Electrónica y Automatización Industrial

Proyectos de Automatización

“Módulo automatizado para el mantenimiento y recarga de autos eléctricos”

Laboratorio N°2

Integrantes:

Dávalos Flores, Helmut Sebastián

Méndez Gutiérrez, Bryan

Rojas Domínguez, Cristhian Hipólito

Sabelino Francia, Diego Martin

Profesor (a):

Manuel Alvarado Andrade

Sección:

C15-6-A

Fecha de realización: 16 de febrero

Fecha de entrega: 23 de febrero

2015-I

ÍNDICE

Pág.

Personas Usuarias......................................................................................................3

Antecedentes...............................................................................................................4

Visión y Misión.............................................................................................................5

Constitución de la Empresa.........................................................................................6

Objetivos....................................................................................................................17

Especificaciones y Diagrama de Bloques..................................................................18

Alcance y Entregables...............................................................................................19

Restricciones, Asunciones, Riesgos y Control de Cambios......................................20

Organigrama de la Empresa.....................................................................................22

Diagrama de Gantt....................................................................................................25

Presupuesto..............................................................................................................27

Requisitos de Aprobación.........................................................................................27

Factores Ambientales...............................................................................................28

Bibliografía.................................................................................................................29

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1. Personas Usuarias:

A) Los interesados en el proyecto que usarán el módulo para la recarga de autos eléctricos

y su mantenimiento son según la tabla 1:

Tabla 1. Interesados del proyecto.

Ítem Persona Función

1 Ingeniero y técnicos Mecánicos El proceso de cambio de llanta y recarga

automatizados es necesario, ya que le

ahorraría tiempo al momento de hacer un

mantenimiento al automóvil.

2 Empresario Inversionista El dueño es el principal interesado en que

su actividad empresarial no se vea alterada

y cumpla con los requerimientos que el

cliente le pide.

3 Ingeniero y técnicos eléctrico y

electrónico

El cambio y recarga automatizados evitaría

procedimientos mecánicos, optimizando el

mantenimiento eléctrico y electrónico de

automóvil.

4 Instituciones que capacitan en

control y automatización

Instituciones que dicten cursos referentes a

la automatización de procesos.

B) Las necesidades que satisface el proyecto son las siguientes:

- Ingenieros Mecánicos: El proceso de cambio y recarga automatizado, ayudaría a

no perder tiempo valioso cuando se hace un mantenimiento y se enfocaría en

mejorar y en brindar un mejor servicio.

- Empresario inversionista: Poseer un sistema de cambio y recarga automatizados

permite que los usuarios finales puedan disponer de este servicio las 24 horas del

día, sin necesidad de tener un personal específico, ello permite que la calidad

mejore, lo cual llevará a fidelizar clientes y eso repercute en mejores Utilidades.

- Ingenieros y técnicos eléctricos y electrónicos: Con el cambio y recarga

automatizados ya no se requerirá de hacer los procedimientos mecánicos, en tal

sentido el mantenimiento eléctrico y electrónico del automóvil será optimizado.

- Instituciones que capacitan en control y automatización: El módulo ofrece una

fácil interacción con el usuario, permitiendo así que docentes y público dedicado a la

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automatización y control logre entender el funcionamiento y automatización de este

tipo de procesos.

2. Antecedentes:

- En cuanto a la Industria Automotriz se nota en la actualidad el cambio de fuentes de

energía no renovable (petróleo, gasolina, GNV, entre otros) a fuentes de energía limpias

(energía eléctrica, hidrógeno, entre otros) para el cuidado del medio ambiente.

- Hace unos pocos años la empresa extranjera llamada Tesla tuvo la idea innovadora de

producir masivamente autos eléctricos y que tuvo inicio en el mercado norteamericano

extendiéndose a Europa y Asia. Dentro de algunos años la tecnología llegará a Sudamérica

y por ello se requiere de puestos para el mantenimiento de dichos autos.

- Según un último reporte del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), los

índices de contaminación del aire en Lima se encuentran por encima de los niveles

exigidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). El informe revela que el nivel

de contaminación del aire se mide por la existencia del material particulado en base a dos

tipos: PM-10 (partículas menores e iguales a 10 microgramos) y PM 2.5 (menor e igual a 2.5

microgramos). Hoy el nivel de PM-2.5 se ubica en 41 microgramos por encima de los límites

permisibles de 15 microgramos, y en el caso del PM-10 en 61 microgramos, cuando el límite

es de 50 microgramos. En este último, la OMS exige que sea menor a 20 microgramos.

- Este cambio se origina debido a que los autos con motores de combustión son

responsables de un gran porcentaje de contaminación en el mundo y en el Perú este

representa el 70% de las causas de contaminación según el Minam. En la figura 1 se

observa la gran cantidad de gases contaminantes originados en los autos que funcionan

con recursos fósiles.

3. Visión y Misión:

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Figura 1. Contaminación generada por autos a combustible

3.1 Visión:

- Ser una de las mejores empresas en el país con nuestra participación del mercado a

través de nuestro portafolio de actividades para automatizar procesos, ser un modelo de

gestión y una de las empresas más solicitadas en nuestro rubro.

3.2 Misión:

- Implementar sistemas automatizados para el mantenimiento de autos eléctricos y

supervisar nuestras actividades mediante dispositivos Android y sistemas SCADA.

5. Objetivos:

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5.1 Objetivo General:

Automatizar un proceso para el mantenimiento de un auto eléctrico.

5.2 Objetivos Específicos:

Automatizar el cambio de neumáticos de un auto.

Simular la recargar de energía eléctrica en el auto.

Supervisar el proceso con un sistema SCADA.

Utilizar variadores de velocidad para los motores de la máquina destornilladora.

Establecer redes para el control remoto del proceso mediante un dispositivo Android.

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6. Especificaciones y Diagrama de Bloques:

El sistema está diseñado para poder recargar la batería de un auto eléctrico y realizar el cambio de neumáticos del auto, todo el sistema

será automatizado y podrá activarse de manera manual y remota. El sistema podrá ser monitoreado mediante SCADA y contará con una

alarma ante una falla ocasional.

El sistema podrá elegir la calidad del neumático (marcas), el número y la posición del neumático a cambiar y el porcentaje de recarga de la

batería del auto.

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Detección de auto Traslado de auto al segundo piso

Detección de auto Recarga de batería Traslado de auto al primer piso

Detección de autoCambio de llantas del autoTraslado del auto a la zona de entrega

Figura 2. Diagrama de Bloques del Taller de Autos Eléctricos

7. Alcance y Entregables:

7.1 Alcance de trabajo:

7.1 Productos Entregables:

- En esta parte del informe se intenta dar a conocer cuáles serán los documentos de los

productos que, en un cierto estado, se intercambian entre los clientes y los desarrolladores

a lo largo de la ejecución del proyecto.

- Estos entregables serán entregados paralelamente con la culminación de alguna fase del

proyecto. La simultaneidad y frecuencia de la entrega de estos documentos será discutida

con el contratante del proyecto, dependiendo del grado de documentación y detalles que

este requiera.

7.2 Lista de Entregables:

- En la tabla 2 se muestra la lista de los documentos entregables, fechas y tipo de

documentación.

Tabla 2. Lista de Entregables.

Ítem

Título Orden Entrega Tipo de Documentación

1Definición del

Proyecto2015–08–07

2015-08-14

· Informe Digital e impreso

2Análisis del

Proceso-

2015-08-18

· Informe Digital

3Análisis de

Materiales y Equipos

-2015-08-

28

· Informe Digital· Cotizaciones iniciales de Materiales· Informe de Disponibilidad y Adquisición de Equipos

4Implementación

del Proyecto-

2015-12-10

· Informe General de Diagramas de Instrumentación del Proyecto· Informe general de Mantenimiento y sostenibilidad del producto· Guía de Supervisión y Seguimiento del Proyecto· Informe de la evaluación de la evolución del beneficio del ProyectoInforme de Tablas de resultados presenciales del proyecto.

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8. Restricciones:

La sofisticación del sistema está falto de tiempo disponible para completar el

proyecto. El proyecto será completado en el tiempo establecido, pero quizás la

implementación para el prototipo de recarga de energía eléctrica no sea viable.

Esto causaría efecto al momento de la presentación del proyecto en donde se

mostraría de forma simulada la recarga de energía eléctrica.

Otra de las restricciones es el presupuesto, hasta el momento tenemos un

presupuesto que todavía nos avalará para la primera parte del proyecto y

podríamos contar con materiales prestados. Esta restricción abarca todas las

etapas; esto causaría efecto con respecto a que los materiales a utilizar quizás

no sean los más adecuados para el uso que se le dará.

Se hace referencia a que no tenemos un amplio conocimiento en la parte de

resistencia de materiales para las plataformas mecánicas del proyecto, pero la

información que manejemos debe ser la necesaria para terminar efectivamente

el proyecto. Esta restricción se toma en cuanta en todas las áreas desde que

se plantea el proyecto, ya que si no se parte con una buena base de

conocimientos las dudas a mitad de proyecto serán críticas.

Al tratarse un prototipo de auto la implementación del cargador y motor a base

de energía eléctrica no es asequible por lo cual se optará por realizar una

simulación de dicho proceso.

9. Asunciones:

En esta sección se especifican los supuestos o premisas a tener en cuenta durante el

proyecto.

1. Para cualquier toma de decisión dentro del proyecto se hará un consenso entre los

miembros del equipo de trabajo.

- Este supuesto es considerado en todas las fases del proyecto, desde la ingeniería

conceptual hasta el cierre y soporte del proyecto.

- El no cumplimiento de este supuesto generaría un grado de riesgo dependiendo de la fase

del proceso, si es una fase muy crítica entonces el grado es ALTO.

- El impacto del riesgo dependería nuevamente de la fase en el caso que no se cumpla la

asunción.

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2. Todos los recursos serán asignados con una semana de anticipación en la cual su

permanencia estará segura durante el tiempo de desarrollo del proyecto para garantizar el

éxito del mismo.

- Este supuesto es considerado principalmente en las fases de Ingeniería básica, Ingeniería

de detalle, Ejecución, asimismo en la fase de Pruebas y Puesta en Marcha.

- El no cumplimiento de este supuesto generaría un grado de riesgo ALTO. Los recursos

son importantes porque cada parte del proyecto no puede dejarse a medias en plena

implementación, eso quitaría tiempo y un desorden en las etapas.

- El impacto del riesgo dependería nuevamente de la fase en el caso de que no se cumpla

la asunción.

3. Se contará con los medios electrónicos y tecnológicos disponibles, esto para el equipo de

proyecto, actualización de la información y generación de alternativas de comunicación

efectiva.

- Referente a las etapas de implementación y búsqueda de información de equipos

adecuados para su determinada función.

- Si el supuesto es falso generaría un grado de riesgo ALTO.

- El impacto del riesgo es catastrófico.

4. El proyecto será manejable tanto por un conocedor de la tecnología aplicada como por un

operario con conocimientos limitados.

- Referente a la etapa de presentación, y programación, la forma de controlar el sistema

debe ser manejable y entendible, de acuerdo a quienes la soliciten.

- Si el supuesto es falso generaría un grado de riesgo ALTO.

- El impacto del riesgo es catastrófico ya que se perdería clientes.

10. Riesgos Iniciales:

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Cambios en el alcance del Proyecto

Trabajos imprevistos

Errores cometidos sin comunicarse

Incumplimiento en los plazos marcados

Reestructuración de la organización

Pérdida de personas

Costes reales no son los fijados

Demoras en la toma de decisiones

Recortes al presupuesto

Fallas en los servicios requeridos

Oposición de la sociedad

Desastres Naturales

Proveedores no confiables

Materiales en mal estado

Falta de técnicos capacitados

Falta de maquinaría

Bajo rendimiento en los trabajadores

Dirección de proyectosDe la organizaciónExternoTécnico

Proyecto

11. Control de cambios:

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12. Organigrama:

9.1 Distribución de cargos ante la Constitución de la Empresa:

La distribución de los diversos cargos en la empresa, es una parte importante en la empresa ya que ello conlleva a que existan responsables

en cada área y es parte fundamental en la constitución de la empresa.

En el organigrama podemos tener el orden de jerarquías que existe dentro de la empresa, y las responsabilidades que cada una de ellas

conlleva. Este orden es formal en el cual se resume cada área existente. Debemos tener muy en claro que cada puesto no necesariamente

representa la cantidad de capital inyectado por cada miembro.

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Figura 3. Organización de la Empresa

9.2 Distribución de Equipos para la ejecución del Proyecto:

Para el desarrollo del proyecto es necesario dividirnos por departamentos, cada departamento esta interrelacionados con los demás y

buscando una comunicación asertiva, para lograr el complimiento del proyecto en el plazo establecido.

El departamento de Administración y marketing estará encargado de gestionar al personal y de realizar las visitas clientes potenciales, para

lograr convencer y satisfacer las necesidades de los clientes ofreciéndoles un producto y servicio antes durante y después de la compra.

Gestionará también todos los procesos desde la constitución de la empresa, hasta los respectivos pagos de personal, tributos e impuestos.

El departamento de operaciones y el departamento de Automatización estarán netamente enfocados en la producción y automatización de

nuestro producto, estos departamentos trabajaran con una sinergia positiva a fin de lograr productos de calidad, a través del diseño de nuevas

tecnologías y desarrollo de las mismas

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Figura 4. Equipos de Trabajo para Proyectos

9.3 Esquema de División de Trabajo:

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Figura 5. Esquema de División de Trabajo

13. Diagrama de Gantt:

Para elaborar el siguiente cronograma de tareas se consideró los siguientes

criterios:

Para cada tarea se requirió la cantidad de tres horas por cada día

laboral que se muestra en el diagrama de Gantt.

Las diversas tareas y su cronograma respectivo permite tener un

seguimiento óptimo del desarrollo del proyecto y visualizar si

estamos yendo acorde con los tiempos estipulados.

La supervisión a través del diagrama de Gantt, nos facilitara la

supervisión de proyecto y verificar si se sigue la línea del proceso

implementado para lograr un proyecto eficiente y eficaz.

El análisis de materiales y equipos, consta de varios días ya que se

deben de evaluar diversas características, como son marcas, precios,

características específicas, etc.

El siguiente cronograma muestra las diversas tareas que se llevarán a cabo en

todo el proyecto.

Tabla 3. Cronograma de tareas para el proceso.

Nombre de la tarea Duración comienzo fin1 Plan de trabajo

1.1 Definición del proyecto 1 día 03/02/15 03/02/151.2 Nombre de la empresa y logo 1Día 05/02/15 05/02/151.3 Visión y misión 2 Días 05/02/15 06/02/151.4 Objetivo del proyecto 3 Días 05/02/15 09/02/151.5 Alcance del proyecto 1 día 05/02/15 05/02/151.6 Restricciones del proyecto 2 Días 04/02/15 05/02/151.7 Riesgos iniciales 2 Días 04/02/15 05/02/151.8 Organización 2 Días 05/02/15 06/02/151.9 Hitos 3 Días 05/02/15 09/02/15

1.10 Esquema de división del trabajo 1 día 06/02/15 06/02/151.11 Presupuesto estimado 2 Días 06/02/15 09/02/15

2 Análisis del proceso2.1 Investigación sobre el proyecto 6 Días 11/02/15 18/02/153 Análisis de materiales y

equipos3.1 Dimensionamiento del proceso 2 Días 19/02/15 20/03/153.2 Selección de sensores 3 Días 19/02/15 23/03/153.3 Selección de actuadores 2 Días 24/02/15 25/03/153.4 Selección de motores 1 día 24/02/15 24/02/153.5 Selección del PLC 2 Días 25/02/15 27/02/153.6 Selección de circuitos de potencia 2 Días 27/02/15 29/02/154 Presupuesto final del

proyecto5 Días 03/03/15 08/03/15

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5 Implementación del proyecto

1 día 10/03/15 10/03/15

5.1 Instalación de motores 6 Días 11/03/15 17/03/155.2 Instalación de sensores 3 Días 19/03/15 22/03/155.3 Configuración de los equipos 5 Días 24/03/15 29/03/155.4 Programación del PLC 4 Días 01/04/15 05/04/155.5 Configuración de interface HMI 4 Días 09/04/15 13/04/156 Supervisión y control del

proyecto15 Días 16/04/15 01/05/15

7 Entrega del proyecto 1 día 10/05/15 10/05/15

- A continuación se muestra el diagrama de Gantt del proyecto realizado por pasos en el

software de Microsoft MS Project.

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Figura 6. Diagrama de Gantt

14. Estimación de Presupuesto:

- En la tabla 4 se muestran los precios de los materiales a utilizar en la elaboración del

prototipo automatizado.

Tabla 4. Presupuesto del Prototipo.

Descripción Precio Total

Instrumentos y materiales:4 motores AC trifásicos S/.90.00 S/. 270.00

3 variadores de velocidad DELTA S/.150.00 S/. 450.005 motores DC 24 VDC S/. 12.00 S/. 60.003 sensores de proximidad S/.40.00 S/.120.00Construcción:Soporte de MDF S/. 70.00 S/.70.00Accesorios para construcción (tornillos, pernos)

S/. 30.00 S/.30.00

15. Políticas:

La empresa TAE Especializada en el mantenimiento y recarga de automóviles eléctricos.

Les muestra nuestros principios y compromisos hacia ustedes, en los siguientes puntos:

- La Empresa TAE se compromete a cumplir la normativa legal y los compromisos que ha

fijado con sus clientes.

- Se establecerán sistemas adecuados y modernos para prevenir la contaminación y

gestionar los recursos de forma eficiente.

- Se emplearan modelos de mejora continua que permita mejorar la forma de realizar y

gestionar las actividades de la compañía para así aumentar su eficacia y eficiencia.

- Se realizarán mantenimientos preventivos constantemente, así como también el uso de

todos nuestros recursos para mantener el ambiente sin accidentes.

Estos principios serán comunicados y seguidos por todo el personal. Además esta política

será revisada periódicamente para adecuarla a la situación actual de la compañía.

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16. Requisitos de Aprobación:

Los profesionales responsables de este proyecto deberán tener una asistencia

mayor al 80%.

Iniciar o consolidar conocimientos sobre el uso de un software (AUTOCAD,

Inventor, entre otros) para el diseño del prototipo de taller automatizado.

Participar activamente en la construcción del proyecto y entregar los avances

prácticos a tiempo.

Reservar con anticipación horarios para el corte de materiales ya sea mdf o

acrílico en el FabLab.

Cumplir con el tiempo y metas estipuladas con un margen de error no mayor al

10%.

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Bibliografía:

El Comercio (2012), Contaminación en el Perú, recuperado el 14 de febrero del 2015,

de http://elcomercio.pe/ciencias/planeta/parque-automotor-ocasiona-70-contami

nacion-peru-noticia-1388897

Perú21 (2010), Contaminación vehicular, recuperado el 14 de febrero del 2015, de

http://peru21.pe/noticia/677281/contaminacion-vehicular-supera-limites

UNIVERSIA (2010), Crear Empresa, recuperado el 14 de febrero del 2015, de

http://egresados.universia.edu.pe/emprendedores/crear-empresa/

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