en hacer circular a través del
sistema de depósitos y líneas de proceso una serie de soluciones de limpieza y
desinfección en un circuito cerrado desde unos depósitos de preparación de estas
disoluciones, de acuerdo con unas secuencias y unos tiempos establecidos. Estos
sistemas admiten un alto grado de automatización, pero también se pueden
configurar para que funcionen de forma manual.
El propósito del sistema de limpieza C.I.P. es eliminar los compuestos orgánicos
propios del proceso ya que son la base para el crecimiento de bacterias y
precursores de fenómenos de biocorrosión. La limpieza de depósitos y tuberías es
una limpieza química basada en los parámetros; concentración y tipos de agentes de
limpieza, temperatura y tiempo. (Sistemas de limpieza C.I.P., s.f.)
Cada empresa puede diferir en el tipo de proceso o quimicos a utilizar para la
limpieza del equipo. En el caso del Separador Centrifugo, las soluciones a
implementar para el aseguramiento de desinfeccion total son las siguientes:
✓ Sosa Caliente: El cual debe tener una duración de fluidez de 20 a 30 minutos
a través del circuito. La frecuencia de implementación de esta solución debe
ser por cada uso del equipo.
✓ Ácido Fosfórico: Este solo se implementa cada cinco usos del equipo con una
duración de 30 minutos.
✓ Ácido Peracético (Vortex): Es el último sanitizante a aplicarse en el equipo, a
diferencia de los otros, este requiere de 15 minutos de fluidez en el circuito y
debe implementarse por cada uso del equipo.
4.10 Mantenimiento
Los mantenimientos bases para un equipo se determinan por el comportamiento de
la máquina. Aunque la ventaja del separador centrífugo es que su sistema puede
lubricarse de manera independiente, sin embargo, no está demás corroborar los
siguientes puntos del equipo:
▪ Nivel de aceite de la transmisión. En la Fig. 28 se contempla el indicador de
aceite de la transmisión.
▪ Checar anomalías de la estructura como en la Fig. 29 y Fig. 30 (vibraciones,
daños, ruidos, fisuras, etc.)
▪ Otorgar limpieza a los componentes y al equipo en general para evitar polvos
o impurezas en el equipo.
Fig. 28. Indicador de nivel de aceite de transmisión.
Fig. 30. Inspección de ruidos en el equipo.
Fig. 29. Inspección de vibraciones en el equipo.
4.10.1 Mantenimiento preventivo:
Antes de realizar cualquier tipo de intervención o reparación se sugiere desconectar
la tensión con el interruptor principal que alimente eléctricamente al equipo. Esto con
el fin de evitar accidentes a operadores o personas alrededor.
4.10.2 Cambio de aceite
Los servicios de lubricación del Separador Centrífugo se pueden realizar cada 4000
horas o seis meses mediante aceite mineral. Cada 8000 horas de servicio o una vez
al año mediante aceite sintético. Para cada cambio de aceite es recomendable la
limpieza de la mirilla.
4.10.3 Cambio de componentes
Cada 16,000 horas:
▪ Sustituir rodamientos de embrague centrífugo por unos nuevos.
▪ Verificar de espesor del forro de freno, cambiar este si es necesario.
▪ Verificación de la velocidad del eje vertical con corriente trifásica.
Cada 5 o 6 años:
▪ Equipamiento con amortiguadores de vibración
▪ Cambio de base o parte inferior de la estructura ya que conforme al tiempo de
operación esta se deteriora.
4.10.4 Transmisión
Para la prevención de este equipo en específico de la maquina al igual que en el
apartado de los cambios de aceite, se requiere la observación de vibraciones y
ruidos de la máquina. También es indispensable la observación de si esta floja, rota o
libre de aceites y grasas la correa de la transmisión.
La frecuencia de inspección depende de dos variables:
1. Las velocidades empleadas.
2. Exposición de temperatura.
Lo idóneo es ejecutar inspecciones una vez al mes de manera normal y de 3 a 6
meses de manera completa y profunda. En las inspecciones completas se conlleva
los siguientes pasos:
1) Desconectar la máquina.
2) Retirar protección o tapa de transmisión.
3) Inspección de correa y poleas (cambiar si son necesarios).
4) Revisar complementos.
5) Ajustar la correa (Fig. 32).
6) Alinear las poleas.
7) Ajuste de distancia entre ejes.
8) Ajuste de tornillos.
9) Reinstalar protección.
10) Realizar pruebas para checar ruidos y movimientos de la correa.
4.10.5 Motor
A continuación, se plasman los procedimientos para desensamblar y otorgar un
mantenimiento adecuado al motor:
Desensamblaje:
I. Retirar los tornillos de la tapa, en caso de que exista dificultad para retirarlos,
aplicar aceite WT-400, con el fin de aflojar con mayor facilidad la tornillería.
II. Desacoplar las tapas.
III. Realizar lavado de bobina con aceite dieléctrico.
IV. Aplicar la limpieza de ranuras y verificar detalles.
V. Cambiar rodamientos.
VI. Lavar y engrasar las piezas (incluyendo tornillería).
VII. Colocar las tapas en su orden inicial.
Fig. 32. Instalación de correa
4.10.6 Procedimiento de inspección de rodamientos
• Limpiar exterior del motor (Fig. 33) asegurándose de anotar el orden de
desmonte de elementos circundantes y posiciones relativas.
• Verificar que no existan obturaciones (Fig. 34), no se debe realizar palanca
con algún instrumento para dañar los componentes.
• Observe la lubricación y si hay alguna existencia de impurezas.
Fig. 33. Limpieza previa del equipo.
Fig. 34. Observación de anomalías en el equipo.
• Durante las interrupciones, cubrir con papel parafinado o plástico (Fig. 35).
Procure no utilizar trapos con hilacha.
• Lavar rodamientos descubiertos (Fig. 36), para inspeccionar utilice una sonda
como apoyo para eliminar residuos en los caminos de rodadura, jaulas y
elementos rodantes. Si no se presentan obturaciones, relubricar los
rodamientos solamente.
Fig. 35. Recubrimiento del equipo.
Fig. 36. Lavado de rodamientos.
4.10.7 Procedimiento de desmontaje de rodamiento
Existen diversas herramientas que se pueden recurrir para el cambio de
rodamientos, en esta sección se explicaran por dos herramientas comunes que son
el extractor y botador de rodamientos, ya que en muchas ocasiones puede existir
dificultar para retirar el rodamiento del eje.
Mediante extractor:
1. Señalar como van montado los rodamientos conforme de desensamble.
2. Preferentemente, disponga de apoyo de contención de eje.
3. Emplear el extractor (Fig. 37), el cual se aplica en aro interior o exterior en
caso de no poderse en el interior.
4. Disponga de un tope que impida el giro del tornillo del extractor (Fig. 38) , para
que se pueda tomar los brazos del extractor y dar vueltas
ininterrumpidamente.
Fig. 37. Aplicación de extracción.
Mediante botador:
1. Aplicar punta en el aro interior (Fig. 39). No se debe dar martillazo en los
rodamientos ya que se pueden dañar el eje y el rodamiento.
Fig. 38. Aplicación de giro con extractor.
Fig. 39. Utilización de botador en el interior del aro.
2. Si el rodamiento está fuertemente adherido al alojamiento puede utilizar
botador de segmento o tubular golpeando fuertemente alrededor (Fig. 40).
3. Utilizar botador de punta redondeada en caso de que resalte entre
rodamientos.
4. El aro interior de rodamiento de bolas o rodillos a rótula normalmente puede
ladearse a modo de ser posible emplear el extractor (Fig. 41) .
Fig. 40. Desprendimiento de rodamiento mediante botador de segmento.
Fig. 41. Extracción de rodamiento.
4.10.8 Cambio de sello de tapa
Como se podrá notar, el motor dispone de dos cáncamos para el levantamiento con
gancho del equipo. Coloque el motor en el área de trabajo de manera que no genere
accidentes (Fig. 42). Se procede a retirar la tornillería entre el motor y reductor para
que cuidadosamente se levante el motor para que el piñón de mando y el engranaje
de acoplamiento no se dañen (Fig. 43).
Remueva el empaque, elimine cualquier residuo y limpie ambas superficies de los
sellos (Fig. 44). Coloque dos tornillos en la superficie para poner el sello o empaque
de manera más fácil (Fig. 45). Finalmente, de manera lenta y cuidadosa se vuelve a
montar con gancho el motor sobre el reductor, corroborar que, al volver a unirse
ambos componentes, no se dañen los engranajes y coloque los últimos tornillos.
Fig. 42. Levantamiento de cáncamos de bomba.
Fig. 43. Retiro de tornillería.
Fig. 44. Extracción de sello desgastado. Fig. 45. Aplicación de empaque nuevo.
4.10.9 Electroválvulas
Aunque las electroválvulas son componentes con apariencia íntegra, tienden también
a sufrir ciertos desgastes en zonas internas en los componentes. Las intervenciones
se basan con la siguiente metodología:
a. Quitar la tornillería como se muestra en la Fig. 46.
b. Sustituir las piezas no aptas (Fig. 47).
Fig. 46. Extracción de tornillería en electroválvula.
.
Fig.47. Sustitución de vástago de electroválvula.
c. Limpieza con líquido desengrasante (Fig. 48).
En la Fig. 49 se contemplan las partes de una electroválvula. Generalmente la
presencia de suciedad, oxidación y cal se presentan en los interiores del sello de
goma, lo que provoca obstrucción en el orificio de pilotaje. Las piezas que se deben
de cambiar debido al desgaste son:
o Sello de goma
o Diafragma
o Vástago
o Muelle o Resorte
o Bobina (este fallo se identifica al no energizar con la conexión)
Fig. 48. Aplicación de desengrasante en vástago de electroválvula.
.
Fig.49. Componentes de una electroválvula.
4.11 Mantenimiento correctivo
En el equipo es preferible que se eviten ese tipo de mantenimientos, sin embargo, los
equipos de la empresa tampoco se exoneran de uno de los factores más inevitables
en los equipos: el desgaste. Para prevenir esto, hay componentes que se pueden
sustituir por alguna refacción estándar o por una parte originalmente de la fábrica
proveniente del equipo (en este caso GEA Westfalia Separator).
Para que el operador tenga en claro que partes pueden tener intervención correctiva
para el reemplazo de piezas o componentes, en la tabla se muestran las piezas
propiamente diseño fundamental del fabricante y componentes estándar que se
pueden conseguir en otras refaccionarias. (Véase Anexo D)
Enfocándonos en el desgaste de la tubería de o perfilería de la estructura. Esta se
debe corroborar que no contengan muestras de fisuras, roturas o fugas. La
intervención apta para este tipo de daños requerirá de aplicaciones de soldadura de
tipo TIG (Tungsten Inert Gas) ya que este tipo de soldadura en específico se utiliza
en equipos de acero inoxidable.
4.11.1 Herramientas especiales del equipo
Las herramientas especiales del equipo fueron manufacturadas en específico para
ciertos componentes (el tambor o tazón en su mayoría). Por consiguiente, se
requiere tener un absoluto cuidado con las herramientas especiales ya que están
evidentemente no se consiguen en cualquier refaccionaria. En caso de que alguna
de estas, sufriera de un daño irreversible, los operadores o la empresa tendrían solo
dos opciones:
• Mandar a manufacturar de manera externa la herramienta especial con
técnicos en máquinas-herramientas o talleres en maquinado de torno.
• Realizar la compra de la herramienta al proveedor del fabricante (en este
caso, GEA Westfalia Separator)
La elección adecuada será a criterio de la compañía. En los siguientes cuadros se
expresan las herramientas especiales del equipo:
Llave de tubo (tornillo de husillo).
Llave de tubo (manipulador)
Llave de gancho doble Tuerca hexagonal
M10. Tornillo Hexagonal
M10 x 200
Disco (polea para correa plana)
Anilla Campana Dispositivo de Montaje Llave anular Anilla de montaje Boquilla roscada
doble
Tornillo cilíndrico M10 x 20
Pieza de presión Perno Tuerca hexagonal M20 Disco (distribuidor)
CAPÍTULO 5
__________________________________________________________
CONCLUSIONES
69
5.1 Resultados
Los frutos obtenidos se centralizan en la ejecución de un programa de mantenimiento
preventivo anual del área de elaboración, enfocándose en el equipo del Separador
Centrifugo de Solidos. Se obtuvo a su vez el cálculo de criticidad del equipo, donde el
resultado fue la más alta comparado con otros equipos (véase Anexo I), sin embargo,
dicha calificación no significa la insuficiencia del equipo, por lo contraria se requiere
un total enfoque ya que las presiones manejadas pueden provocar accidentes que
podrían llegar lesionar a algún operador, o en el mejor de los casos (no favorable)
ocasionaría un paro de producción. Gracias al análisis completo del equipo se tiene
identificado y contemplado los tiempos y periodos que se necesitaran para otorgar
mantenimientos simples como inspecciones, hasta mantenimientos especiales o
periódicos como los de la lubricación del sistema de transmisión del motor y la
calibración de los componentes de control e instrumentación. (véase Anexo J)
5.2 Trabajos futuros
Los resultados del presente proyecto se consideran como mejoras por continuar aun
ya que en la empresa para el levantamiento de un pilar puede requerir mucho más
tiempo del que se pretende o estima. Usualmente los equipos o maquinarias suelen
actualizarse o incluso cambiarse por completo, lo cual conlleva la actualización de los
programas de mantenimiento. La continuación o trabajos por delante se basarían en
la implementación adecuada de los programas semanales acorde al plan de
mantenimiento anual. Además de que pueden ejecutarse otro tipo de mejoras como
el desarrollo de manuales de mantenimiento de equipos en específicos, puesto que
esto sería un gran benefactor para desarrollar planes de mantenimiento que respeten
los requerimientos de los equipos.
5.3 Recomendaciones
De forma general, toda compañía debe de buscar la mejora continua. Para esta
planta en particular, además de sugerirse el desarrollo de manuales de operación,
limpieza y mantenimiento de equipos carentes, pueden implementar control de stock
o refacciones para un mejor control de los componentes exclusivos de los equipos.
También una aportación beneficiosa se consideraría la obtención o desarrollo de
planos de estructura, circuitos o diagramas que determinen el modo de trabajo de
cada máquina. Finalmente, si se toma cada punto o detalle en cuenta en referencia a
los equipos, el pilar de mantenimiento seria benefactora de subir de nivel de
profesionalidad, mejora y por ende de prestigio.
ANEXOS
Anexo A. Craft os del pilar de mantenimiento.
Anexo B. Orden de trabajo en mantenimiento preventivo.
Anexo C. Diagrama electroneumático desarrollado de separador centrífugo.
Anexo D. Tabla de refacciones de GEA y refacciones estándar.
Refacciones de GEA Westfalia Separator
Refacciones Estándar
Tambor Tornillería
Tubería de conexión Rodamientos
Colector de sólidos Motor
Actuadores Bomba
Válvula de presión constante Correa
Juego de anillos de tambor Manómetros
Zapata de embrague del tambor Sensor de turbidez
Sensor de flujo
Electroválvulas
Tubings de plástico
Regulador de presión
Unidad de mantenimiento
Sensor de temperatura
Presostato
Breakers
Variador de frecuencia
Transformador
Clemas
Relevador de seguridad
Relevadores
Mangueras flexibles
Discos de tambor
Resortes de tambor
Aros de rodamientos
Tapas de cojinetes
Soportes
Anexo E. Programa de mantenimiento semanal de la planta Tecate (Cucapá).
Anexo F. Tabla de iconos de la pantalla del separador centrífugo.
Representa la puesta en servicio del equipo, así como la
información de fabricación.
Ayuda (Help Desk), contiene las especificaciones del producto,
así como las indicaciones de color y las configuraciones de
pantalla, también contiene configuraciones avanzadas.
Es el servicio que lleva el proceso del equipo.
Simboliza la asistencia, los contactos del equipo, así como la
información de mantenimiento.
Conlleva la formación para el manejo del equipo, cursos de
operación y simulaciones.
Icono de la empresa, contiene información de GEA.
Captura de pantalla.
Anexo G. Simbología de conexión y desconexión del proceso.
Iniciar proceso de centrifugación.
Desactivar proceso de centrifugación.
Cerrar válvula.
Abrir válvula.
Anexo H. Código de colores de líquidos en tubería del equipo.
Muestra de color Color asignado Liquido en tubería
Amarillo Producto
Naranja Acido
Violeta Polímero
Verde Agua
Marrón Sólidos
Azul Aire
Rojo Vapor
Verde Concentrado
Anexo I. Tabla comparativa de cálculo de criticidad de molienda, cocimiento, fermentación y filtración.
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Anexo J. Plan de mantenimiento preventivo final de componentes críticos enfocado en: separador centrifugo.
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81
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