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SISTEMAS PARA ELTRANSPORTE DE MATERIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMAE.A.P. DE INGENERIA MECNICA Y ELCTRICA

DOCENTE: ING. MARCO A. RAMREZ SNCHEZ.

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Re#lque C!""e'ill! 6P!lle' '"u)=7

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!$&!(- pl!'!*"#!( #e)!$i>!&!(- e'). AGVS p!"! )!"+! li+e"! 6/8@ =+ #e$(7

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U$! l,$e! e( u'ili>!&! p!"! i$&i)!" el )!#i$ ! (e+ui" p" el4e0,)ul. E('! pue&e (e" &iu%!&! pe+!&! ("e el

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5. Si('e#!( '"!$(p"'!&"e(

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T"!$(p"'!&"e( &e R&ill( 3 "ue&!(

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Banda transportadora Cart on track.C$(i('e e$ u$ )!"" i$&i4i&u!l #$'!& ("e "iele(-(i'u!&( ! p)( pie( &el pi(. P!"! l+"!" el #4i#ie$'&el )!"" ei('e u$ &"i4e 0eel que e('! !&0e"i& !l )!""i'3 (e )l)! )$ )ie"' 1$+ul )$ "e(pe)' !l 'u

+i"!'"i que (e e$)ue$'"! e$ l! p!"'e i$*e"i" &el )!"" l)u!l &e(pl!>! el )!"" 0!)i! &el!$'eJ l! 4el)i&!& &el )!""(e )$'"l! #e&i!$'e el 1$+ul e$ el que (e e$)ue$'"! el&"i4e 0eel. E('e 'ip &e &e(li>!#ie$' 'ie$e )#4e$'!%! que )ue$'! )$ #u)0! p"e(i)i$ e$ l! p(i)iB$. E(u'ili>!& e$ e$(!#le( #e)1$i)( 3 l,$e!( &e (l&!& e$l! i$&u('"i! !u'#'"i>

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K!$&! '"!$(p"'!&"! &e '"$ill

E('! !(!&! e$ el '"$ill &e A"qui#i&e( el )u!l (eu'ili>!! p!"! lle4!" !+u! ! l( )!#p( &e "ie+ )$(i('e&e u$ l!"+ '"$ill "'!'"i &e$'" &e u$ )ili$&".

Si('e#! !(!& e$ 4i"!)iB$

U'ili>! u$ "iel pl!$ )$e)'!& ! u$ ele)'"#!+$e'que i#p!"'e u$ #4i#ie$' 4i"!'"i !$+ul!" ! el "iel

p!"! p"pul(!" %e'( ! u$! &i"e))iB$ &e(e!&!.

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T"!$(p"'!&" 4e"'i)!lI$)lu3e ele4!&"e( #e)1$i)( &i(e;!&( p!"! p"4ee"#4i#ie$' 4e"'i)!l- 3! (e! e$'"e &( pi(( p!"!)$e)'!" '"!$(p"'!&"e( que e('1$ e$ el pi( )$

'"!$(p"'!&"e( que e('1$ e$ el 'e)0

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Sistemas de bandas

transportadoras Se &i4i&e$ e$ &( 'ip( 1(i)( e$ '"#i$( &e )!"!)'e",('i)!(&el #4i#ie$' &e l( #!'e"i!le( '"!$(p"'!&( p" el (i('e#!:

Continuo:T"!$(p"'!$ ! u$! 4el)i&!& )$('!$'e l l!"+ &e l!!$&!.

E%e#pl: )i$'u"B$- "l!&- (=!'e 0eel- 4e"0e!& '"lle3-3 (l!')$4e3".

Asincrnico: Ope"!$ )$ u$ !l' 3 u$ (i+!- (e #ue4e e$'"ee('!)i$e( e$ &$&e (e &e'ie$e p!"! &e(pu( (e" lie"!&.Pe"#i'e #4i#ie$'( i$&epe$&ie$'e( &e )!&! '"!$(p"'!&".

E%e#pl: 4e"0e!& pe"

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Razones para utilizar bandasasincrnicas

P!"! !)u#ul!" !"',)ul( Al#!)e$!%e 'e#p"!l P!"! pe"#i'i" l! &i*e"e$)i! e$ l!( '!(!( &e p"&u))iB$ &e

l!( &i*e"e$'e( e('!)i$e(. P!"! p"&u))iB$ (u!4e 6(#'07 )u!$& el 'ie#p &e

)i)l 4!"i! e$ l!( e('!)i$e( ! l l!"+ &e l! !$&!. P!"! u'ili>!" &i*e"e$'e( 4el)i&!&e(.

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Tambin se pueden clasificar como:

* Una sola direccin:Se u(! p!"! '"!$(p"'!" &e u$ pu$' &e "i+e$ ! u$pu$' &e('i$!&. E( !p"pi!& )u!$& el %e' $ 'ie$e que "e+"e(!".

E%e#pl: "lle"- (=!'e 0eel- )i$'u"B$ 3 )0!i$

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5. Polipastos (oist!E( u$ ele#e$' #e)1$i) que pue&e (e" u'ili>!& p!"!

!%!" le4!$'!" %e'(. E('e &e )#p$e &e u$ #!(!""e+l( &e ple!( 3 (+!(- )!le( )!&e$!( e$'"e l!(

ple!(. El $9#e" &e ple!( &e'e"#i$! l!( 4e$'!%!(

#e)1$i)!( &e e('e. L! *ue">! !pli)!&! pue&e (e"#!$u!l- el)'"i)!#e$'e p" #'" $eu#1'i).

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"r#asDiseadas para levantar y mover cargas pesadas utilizando una o masover head viga

TRES PRINCIPAES TIP!S DE "R#AS $#E SE ENC#ENTRAN EN AS%A&RICAS

$ "r#as de puente' Rieles montados en paredes opuestas (ue simulanun puente) provee co*ertura tridimensional y normalmente utiliza

monorrieles+ $ "r#as %rant&' Similar a la gr,a de puente solo (ue tiene dos o mas

patas verticales (ue se soportan en el suelo) ocupa -reas m-spe(ueas (ue una gr,a de puente y se puede mover a trav.s del -reade tra*a/o+

"rant& doble' tiene dos patas 'edio %rant&' tiene una sola pata en un e0tremo y el otro se sostiene

mediante un riel recargado en la pared u otra estructura Cantrileer %rant&:Se identi1ica por(ue el puente se e0tiende m-s all- del

-rea ocupada por la pierna (ue soporta+

$ "r#as )ib:!pera como un *razo en el -rea de tra*a/o) su *razo puederotar 234 grados y puede estar montado a la pared o al piso+ a gr,apuede moverse a trav.s del *razo para cu*rir una mayor -rea+

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*n+lisis de Sistema de Transporte de'aterial L! ')$i)! &e +"!*i)!" e( &e +"!$ !3u&! p!"! 4i(u!li>!" el#4i#ie$' &e #!'e"i!le( 3 #&el( )u!$'i'!'i4( !3u&!$

! !$!li>!" l! '!(! &e *lu% &e #!'e"i!le(- l( )i)l( &e'ie#p( &e e$'"e+! 3 '"( !(pe)'( &e &e(e#pe;.

G"1*i)! DE

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El Di!+"!#! &e *lu%

I$&i)! el #4i#ie$' &el #!'e"i!l- (u "i+e$ 3 &e('i$ l()u!le( ($ "ep"e(e$'!&( p" $&( 3 el *lu% (e"ep"e(e$'! #e&i!$'e *le)0!( e$'"e l( pu$'(- l( $&("ep"e(e$'!$ l( &ep!"'!#e$'( &e p"&u))iB$.

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$ *n+lisis de Sistemas Basados en,e-culos

E)u!)i$e( #!'e#1'i)!( pue&e$ (e" &e(!""ll!&!( p!"!&e()"ii" u$! pe"!)iB$ &e u$ (i('e#! &e '"!$(p"'e &e#!'e"i!le( !(!& e$ 4e0,)ul( e(' i$)lu3e i$&u('"i!l

)!""e'ill!( 6!#!( #!$u!le( 3 pe"e&7- 4e0,)ul(+ui!&( !u'#!'i)!#e$'e- #$"iele( 3 '"(4e0,)ul( +ui!&( p" "iele(- !(, )# )ie"'( 'ip( &e(i('e#!( &e !$&!( '"!$(p"'!&"!( 3 )ie"'!( +"9!( &e

pe"!)iB$. Se !(u#e que l! 4el)i&!& e( )$('!$'ei+$"!$& l! !)ele"!)iB$- &e(!)ele"!)iB$ 3 '"!(&i*e"e$)i!( e$'"e 4el)i&!&e( e( 4! ! &epe$&e" &e (iel 4e0i)ul 4i!%! (l )!"+!&.

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El tiempo para un ciclo de entrega t5pico en la operaci6nde un sistema de transporte *asado en ve7iculo consisteen'

8+ Cargar en la estaci6n de recoger9+ Tiempo de via/e 7asta la estaci6n de entrega2+ Descargar en la estaci6n de entrega:+ Tiempo de via/e del ve7iculo vac5o entre las entregas

e

eU

C

dLC

V

LT

V

LTT +++=

CT

LT

dL

cV

UT

eL

eV

Tiempo de ciclo de entrega (min/entrega)

Tiempo de carga en la estacin de carga (min)

Distancia que el vehiculo viaja entre la estacin de carga y descarga (m,pies)

Velocidad (m/min,pies/min)

Tiempo de descarga en la estacion de descarga (min)

Distancia que el vehicuo viaja vaco hasta que empieza el siguiente ciclo de entrega (m,pies

Velocidad cuando el vehculo viaja vaco (m/min,pies/min)

CT e de!e de considerar como un valor ideal, ya que ignora los tiempos perdidos"ongestion de tr#$ico, y otros $actores que alentan la entrega

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/sos del

; Para determinar dos par-metros'

8+ Tasa de entregas por ve75culo

9+ N,mero de ve75culos re(ueridos para satis1acer eltotal de entregas

CT

%a posi!le p&rdida de tiempo incluye'

1. DisponibilidadASe define como la porcin del tiempo que el vehiculo esta operando y no en reparacin

2. Congestin de trafico,incluye perdida de tiempo en intersecciones, !loqueo de vehculos y espera en cola

3. Eficiencia de conductores manuales

fT

E Tasa actual de tra!ajo del operador humano relativo a la tasa esperada !ajo

los est#ndares

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#na vez teniendo estos par-metros de1inidos) podemos e0presar eltiempo de disponi*ilidad por 7ora por ve7iculo

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9+ N,mero de ve75culos re(ueridos para satis1acer el total deentregas

Para o*tenerlo primero tenemos (ue calcular el total decargas de trabajo reuerido(total !or"load reuired) ydespu.s dividirlo entre el tiempo de disponi*ilidad

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*n+lisis de BandasTransportadoras

En una s6la direcci6n

Tiempo de entre%a

Tasa de flu0o de materiales

C

ddV

LT =

Donde tiempo de entrega (min), longitud de la !anda

entre la estacin de carga y descarga (m,pies), velocidad

de la !anda

dT dLcV

Lc

cLf

TS

VRR

==

Donde .$ Tasa de $lujo de materiales (partes/min)

.% tasa de carga (part/min), c center to center

pacing o$ materials on the conveyor (m/part,

pies/part), T% tiempo de carga (min/parte)

LU TT Donde tiempo de descarga (min/parte),

tiempo de carga (min/parte)UT

LT

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Bandas transportadoras de ciclocontinuo

El ciclo completo esta dividido en dos secciones las deentrega en la (ue los carros son cargados y la de regreso endonde los carros via/an vac5os+ Entonces la longitud del ciclode entrega es y la de la de retorno es ) por lo tantola longitud total ?

el total de tiempo re(uerido para (ue via/e un ciclocompleto es'

Tiempo de entrega en el ciclo de carga@entrega

dL

eLeL +dL

C

ddV

LT =

c

cV

LT =

c

VdL dTDonde tiempo de entrega en el ciclo de carga

%ongitud del ciclo de entrega/carga

velocidad de la !anda

Donde tiempo total de ciclo (min), total de logitud

De la !anda, velocidad de la !anda (m/min,pies/min)cVcT L

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El n,mero total de carros es igual a '

El n,mero m-0imo de partes en el sistema esta dado por'

a tasa de 1lu/o m-0imo entre la carga y descarga es'

c

cS

Ln =cnL

cS

L

Lnn dcp=

fR

c

cp

fS

VnR =

N9#e" &e )$'e$e&"e(T'!l &e l$+i'u& &e l! !$&!Di('!$)i! &e )e$'" ! )e$'" e$'"e )$'e$e&"e(

T'!l &e p!"'eE$ el (i('e#!

Pie>!( p" #i$u'

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Bandas Recirculatorias

(*1*23S3S 46!P"le#!( &e pe"!)iB$ &e l!( !$&!( "e)i")ul!'"i!(:. L! p(iili&!& &e que )!""( 4!),( $ e('$ &i(p$ile(

i$#e&i!'!#e$'e )u!$& l! e('!)iB$ &e )!"+! l( $e)e(i'!.

/. L! p(iili&!& &e que )!""( )!"+!&( $ e('$ &i(p$ile(e$ l! e('!)iB$ &e &e()!"+! )u!$& (e $e)e(i'!$.

P" l '!$' e$ e('e )!( (e '#! u$! e('!)iB$ &e )!"+! 3u$! &e &e()!"+!. De !)ue"& )$ - ei('e( '"e(

p"i$)ipi( 1(i)( que &ee$ &e (e" )$(i&e"!&( e$ el&i(e; &e '!l (i('e#! &e '"!$(p"'e.

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Principio 7

Regla de velocidad

a velocidad de operaci6n de la *anda de*e

estar dentro de cierto rango+imite in1erior'

imite superior'

{ }ULc

cp

RRMaxS

Vn

-

{ }UL RR -Donde .epresentan las tasas de requerimiento

de carga y descarga, respectivamente

uLc

c

TTMinS

V .

-

. Donde tiempo requerido para cargar un carro

Tiempo requerido para descargar un carroUT

LT

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Principio 8

Capacity Constrain

a tasa de 1lu/o de la capacidad de la *anda de*e de ser al menosigual (ue la tasa de 1lu/o re(uerida para acomodar los stocBsreservados y permitir (ue el tiempo entre la carga y la descargasean de acuerdo a la distancia de entrega+

c

cp

fS

VnR

fRn este caso de!e de ser interpretado como un

sistema de especi$icacin requerida de una !anda

recirculatoria

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Principio 9

P"i$)ipi &e U$i*"#i&!&

Di)e que l!( p!"'e( )!"+!&!( &ee$ &e (e" u$i*"#e#e$'e&i('"iui&!( ! l l!"+ &e l! !$&!- p" l que $ &ee &e0!e" p!"'e( &e l! !$&! #u3 )$+e('i$!&!( #ie$'"!('"!( e('1$ #u3 4!),!(. E(' e( p!"! e4!&i" el 'ie#p &ee(pe"! e$ l! )!"+! 3 l! &e()!"+! p!"! )$'e$e&"e( 4!),( )!"+!&( 6"e(pe)'i4!#e$'e7 !l lle+!".

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0emplo 7;.7

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Soluci6n

a= Ignorando los e1ectos de una pe(uea di1erencia en distancias alrededor de lacurva de las es(uinas del circuito) los valores de d y de e est-ndeterminados por medio del layout y son 77;my =;mrespectivamente+

*= El tiempo ideal de ciclo por entrega y por ve7iculo esta dada por la sig+Ecuaci6n

c= Para determinar el n,mero de ve75culos re(ueridos para realizar :4 entregaspor 7ora se realiza el calculo de carga de tra*a/o de los A"S y del tiempo por7ora disponi*le por ve7iculo+

>?:4

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0emplo 7;.8

ue se recorre de la estacin decar%a a la de descar%a! para un la&out *",S mascomple0o

El layout es mostrado en la 1igura 84+83 y en *ase a las siguienteta*la 1romGto

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El A"S incluye la estaci6n de carga 8 en donde la materiaprima entra al sistema para ser llevada a cual(uiera de las tresestaciones de producci6n 9)2 y :+ a estaci6n n,mero dedescarga reci*e piezas terminadas provenientes de lasestaciones de producci6n los tiempos de carga y descarga delas estaciones 8 y son de 4+min cada una+ as tasas deproducci6n para cada estaci6n de tra*a/o est-n indicadas por

los re(uerimientos de entrega dados por la ta*la 1romGto un1actor de complicaci6n es (ue algunas partes de*en sertrasportadas entre las estaciones 9 y 2+ los ve75culos semueven en la direcci6n indicada por las 1lec7as de la 1igura+

Determina la distancia promedio de entregas d+

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Soluci6n

a ta*la 1ormGto muestra el n,mero de entregas y las distanciascorrespondientes entre las estaciones+ os valores de lasdistancias est-n tomados del layout de la 1ig+ 84+83 para

determinar el valor de d un promedio de*e ser calculado *asadoen el n,mero de via/es y de distancias correspondientes (ue est-nmostradas en la gra1ica del pro*lema+

mtsLd C.@2

5/

52E@

C2/E8N

7C86C7M@627C86/7C@6N7/@86E7/@6878@6N==

++++++

++++++=

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0emplo 7;.9

Cone&or en una sola direccin

#na *anda transportadora de rodillos tiene una longitud de 2 mts) entreel departamento de producci6n y el de ensam*le+ a velocidad de la

*anda es :4m@min+ Hay dos operadores en la estaci6n de carga+#no de los operadores coloca las piezas en los contenedores lo cualle toma 9 seg+ A cada contenedor le ca*en 94 piezas+ as piezasentran a la estaci6n de carga a una tasa (ue esta *alanceada deacuerdo a este ciclo de 9 segundos+ El otro operador coloca loscontenedores so*re la *anda lo (ue le toma solo 84 seg+

Determina lo siguiente'a= El espacio entre los contenedores a lo largo de la *anda*= Tasa m-0ima de 1lu/o en piezas@ minc= Tiempo m5nimo re(uerido para descargar un contenedor en la

estaci6n de ensam*le+

Soluci6n

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Soluci6n

a= El espacio entre los contenedores en la *anda es determinado por eltiempo de carga+ Solo toma 84 segundos colocar un contenedor en la*anda) pero 9 seg+ son re(ueridos para cargar las piezas dentro del

contenedor) sin em*argo el ciclo de carga esta limitado por estos 9segundos+ A una velocidad de la *anda de :4m@min el espacio entrecontenedores ser-'

*= a tasa de 1lu/o esta dada por'

Esto es consistente con una tasa de carga de piezas de 94 piezas en 9seg+ $uees + piezas por segundo o : piezas por minuto

c= El tiempo m5nimo permitido para descargar un contenedor de*e de serconsistente con la tasa de 1lu/o de los contenedores en la *andatransportadora esta tasa de 1lu/o es de un contenedor cada 9seg)entonces '

mmsc .#i$7?5@#i$76@?/86 ==

#i$?5CEM.E

75@6/@piezasRf ==

segTU /8

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0emplo 7;.?

*n+lisis de una banda recirculatoria

#na *anda recirculatoria tiene una longitud de 244mts+ Su

velocidad es de 34mts@min+ el espacio entre contenedores es de 9mts+ Cada contenedor puede tener 9 partes+ El tiempo re(ueridopara realizar la tarea de cargar las dos partes es de 4+94min y eltiempo para descarga es el mismo+ as tasas re(ueridas paracarga y descarga son de1inidas por la tasa de 1lu/o especi1icada)(ue es de : partes por minuto+

Eval,a la *anda diseada con respecto a los tres principios de J>!

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Soluci6n

Regla de elocidad' El limite in1erior de la velocidad esta dado por la tasa decarga y descarga re(uerida (ue es de : partes por min+ C7ecando esto

contra la sig ecuaci6n

Tenemos'

C7ecando el limite in1erior tenemos'

a regla de velocidad es respetada

{ }UL

c

cpRRMax

S

Vn-

#i$?5#i$?@?/

#i$7?E@76?/6 patespatescontenedomts

mtscontenedopates =

{ } 88-8/.@

-

/.@

#i$?8

?/

#i$?E@

==

= MinMinescontenedocontenedomts

mts

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Restricci6n de capacidad' a tasa de 1lu/o de la capacidad es de 84partes por minuto ya (ue esto es sustancialmente mayor (ue latasa re(uerida de entrega de : partes por minuto) la restricci6nde capacidad es satis1ec7a+ J>! provee los lineamientos paradeterminar los re(uerimientos de tasa de 1lu/o (ue de*en sercomparados con la capacidad de la *anda+

Principio de #ni1ormidad' Se asume (ue la *anda de*e ser cargadauni1ormemente a lo largo) ya (ue la tasa de carga y descarga soniguales y (ue la capacidad de la tasa de 1lu/o es sustancialmente

mayor (ue la tasa de carga y descarga+

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