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ANALISIS CAUSA RAIZ DE UNA BANDA TRANSPORTADORA

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ANALISIS CAUSA RAIZ DE UNA BANDA TRANSPORTADORA

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kevin almanza
jainer brito
Carlos Carvajal

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Se analiza una falla ocurrida en una cinta transportadora que produce paradas reiteradas dentro de una empresa frutícola. En la actualidad, las cintas transportadoras están presentes en el proceso  de reubicación y traslado de un producto o materia prima dentro de una empresa, cabe mencionar que este tipo de maquinaria posee un nivel de criticidad medio-alto (dependiendo del proceso) y siempre están en constante falla, ya sea por sobrecarga de esta, mal montaje, mala operación o mal diseño de la estructura. Este tipo de maquinaria está sujeta a diferentes movimientos o esfuerzos, ya sean en sentido vertical, horizontal incluso inclinados, los cuales afectan directamente el funcionamiento y pueden terminar en fallas por fatiga en la estructura de esta.    Para que lo anteriormente mencionado no suceda, se debe tener un control adecuado de las cargas de la máquina y asegurar un buen mantenimiento preventivo para evitar fallas catastróficas y repentinas.

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·         Estudiar y analizar cualquier posible causa que pueda afectar directamente el proceso o funcionamiento de una máquina.

·         Identificar posibles incidencias en el fallo producido.

·         Utilizar métodos de análisis causa raíz para la identificación de posibles fallas en maquinaria industrial.

·         Proponer una mejora que satisfaga completamente las necesidades operacionales de la máquina, y que elimine de raíz el fallo producido.

·         Adquirir habilidad de toma de decisiones y resolución de problemas que afecten algún proceso productivo.

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1.1        Presentación del caso

Se analiza la causa raíz de una deformación en la estructura de una banda transportadora. La función principal de la banda es soportar directamente el material a transportar y desplazarlo desde el punto de carga hasta el de descarga.

La causa que llevo al análisis de la estructura fue la detención del proceso de forma recurrente, debido a la contaminación del producto por desprendimiento de la banda transportadora, la cual era evidenciada en la última etapa del proceso anterior a envasado, por lo cual al ser detectado en las cintas de inspección se provocaba la detención de toda la producción.

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El departamento de mantención de la planta logro determinar que el desprendimiento de la banda provenía de la cinta madre de la línea productiva, esta cinta transportadora está compuesta por una estructura de acero inoxidable de 7.39 m de largo x 0.768 m ancho, en cada uno de sus extremos consta de un cilindro cuyo eje es de 30 mm de diámetro soportado por descansos UCPP206, su sistema mecánico es de un motor eléctrico de 1 hp de potencia con una revolución de 1380 RPM acoplado a un reductor con una relación de transmisión de 1:40. La cinta transportadora tiene una capacidad de 7 cajas de 15 kg por lo cual la mesa está soportando una carga de 1.030,05 N.

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En la ilustración 3 se puede apreciar claramente la deformación que ocurre en la estructura debido a las múltiples cargas a las que se ve sometida. Por lo cual una de las soluciones provisorias que implementó el equipo de mantenimiento de la planta fue soldar un cilindro de 30mm de diámetro en ambos extremos de la estructura  para evitar que ésta siga deformándose. Es una medida claramente provisoria para no parar el proceso y continuar con la producción. Pero debido a las cargas y al continuo trabajo de la banda esta medida no será capaz de aguantar la fatiga que ocurra en la estructura.

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La estructura debe ser resistente y proporcionar fiabilidad y durabilidad al sistema, permitiendo el óptimo funcionamiento de la cinta transportadora en las distintas condiciones ambientales de uso: resistencia a humedad, temperatura, oxidación, resistencia a golpes accidentales, etc. Por lo cual la estructura analizada no cumple con las condiciones ambientales descritas. Profundizando en la banda se pudo detectar que el perfil lateral presentaba una rotura como se puede apreciar en la ilustración 4 y 5 debido a un anterior mantenimiento en el cual se decide cortar  los perfiles disminuyendo así su longitud y evitar la flexión de ésta, por esto se procedió a soldar el cilindro en los extremos para evitar que aumente la deformación ya existente

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El diagrama Ishikawa es la metodología que se utilizara para determinar la causa raíz de la falla, por la participación didáctica que requiere el desarrollo de esta, generada por una lluvia de ideas por parte de cada uno de los integrantes del equipo de trabajo.

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Con la información recabada anteriormente con el análisis de causa raíz del problema generado en el elemento de maquina estudiado se obtiene que existen diversos problemas los cuales la sumatoria de estos generan un proceso defectuoso y que termina en un producto terminado de mala calidad.

El problema generado es que el producto se ve contaminado por restos de hilacha, los cuales por fricción se desprenden de la cinta transportadora madre y terminan en el envasado del producto, contaminándolo y obligando su posterior descarte.

Una de las posibles mejoras son las fijaciones de la estructura; Existen variados tipos de fijaciones para maquinaria industrial, las cuales la calidad del trabajo de estas influirá directamente en el funcionamiento de la máquina. Un mal montaje puede llevar a fallas inesperadas, detenciones de producción, accidentes severos y un acortamiento considerable de la vida útil de la maquinaria.

En el caso propuesto se presenta el tipo de fijación que se mostrara enseguida en la figura, cabe mencionar que este tipo de fijación es muy común en el ámbito industrial.

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El equipo de estudiantes de  ingeniería mecánica en mantenimiento industrial logra identificar que la principal falla ocurrida es el incorrecto montaje de la estructura de la cintra transportadora, un problema de diseño enfocado principalmente en la disposición del cilindro, el cual estaba soportado por las planchas laterales de la estructura por lo que al tensar la cinta ambos costados sufren una flexión del material, a eso agregar un llenado de banda incorrecto lo que producía una sobrecarga de la cinta. Para solucionar las continuas paradas en la producción debido a la contaminación en el producto se propuso un nuevo diseño con un soporte que se adose al cuerpo de la mesa que mantenga de manera independiente el cilindro.

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La cinta transportadora es vital dentro de una empresa de frutícola debido a la cantidad de fruta que llega y se exporta, por ende debe existir un seguimiento del comportamiento de la cinta, ya que si llegara a fallar, la  empresa tendría una gran pérdida, ya sea de producción y monetaria.

El diseño planteado por el equipo de ingeniería mecánica anula totalmente esta posibilidad, al cambiar el alojamiento del polín a una zona exterior de la estructura metálica y evitando esfuerzos no deseados en la zona de avance la de cinta.

Además el diseño está provisto de una mejora considerable la cual permite tener una favorable tolerancia al desalineamiento de la banda ,en el recorrido completo a través de la estructura de la máquina.

Además recordar e interpretar cual es el funcionamiento correcto de la cinta para así no sobre exigirla a una sobrecarga y no perder producción.

Por lo general para que esto no ocurra, se necesitan buenos mantenimientos programados, además de inspecciones visuales de los operarios para así estar al tanto del estado de funcionamiento de la maquinaria, por si en el caso de que exista una falla poder atacar el problema o las diferentes causas que provocaron esta falla. Siempre se debe considerar que operar una maquina en los rangos deseados es mucho más conveniente para el proceso y vida útil de dicha máquina, ya que una sobrecarga puede ser una incidencia de los fallos por fatiga que se pueden generar.

El cambio de diseño propuesto como solución de la falla estudiada no afecta de ninguna forma directa en el funcionamiento y capacidad de carga de trabajo de la cinta transportadora, además se entiende que se ataca el problema desde su raíz, lo cual es la finalidad de dicho estudio. Es por esto que se puede asegurar que la implementación de la mejora propuesta afectara positivamente el nivel de producción, los índices de confiabilidad y además alargara la vida útil de la máquina.