rediseño de máquina remachadora para la industria

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y EléctricaUnidad

Sección de Estudios de Pos

REMACHADORA PARA LA INDUSTRIADE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA MECÁNICA.

Ing. Héctor Miguel Amador Chagala.

Director de tesis

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y EléctricaUnidad Profesional Adolfo López Mateos

Sección de Estudios de Pos grado e Investigación

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIADE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA

T E S I S


MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA MECÁNICA.

PRESENTA: Ing. Héctor Miguel Amador Chagala.

de tesis : Dr. Luis Héctor Hernández Gómez.

México, D.F. 2010


Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Profesional Adolfo López Mateos

grado e Investigación

REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA


CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA MECÁNICA.

Ing. Héctor Miguel Amador Chagala.

: Dr. Luis Héctor Hernández Gómez.


REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA

TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL ii


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALCOORDINACIÓN GENERAL DE POSGRADO E IN

CARTA DE CESIÓN DE DERECHOS

En la Ciudad de México Distrito Federal, el día

(la) que suscribe Ing. Héctor Miguel Amador Chagala

Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería Mecánica

registro B021899, adscrito a la Sección de Estudio de Posgrado

ESIME Unidad Zacatenco, manifiesta que es autor (a) intelect

de tesis bajo la dirección del

del trabajo titulado: “ REDISEÑO DE MÁQUINA

INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA”

Nacional para su difusión, con fines académicos y de investigación.

Los usuarios de la información no deben

datos del trabajo sin el permiso

ser obtenido escribiendo

Mateos”, Edificio Número

Tel.:5729-6000 ext.: 54586 fax.:5729

recibidos en los correos

permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la

fuente del mismo.

Ing. Héctor Miguel Amador Chagala


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALNACIÓN GENERAL DE POSGRADO E IN

CARTA DE CESIÓN DE DERECHOS

En la Ciudad de México Distrito Federal, el día 24 del mes de Abril

Ing. Héctor Miguel Amador Chagala alumno (a)

iencias con Especialidad en Ingeniería Mecánica

, adscrito a la Sección de Estudio de Posgrado

nidad Zacatenco, manifiesta que es autor (a) intelectual del presente trabajo

de tesis bajo la dirección del Dr. Luis Héctor Hernández Gómez, y cede los derechos

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA

DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA” , al Instituto

a su difusión, con fines académicos y de investigación.

Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o

datos del trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede

escribiendo a la siguiente dirección: Unidad profesional “Adolfo López

, Edificio Número 5, 3er piso Col. Lindavista. C.P. 07738 México D.F.

54586 fax.:5729-6000 ext.: 54588. Sus comentarios pueden ser

recibidos en los correos [email protected] y [email protected]

usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la

Ing. Héctor Miguel Amador Chagala

Nombre y firma

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA

iii

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL NACIÓN GENERAL DE POSGRADO E IN VESTIGACIÓN

Abril del año 2009, el

(a) del Programa de

iencias con Especialidad en Ingeniería Mecánica con número de

e Investigación de la

ual del presente trabajo

, y cede los derechos

REMACHADORA PARA LA

, al Instituto Politécnico

a su difusión, con fines académicos y de investigación.

el contenido textual, gráficas o

del autor y/o director del trabajo. Este puede

Unidad profesional “Adolfo López

so Col. Lindavista. C.P. 07738 México D.F.

Sus comentarios pueden ser

[email protected]. Si el

usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL i

RESUMEN El presente trabajo de tesis presenta un enfoque metodológico para el rediseño de

una máquina remachadora ya establecida, considerando un concepto de solución

sometido a un estudio experimental, analítico, evaluación y refinamiento para el

desarrollo del mismo. Se considera la fase de diseño conceptual conjuntando en esta

etapa la ciencia de la ingeniería, el conocimiento práctico y los aspectos comerciales

que nos llevan a una elección final del diseño del producto. Por otra parte se toma en

cuenta la fase creativa en el proceso de diseño con la ejecución de los dibujos de

trabajo a través de programas de Autocad finalizando con la construcción del mismo.

En la fase experimental, se efectuaron ensayos de compresión en 7 muestras de

remaches con grados de calidad tipo IT150, Remache hueco para prendas de vestir

comúnmente empleados en Industria Maquiladora de la Confección, lo cual se

sometieron a cargas máximas de compresión de 31.5 kN en una máquina

INSTRON, deformado completamente el remache tipo ojillo y rompiendo la tela de

mezclilla. Sucesivamente, en la prueba 6 el remache se deforma sin estropear la tela

de mezclilla quedando un remachado perfecto con una carga de 1575.94 N, la

requerida para el proceso de remachado.

Los resultados permitieron saber la carga de trabajo requerida que debe realizar la

Prensa de yunque con mecanismo de transmisión de manivela simple (máquina

remachadora accionamiento por pedal triple-cabeza neumática), el cual se consideró

en el diseño el remachar tres ojillos en una sola acción y ganar ventaja al ser

comprimido sin romper la tela de mezclilla, el procedimiento considerado para validar

la solución experimental fue comparada a través del cálculo estructural del método

clásico de la Resistencia de los Materiales.

Se consideran también métodos de "búsqueda de información" para ahorrar costos

en el rediseño de la máquina remachadora para la industria de la confección en

mezclilla, analizando costos de diversos componentes formalizándose en un método

" de Ingeniería de valor ", el cual agrega valor en la mejora de funciones del


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL ii

producto, sin incrementar necesariamente su costo. Por lo general, es aplicado a la

mejora en el rediseño sustancial de un producto, en tanto que también se aplica a

nuevos diseños, ya que también requiere información detallada sobre los costos de

los componentes.

Como estrategia para el proceso de diseño, el método de Despliegue de la función

de calidad se considera como parte del proceso, para no pasar por alto las

características de las partes existentes que los clientes valoran, de manera que el

despliegue de la función de calidad se utiliza para identificar las características

criticas fijando las metas a alcanzar de las características de ingeniería de la

máquina, de manera que satisfagan los requerimientos del cliente.

Referente a los parámetros de operación, una máquina convencional neumática

realiza 14 operaciones por minuto. Al implementar en el diseño la triple-cabeza, se

triplica la impresión del remache en la tela de mezclilla obteniendo una mayor

eficiencia en el proceso.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL iii

ABSTRACT This thesis presents a methodological analysis on the design of an already

established riveting machine, considering the concept of solution submitted to an

experimental study, analytic evaluation and refinement for the development of the

same. The conceptual design combines engineering science, the practical

knowledge and the commercial aspects that lead us to a final election of the design of

the product. Besides, the creative phase is also taken into account in the design

process with the implementation of the work drawings through Autocad programs

concluding with the construction of the same.

In the experimental phase, compression tests were done on seven rivet samples with

quality type IT 150 grades. Hollow rivets for dressing garments commonly used in

Clothing Assembly Plant Industries were tested. A maximum compression load of

31.5 kN in an INSTRON machine completely deformed the rivet open eye type and

ripping the denim cloth. The rivet deforms without damaging the denim cloth with a

load of 1575.94 N. This parameter is considered in the mechanical design.

Literature survey were also considered to save costs to redesign the machine for the

denim cloth industry, analyzing costs of different components formalizing in a method

of valuable engineering, which adds value to the improvement of the product

functions, without necessarily incrementing its cost.

As a strategy for the design process, the method of deployment of the quality function

is considered as a part of the process, not overlooking the characteristics of the

existing parts that the clients value, this being the deployment of the quality function

used to identify the critical characteristics setting goals to be achieved of the

engineering machine characteristics, satisfying the client’s requirements.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL iv

AGRADECIMIENTO

A DIOS:

Por estar presente en todo los momentos de mi vida. Dejo en sus manos esta humilde memoria, como rastro de mi trayectoria y como un suspiro de vida.

MI ETERNO AGRADECIMIENTO AL:

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Por haberme permitido desarrollarme profesionalmente y brindarme todos los

conocimientos y valores que con honradez y respeto llevo en alto.

AL: INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA

Por iniciarme en mi formación ingenieril y enseñarme a apreciar y defender el orgullo de ser un ingeniero en toda la extensión de la palabra.

AL:

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE SAN ANDRÉS TUXTLA Por todo el apoyo brindado en el uso de las instalaciones para el desarrollo del

trabajo experimental en la máquina INSTRON.

A MI ASESOR Y DIRECTOR DE TESIS:

DR. LUIS HÉCTOR HERNÁNDEZ GÓMEZ

Por su grandiosa virtud como ser humano, paciencia y sabiduría en sus enseñanzas durante nuestra formación y en la calidad profesional para formar personas con

capacidad de liderazgo en cualquier rama ingenieril. Gracias por el apoyo incondicional siempre bridado que he recibido desde el momento en que lo conocí.

AL:

DR. GUILLERMO URRIOLAGOITIA CALDERÓN Por sus enseñanzas durante el transcurso de la maestría. Además de formarme

profesionalmente con carácter y compromiso.

AL: M. EN C. GABRIEL VILLA Y RABASA

Por los consejos y apoyo para el desarrollo de este trabajo de tesis y la disposición y confianza siempre brindada. Gracias por todo, siempre te tendré presente.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGAL v

AL: M. EN C. RICARDO LÓPEZ MARTÍNEZ †

Por inculcarnos una mentalidad emprendedora y de calidad. Sin duda, un aspecto muy clave para todo profesional en aras de buscar una vida digna y llena de éxitos. En memoria de un gran amigo, y enorme persona. Jamás olvidaremos todas tus

sabias enseñanzas y hermosos consejos, los has dejado sembrados y han generado frutos tangibles.

Tus alumnos, amigos y gente que te conocimos, agradecemos eternamente el haberte conocido, descanse en paz.

A LOS PROFESORES QUE INTEGRARON LA COMISIÓN REVISOR A DE TESIS Y SINODALES EN EL EXAMEN DE GRADO:

Dr. Luis Héctor Hernández Gómez. Dr. Guillermo Urriolagoitia Calderón.

M. en C. Gabriel Villa y Rabasa. Dr. Guillermo Urriolagoitia Sosa.

M. en C. Alfonso Campos Vázquez. M. en C. Alla Kavatskaia Ivanovna.

Por sus sinceras palabras, recomendaciones y consejos en el desarrollo de este

trabajo.

A mis profesores de la Sección de Estudio de Posgrado e Investigación, por haber influido y colaborado a lo largo de mi formación profesional.

A MIS AMIGOS Y COMPAÑEROS DE TRABAJO DEL ITSSAT

Por todos sus consejos y amistad incondicional Gracias.

A MIS PADRES, ESPOSA E HIJOS: Por todo el amor y el apoyo moral que me han dado, hoy y siempre mis más

sinceros agradecimientos.

REDISEÑO DE LA MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA

TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA vi

ÍNDICE GENERAL

Resumen…………………………………………………………………….…………………i

Abstract………………………………..…………………………………………………….. iii

Dedicatorias…………………………………………………………………………………. iv

Índice general.......……………………………………………………………………………vi

Simbología…………………………………………………………………………………….x

Índice de figuras ……………….………………………………………………………......xi

Índice de gráficas...……………….……………………………………………………......xiii

Índice de cuadros………………………………………………………………………......xiii

Terminolología………………………………………………………………………………xv

Objetivo general. ....................................................................................................... xvi

Objetivos específicos ................................................................................................ xvi

Justificación. ............................................................................................................. xvii

Introducción ................................................................................................................ 1

Referencias……………………………………………………………………………………6

CAPÍTULO I GENERALIDADES SOBRE LA FABRICACIÓN DE R OPA DE

MEZCLILLA

1.1 Antecedentes ............................................................................................................... 10

1.2. Estructura de la industria textil y de la confección ................................................. 12

1.2.1 Cadena de producción ......................................................................................... 12

1.2.2 Sistema de producción en lotes ......................................................................... 13

1.3 Comercio internacional de prendas de vestir y los países del TLC. .................... 13

1.4 Dimensión regional de la industria. ........................................................................... 14

1.4.1 Distribución a nivel nacional ................................................................................ 14

1.4.2 Estructura del mercado de la industria del vestido en México. ..................... 17

1.5 Participación de la industria del vestido en el PIB nacional. ................................. 20


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA vii

1.6 Participación de México en las exportaciones mundiales de ropa. ..................... 21

1.7 Grado de tecnificación de la industria del vestido en México. .............................. 23

1.8 Tendencias de la industria textil y del vestido a nivel mundial. ............................ 25

1.9 Tratados comerciales .................................................................................................. 26

1.10 El presidente Calderón en la declaratoria de apertura de los trabajos de la

LXII asamblea general ordinaria de la Cámara Nacional de la Industria del Vestido.

Miércoles, 28 de marzo del 2007 (discurso) .................................................................. 29

1.10.1 La importancia de este discurso como factor político…………...…………29

1.10.2 Discurso en la ciudad de México…….…………………...………………….29

1.10.3 la importancia de este discurso como factores tecnológicos……………..30

1.11 Mezclilla ....................................................................................................................... 31

1.11.1 Clasificación de la mezclilla .............................................................................. 31

1.11.2 Elaboración de la mezclilla ................................................................................ 32

1.12 Planteamiento del problema. ................................................................................... 33

1.13 Referencia ...................................................................................................... 38

CAPÍTULO II DISEÑO CONCEPTUAL DE LA MÁQUINA REMA CHADORA

2.1 El proceso de diseño ....................................................................................................... 40

2.1.1 El análisis del problema ....................................................................................... 43

2.1.2 Diseño conceptual ................................................................................................ 43

2.1.3 Dar forma a los esquemas .................................................................................. 43

2.1.4 Desarrollo de detalles .......................................................................................... 43

2.2 Modelo del proceso de diseño de Pahl y Beitz ..................................................... 44

2.2.1 Clarificación de la tarea ....................................................................................... 44

2.2.2 Diseño conceptual ................................................................................................ 45

2.2.3 Diseño para dar forma ......................................................................................... 45

2.2.4 Diseño de detalles................................................................................................. 45


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA viii

2.3 Métodos de diseño ...................................................................................................... 46

2.4 Evolución histórica de la prensa ................................................................................ 48

2.5 Clasificación de las prensas ....................................................................................... 49

2.6 Aplicaciones de las prensas ....................................................................................... 56

2.6.1 Prensa de escote .................................................................................................. 56

2.6.2 Prensa de puente .................................................................................................. 57

2.6.3 Prensa de costados rectos. ................................................................................. 57

2.6.4 Prensa de yunque ................................................................................................. 57

2.7 Prensas de yunque para el remachado empleadas en la Industria de la

Confección .. ……………………………………………………………………………….58

2.8 La prensa y el impacto en el entorno social ........................................................... 62

2.9 Remaches .................................................................................................................... 67

2.9.1 Denominación y dimensiones de los remaches .............................................. 67

2.9.2 Tipos de remaches ............................................................................................... 68

2.9.3 Fabricación ............................................................................................................ 71

2.10 Remachado ................................................................................................................. 71

2.11 Determinación de características. (Despliegue de la Función de Calidad) ...... 72

2.11.1 Aspectos generales ............................................................................................ 72

2.11.2 Procedimiento de análisis. ................................................................................ 74

2.12 Diseño conceptual……………………………………………………..…………....86

2.13 Referencias ..................................................................................................... 94

CAPÍTULO III DISEÑO MECÁNICO DE LA MÁQUINA REMACH ADORA

3.1 Generalidades .............................................................................................................. 97

3.2 Determinación de las cargas de remachado .......................................................... 99

3.3 Procedimiento de cálculo………………………………………………………..…106


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA ix

3.4 Análisis del comportamiento del cuerpo sólido sometido a fuerzas en el sistema

mecánico…………………………………………………………………………………108

3.4.1 Descripción general del rediseño…………………………………………….108

3.4.2 Planteamiento de análisis……………………...………………………….....…109

3.4.3 Características técnicas antes del rediseño……………...……………..…..108

3.5 Diseño del sistema de remachadora..……………………………………………110

3.5.1 Propiedades mecánicas…...…………………………………………………..110

3.5.2 Análisis de fuerza del sistema en condición inicial.…...…………………....110

3.6 Diseño del elemento recto ABC por resistencia…...…………………..………….115

3.7 Condiciones para la automatización de la máquina remachadora .................... 125

3.8 Identificación de componentes neumáticos .......................................................... 128

3.9 Mantenimiento…………………………………………………………………...….133

3.10 Seguridad…………………...………………………………………..…………….141

3.11 Condiciones de riesgo a considerar en la máquina...…………………...…….143

3.12 Proceso de secado………………………………………………………………..144

3.13 Referencias…………………………………………………………….………….145

CAPÍTULO IV EVALUACIÓN DE RESULTADOS Y ANÁLISIS DE COSTOS.

4.1 Generalidades ............................................................................................................ 147

4.2 Características de los estudios técnicos…...…………………………………….147

4.3 Selección y determinación del proceso de producción…………………..…….149

4.4 Descripción del proceso de fabricación…………………………………………..153

4.5 determinación de la inversión de la evaluación técnica………………………...154

4.6 Generalidades de análisis de costo……………………………………………....156

4.7 El método del valor presente .................................................................................. 157

4.8 Referencias………………………………………………………………………….163

Conclusiones ......................................................................................................................... 164

Reconocimientos para trabajos futuros………………………………………………….165 Anexos 1A-1H………………………………………………………………………………166 Anexo 2A……………………………………………………………………………………174


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA x

SIMBOLOGÍA

SÍMBOLO DESCRIPCIÓN

A Superficie útil del émbolo.

�′ Área centroidal.

� = � Radio de sección circular.

C Capital.

Ft Fuerza teórica del émbolo.

� Momento de inercia.

i Tasa de interés.

M Momento al término de un periodo.

|�|� Momento máximo.

p Presión de trabajo.

P Carga aplicada.

� Primer Momento de área.

Módulo de sección.

�� Módulo de sección mínima.

� Ancho o espesor de la sección transversal de la barra.

t Tiempo.

|�|� Fuerza cortante Máxima.

�� Coordenada centroidal en Y.

�� Esfuerzo cortante último.

� Esfuerzo cortante máximo.

�� Esfuerzo cortante admisible.

�� Esfuerzo último.

� Esfuerzo normal máximo.

�� Esfuerzo admisible

� Constante


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xi

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 1.1 Estructura de la cadena productiva de la industria textil……………….. 12

Fig. 1.2 Entidades federativas de la industria del vestido……………………….. 24

Fig. 1.3 Máquina remachadora…………………………………………………….. 36

Fig. 1.4 Máquina remachadora rediseñada………………………………………. 36

Fig. 2.1 Un modelo sencillo de cuatro etapas del proceso de diseño………….. 41

Fig. 2.2 Modelo de French del proceso de diseño…………………………………. 42

Fig. 2.3 Mecanismos de transmisión usados en prensas mecánicas operadas manualmente o con motor……………………….. 54

Fig. 2.4 Diseño de bastidores usados en prensas………………………………… 55

Fig. 2.5 Máquina remachadora neumática M-4 6100…………………………….. 59

Fig. 2.6 Prensa de pie con auto-alimentación…………………………………….. 60

Fig. 2.7 HM-230LD prensa de pie simple cabeza………………………………… 60

Fig. 2.8 Prensa de yunque para remachado sencillo (máquina remachadora)…… 60

Fig. 2.9 Prensa de pie doble-cabeza…………………………………………………….60

Fig. 2.10 Remaches para prendas de vestir de diversos materiales……………… 71

Fig. 2.11 La casa de calidad del rediseño de la máquina remachadora………….

85

Fig. 2.12 Diseño inicial de máquina…………………………………………………… 86

Fig. 2.13 Rediseño de Máquina Remachadora. (Diseño de prueba preliminar) 86

Fig. 2.14 Yunque con correderas fijas………………………………………………… 87

Fig. 2.15 Yunque con corredera ajustable………………………………………….. 87

Fig. 2.16 Vista en isométrico de la prensa tipo yunque con ajuste de troquel…. 88

Fig. 2.17 Despiece de elementos que integran el yunque………………………… 88

Fig. 2.18 Descripción de componentes para el remachado……………………….. 89

Fig. 2.19 Conjunto de troquel con distancia entre dados de 2.5cm……………… 89

Fig. 2.20 Troquel universal para la colocación de ojillo….………………………. 89


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xii

Fig. 2.21 Vista frontal y despiece de componentes de Yunque………………………. 90

Fig. 2.22 Vista en detalle de correderas sobre elemento principal………………… 90

Fig. 2.23 Vista lateral completa con acotaciones de máquina remachadora…... 91

Fig. 2.24 Despiece de elementos principales de máquina remachadora………

91

Fig. 2.25 Vista en isométrico y lateral de máquina remachadora………………………… 92

Fig. 2.26 Vista de instalación neumática………………………………………………. 92

Fig. 2.27 Vista a detalle de componentes del sistema neumático…………………………… 93

Fig. 2.28 Sistema neumático en isométrico……………………………………………………...93

Fig. 3.1 Diagrama del proceso de remachado…………………………………….. 99

Fig. 3.2 Trabajo experimental en Máquina INSTRON……………………………. 100

Fig. 3.3 Remache tipo ojillo de latón……………………………………………….. 100

Fig. 3.4 Carga máxima de compresión aplicada en la Máquina INSTRON…….. 101

Fig. 3.5 Ventana de control del ensayo-movimiento (velocidad en precarga).... 102

Fig. 3.6 Ventana de control del ensayo-movimiento (velocidad 1 y 2)……..……..103

Fig. 3.7 Remachado en tela de mezclilla……………………………………………. 103

Fig. 3.8 Carga de 1575.94 N requerida, para aplicar el remache en la mezclilla……………………………………………………………………….

104

Fig. 3.9 Prueba experimental 7, muestra una carga de 1271.98N……………… 105

Fig. 3.10 Rediseño de máquina remachadora neumática…………………………. 108

Fig. 3.11 Troquel universal para remache de varios tamaños……………………. 109

Fig. 3.12 Cilindro neumático………………………………………………………… 110

Fig. 3.13 Barra ABC…………………………………………………………………… 110

Fig. 3.14 Dimensión del cilindro neumático………………………………………. 112

Fig. 3.15 Diagrama de cuerpo libre…………………………………………………. 113

Fig. 3.16 Eslabón de la barra ABC………………………………………………….. 115

Fig. 3.17 Circuito neumático del rediseño de máquina remachadora……………

127

Fig. 3.18 Circuito neumático representando en su puesta en marcha…………. 128


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xiii

Fig. 3.19 Circuito neumático 2ª propuesta del rediseño en posición de reposo. 131

Fig. 3.20 Circuito neumático 2ª propuesta del rediseño en posición activada… 132

Fig. 3.21 Secador por absorción……………………………………………………… 144

Fig. 4.1 Diagrama de flujo del proceso de fabricación de la máquina remachadora.…………………………………………………………………. 151

Fig. 4.2 Mecánica de los procedimientos………………………………………….. 159

Fig. 4.3 Máquina ojilladora Sagitta, Italiana………………………………………. 162

ÍNDICE DE GRÁFICAS

Gráfica 1.1 Estructura de la industria en México al 2003………………………. 12

Gráfica 1.2 Maquiladoras de exportación………………………………………… 13

Gráfica 1.3 Establecimientos de industrias maquiladoras 2005-2006………… 14 Gráfica 1.4 Crecimiento anual del PIB de prendas de vestir contra el PIB

nacional………………………………………………………………….

15 Gráfica 1.5 Exportaciones de ropa a nivel mundial 1990 y 2000……………… 16

Gráfica 1.6 Participación de México en las exportaciones mundiales de ropa 2002………………………………………………………………………

17

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1.1 Establecimientos de fabricación de prendas de vestir en México.. 15

Cuadro 1.2 Establecimientos en diversas entidades federativas……………… 16

Cuadro 1.3 Producción nacional de fibras para usos textiles en México……... 32

Cuadro 1.4 Factores que afectan la competitividad en México en la industria del vestido…………………............................................................ 34

Cuadro 1.5 Comparativa de fuentes de energía………………………………… 37

Cuadro 2.1 Clasificación de máquinas herramientas para prensas………….. 50

Cuadro 2.2 Clasificación de prensas………………………………….................. 51

Cuadro 2.3 Clasificación de prensas mecánicas………………......................... 53

Cuadro 2.4 Producción y Comercio Mundial de Máquinas Herr. al 2000……. 64

Cuadro 2.5 Tipos de máquinas consumidas a nivel mundial al 2000………… 65


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xiv

Cuadro 4.1 Rendimiento total al final del quinto año……………....................... 157

Cuadro 4.2 Factor de actualización o de descuento…………………………… 158

Cuadro 4.3

Evaluación del proyecto de rediseño. Valor neto actual e índice de conveniencia. Rendimiento mínimo aceptable (costo de capital + margen del proyecto): 20% anual…………………………………………….. …………………….. 160

Cuadro 2.6 Exportaciones de máquinas al nivel mundial………………………. 66

Cuadro 2.7 Remache hueco para prendas de vestir…………………………… 70

Cuadro 2.8 Listado de atributos proporcionado por los clientes y evaluación por importancia………………………………………………………… 75

Cuadro 2.9 Árbol de objetivos para el rediseño de la máquina remachadora.. 77

Cuadro 2.10 Objetivos implícitos para el rediseño de la máquina remachadora 78

Cuadro 2.11 Evaluación de atributos para determinar el valor de utilidad…….. 80

Cuadro 2.12 Comparativo de características generales de diseño conceptual. 87


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xv

TERMINOLOGÍA

AMF: Acuerdo Multifibras.

Ciclo de funcionamiento : Movimiento de la corredera desde la posición de inicio de

ciclo, hasta el punto muerto inferior y retorno hasta la posición de parada del ciclo.

Corredera: Elemento principal móvil de la prensa con movimiento alternativo al que

se amarra el punzón.

Dispositivo antirrepetidor : Parte del sistema de mando empleado para limitar el

movimiento del punzón a un único ciclo de operación.

GATT: Acuerdo General sobre Aranceles y Comercio.

Junta tórica: Elemento, cuya función es la de asegurar la estanqueidad de fluidos.

Por lo general, se encuentra en equipos para impedir el intercambio de líquidos o

gases en las uniones entre piezas desmontables.

Matriz: Parte fija del troquel empleado en la prensa.

OMC: Organización Mundial de Comercio.

PIB: Precio Interno Bruto.

Prensa mecánica: Máquina diseñada o prevista para transmitir energía desde un

motor primario, hasta un punzón por medios mecánicos. Con objeto de trabajar en el

troquel un metal frio o un material compuesto parcialmente por una parte de metal

frio.

Prensa de yunque: Se utiliza en operaciones de empalmado, reborde de contornos,

punzonado, repujado y remachado.

Punzón : En general parte móvil del troquel.

Punzonado: Es una operación de corte de láminas metálicas, generalmente en frio.

TLC: Tratado de Libre Comercio.

Troquel: Término empleado para el conjunto del punzón y la matriz. Troqueladora: Instrumento que se emplea para el estampado de piezas.

Troquel cerrado : Troquel diseñado y construido para ser intrínsecamente seguro.

RSM: Red de Solidaridad de la Maquila.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xvi

OBJETIVO GENERAL. Aplicar los criterios de Diseño Mecánico como alternativa de reconversión para una

máquina remachadora del ramo textil que permita su optimización a través del

rediseño de su sistema mecánico, logrando con ello cubrir las necesidades de la

demanda del sector productivo y de la empresa “Lavados industriales de San Andrés

S.A. de C.V.”

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

� Incrementar la eficiencia operativa de la Máquina Remachadora.

� Incrementar la eficiencia operativa en el Proceso de producción.

� Mejorar la calidad de servicio al cliente.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xvii

JUSTIFICACIÓN. La globalización reflejada en la economía y la innovación tecnológica es un ámbito

real de la problemática de nuestro país. Los excesivos costos, la gestión demasiado

burocratizada y los efectos de la libertad de los mercados, ha llevado a aplicar

técnicas científicas y de ingeniería para solventar problemas técnicos. Esto justifica la

generación de proyectos tecnológicos que satisfagan la necesidad de reconversión,

adaptación y construcción de equipos y máquinas que los sectores productivos

requieren.

Debido al aumento de la utilización de maquinaria en el siglo XIX, como

consecuencia de la Revolución Industrial, la ingeniería mecánica se consolidó como

rama independiente, sin embargo, el ingeniero que desarrolla su actividad en una de

las ramas o especialización de la ingeniería, ha de tener conocimientos básicos de

otras áreas afines, ya que muchos problemas que se presentan en son complejos y

están interrelacionados.

En la actualidad, la necesidad de mejorar líneas de producción en industrias

maquiladoras, hace necesario la sustitución de la mano de obra por sistemas que

generen cambios rápidos y radicales en los métodos y prácticas de trabajo. Una de

las alternativas es el uso de técnicas de manufacturas alternativas, cuyo costo y

flexibilidad orientan al campo de la reingeniería, dando pauta a soluciones

ingenieriles en un tiempo de espera, en la solución de necesidades, relativamente

corto.

La industria textil y de la confección en el estado de Veracruz participa a nivel

nacional con un 7% de establecimientos dedicados a la fabricación de prendas de

vestir y otros artículos confeccionados, principalmente en la elaboración de prendas

de mezclilla, ya que en la actualidad son muy populares. Sin embargo existe un área

de oportunidad para “jeans” de telas susceptibles a deslavarse.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA xviii

Una de las necesidades inquietantes de la empresa Lavados Industriales de San

Andrés S.A. de C.V. es mejorar la eficiencia operativa de su sistema de producción,

aunque se logró su mejora productiva en un 17.4%, a través de una simulación

numérica que imita el comportamiento real del proceso de producción. El estudio

anterior reflejó que una de las causantes es debido a la obsolescencia de equipos y

maquinarias, por lo que se determinó empezar por la máquina remachadora

mecánica para la industria de la confección, la cual fue elegida por estar en

condiciones extremas y causar retrasos en la línea. Considerando por lo anterior, su

mejora, a través de sistemas automatizados, que implica un rediseño mecánico de

10 unidades, o permitan incrementar la eficiencia y contribuir en el balanceo de la

línea de producción, manteniendo la calidad del producto.

Esto contribuye también a mejorar los tiempos estándares, eficiencia y productividad

de la máquina, ya que esta última, está dada como parte de las características

técnicas destacando la principal, el cual es de triple-cabeza, comandada por pedal

de accionamiento neumático y conjunto de filtro de aire con regulador de presión que

agiliza el proceso y proporciona ganancias en productividad a diferencia del diseño

convencional de accionamiento mecánico de una sola cabeza.

Con este estudio, enfocado al diseño mecánico, se pretende proyectar diversos

aspectos metodológicos como alternativa en la aplicación de criterios de diseño, lo

cual podrá ser utilizado como apoyo a futuras generaciones que incursionen en el

campo de alguna rama de la ingeniería afín.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA 1

INTRODUCCIÓN Hasta avanzado el siglo XVIII, la mayor parte de los productos o mercaderías se

hacían todavía a mano, con herramientas sencillas. El proceso de fabricación era

lento y muy caro. Estaba en manos de artesanos que trabajaban solos o con muy

pocos empleados.

Durante la Primera Revolución Industrial, en el siglo XVIII, James Watt, en 1769,

perfeccionó y revolucionó la máquina de vapor que impulsó el maquinismo sobre las

tareas manuales, difundiendo la industria textil. Esta fue aplicada al funcionamiento

de los telares. Hizo posible aumentar en muy poco tiempo la producción de telas.

Consecuentemente, Inglaterra fue la principal favorecida, y durante casi cincuenta

años, fue el único país industrializado, dado que esta revolución técnica se originó en

ese país, determinó una expansión del capitalismo como nunca antes.

En el siglo XIX, otras naciones de Europa lograron, por diferentes caminos,

desarrollar sus industrias: Francia, Alemania, Holanda, los reinos del norte de Italia,

entre otros. Durante el mismo siglo, en América, la industria se desarrolló en Estados

Unidos y Canadá y posteriormente en México, entre otros países.

En la región de los Tuxtlas, estado de Veracruz, durante el mismo siglo, empezaron a

florecer poblaciones como Santiago Tuxtla, San Andrés Tuxtla y Catemaco, entre

otras. A finales del siglo XIX, la producción de la región adquiere importancia que da

la pauta a generar un sistema de producción de hilados y tejidos, como materia

prima que tuvo auge en su momento como el algodón, y diversos productos, como el

tabaco, maíz, fríjol, azúcar y café. Estas dieron margen a otras industrias del

proceso, como ingenios azucareros, tabacaleras, beneficios del café, entre otras

necesidades de la región.

A finales del siglo XX, resurgen en la región de los Tuxtlas, industrias maquiladoras

del ramo textil, inclinadas en la fabricación de ropa de vestir, específicamente de

mezclilla, apoyándose con la Secretaria de Trabajo y Previsión Social (STPS) para

dar capacitación a los trabajadores. Gran parte del sector social de las clases



marginadas se interesó, proporcionando una beca equivalente al salario mínimo,

fijado por la (STPS). El programa de capacitación de los operadores fue desarrollado

en forma específica, que requirieron diversas máquinas para su operación dentro del

proceso de maquila de pantalones de mezclilla. Se incluyó también, la capacitación

de los ingenieros en las áreas de producción, control de calidad y mantenimiento de

equipo e instalación de maquinaria para el arranque de dicha empresa. Durante las

últimas semanas de dicho programa, en el centro de capacitación, se dedicaron a la

maquila de pantalones, a la que serian asignados los trabajadores al término de su

capacitación.

Dada la gran demanda de producción, se justifica el establecimiento de la empresa

“Lavados Industriales de San Andrés S.A. de C.V.” para el tratamiento de la mezclilla

a maquilar, que poco tiempo después quedó definida como “Industria Maquiladora

de la Confección S.A. de C.V.”.

“Industrias Maquiladoras de los Tuxtla S.A. de C.V.” e “Industria Maquiladora de la

Confección S.A. de C.V.” son empresas de giro Industrial, dedicadas a la fabricación

de prendas de vestir. Actualmente, cuentan con formas de trabajo orientadas al

sistema tradicional (líneas de ensamble manual con poca tecnificación), es decir,

dentro de su proceso, existen todavía equipos puramente mecánicos accionados

manualmente. Estos retardan el proceso de fabricación en la línea, provocando

“embotellamiento” y sobrecarga de trabajo que entorpecen el avance del proceso del

producto terminal, es por ello que el objetivo de esta tesis es rediseñar parte del

equipo. Entre los de mayor prioridad está la “Máquina Remachadora” de

accionamiento por pedal para el proceso de remachado de las prendas de vestir

empleado en la industria de la confección. Esta cae dentro de las máquinas y

herramientas como prensas de yunque con Mecanismo de transmisión de manivela

simple.

Para lograr lo anterior, esta tesis ha sido desarrollada en los siguientes capítulos.



En el capítulo uno se presenta un panorama general sobre la industria del vestido en

México, con la finalidad de describir el contexto en que se desarrolla esta práctica en

el sector industrial, tal como: el comercio internacional, la distribución de

establecimientos a nivel nacional, la forma en que se presenta la estructura de la

cadena productiva de la industria textil indicando el proceso y actividades industriales

y el grado de tecnificación de la industria del vestido en México. Esto permitirá

establecer los factores a considerar para el rediseño de la máquina remachadora.

En el capítulo dos se plantea un método de diseño que será considerado para la

realización del presente proyecto de tesis, tomado en cuenta la evolución de las

prensas, sus aplicaciones y los tipos de prensas existentes en el mercado,

considerando las características técnicas que estas ofrecen. De igual forma serán

tomados en cuenta los tipos de remaches y los esfuerzos al cual serán sometidos, ya

que implican un factor importante en el acabado del producto.

El capítulo tercero hace referencia al diseño mecánico de la máquina remachadora,

indicando los métodos clásicos de diseño para el cálculo estructural con base en

teorías e hipótesis para la solución de problemas ingenieriles.

Finalmente, el cuarto capítulo plantea la evaluación de resultados y el análisis de

costos para la realización física de la Máquina Remachadora (Prensa de yunque con

mecanismo de transmisión de manivela simple), transformada en una prensa con

sistemas de control neumático.

En el Departamento de Ingeniería Mecánica de la SEPI ESIME -Zacatenco se han

desarrollado diversas líneas de investigación, tal como lo muestra Villa y cols. [1].

Entre estos se puede mencionar disciplinas tales como: Mecánica de Fractura,

Biomecánica, Esfuerzos Residuales, Estructuras para Transporte, Seguridad

Nuclear, Tribología y Vibraciones Mecánicas, entre otras. Asimismo, se han hecho

análisis sobre las tendencias de los métodos de diseño aplicados en Ingeniería

Mecánica [2].



En este contexto, el Diseño de Máquinas ha jugado un papel protagónico. Para este

efecto, se han diseñado equipos para diversos usos. En el renglón agrícola se puede

mencionar el trabajo de Sosa [3], quién diseño una máquina para limpiar y clasificar

cebada. Asimismo, el trabajo de Villaseñor Perea [4] está relacionado con una

máquina para cosechar frijol. Por otra parte, Rosete Fonseca [5] prestó atención a la

colección de semillas de achiote. El proceso de la industrialización de la cosecha del

agave para producir mezcal en el Estado de Oaxaca ha sido atacado con los trabajos

de Reyes Hidalgo [6], Galicia García [7] y Silva Santos [8]. Finalmente, Martínez

Gutierrez [9] diseño un equipo para producir composta a nivel doméstico.

En las aplicaciones industriales se puede mencionar los trabajos de Hernández

Domínguez [10], quién diseño una máquina para la reparación de cabezas de

cilindros de motores Diesel; Salinas Arroyo [11] diseño una prensa para utilizarse en

el proceso de fabricación del mosaico; Calvo López [12] propuso un secador para la

fabricación de tejas de barro; Rechy y Muñoz [13] propone una máquina para la

fabricación de calzado cosido; Anaya Ruiz [14] propone una solución para el

problema de estacionamiento, mediante una máquina estibadora de automóviles;

Amezquita Martínez [15] diseña una prensa neumática; Díaz Salcedo [16] interviene

en el proceso de fabricación de licuadoras; y Balanzá Chavarría [17] diseña un

elemento de máquina para equipos empleados en el bombeo de gas en campos

petroleros.

En el terreno de biomecánica y en específico el de rehabilitación de rodilla, Chávez

Arreola [18] diseñó una máquina para rehabilitación de rodilla. Por otra parte, Flores

Romero [19] y Nieves Castillo [20] diseñaron máquinas para pruebas de materiales y

equipos.

En todos estos casos la aplicación del QFD, junto con alguna otra metodología de

diseño (Resistencia de Materiales, Método del Elemento Finito o Análisis

Experimental de Esfuerzos entre otros) ha llevado al desarrollo de buenos prototipos.



En cuanto a robótica, se pueden mencionar a los trabajo [21, 22, 23, 24] que tienen

cierto nivel de flexibilidad para las aplicaciones que se proponen. Asimismo, en sus

diseños se puede ver la aplicación de algoritmos evolutivos, así como el

reconocimiento de imágenes.

Otro campo en el que se ha incursionado es en de caracterización de materiales que

se emplearán en máquinas diseñadas. Este es el caso de la determinación de las

características mecánica del agave Angustifolia Haw. Esto con el fin de poderlo

procesar adecuadamente a nivel industrial [25]

En el marco donde se encuadra al presente trabajo de tesis, el textil, solo Rodríguez

Alarcón [26] ha diseñado una máquina, cuyo objetivo principal ha sido el

reciclamiento de material de desperdicio en la fabricación de prendas de vestir.



REFERENCIAS

1. G. Villa y Rabasa, J. M. Sandoval Pineda, A. Campos Vázquez, A. Escamilla

Navarro, A. Luna Avilés y J. C. de J. Balanzá Chavarria (2007) Reseña de los

proyectos de investigación realizados en el Departamento de Ingeniería

Mecánica de la SEPI-ESIME Científica Vol. 11, núm. 2, 73-82.

2. G. Villalobos García (1994) Guía de la Industria y Tecnologías

Metalmecánicas Actuales y la Función del Diseño Mecánico en la Industria

Moderna. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME

Zacatenco.

3. J. Sosa Cruz (1999) Diseño de una Máquina Limpiadora y Clasificadora de

Cebada Maltera. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-

ESIME Zacatenco.

4. C. A. Villaseñor Perea (2000) “Diseño de una Máquina Cosechadora de Frijol”

Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME Zacatenco

5. J. C. Rosete Fonseca (2000) Diseño de un Colector de Semillas de Achiote

para los productores de Tabasco. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico

Nacional de la SEPI-ESIME Zacatenco.

6. M. Reyes Hidalgo (2002) Diseño de una Máquina Partidora de Piñas de

Agave (Agave Angustifolia Haw) para la Producción de Mezcal en el Estado

de Oaxaca. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-

ESIME Zacatenco.

7. D. Galicia García (2002) Diseño de una Máquina Picadora de Gajos de Agave

(Agave Angustifolia Haw) en el Proceso de Producción del Mezcal. Tesis de

Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME Zacatenco.

8. L Silva Santos (2002). “Diseño de una Máquina Cortadora de Agave para el

Proceso de Mezcal (Enfoque Metodológico) Tesis de Maestría. Instituto

Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME Zacatenco.

9. J. L. Martínez Gutiérrez (2009). Diseño y Construcción de un Prototipo de

Trituradora de Desperdicios Orgánicos. Tesis de Maestría. Instituto


10. A. L. Hernández Domínguez (1996) Diseño de Máquina para Automatizar el



Proceso de Reparación de las Cabezas de Cilindro de Motores Diesel de

Locomotoras. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-

ESIME Zacatenco.

11. V. M. Salinas Arroyo (2000) Diseño del Mecanismo de Prensado para la

Fabricación de Mosaico. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de

la SEPI-ESIME Zacatenco.

12. F. D. Calvo López (1999) Diseño y Construcción de un Secador Prototipo

para Tejas de Barro. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la

SEPI-ESIME Zacatenco.

13. J. L. Rechy y Muñoz (2001) Diseño del Mecanismo de Hendir para una

Máquina Cosedora de Suelas de Calzado. Tesis de Maestría. Instituto


14. A. Anaya Ruíz (2002). Diseño de una Máquina para Estibar Automóviles.


15. G. Amezquita Martínez (2003). Diseño de una Prensa Neumática. Tesis de


16. J. M. Díaz Salcedo (2001). Utilización del Diseño Asistido por Computadora

para la Optimización de la Fabricación de un Dispositivo Alimentador de Tejo,

para el Proceso de Manufactura de Bases para Licuadora” Tesis de Maestría.

Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME Zacatenco.

17. J. C. de J. Balanza Chavarría (2006). Diseño del Balancín Elevador de una

Unidad de Bombeo Mecánico Petrolera Mark II para sustituir su importación.


18. A. Chávez Arreola (2009). Diseño Mecánico de una Máquina para Terapia de

Movimiento Pasivo Continuo en la Rodilla. Tesis de Maestría. Instituto


19. M. A. Flores Romero (2001) Estudio para la Instrumentación en el Balanceo

Dinámico de Rotores con Máquina Balanceadora. Tesis de Maestría. Instituto


20. J. Nieves Carrillo Castillo (2001). Consideraciones Tribológicas en el Diseño

de un Puente de Carga para una Máquina Reciprocante de Esfera sobre



Placa empleada en el Estudio del Desgaste. Tesis de Maestría. Instituto


21. J. A. Flores Campos (2006) Diseño e Implementación de Algoritmos de

Recuperación de Tiempos Aplicados a un Sistema de Manufactura Flexible

(FMS). Tesis de Doctorado. Instituto Politécnico Nacional de la SEPI-ESIME

Zacatenco.

22. R. Ponce Reynoso (2008). Desarrollo de un Sistema Neuro-difuso para la

Solución a la Cinemática Inversa de Manipuladores Robóticos. Tesis de


23. J Ramírez Gordillo (2003). “Diseño de un Efector Final de Ventosa por Vacío.


24. T. Paloma Berber Solano (2003). Diseño Mecánico de un Manipulador

Robótico con Cinco Grados de Libertad. Tesis de Maestría. Instituto


25. L. Silva Santos, L. H. Hernández Gómez, M Caballero Caballero e I. López

Hernández. Tensile Strength of Fibers Extracted from the Leaves of the

angustifolia Haw Agave in Function of their Length (2009) Applied Mechanics

and Materials, vol.15, 103-108.

26. R. Rodríguez Alarcón (2005). Diseño de una Máquina Desfibradora de

Desperdicio Textil (Telas base acrílico o poliéster) para Obtener un Producto

Conocido como “Borra”. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico Nacional de la

SEPI-ESIME Zacatenco.

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA CAPÍTULO I


CAPÍTULO I

GENERALIDADES SOBRE LA FABRICACIÓN DE ROPA DE MEZCLILLA



En este capítulo se presentan brevemente algunos datos generales acerca de la

industria del vestido en México, a fin de describir el contexto en el que se desarrollan

las prácticas de este sector industrial. Tras recordar las características de la

evolución en la fabricación de prendas de vestir, se señalan los principales cambios

ocurridos en el sector de la demanda y en el sector de ventas que tuvieron

repercusiones en la organización y la gestión de la producción de las prendas de

vestir. En la siguiente parte, se presenta el contexto general del comercio

internacional al que, en parte, se deben los cambios adoptados por los fabricantes en

la organización de la producción, y la participación en el mercado mundial de México

en la producción de fibras para usos textiles. Finalmente, se presenta el problema

que se va a resolver.

1.1 ANTECEDENTES

La maquila, cuyo término originario proviene de España, en donde las primeras

maquiladoras fueron molinos que cobraban por procesar el trigo proporcionado por

los agricultores locales, tiene en nuestro país, dentro del sector de exportación, casi

cuatro décadas de haberse establecido.

Actualmente, maquila significa cualquier manufactura parcial, ensamble, procesos

agregados o empaque, llevado a cabo por una empresa que no sea el fabricante

original. Lo anterior quiere decir que las maquiladoras importan a México materias

primas y auxiliares, maquinaria, equipo, componentes, envases y empaques exentos

del pago de impuestos de importación, ensamblan el producto y lo regresan

terminados al dueño de éste para su venta en el mercado, principalmente de Estados

Unidos.

La maquiladora surgió en nuestro país, como respuesta económica al encarecimiento

de la mano de obra en Japón y Estados Unidos, en la sexta década del Siglo XX.



En 1965 se aprobó oficialmente el impulso de la industrialización de la frontera

mediante el PIF (Programa de Industrialización Fronteriza), que consistió

básicamente en la instalación de fragmentos de los procesos productivos de

empresas industriales estadounidenses, que requerían de uso intensivo de mano de

obra. A partir de entonces, las empresas dedicadas a la producción en México, no

pagarían derechos aduanales por la importación de máquinas de coser, telas y

piezas cortadas. Para beneficiarse de esas disposiciones, la prenda final deberá

exportarse y el equipo deberá eventualmente ser regresado a Estados Unidos. Para

aquellas empresas que tuvieran talleres de costura en México, esta medida reforzó el

beneficio aduanal acordado por Estados Unidos a las empresas importadoras, de

conformidad con el artículo 807. Por otra parte, las restricciones a las importaciones

de las prendas de vestir disminuyeron radicalmente después de la adhesión de

México al GATT en 1986. En 1987 ya no existían licencias de importación para las

prendas de vestir, mientras que el arancel promedio ponderado para los productos

textiles, las prendas de vestir y el calzado decreció de 43.7% en 1986 a 17.6% en

1988. [1.1]

En 1969, México se había convertido en el país maquilador más importante,

"ocupaba el tercer lugar en importancia, sólo detrás de Alemania Occidental y

Canadá, adelante de Honk Kong, Taiwán y Corea, así como de los demás países

europeos". Para 1970, en Ciudad Juárez se encontraban instaladas 22 empresas

que daban empleo a 3135 trabajadores. El origen del capital de las primeras

empresas maquiladoras que se instalaron en Ciudad Juárez fue cien por ciento

extranjeros, entre ellas RCA, Coilcraft, Hatch, Vestamex y Acapulco Fashion.

El 20 de mayo de 1965, se inició formalmente la política pública mexicana de

fomento a la industria maquiladora de exportación en el norte de México, con el

anuncio y la instrumentación del Programa de Industrialización Fronteriza, mediante

el cual se empezó a permitir, tanto la importación de insumos y componentes, como

la exportación de los mismos pero libres de impuestos, excepto el valor agregado en

nuestra nación. Este programa maquilador, permitía la entrada de empresas 100 por

ciento extranjeras, mientras que la industria manufacturera sólo contemplaba el 49



por ciento de inversión extranjera. Fue decretado oficialmente como una respuesta

para combatir el desempleo creciente que se generaba en la frontera norte mexicana

a inicios de los sesentas, ocasionado en gran parte por la finalización del Programa

Bracero en 1964, establecido en 1942, ante la necesidad de la economía

norteamericana de contar con mano de obra agrícola, el cual generó una gran

movilización de braceros e indocumentados, fundamental en el crecimiento

acelerado de las ciudades fronterizas. Este programa ha desaparecido oficialmente a

partir del 1 de enero del 2001, por la dinámica y cláusulas establecidas para el libre

comercio entre los tres países (México, Estados Unidos y Canadá) miembros del

TLCAN (Tratado de Libre Comercio en América del Norte). [1.2]

1.2. ESTRUCTURA DE LA INDUSTRIA TEXTIL Y DE LA CONF ECCIÓN

1.2.1. CADENA DE PRODUCCIÓN La cadena productiva de la industria textil y de la confección cuenta con diversos

procesos y actividades industriales y de servicio, siguiendo típicamente una

estructura de 7 componentes básicos.

Fig. 1.1 Estructura de la cadena productiva de la i ndustria textil. [1.3]

HIL ADOS Y TEJIDOS

MATERIA PRIMA FIBRAS DISEÑO ACABADOS CONFECCIÓN COMERCIAL IZACIÓN

Cultivo de algodón

Crianza de ganado ovino

Procesamiento de productos petroquímicos

Fabricación de celulosa

Fibras naturales- algodón- lana

Fibras sintéticas

Fibras arti ficiales

Elaboración de h ilados y cordelería

Tej idos industriales

Produc tos tej idos terminados

Tejidos de punto

Teñido

Estampado

Ribeteado

Otros

Fabricación de ropa y otras prendas

Maquila

1 2 3 4 5 6 7



1.2.2 SISTEMA DE PRODUCCIÓN EN LOTES El sistema de producción en lotes aún domina en esta industria. Cada operador

realiza la misma operación especializada para coser grandes cantidades (lotes) de

piezas idénticas. De esta forma, cada lote de piezas cosidas es llevado a la siguiente

etapa, de esta manera la prenda es cosida progresivamente. El producto final se

obtiene una vez que los lotes sucesivos hayan sido cosidos por etapas y que la

última operación de ensamblaje se haya terminado.

1.3 COMERCIO INTERNACIONAL DE PRENDAS DE VESTIR Y L OS PAÍSES DEL TLC. En las últimas décadas, la industria del vestido se transformó en una red mundial de

producción y de comercio efectuado por productores nacionales o, en el marco de

contratos de subcontratación internacional, de convenios de franquicias y de alianzas

estratégicas entre firmas de diversos países. En ese contexto, las modificaciones

introducidas por el TLC no implican un cambio radical para la industria del vestido.

En particular, las transformaciones en la reglamentación del comercio internacional

se realizaron ya durante los años previos al TLC en los tres países. Además, pronto

habrá cambios importantes en el marco reglamentario del comercio internacional de

prendas de vestir en el marco de la Organización Mundial de Comercio (OMC).

La situación actual de la industria del vestido en México no es consecuencia

exclusiva de la competencia asiática, especialmente de China. Existen, además otros

factores que afectan la posición competitiva de esta rama tales como:

� Adhesión de China a la Organización Mundial del Comercio (OMC).

� Red global de comercialización.

� Reubicación de flujos de Inversión Extranjera Directa (IED) en países con

bajos costos productivos.

� La Tríada, su región de influencia y su plataforma comercial.

� Fin del ATV (Acuerdo de Textiles y Vestidos) (2005).



En Febrero de 2004, la International Trade Comisión (ITC por sus siglas en inglés) de

EE.UU., nombró a China como el “Supplier of Choice”; esto es, el proveedor

preferido para los importadores de ropa en EE.UU. Esto ha sido a partir de 2005,

cuando las cuotas sean eliminadas al finalizar el Acuerdo de Textiles y Vestidos

(ATV).

Las empresas de confección mexicanas pueden ser competitivas, sólo si: Trabajan

bajo un esquema laboral, fiscal, financiero, educativo y de seguridad que les

proporcione el ambiente para operar y desarrollar áreas de competitividad. De otra

manera, las empresas y los empleos que generan la Industria Textil y de Confección

en México están en riesgo de desaparecer.

Tras la eliminación de las cuotas por el fin del ATV, las reacciones en China y en

México son completamente diferentes; mientras que el primero se prepara para

aumentar sus exportaciones, México se ve en la necesidad de realizar cambios

estructurales para no perder aún más su participación en el mercado de los Estados

Unidos, país al que se destina aproximadamente 95% de las exportaciones

mexicanas de ropa. [1.4]

1.4 DIMENSIÓN REGIONAL DE LA INDUSTRIA.

1.4.1 DISTRIBUCIÓN A NIVEL NACIONAL Los establecimientos de fabricación de prendas de vestir se encuentran distribuidos

en todos los estados de la República, pero su principal concentración se sitúa en un

radio de 150 kilómetros alrededor de la capital nacional. En el cuadro 1.1 se observa

que Veracruz participa con un 6.1% de establecimientos.



Cuadro 1.1

Establecimientos de fabricación de prendas de vesti r en México . [1.5]



Cuadro 1.2

Establecimientos en diversas entidades federativas

La Industria Textil y del Vestido en México 2004 [1.6]

En el cuadro anterior, se percibe que a nivel nacional, el incremento de

establecimientos de industrias maquiladoras del vestido en el 2004. Ha sido muy

marcada, esto es debido a la demanda del producto.



1.4.2 ESTRUCTURA DEL MERCADO DE LA INDUSTRIA DEL VE STIDO EN MÉXICO. La estructura del mercado que actualmente tiene esta rama productiva está con

base, en su mayoría, en microempresas. En la siguiente gráfica se observa la

tendencia que la estructura de mercado ha seguido desde 2000 hasta 2003.

Gráfica1.1

Estructura de la Industria en México al 2003. [1.8]

La gráfica anterior, además de mostrar como se encuentra distribuidas las empresas

en el mercado, puede deducirse que dominan las microempresas. Esto refleja un

área de oportunidad para la mejora de los sistemas de trabajos tradicionales y la

mejora de tecnificación.



Entre 1997 y 2000, como se observa en la gráfica 1.2, el número de maquiladoras de

exportación dedicadas al ensamble de prendas de vestir y otros productos

confeccionados con textiles y otros materiales, presentaron un comportamiento

ascendente.[1.7]

En 2002, sin embargo, se vió una reducción, registrándose 844 establecimientos.

El porcentaje de Aportación al total Nacional fue de un 30.3% en el 2000,

disminuyendo en el 2002 a un 26.0%.

Gráfica 1.2

Maquiladoras de exportación. [1.7]



Gráfica 1.3

Establecimientos de Industrias Maquiladoras 2005-20 06. [1.8]

Las entidades con más empresas instaladas a nivel nacional siguen siendo Baja

California y Chihuahua. Estas dos, para octubre del 2006, concentraron a más del

46% del total de las empresas maquiladoras del país, es decir, más de 1, 300

empresas instaladas, mientras que las de menor presencia siguen siendo Sinaloa y

Zacateca, ya que concentraron solo el 0.50% del total nacional. La entidad que sigue

teniendo el mayor crecimiento en lo que va de ese año es el Estado de México con

un 23.81% (+5), mientras que el de mayor retroceso fue Zacatecas con –33.33%,

una pérdida efectiva de 3 empresas. Por otra parte, en la región de los Tuxtla,

estado de Veracruz, ha cerrado la Industria Maquiladora ubicada en Sihuapan, para

concentrar parte de su maquinaria en Lavados Industriales de San Andrés S.A. de

C.V., lo anterior debido a pertenecer al mismo grupo maquilador y por apertura de

instalaciones más amplias.



1.5. PARTICIPACIÓN DE LA INDUSTRIA DEL VESTIDO EN E L PIB NACIONAL. El PIB de la industria del vestido presenta mayores incrementos anuales en 1990 y

1996, los cuales son superiores al del PIB nacional. Cabe mencionar que el

crecimiento anual del PIB de esta industria presenta decrementos significativos en

1995 y 2001, años en los que también el crecimiento anual del PIB nacional fue

negativo. [1.7]

Gráfica 1.4

Crecimiento anual del PIB de prendas de vestir cont ra el PIB nacional. [1.7]



1.6. PARTICIPACIÓN DE MÉXICO EN LAS EXPORTACIONES M UNDIALES DE ROPA. En 1990, México no figuraba entre los cinco primeros exportadores de ropa a nivel

mundial. En 2000, nuestro país ocupa la cuarta posición como exportador de ropa a

nivel mundial.

Gráfica 1.5

Exportaciones de ropa a nivel mundial 1990 y 2000 . [1.9]



La grafica 1.6, muestra los países cuyas exportaciones de prendas de vestir

representan el más alto porcentaje de sus exportaciones totales, estas son:

Camboya (81.7%), Macao-China (70%.0%), Bangladesh (67.8%), Hong Kong

(64.3%), El Salvador (61.5%), Mauricio (54.1%) y República Dominicana (50.9%).

México representa un promedio del 5%.

Cuanto mayor es el porcentaje de las exportaciones de prendas de vestir respecto al

total de exportaciones en un país determinado, se tienen economías cuyas

exportaciones están esencialmente apoyadas en la industria del vestido. Este tipo de

países centran gran parte de su competitividad en la industria del vestido,

particularmente en el ensamble de prendas de vestir en general.

Gráfica 1.6

Participación de México en las Exportaciones Mundia les de ropa 2002. [1.9]

%

Porcentaje de exportaciones de prendas de vestir en las exportaciones totales de cada

país en 2002.



1.7. GRADO DE TECNIFICACIÓN DE LA INDUSTRIA DEL VES TIDO EN MÉXICO. En su mayoría, las empresas de la industria del vestido cuentan con poca

tecnificación, es decir son plantas con largas líneas de ensamble manual y con un

mínimo de equipo programable. Un estudio [1.10] realizado por el Centro de Estudios

de Competitividad, dentro del proyecto de investigación sobre la industria del vestido

en México, reveló los siguientes Aspectos Tecnológicos e Innovaciones:

� El mayor porcentaje de las empresas se consideran poco tecnificadas (80%).

� El porcentaje de empresas que utilizan tecnología de punta corresponden

solamente a: 34% realizan diseño asistido por computadora, 32% efectúa

patronaje con equipo automatizado, 15% lleva a cabo corte con equipo

automatizado, 7% cuenta con equipo automatizado para costura y 13% tiene

equipo de planchado automático.

� Sistema de calidad utilizado: 44% refirió utilizar procedimientos para checar,

revisar o inspeccionar insumos, procesos y/o producto terminado de acuerdo

con las especificaciones de los clientes.

� La principal innovación tecnológica realizada se refiere al diseño de las

prendas. La principal innovación organizacional es la mejora del servicio

ofrecido por las empresas a los clientes.

� Únicamente el 18% de las empresas están certificadas con organismos y/o

empresas nacionales y/o extranjeras.

En este caso se consideraron una muestra representativa de 138 empresas de la

industria del vestido en 12 entidades federativas, tomando en cuenta las de mayor

trascendencia sin incluir el estado de Veracruz. El marco muestral fue el Directorio

de Empresas de la CNIV 2003. [1.10]



Fig. 1.2 Entidades federativas de la industria del vestido. [ 1.10]

Muestra representativa de 138 empresas de 12 entida des federativas de la

industria del vestido.

Los principales planes futuros de las empresas identificados son:

� Logro de la eficiencia productiva.

� Mejora en la calidad de producción.

� Realizar innovaciones tecnológicas.

� Búsqueda de nuevos nichos de mercado.

� Diseño de productos a través de innovaciones.

� Incorporación de las tendencias de la moda.

� Diversificación y mejora continua de las prendas.

Lo anterior se puede considerar como una radiografía al nivel nacional en cuanto al

grado de tecnificación de la industria del vestido lo cual, en la “Industria Maquiladora

de la Confección S.A.de C.V.”, ubicada en la zona de los Tuxtlas Veracruz, muestra

similares características que dan pauta a la aplicación y búsqueda de nuevas

tecnologías en este sector industrial.



1.8. TENDENCIAS DE LA INDUSTRIA TEXTIL Y DEL VESTID O A NIVEL MUNDIAL.

Los cambios en los gustos y preferencias de los consumidores: marcas, calidad,

diseño, estilo de vida, tienen tendencia hacia un mayor y mejor estilo de vida activo e

informal. Son factores que marcan las tendencias de la industria textil, dando margen

a lo siguiente.

� El algodón sigue siendo la fibra textil más importante, representando

actualmente el 45% del consumo de fibra textil total, sin embargo, su pérdida

de competitividad ha resultado en un estancamiento de su consumo en

volumen de 18.5 millones de toneladas desde 1989.

� Dentro del contexto mundial, México ocupa el 11º lugar en producción de

hilatura de algodón puro, la cual es ampliamente dominada por China, y es el

primero en hilado de otras fibras vegetales.

� La industria textil y del vestido ha sido históricamente uno de los sectores

económicos más protegidos por su alto impacto en la generación de empleos;

sin embargo se observan tendencias importantes en cuanto a su producción y

comercialización a nivel mundial.

� Continúa la dependencia de la mano de obra de la Industria de la confección,

lo que promueve la movilidad hacia países con bajos costos y calidad

estándar.

� Se acentúa la reducción del contenido de mano de obra en la industria textil,

principalmente en hilatura, tejido y corte de prendas.

� El creciente avance tecnológico es clave para la competitividad: economías de

escala y tecnología de proceso en segmentos de alto volumen y en tecnología

de proceso y capacidad de respuesta en nichos de mercado.



� Consolidación de grandes competidores textiles en el Oriente, inicialmente por

mano de obra en la industria de la confección y ahora por reinversión en

tecnología en procesos textiles.

� Una mayor dinámica en los mercados emergentes y de países en vías de

desarrollo apoyados por fuertes inversiones.

� Se prevé una estabilización en cuanto a la mezcla y uso de fibras naturales,

artificiales y sintéticas.

� Existe una mayor concentración de canales de comercialización orientados

cada vez más al crecimiento de grandes confeccionistas.

� La situación actual de los acuerdos internacionales representan una ventana

de oportunidad temporal para México para consolidar sus mercados y

fortalecer su planta productiva.

� El TLC presenta oportunidad de crecimiento de la confección en México para

surtir al mercado norteamericano.

� La eliminación lenta del acuerdo multifibras abre una ventana de oportunidad

para lograr una modernización de la planta industrial nacional con miras

hacia una mayor competitividad internacional.

1.9. TRATADOS COMERCIALES

Los principales acuerdos y tratados en la industria del vestido se mencionan a

continuación:

� Acuerdo Multifibras.

Este fue creado en 1974 dentro de la órbita del Acuerdo General sobre

Aranceles y Comercio (GATT). Este acuerdo no fue sino la legitimación de un

sistema proteccionista, el cual ha sido prorrogado en tres ocasiones y



ampliado en otros tres. Sin embargo, el último acuerdo alcanzado en la Ronda

de Uruguay del GATT se enfocó a un intento por conseguir la liberación de

este sector, dentro del cual se establecen 3 etapas para la desgravación

arancelaria dentro de un periodo de 10 años, a partir del 10 de enero de 1995.

� Los tratados comerciales ofrecen ventajas arancelarias y no arancelarias a los

productos mexicanos, favoreciendo la competitividad con sus principales

competidores. Actualmente existen tratados con:

-América del Norte (Estados Unidos y Canadá).

-Costa Rica.

-Colombia.

-Venezuela.

-Bolivia.

-Chile.

� El TLC con América del Norte ha beneficiado sustancialmente a la industria

textil, tal es el caso del arancel de tejidos de lana que se redujo de 36.1% a

9.2%, en tanto el de trajes de lana disminuyó de 21% a 6.7% en el mismo

periodo.

� Asimismo, en ambos aranceles bajará gradualmente hasta llegar a 9%, lo cual

representa una gran oportunidad para las empresas textileras de este ramo.

� Los productos mexicanos que han destacado por su competitividad en

Estados Unidos son: pantalones de mezclilla, ropa casual para dama y

caballero, lencería y ropa interior, así como playeras y camisetas y tela en

general.

El Acuerdo Multifibras (AMF) fue establecido en 1974 para regular el comercio global

de productos textiles y de confecciones. En este contexto, Canadá, Estados Unidos y

la Unión Europea podían establecer límites, llamados cuotas, sobre la cantidad de

artículos de indumentaria y textiles hechos en el extranjero que podía entrar en sus

países, de cualquier otra nación productora. Desde 1974, se aplicaron cuotas a 73

países en el Sur, mayoritariamente en Asia. En 1995 entró en vigencia el Acuerdo

Sobre los Textiles y el Vestido de la OMC, bajo el cual las cuotas fueron reducidas en



cuatro etapas durante un período de diez años y eliminadas el 31 de diciembre de

2004.

El 1o de enero 2005 comenzó una nueva era en el mundo de la industria del vestido,

por conseguir la liberación de este sector para la desgravación arancelaria.

Asimismo, la Red de Solidaridad de la Maquila (RSM) promueve el desarrollo de

nuevas estrategias y alianzas para tratar con el impacto negativo causado por la

eliminación del sistema de cuotas y para poner los estándares laborales en la

agenda de este contexto altamente competitivo en la industria.

Para ayudar a fortalecer la capacidad de grupos locales en la construcción de

alianzas nacionales para presentar sus demandas, la RSM produce materiales

educativos de recursos, proveyendo personas de recursos para talleres en países

productores de confecciones, así como ayudando a organizar foros públicos en

América Central, Tailandia, México y Canadá.

A nivel internacional, la RSM es parte de una iniciativa multipartita llamada el Foro

AMF, que reúne a tiendas y empresas de marcas, sindicatos, e instituciones

nacionales y multilaterales para identificar y promover estrategias colaborativas para

apoyar a industrias de la confección nacionales vulnerables y un mayor respeto por

los derechos de los trabajadores. [1.11]



1.10 EL PRESIDENTE CALDERÓN EN LA DECLARATORIA DE APERTURA DE LOS TRABAJOS DE LA LXII ASAMBLEA GENERA L ORDINARIA DE LA CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL VESTIDO. MIÉRCOLES, 28 DE MARZO DEL 2007 (DISCURSO )

1.10.1 LA IMPORTANCIA DE ESTE DISCURSO COMO FACTOR POLÍTICO.

Las disposiciones y definiciones políticas tomadas, tanto a nivel nacional,

departamental o municipal, influye fuertemente sobre cualquier organización, ya sea

en la toma de decisiones, como en el desempeño de la empresa, hoy y a futuro; pues

la política afecta directamente a la economía y a las actividades del quehacer

patrimonial, lo que incide también en las estrategias a usar de las empresas, y para

tal efecto, este proyecto de rediseño de máquina remachadora para la industria

de la confección en mezclilla, entra como uno de lo s compromisos del

gobierno y también de la empresa para aplicar la bú squeda de nuevas

tecnologías como un reto para la competitividad y a la mejor integración de la

cadena productiva: fibras, textil y vestido.

1.10.2 DISCURSO EN LA CIUDAD DE MÉXICO.

He estado atento a los planteamientos del sector, en especial a las acciones

constantes que ustedes requieren y que denuncian para abaratar los costos de

producción, para elevar sus exportaciones, para mantener y recuperar el mercado

nacional.

Conocemos bien la situación en que se encuentra esta industria, sabemos que el

sector despegó muy fuerte con el Tratado de Libre Comercio de América del Norte al

grado de convertirse en el primer proveedor de prendas a Estados Unidos, y que sin

embargo en los últimos seis años sus exportaciones hacia ese mercado han ido

perdiendo terreno frente a la feroz competencia de China y de otros países asiáticos.

Pero también creo que la competencia debe ser justa y pareja, que debe estar plano

el terreno para todos los competidores y que tenemos que actuar para reducir las

notables desventajas injustas que padece la industria textil con respecto a la industria

textil de otros países y en particular de China.



Por eso mi Gobierno sostendrá las cuotas compensatorias con el sector textil chino.

Ahora bien, debemos también ser claros en esto: los compromisos asumidos por

México con antelación harán que el país ingrese a una nueva dinámica a partir del

final de este año y, concretamente, del 11 de diciembre.

Porque a partir de esa fecha termina la reserva y es improrrogable, planteada por

México respecto a la entrada de China a la Organización Mundial de Comercio.

Ello nos obligará a que cada reserva o cuota compensatoria que tengamos que

establecer, sea fundada, revisada y validada internacionalmente.

El reto de la competitividad compromete al Gobierno y también los compromete a

ustedes; los compromete como empresarios a la aplicación y búsqueda de nuevas

tecnologías, a la capacitación continúa de los trabajadores y a una mejor integración

de la cadena productiva: fibras, textil y vestido.

Yo los invito a continuar afianzando su unidad empresarial y gremial, a incrementar la

competitividad de la industria y del país, a dar mayor valor agregado a sus productos,

a elevar sus inversiones en tecnología y capacitación y a seguir mejorando las

condiciones laborales de sus trabajadores que permitan verdaderamente que todos

ganemos.

Declaratoria de inauguración. 28 de marzo de 2007, siendo las 8:45 horas, me es

muy grato declarar formalmente inaugurada la LXII Asamblea General Ordinaria de la

Cámara Nacional de la Industria del Vestido. [1.12]

1.10.3 LA IMPORTANCIA DE ESTE DISCURSO COMO FACTOR ES TECNOLÓGICOS.

Finalmente, el anterior discurso toma conciencia de considerar el factor tecnológico,

ya que este incide de manera vital en la empresa Lavados industriales de San

Andrés S.A. de C.V., puesto que el grado de tecnificación es bajo, es decir la planta

cuenta con largas líneas de ensamble manual, y para poder incrementar la

competitividad de la industria en el país, y no quedar obsoletos en el tiempo, implica



invertir en nuevas maquinarias, o en su caso rediseñar máquinas que es objeto de

estudio de este trabajo. Así mismo la importancia notable en el discurso del

presidente Felipe Calderón es apoyar al sector de la industria textil.

1.11. MEZCLILLA

1.11.1. CLASIFICACIÓN DE LA MEZCLILLA

La mezclilla es la tela más usada para la elaboración de prendas dentro de la

categoría del “Supply Chain” y “Woven Sportswear”. Consecuentemente es muy

importante en la demanda del mercado y en la tendencia de moda. Por lo tanto, se

le ha analizado de manera especial.

Los clientes finales de prendas de mezclilla la clasifican de manera comercial en

base de las siguientes características.

� Peso

� Tipo Tejido.

� Composición.

� Construcción.

� Tipo de Hilo en Pie y Trama.

� Dips (veces que se sumerge la cuerda).

� Tipo de teñido de la cuerda.

� Tipo de acabado de la Mezclilla.

En cuanto al peso, esta se puede clasificar en:

1. Mezclillas de 10 onzas para dama (con y sin stretch).

2. Mezclillas de 12 onzas para caballero (aunque ahora se ocupa para prendas

de dama con lavados especiales).

3. Mezclillas de menos de 10 onzas para prendas de moda de dama con y sin

stretch.



1.11.2 ELABORACIÓN DE LA MEZCLILLA Anteriormente la elaboración de la mezclilla no era de importancia para el mercado y

para las tendencias de moda, aún cuando la elaboración no es importante para el

confeccionista, es importante recalcar que si se quieren hacer jeans “Premium”; será

necesario contar con Mezclilla con una elaboración más “apretada” y de hilos más

finos.

A continuación se mencionan los tipos de hilos empleados en la elaboración de la

mezclilla.

Tipos de hilos en la mezclilla:

� Mezclillas con hilos irregulares en pie (streaky).

� Mezclillas con hilos irregulares en pie y trama (cross).

� Mezclillas con hilos de diversos calibres.

� Mezclillas con hilos preteñidos para crear efectos de raya de gris, raya

discontinua, etc.

� Mezclillas con hilos gruesos para crear efectos de telas artesanales.

� Mezclillas con hilos de lino para dar efectos rústicos.

Cuadro 1.3

Producción nacional de fibras para usos textiles en México. [1.13]

PRODUCCIÓN NACIONAL DE FIBRAS PARA USOS TEXTILES EN MÉXICO 1996-2002

(Miles de toneladas)

.



En la tabla anterior se observa que al 2002 hay una baja de producción de fibras

blandas considerando el Algodón y la Lana. Respecto a las fibras químicas, se

mantienen casi sin variar, en tanto que las fibras duras se incrementaron al doble de

su producción. Para el caso de la mezclilla se considera como una mezcla de fibras

de algodón.

1.12 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

La exigencia de la empresa “Industria Maquiladora de la Confección S.A. de C.V.”

para la mejora continua en la eficiencia operativa de la planta, establece claramente

la necesidad de solucionar parte del proceso de manufactura de la p rensa de

yunque para remachado (Máquina Remachadora), que requiere la realización

de un diseño, con la finalidad de mejorar el desempeño eficiente de 10 unidades. La

situación actual en la que se encuentra la empresa, la considera como un área de

oportunidad para realizar investigación en el área de diseño mecánico, lo cual trae

consigo la necesidad de involucrarse de manera directa, tanto en el ámbito operativo,

como administrativo.

El crecimiento constante de la industria Maquiladora textil de exportación en el país

es cada día más competitiva, debido a la gran demanda existente en el mercado

extranjero, el cual exige mayor calidad, a menor precio, y que además para

mantenerse en el mercado debe evitarse la existencia de los problemas que a

continuación se mencionan, entre otros.

� Baja de producción de la empresa.

� Demasiado tiempo de ocio.

� Tiempos extras.

� Costos de producción elevados

� Desorden en el flujo de materiales.

� Desperdicios.

� Retroceso.

� Exceso de operarios.

� Equipo o maquinaria obsoleta.



Hasta el 2005, la situación de la industria del vestido en México ha venido teniendo

una pérdida en la competitividad. La situación actual de la industria del vestido en

México no es consecuencia exclusiva de la competencia asiática, especialmente de

China. Existen, además otros factores que afectan la posición competitiva de esta

rama tales como:

Cuadro 1.4 Factores que afectan la competitividad en México en la industria del

vestido. [1.13]

Según encuesta por el Centro de Estudios de Competitividad a empresas de la

industria del vestido en México [1.13] . Se efectuó un estudio descriptivo realizado a

través de una entrevista con los empresarios o directivos de las empresas. El

instrumento utilizado fue un cuestionario integrado por 30 preguntas cerradas y 15

preguntas abiertas. La realización de la entrevista se llevó a cabo en cada empresa,

previa cita. El objetivo de la encuesta fue determinar la situación actual de las

empresas de la industria en aspectos de:

• Producción.

• Comercialización.

• Tecnología.

• Fortalezas.

• Debilidades, y Planes Futuros.

Pérdida de competitividad de la Industria

Mexicana del vest.

Vestido

Empleo

Competitividad

• Alta concentración de la exportación del sector hacia el mercado de los Estados Unidos • Producción de prendas de bajo valor agregado • Inversión total del sector • Inversión Extranjera Directa

• Cierre de plantas • Salarios y prestaciones • Capacitación • Género • Sindicatos



Con lo anterior, los resultados en cuanto al Grado de Tecnificación , en su mayoría

las empresas de la industria del vestido, muestra que cuentan con poca tecnificación,

es decir son plantas con largas líneas de ensamble manual y con un mínimo de

equipo programable.

Con la investigación realizada por el Centro de Estudios de Competitividad y la

situación actual de la industria del vestido de la región de los Tuxtlas en el estado de

Veracruz, muestra similares condiciones de planta e igual forma de trabajo,

confirmando la necesidad de tecnificar el sector de la industria del vestido, lo que

cabe la posibilidad que con este proyecto de rediseño tenga un alcance posible de

aplicar esta solución a otras fábricas ; Por otra parte un grupo del Departamento

de Ingeniería Industrial realizó un estudio[1.14] en la” Industria Maquiladora de la

Confección S.A. de C.V.” que determinó, que uno de los principales problemas a los

que se enfrentan la empresa, es el incrementar la eficiencia operativa, ya que esta

trabaja a un 70% de eficiencia, obtenido de dividir la producción real diaria entre la

capacidad de la línea (3500/5000). Con el diseño realizado se logró incrementar un

17.4% de eficiencia operativa en la línea, misma que solucionaron en parte como uno

de los problemas de abastecimiento de la demanda de los clientes, a través de una

simulación que permitió lograr el balanceo de la línea de producción. Cabe destacar

que el volumen de producción diaria de la máquina oscila entre 1500-2000., lo cual

requiere incrementarla casi el doble el mecanizado de Mezclillas para prendas de

moda de dama con y sin stretch. De acuerdo al peso, se emplea mezclilla de menos

de 10 onzas.

La simulación es una técnica numérica que conduce mediante la experimentación

estadística, entender el comportamiento de un sistema o proceso a estudiar, que

logra optimizar el sistema modelado, a través de un programa que permite imitar el

comportamiento de un sistema real.

El estudio anterior da pauta a seguir mejorando la eficiencia operativa en la planta, y

atendiendo el punto referente a la aplicación y búsqueda de nuevas tecnologías



como parte de uno de los problemas a resolver a nivel regional y nacional, se da a la

tarea de mejorar la eficiencia de diversas máquinas que requieren su automatización

como es el caso de la máquina remachadora mostrada en la Fig. 1.3

Para mejorar la eficiencia operativa de la máquina remachadora, se recurre a los

sistemas de automatización industrial, eligiendo un sistema neumático y rediseñando

parte de elementos de máquinas como constituyente del sistema de transmisión del

tipo mecanismo simple.

La necesidad de realizar los cambios del sistema de accionamiento mecánico por

pedal, a un sistema de accionamiento neumático, trajo consigo problemas en el

diseño de uno de los eslabones en la máquina de prueba preliminar, en cuanto a

criterios de selección de material, dimensionamiento en longitud y sección

transversal, provocando lo anterior dentro de la fase de prueba de la máquina una

deformación de tipo flexión que fue solucionado a través de un reforzamiento en la

parte superior, ver fig. 1.4.

Fig. 1.4 Máquina Remachadora rediseñada por experimentación, mismo que presentó fallo por deflexión en su primera alternativa de solución al problema, por no realizar soporte técnico (análisis de esfuerzos y deformaciones en el eslabón afectado), obligando un refuerzo sin fundamento analítico en el eslabón sombreado en la figura.

Fig. 1.3 Muestra la Máquina Remachadora a rediseñar en su estado original, de un lote de quince unidades.



Por otra parte, no se considera la posibilidad de adquirir alguna otra máquina,

debido a la escasez de recursos financieros, y el ignorar métodos de diseño

confiables que garantizaran el éxito del rediseño llevó al Gerente General a tomar

decisiones aplicando reingeniería, sugiriendo el uso de materiales existentes en la

planta y el suministro de aire comprimido para transformar la energía neumática a un

trabajo mecánico y cubrir la demanda de producción que en ese momento exigía.

La decisión de considerar la aplicación de la neumática, en lugar de otras fuentes de

energía es porque ofrece ventajas que garantizan velocidades de trabajo de

producción en serie, no es contaminante para el trabajo que requiere condiciones

de limpieza en el producto, y diverso factores que muestra el siguiente cuadro

comparativo de fuentes de energía.

Electricidad Hidráulica Neumática

Fugas Contaminación Aparte de la pérdida de energía no tiene desventajas.

Influencias del entorno

Peligro de explosión de determinados entornos: relativamente sensible a la temperatura.

Sensible a las oscilaciones de la temperatura; peligro de incendio en casos de fugas.

No produce explosiones; Insensibles a la temperatura.

Acumulación de energía

Difícil y solo en cantidades reducidas mediante baterías.

Dentro de ciertos límites, recurriendo a gases.

Fácil

Transporte de la energía

Sin límites, aunque con pérdida de energía.

Hasta 100 m con velocidad del caudal de v = 2.6 m/s, velocidad de señal hasta 1000 m/s.

Hasta 1000 m con velocidad del caudal de v = 20 – 40 m/s velocidad de señal 20 a 40 m/s.

Velocidad de trabajo

V = 0.5 m/s. V = 1.5 m/s

Costos de la energía consumida

Bajos Altos Muy altos 0.25% 1% 2.5%

Movimiento lineal Difícil y costoso Fuerzas pequeñas Complicada regulación de las velocidades

Sencillo con cilindros Fácil regulación de la velocidad Fuerzas muy grandes

Sencillo con cilindros Fuerzas limitadas Velocidades muy dependientes de las cargas

Movimiento rotativo

Sencillo y de gran rendimiento Sencillo Par de giro elevado Revoluciones bajas

Sencillo Bajo rendimiento Revoluciones elevadas

Exactitud de posicionamiento

Exactitudes hasta ± 1 µm fáciles de alcanzar

Dependiendo del sistema pueden alcanzarse precisiones de hasta ± 1 µm

Sin cambios de cargas, exactitud factible hasta 1/10 mm

Estabilidad Muy buena si se utilizan conexiones mecánicas

Buena, puesto que el aceite prácticamente no se comprime; además el nivel de presión al de los sistemas neumáticos.

Baja, puesto que el aire se comprime

Fuerzas No resiste sobrecargas Bajo rendimiento por los componentes mecánicos Pueden obtenerse fuerzas considerables

Resistente a sobre cargas Si el sistema tiene presiones elevadas hasta 600 bar, es factible generar fuerzas muy grandes F<3000 KN

Resistente a sobrecargas Limitación de las fuerzas por la presión del aire y el diámetro de los cilindros F<30 KN at bar.

Cuadro1.5 comparativa de fuentes de energía. [1.15]



1.13 REFERENCIA [1.1] Google, http://www.naalc.org/spanish/pdf/garment.pdf pp. 12, 2006.

[1.2] Google, http://www.rmalc.org.mx/ppp/documentos/relatoria_maquila.pdf, 2006.

[1.3] Google, Cadena productiva de la industria textil:

www.pymes.gob.mx/agrupamientos/Documentos/Capitulos/DF01C1.DOC, 2006.

[1.4] Google, Instituto Mexicano de Contadores Públicos

http://portal.imcp.org.mx/content/view/698/196/, 2006.

[1.5] Instituto Nacional de Estadística y Geografía: Censos económicos, Resultados

oportunos www.inegi.org.mx, Mexico, 1994.

[1.6] Instituto Nacional de Estadística y Geografía: Google,

[http://www.inegi.gob.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integrcion/

especiales/inegi_nego/caso4_agosto.pdf], 2006.

[1.7] INEGI. Banco de Información Económica. 2006

[1.8] Red solidaria de la maquila: CNIVE con datos de INEGI, 2006.

[1.9] OMC (Organización Mundial del Comercio): Google, exportación mundial de

ropa. 2006

[1.10] Cámara Nacional de la Industria del Vestido. 2003

[1.11] La industria del vestido: Red solidaria de la maquila,

www.maquilasidarity.org/español/espacio/luc_Mexico2005, Mayo 2007.

[1.12] Presidencia de la Republica: Google, www.presidencia, gob.mx., 2007

[1.13] La Industria Textil y del Vestido en México: Google, 2003 y 2004

[1.14] E. Gómez Barrientos (2004). Eficiencia Operativa en Industria Maquiladora a

través de simulación. Tesis de Licenciatura. Instituto Tecnológico Superior de San

Andrés Tuxtla.

[1.15] D. Merkle, B shrader, M. Thomes: Manual de estudio de Hidráulica TP-

501/2000, Festo Didactic 2a Ed., Denkendorf, pp. 11, 1998.

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA CAPÍTULO II


CAPÍTULO II

DISEÑO CONCEPTUAL DE LA MÁQUINA REMACHADORA



2.1. EL PROCESO DE DISEÑO Ha habido muchos intentos de elaborar mapas o modelos del proceso de diseño.

Algunos de estos simplemente describen las secuencias de actividades que

ocurren típicamente en el diseño; otros intentan prescribir un patrón mejor o más

apropiado de actividades.

Los modelos descriptivos del proceso de diseño generalmente hacen énfasis en la

importancia de generar un concepto de solución en una etapa temprana del

proceso, reflejando de esta manera la naturaleza "enfocada a la solución" del

pensamiento en el diseño. Esta "conjetura" de solución inicial se somete después

a análisis, evaluación, refinamiento y desarrollo. En ocasiones, por supuesto, el

análisis y la evaluación muestran fallas fundamentales en la conjetura inicial y esta

tiene que abandonarse, generarse un nuevo concepto y volver a comenzar el ciclo. El

proceso es heurístico: emplear la experiencia previa, guías generales y "reglas

prácticas" que llevan a lo que el diseñador espera que sea la dirección correcta,

pero sin ninguna garantía absoluta de éxito.

El punto culminante del proceso es la comunicación de un diseño, listo para su

fabricación. Previamente a esto, la propuesta de diseño se somete a una

evaluación comparándola con las metas, las restricciones y los criterios del

planteamiento del diseño. La propuesta misma surge de la generación de un

concepto por parte del diseñador, generalmente después de alguna exploración

inicial del espacio del problema mal definido. Al colocar estos cuatro tipos de

actividades en su secuencia natural, se tiene un modelo sencillo de cuatro etapas

del proceso de diseño: exploración, generación, evaluación, comunicación.

Este sencillo modelo se muestra en el diagrama de la figura 2.1. Si se supone que la

etapa de evaluación no siempre conduce directamente a la comunicación de un

diseño final, sino que, en ocasiones, debe elegirse un concepto nuevo y más

satisfactorio, se muestra un ciclo iterativo de retroalimentación desde la etapa de

evaluación hasta la etapa de generación.



Fig. 2.1 Un modelo sencillo de cuatro etapas del proceso de diseño.

Los modelos del proceso de diseño se elaboran bajo esta forma de diagrama de

flujo, con el desarrollo del diseño procediendo de una etapa a la siguiente, pero

con ciclos de retroalimentación que muestren las vueltas iterativas a etapas

previas que frecuentemente son necesarias. Por ejemplo, French [2.1] desarrolló

un modelo más detallado del proceso de diseño, que se muestra en la figura 2.2,

con base en las siguientes actividades:

� Análisis del problema.

� Diseño conceptual.

� Dar forma a los esquemas.

� Desarrollo de detalles.

En el diagrama, las elipses indican las etapas o resultados alcanzados y los

rectángulos representan actividades o trabajo en curso. El proceso comienza con

EXPLORACIÓN

GENERACIÓN

EVALUACIÓN

COMUNICACIÓN

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN

TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL

un planteamiento inicial de una "necesidad", y la primera actividad de diseño es el

"análisis del problema”. French sugiere lo siguiente:

Fig. 2.2 Modelo de French del proceso de diseño.

QUINA REMACHADORA PARA LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA

TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA


ma”. French sugiere lo siguiente:


Necesidad

Análisis del problema

Planteamiento del

problema

Diseño conceptual

Esquemas seleccionados

Representacion de los esquemas

Desarrollo de detalles

Dibujo de trabajo, etc.

CAPÍTULO II

42





2.1.1. EL ANÁLISIS DEL PROBLEMA

Es una parte pequeña pero importante del proceso global. El resultado es un

planteamiento del problema, y este puede tener tres elementos:

� Un planteamiento del propio problema de diseño.

� Las limitaciones que se imponen a la solución, por ejemplo, códigos de

práctica, requisitos estatutarios, normas de los clientes, fecha de

terminación, etc.

� El criterio de excelencia hacia el que se va a trabajar.

Estos tres elementos corresponden a las metas, restricciones y criterios del

planteamiento del diseño.

Las actividades que siguen, según French, son entonces:

2.1.2. DISEÑO CONCEPTUAL Esta fase toma el planteamiento del problema y genera soluciones amplias, en forma

de esquemas. Es la fase que impone mayores demandas al diseñador y donde

existe el mayor campo para mejoras espectaculares. Es aquí donde necesitan

conjuntarse la ciencia de la ingeniería, el conocimiento práctico, los métodos de

producción y los aspectos comerciales, y donde se toman las decisiones más

importantes.

2.1.3. DAR FORMA A LOS ESQUEMAS En esta fase, los esquemas se trabajan con mayor detalle y, si existe más de uno, se

hace una elección final de entre ellos. El producto final es generalmente un conjunto

de dibujos del arreglo general. Hay (o debería haber) una buena cantidad de

retroalimentación, desde esta fase a la fase del diseño conceptual.

2.1.4. DESARROLLO DE DETALLES Esta es la última fase, en la que quedan por decidir un número muy grande de

puntos pequeños pero esenciales. La calidad de este trabajo debe ser buena, pues

de lo contrario se incurrirá en demoras y gastos, o incluso en un fracaso; las

computadoras están cubriendo cada vez más los aspectos monótonos de este



trabajo, que demanda habilidad y paciencia, al mismo tiempo que reducen la

posibilidad de errores. Estas actividades son típicas de los diseños

convencionales de ingeniería.

Archer [2.2] resumió a este, como un proceso de tres amplias fases: analítica,

creativa y ejecutiva. Sugirió que:

“Una de las características especiales del proceso de diseño es

que la fase analítica con la que comienza requiere una

observación objetiva y un razonamiento inductivo, e n tanto que

la fase creativa, que está en el corazón de la mism a,

requiere participación, juicio subjetivo y razonami ento

deductiva Una vez que se toman las decisiones cruci ales, el

proceso de diseño continua con la ejecución de los dibujos de

trabajo, programas, etc., en una forma objetiva y d escriptiva,

como ya se mencionó. El proceso de diseño es, de es ta forma, un

emparedado creativo. El pan del objetivo y del anál isis

sistemático puede ser grueso o delgado, pero el hec ho creativo

siempre está ahí en medio”.

2.2. MODELO DEL PROCESO DE DISEÑO DE PAHL Y BEITZ [2.3] Existen algunos modelos mucho más complejos, pero éstos tienden a oscurecer la

estructura general del proceso de diseño, sumergiéndolo en el detalle de las

numerosas tareas y actividades que son necesarias en todo trabajo práctico de

diseño. Un modelo razonablemente completo, que aún retiene claridad, es el que

ofrecen Pahl y Beitz [2.3]. Se apoya en las siguientes etapas de diseño, las cuales

forman el criterio a tomar para el desarrollo de esta tesis:

2.2.1. CLARIFICACIÓN DE LA TAREA Recopilar información acerca de los requerimientos que deben incorporase en la

solución y también acerca de las restricciones.



2.2.2. DISEÑO CONCEPTUAL Establecer estructuras funcionales; buscar principios de solución apropiados;

combinarlos en variantes de conceptos.

2.2.3. DISEÑO PARA DAR FORMA Partiendo del concepto, el diseñador determina el arreglo y las formas, y desarrolla

un producto técnico o sistema de acuerdo con las consideraciones técnicas y

económicas.

2.2.4. DISEÑO DE DETALLES Finalmente, se plantean o se desarrollan el arreglo, la forma, las dimensiones y las

propiedades superficiales de todas las partes individuales; se especifican los

materiales; se vuelven a verificar los aspectos técnicos y la factibilidad económica;

se preparan todos los dibujos y otros documentos para producción.

En Alemania, se ha hecho un trabajo considerable sobre estas clases de modelos

y sobre los otros aspectos del marco de referencia lógico del proceso de diseño.

El cuerpo profesional de ingenieros, Verein Deutscher Ingenieure (VDI), ha

producido un buen número de guías VDI en esta área, incluyendo la referida al

"Enfoque sistemático para el diseño de sistemas técnicos y productos". Este

documento sugiere un enfoque sistemático en el que " el proceso de diseño, como

parte de la creación de un producto, se subdivide en etapas de trabajo generales,

haciendo que el enfoque de diseño sea transparente, lógicamente ordenado e

independientemente de una rama específica de la industria”.



2.3. MÉTODOS DE DISEÑO En cierto sentido, cualquier forma identificable de trabajar, en el contexto del

diseño, puede considerarse como un método de diseño. El método más común

puede ser el de "diseñar dibujando". Es decir, la mayoría de los diseñadores

dependen extensamente del dibujo como su principal ayuda en el diseño.

Los métodos de diseño son todos y cada uno de los procedimientos, técnicas,

ayudas o "herramientas" para diseñar. Representan un número de clases distintas

de actividades que el diseñador utiliza y combina en un proceso general de

diseño. Aunque algunos de los métodos de diseño pueden ser los procedimientos

convencionales y normales de diseño, como el dibujo, en años recientes ha habido

un crecimiento sustancial de nuevos procedimientos no convencionales que se

agrupan de manera más general bajo el rubro de "métodos de diseño".

La principal intención de estos nuevos métodos es que tratan de introducir

procedimientos con un marco lógico en el proceso de diseño. Algunos de estos

métodos son por ellos mismos nuevas invenciones, otros se han adaptado de la

investigación de operaciones, la teoría de las decisiones, las ciencias

administrativas u otras fuentes, y algunos son simplemente extensiones o

formalizaciones de las técnicas informales que siempre han usado los

diseñadores. Por ejemplo, los métodos informales de revisar los catálogos de los

fabricantes o buscar asesoría con colegas podría formalizarse en un método de

"búsqueda de información"; o los procedimientos informales para ahorrar costos

mediante el rediseño detallado de un componente pueden formalizarse en un

método "de análisis del valor".

Parece que algunos de estos nuevos métodos pueden volverse excesivamente

formalizados, o pueden ser simplemente nombres llamativos para técnicas

antiguas y de sentido común. También puede parecer que son demasiado

sistemáticos para ser útiles en el mundo confuso y frecuentemente apresurado de



la oficina de diseño. Por estas razones, muchos diseñadores todavía desconfían

de la idea general de "métodos de diseño".

Los argumentos en contra de dicho punto de vista se fundamentan en las razones

para adoptar los procedimientos sistemáticos que se describieron en el tema de

proceso de diseño ya mencionado. Por ejemplo, muchos proyectos modernos de

diseño son demasiado complejos para resolverse de manera satisfactoria

mediante métodos antiguos y convencionales. Con las formas tradicionales de

trabajar, también se cometen muchos errores y no son muy útiles donde se

requiere trabajo en equipo. Los métodos de diseño tratan de superar estas clases

de problemas y, sobre todo, de asegurar que se obtenga un mejor producto del

nuevo proceso de diseño.

Se han desarrollado nuevos métodos para ayudar a superar las dificultades de los

problemas modernos de diseño. Tomando en cuenta la gran diversidad de los

métodos, se considerará en este trabajo profesional, como parte del proceso, un

método relevante y ampliamente utilizado que conduce a la solución con un

marco de referencia lógico, conocido como Determinación de Características

(Despliegue de la función de calidad), el cual tiene la finalidad de fijar las metas

a alcanzar de las características de ingeniería de un producto, de manera que

satisfagan los requerimientos del cliente. Este se aplicará con detalle en el tema

2.11, lo cual es un aspecto importante a considerar para el desarrollo del rediseño.

No sin antes dejar de ver el marco referencial de las prensas y de remaches, que

serán necesarios para la etapa del diseño conceptual del tema 2.12.



2.4. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA PRENSA

Se ignora si en realidad, Gutenberg (1400-1468) fue inventor de la primera

prensa, o si la prensa que hizo construir en 1439 a Conrad Saspach no era más

que una mejora de algún tipo ya existente. Sin embargo, la prensa que fue

fabricada tenía un gran parecido con las prensas de husillo para exprimir uvas en

la época.

La primera prensa de la que se tiene conocimiento (o al menos una de las

primeras) es la usada en impresión tipográfica, precisamente por Gutenberg. Su

descripción es relativamente sencilla: sobre un mármol o platina inamovible y

horizontal, se fijaba la forma de impresión, se entintaba mediante tampones y se

cubría con una hoja de papel, haciendo descender encima un plano mecánico o

tímpano con la ayuda de un tornillo vertical; todas las piezas eran de madera. Esta

prensa, cuya fuerza motriz era suministrada por el impresor, alcanzaba una

producción diaria de 250 hojas.

El mismo procedimiento se siguió usando durante 4 siglos. En ese tiempo hubo

perfeccionamiento de detalles inherentes a los progresivos adelantos técnicos:

tornillos metálicos, mármol móvil sobre guías que permitían el entintado fuera del

plano.

En 1783, Francois Ambroise Didot (1730-1804) substituyó la platina de madera,

por la metálica. Posteriormente, hacia 1810, en Inglaterra, Charles Stanhope

(1753-1816) hizo construir la primera prensa completamente metálica con un

contrapeso que equilibraba el plato: la producción alcanzó entonces de 2000 a

3000 hojas diarias.

A principios del siglo XIX, con el empleo de la máquina de vapor, suministrando la

fuerza motriz, se construyeron máquinas más rápidas y potentes, siendo, la

prensa mecánica para impresión en hojas de Friedrich Kónig en 1811 y las

rotativas para papel en bobinas hacia 1860.



Las actuales prensas de impresión ofrecen importantes diferencias, aunque la

mayoría son máquinas de producción en masa y tienen en común una

determinada cantidad de dispositivos que aseguran, por ejemplo, el entintado

correcto, alimentación de papel, retirada de papel impreso, etc.

De lo anterior, la prensa como instrumento de producción masivo ha extendido sus

horizontes a otros campos de aplicación y disciplinas como la ingeniería industrial,

la ingeniería mecánica o la industria automotriz.

Dentro de este ramo de la actividad humana, la prensa ha tenido un enorme

desarrollo y aún sigue teniendo un gran potencial de aportación a la actividad

industrial. La prensa tiene muchas aplicaciones y es difícil clasificarla, sin

embargo, a lo largo de la historia, se han observado características muy

importantes y con ése panorama se ofrece a continuación una primera

clasificación.

2.5. CLASIFICACIÓN DE LAS PRENSAS Existen muchos y muy variados tipos de prensas, de forma tal que se presenta

una clasificación aproximada de los tipos de prensa que se usan en la tecnología

actual. Asimismo, se tienen una gran cantidad y variedad de máquinas para casi

cualquier proceso de manufactura o actividad técnica, que resulta prácticamente

imposible mencionarlas todas en el presente trabajo. Sin embargo, una primera

clasificación aproximada de las prensas consideradas como máquinas y

herramientas es la que se describe en el cuadro 2.1.



Cuadro 2.1 Clasificación de máquinas herramientas p ara prensas. [2.4].

Es difícil hacer una clasificación de las máquinas prensadoras, ya que la mayoría

de ellas son capaces de desarrollar varios tipos de trabajos; consecuentemente,

no es muy correcto llamar a una prensa, prensa dobladora, a otra, prensa de

repujado, y aún a otra, prensa recortadora, pues los tres tipos de operaciones se

pueden hacer en una máquina. Sin embargo, algunas prensas diseñadas,

especialmente para un tipo de operación, se les puede conocer por el nombre de

la operación que realizan, como por ejemplo, prensa punzonadora o prensa

acuñadora. El cuadro sinóptico 2.2 resume la clasificación anterior.

Máquinas dotadas de movimiento

Máquinas dotadas de movimiento rectilíneo.

• Laminadoras. • Curvadoras. • Perfiladoras, etc

• Prensas de excéntrica. • Prensas de fricción. • Prensas hidráulicas. • Tijeras de guillotina. • Máquinas rectas de doblar, etc.

Máquinas Herramientas para prensas



Cuadro 2.2 Clasificación de prensas. [2.4].

Una segunda clasificación sencilla está en relación a la forma de operar o accionar

la prensa, es decir, con arreglo a la transmisión de la energía, ya sea operada

manualmente o activada con potencia:

� Operada manualmente.

� Operada con potencia.

Muchas de las máquinas operadas manualmente se usan para trabajos en lámina

delgada de metal, principalmente para trabajos en campo, pero la mayor parte de

la maquinaria para producción se opera con potencia.

Vertical de simple efecto. Vertical de doble efecto. En cuatro correderas. De configuración especial.




Excéntrica

De Fricción

Hidráulicas

De guillotina

PRENSAS



El segundo grupo de prensas, cuya clasificación se hace en función del

accionamiento, puede a su vez catalogarse; según esto, en mecánicas (llamadas

así por el método de aplicación de la potencia al ariete), si la energía del motor

eléctrico es convertida en energía mecánica del porta-punzón mediante un

mecanismo de biela-manivela, o bien, mediante un sistema cremallera-piñón; en

hidráulicas, si los pistones (de sección distinta y deslizables dentro de los

comunicantes entre sí) son accionados por un fluido, normalmente aceite, los

cuales convierten la energía hidráulica en energía mecánica del porta-punzón; y

por último neumáticas, en las cuales se convierte la energía neumática (aire

comprimido) en energía mecánica. La clasificación se presenta a continuación:

� Prensas mecánicas.

� Prensas hidráulicas.

� Prensas neumáticas.

Estas prensas requieren o utilizan valores muy variables de energía, por ello

pueden ir provistas de acumuladores hidráulicos o volantes.

Por último, las prensas mecánicas (llamadas así por el método de aplicación de

potencia al ariete) se subdividen en:

� Biela-manivela.

� Leva.

� Excéntrica.

� Cremallera-piñón.

� Tornillo de potencia.

� Acodada, etc.



En todos los tipos de prensas mencionados anteriormente e independientemente

del tipo, forma y función de prensa que se seleccione para un trabajo específico,

conviene tener muy en cuenta las siguientes formas de funcionamiento de la

alimentación o distribución de la materia prima hacia el porta-punzón:

� Sin dispositivos de alimentación o de distribución automática (manuales).

� Con dispositivos de alimentación o distribución semiautomática.

� Con dispositivos de alimentación o distribución automática. (Usadas para

grandes producciones en serie).

Las prensas hidráulicas son en especial deseables para el trabajo de recortado.

La clasificación anterior se aprecia mejor en cuadro sinóptico.

Cuadro 2.3 clasificación de prensas Mecánicas. [2.4].



1) 2) 3) 4)

5) 6)

Fig. 2.3 Mecanismos de transmisión usados en prensa s mecánicas operadas

manualmente o con motor. [2.5].

En los párrafos siguientes se enumeran y describen los seis casos anteriores de

mecanismos de transmisión más usuales.

1) Manivela simple.

2) Excéntrica.

3) Junta articulada.

4) Palanca acodillada.

5) Tornillo.

6) Hidráulica.



Las prensas también son clasificadas de acuerdo al tipo de bastidor empleado. Tal

clasificación es importante debido a que indica algunas de las limitaciones del

tamaño y tipo de trabajo que puede realizarse. La siguiente clasificación es de

acuerdo al tipo de bastidor:

a) Prensa de Escote. b) Prensa de Puente.

c) Prensas de Costados Rectos. d) Prensa de Yunque.

Fig. 2.4 Diseño de bastidores usados en prensas. [2.6]



2.6. APLICACIONES DE LAS PRENSAS Para seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar

varios factores. Entre éstos están el tipo de operación a desarrollar, tamaño de la

pieza, potencia requerida, y la velocidad de la operación. Para la mayoría de

operaciones de punzonado, recortado y desbarbado, se usan generalmente

prensas del tipo de manivela o excéntrica. En estas prensas, la energía del volante

se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente o a través de un tren de

engranajes. La prensa de junta articulada se ajusta realmente a las operaciones

de acuñado, prensa o forja. Tiene una carrera corta y es capaz de imprimir una

fuerza extrema.

Las prensas para relaciones de estirado tienen velocidades más lentas que las de

punzonado y recortado. Las prensas operadas hidráulicamente son en especial

deseables para este proceso. Cuando se estira acero dulce, la práctica normal es

la de no exceder 20 m/min; el aluminio y otros metales no ferrosos se pueden

trabajar a necesidades mayores de 45 m/min.

Las prensas también son clasificadas de acuerdo al tipo de bastidor empleado. Tal

clasificación es importante debido a que indica algunas de las limitaciones del

tamaño y tipo de trabajo que puede realizarse. La siguiente clasificación es de

acuerdo al tipo de bastidor:

2.6.1. PRENSA DE ESCOTE Las prensas de bastidor en C se llaman así debido a la disposición de la abertura

del bastidor de la prensa. Tal diseño se muestra en la figura 2.4.a, con algunos

otros tipos comunes de bastidores. Las prensas de escote proporcionan un

excelente espacio libre alrededor de las matrices y permiten trabajar con piezas

largas o anchas. Las operaciones de estampado se pueden efectuar en una

prensa de escote, usando frecuentemente la de tipo inclinable.



2.6.2. PRENSA DE PUENTE La prensa de puente, ilustrada también en la figura 2.4.b, se denomina así por la

forma peculiar de su bastidor. La parte más baja del bastidor, cerca de la bancada,

es ancha, para permitir el trabajo en lámina de metal de áreas grandes; la parte

superior es angosta. Los cigüeñales son pequeños en relación al área de la

corredera y la bancada de la prensa, ya que estas prensas no están diseñadas

para trabajo pesado. Se usan para recortado, doblados y desbarbados.

2.6.3. PRENSA DE COSTADOS RECTOS. Conforme aumenta la capacidad de una prensa, se hace necesario incrementar la

resistencia y rigidez del bastidor. Las prensas de costados rectos, ver figura 2.4.c

son más rígidas, pues las cargas grandes son soportadas hacia arriba en dirección

vertical por los costados del bastidor; y hay poca tendencia a que la alineación de

punzones y matrices se vea afectada por el esfuerzo. Estas prensas se

encuentran disponibles para capacidades mayores de 11 MN. Las prensas de

costados rectos se fabrican con diversos medios de suministro de energía y

diferentes métodos de operación.

2.6.4. PRENSA DE YUNQUE Las prensas de yunque, como la ilustrada en la figura 2.4.d, tienen un eje grueso

que se proyecta desde el bastidor de la máquina, en lugar de la bancada ordinaria.

Donde está provista de bancada, se acondiciona moviéndola hacia lado al usar el

yunque. Esta prensa se usa principalmente con objetos cilíndricos que implican

operaciones de empalmado, reborde de contornos, punzonado, repujado y

remachado.

Esta última es de interés principal para el caso de estudio de este proyecto de

tesis. A continuación se describen las aplicaciones de este tipo de prensa en la

industria de la confección que es donde se realiza el proyecto de investigación, sin



perder de vista que también tienen aplicaciones en la industria del calzado y

similares, así como el remachado, perforado y rectificado de cualquier balata

embrague.

2.7. PRENSAS DE YUNQUE PARA EL REMACHADO EMPLEADAS EN LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN

La prensa de yunque es una máquina herramienta empleada para el proceso de

remachado, conocido comercialmente en el mercado como máquina remachadora.

En la industria de la confección tiene como finalidad unir y reforzar las prendas de

vestir, logrado de la deformación permanente de un determinado material,

mediante la aplicación de una carga. Se utilizan para la mayoría de las

operaciones de trabajo en frío.

Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de

potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos

con relación a la bancada. Asimismo, una prensa debe estar equipada con

matrices y punzones diseñados para ciertas operaciones específicas.

Las prensas manejadas con el pie generalmente son llamadas prensas de pedal,

son usadas solo para trabajos livianos. Las prensas de manivela, son el tipo más

común por su simplicidad. Son empleados para la mayoría las operaciones de

perforado, recorte y de estirado simple.

Las prensas tienen capacidad para la producción rápida, puesto que el tiempo de

operación es solamente el que necesita para una carrera del ariete, más el tiempo

necesario para alimentar el material. Por consiguiente, se pueden conservar bajos

costos de producción.

La parte superior de un troquel o punzón se sujeta en la mayoría de las prensas

en la cara inferior del ariete por medio de tornillos. La parte inferior del troquel o

matriz se sujeta también por tornillos a la mesa de la prensa y se alinea

perfectamente con el punzón. Generalmente, el dado o troquel es una sola unidad

con sus propias guías.



A continuación se presentan algunas características de diversos tipos de prensas

empleados en la industria de la confección.

La máquina del modelo M-4 de la empresa Duncan de nacionalidad colombiana

es una remachadora neumática, diseñada para la aplicación de botones, broches,

refuerzos y placas para la industria de la confección. Por ser de accionamiento

neumático, es de fácil empleo y su mantenimiento es mínimo, debido a su

constitución robusta. El hecho de poseer un bastidor de fundición de hierro, la

hace resistente a los impactos continuos del remachado. Su diseño hace que

ocupe poco espacio y que el operario trabaje cómodamente, haciendo posible que

cualquier persona la accione con facilidad.

La máquina funciona con accesorios exclusivos de DUNCAN, es decir: dados

remachadores fabricados por la empresa. Estos traen espigas que los identifican

como superior e inferior, evitando confusiones al momento de instalarlos en la

máquina. Sus piezas constan con un código interno, las cuales se encuentran

descritas en el plano de la máquina.

Fig. 2.5 Máquina Remachadora Neumática M-4 6100. [2.7]

Las siguientes máquinas indicadas en la fig. 2.6 y 2.7 están diseñadas para la

aplicación de botones, broches, refuerzos y placas para la industria de la

confección.



Fig. 2.6 [2.7] Fig. 2.7 [2.7]

Prensa de Pie con Auto-Alimentación. HM-230LD Prensa de pie simple

cabeza.

La figura 2.8 muestra una prensa de yunque con Mecanismo de transmisión de

manivela simple para el proceso de remachado empleado en la “Industria

Maquiladora de la Confección S.A. de C.V.”, la cual, los estudios de investigación,

indican que son similares al modelo HM-230LD mostrado en la figura 2.7. Se

consideraran sus datos técnicos para efecto de análisis.

Fig. 2.9 Prensa de pie doble-cabeza. [2.7]

Fig. 2.8 Prensa de yunque para remachado sencillo (Máquina Remachadora) [2.8]



A continuación se concentran las características técnicas de las máquinas antes

ilustradas en forma de listado, mismas que fueron tomadas de la empresa

proveedora Duncan.

DATOS DE LAS PRENSAS ANTES MENSIONADAS. [2.5]

MÁQUINA DATOS TÉCNICOS DIMENSIONES CARACTERÍSTICAS

Máquina

remachadora

neumática 6100.

[2.5]

Figura 2.5

Peso de la máquina:

63 kg. Rendimiento:

14 operaciones por

minuto. Presión de

trabajo: 60 psi.

Bastidor de fundición

de hierro

Altura: 1.13 m

Profundidad de

garganta:13 cm

Distancia entre dados: 2.5

cm

Diseñada para la

aplicación de botones,

broches, refuerzos y

placas

Prensa de pie con

auto-alimentación.

[2.5]

Figura 2.6

Distancia operable:

1.182”

Profundidad de garganta:

3-3/4”

Contenedor: 35-

1/2”Lx21”Wx7-1/2”H

Máquina de botón y de

punta.Auto-alimentación

continua de un lado.

Remacha botones y

agujeros.

HM-230LD Prensa a

pie simple-cabeza.

[2.5]

Figura 2.7 y 2.8

Peso neto:55 kg

Peso bruto:58 kg

Distancia operable:

30 cm

Profunda garganta: 3-3/4”

Contenedor: 35-

1/2”Lx21”Wx7-1/2”H

Máquina de remache.

Fácil de cambiar

moldes. Remachar

tachones forrados por

hierro y latón.

HM-230DD Prensa

de pie doble-

cabeza. [2.5]

Figura 2.9

Peso neto: 124.5 lb

Peso bruto: 132.0 lb

Profunda garganta: 3-3/4”

Contenedor: 35-

1/2”Lx21”Wx7-1/2”H

Máquina de remache,

modelo económico.

Fácil de cambiar

moldes.

Diseño de doble agujero

que facilita el manejo.

Por ejemplo, un lado

para puntar, y otro para

remachar.



2.8. LA PRENSA Y EL IMPACTO EN EL ENTORNO SOCIAL

Una de las causas que han hecho posible la producción y popularidad de muchos

objetos de uso diario y de lujo que actualmente se consideran como de uso normal

en la vida diaria, es la aplicación creciente de las prensas.

Para este efecto, las prensas son empleadas cada día en mayor número,

sustituyendo a otras máquinas. Existe además la razón adicional de que con una

buena operación y calidad de las prensas, se pueden obtener productos de mucha

homogeneidad, con diferencias de acabado entre unas y otras piezas de 0.002" y

aún menos, lo cual es una buena tolerancia hasta para piezas maquinadas.

El secreto de la economía de operación en las prensas estriba fundamentalmente

en el número de piezas que se originen. No es económico fabricar un costoso

dado para producir una pocas piezas, pero para 100 000 ó un millón de piezas,

bien puede justificarse la fabricación o compra de un dado costoso, ya que este se

amortiza a través de un elevado número de unidades. Hay prensas que pueden

producir 600 piezas por minuto o más.

En esta forma, se puede ver que las prensas, a pesar de su alto costo, pueden

sustituir ventajosamente los sistemas de fundición de las piezas y acabarlas

maquinándolas. Claro que en cada caso hay que hacer un estudio económico

siguiendo los lineamientos generales, antes de tomar una decisión.

Los volúmenes de producción requeridos en la industria maquiladora de la

confección oscilan entre 1000 a 2000 prendas de vestir por jornada.



El nivel de la producción de máquinas y su perfeccionamiento son un índice

convincente del desarrollo industrial de un país, y para el caso de México puede

constatarse el estado de su desarrollo industrial, observando los datos

proporcionados en las siguientes tablas, que muestra un estimado de la cifra más

reciente del Nivel de Producción y Comercio Mundial de Máquinas Herramientas

al 2000, para los tipos de máquinas de arranque de viruta y de máquinas de

deformación, el cual incluye a las prensas mecánicas, que es de especial interés

para el caso de estudio.

En el cuadro 2.4 se aprecia claramente que México se encuentra produciendo

Máquinas Herramienta de deformación a nivel mundial dentro de los países

menos destacados en el renglón de (otros países ), en tanto que el cuadro 2.5

muestra el consumo de máquinas de deformación, siendo las de interés para el

caso de estudio, las prensas mecánicas, manteniéndose en el 2000 en un 9%

dentro de su ramo. Sin embargo, si se aprecia en el cuadro 2.6, México en su

exportación, del periodo 1997 al 1998 considerando los incrementos en

porcentaje, entre un año y otro hubo un aumento del 2.29%. De 1998 a 1999 se

elevó fuertemente a un 37.82%, pero del periodo 1999 al 2000 se mantuvo a

27.46%. Lo que representa una baja de producción que se reflejó en su

exportación.



Producción y Comercio Mundial de Máquinas Herramien ta 2000 (Estimado)

País Total

Producción Comercio

Arranque

de viruta Deformación Exportación Importación

Japón 8.771,10 7.543,10 1.228,00 6.775,60 816,8

Alemania 7.331,80 5.205,60 2.126,20 3.891,30 2.156,50

Estados

Unidos 4.006,50 2.964,80 1.041,70 1.250,10 4.321,40

Italia 3.901,60 2.223,90 1.677,70 1.763,80 1.254,00

Suiza 2.275,70 1.911,60 364,1 1.957,40 729,5

China 2.109,00 1.455,20 653,8 297,8 1.817,00

Taiwán 1.577,40 1.167,30 410,1 1.200,10 981,5

España 884,3 592,5 291,8 446,8 460,6

Francia 785,4 510,5 274,9 457,4 1.171,50

Reino

Unido 706,3 558 148,3 700,1 910,1

Brasil 533,4 432,1 101,3 120,2 607

Canadá 509 305,4 203,6 273,3 837,5

Bélgica 282,1 31 251,1 536,1 522

Austria 266,2 141,1 125,1 269 262,4

Otros 3.139,80 1.920,10 1.219,70 1.573,00 4.664,20

Total 37.079,60 26.962,20 10.117,40 21.512,00 21.512,00

% 73% 27% 58% 58%

Valor en millones de dólares USA

Cuadro 2.4 Producción y Comercio Mundial de Máquin as Herramienta al 2000. [2.9]



TIPOS DE MÁQUINAS

CONSUMIDAS 1996 1997 1998 1999 2000

Máquinas de Arranque de Viruta

Tornos 19% 19% 21% 21% 21%

Fresadoras 17% 20% 18% 20% 15%

Rectificadoras 9% 10% 8% 8% 9%

Mandrinadoras -2% -2% -1% 0% 1%

Taladros 1% 1% -2% 0% 2%

Sierras y trozadoras 3% 4% 4% 4% 5%

Máquinas especiales y transfer 19% 16% 8% 8% 10%

Centros de mecanizado 13% 12% 17% 15% 17%

Máq. de procesos físico-químico 8% 11% 8% 9% 10%

Otras arranque 12% 9% 19% 14% 10%

Total arranque 100% 100% 100% 100% 100%

Máquinas de Deformación

Prensas mecánicas 12% 9% 9% 8% 9%

Prensas hidráulicas 44% 38% 22% 23% 20%

Cizallas guillotina 3% 4% 1% 7% 4%

Plegadoras 6% 7% 10% 11% 12%

Punzonadoras 0% 2% 5% 6% 12%

-8% -6% 5% 4% 7%

Otras deformación 43% 46% 48% 41% 36%

Total deformación 100% 100% 100% 100% 100%

NOTA: Los datos de las partidas de mandrinadoras y taladros de 1996, 1997 y 1998 presentan

anomalías en las cifras de importación y exportación, facilitadas por la Dirección General de

Aduanas, probablemente debido a errores de clasificación.

Cuadro 2.5 Tipos de máquinas consumidas a nivel mu ndial al 2000 [2.9]



Exportación 1997 1998 1999 2000

Alemania 10.981 12.771 13.989 14.905

Francia 6.043 7.006 9.758 10.162

Italia 4.792 6.472 7.246 8.171

Estados Unidos 6.403 8.027 8.184 7.826

Portugal 4.862 5.724 4.752 6.716

México 4.733 4.844 7.791 5.651

Reino Unido 6.571 4.908 2.992 3.618

Brasil 3.012 3.595 2.881 2.762

Turquía 679 514 509 1.821

Países Bajos 1.550 2.461 1.635 1.734

China 2.016 1.203 793 1.673

Suiza 801 787 872 772

Bélgica 1.361 929 1.059 1.030

Suecia 1.557 1.299 1.587 1.428

Irán 919 3.124 2.089 1.220

Polonia 278 222 822 783

Otros 14.605 15.472 12.248 10.080

TOTAL de

Máquinas 71.163 79.358 79.207 80.352

Cuadro 2.6 Exportaciones de máquinas al nivel mundi al [2.9]

Es de vital importancia para la toma de decisiones conocer el contexto mundial y

nacional de las prensas mecánicas, los tipos de mecanismos, las características

técnicas que ofrece el mercado y así poder contribuir en la mejora de la calidad del

rediseño de la máquina remachadora. De igual forma es de vital importancia



conocer los tipos de remaches y los esfuerzos al cual estarán sometidos para su

buen diseño.

2.9. REMACHES

A continuación se describe una breve reseña respecto a los remaches, tipos y

características, el cual serán elementos fundamentales, ya que estos serán

deformados en frio por una carga de compresión realizada por la prensa a

rediseñar (Máquina Remachadora).

Los remaches son piezas formadas por un cuerpo cilíndrico, con una cabeza en

uno de los extremos que puede tener distintas formas y se utilizan para conseguir

uniones fijas. Se construyen a base de materiales dúctiles, maleables y tenaces.

Los más empleados son los de acero suave, aluminio y latón. Según la forma de la

cabeza, los remaches reciben los siguientes nombres:

a) De cabeza redonda o esférico.

b) De cabeza avellanada.

c) De cabeza gota de cebo.

d) De cabeza troncocónica.

e) Redondos estriados.

f) Avellanados estriados.

2.9.1. DENOMINACIÓN Y DIMENSIONES DE LOS REMACHES

La denominación normalizada de los remaches se hace indicando primero la

forma de la cabeza, seguidamente el diámetro y después la longitud.

Ejemplo:

Remache cabeza avellanada 6 x 25, unidades en mm.

El diámetro nominal (d) del remache es el de la espiga cilíndrica y está siempre en

función del espesor (e) de las chapas a remachar, escogiéndose un valor que



varía entre 1.5 y 2 veces el valor de la chapa más gruesa o de una de ellas si es

que son todas iguales.

d = (1.5) (e) d= (2) (e)

La longitud del remache es el de la espiga, excepto los de cabezas avellanadas,

en los cuales se cuenta también la cabeza. Esta longitud ha de sobrepasar el

espesor total de las chapas en una cierta cantidad X, por que corresponde al

material necesario para formarse la segunda cabeza. Según que el remachado se

efectúe a mano o a máquina, los valores aproximados de X son los siguientes:

Remachado a mano X = (1.7) d

Remachado a máquina X = (1.5) d

2.9.2. TIPOS DE REMACHES Semitubulares

Es el tipo más común de remache ya que tiene una extensa variedad de

aplicaciones.

Bifurcados

Perforan Materiales suaves como madera, metales ligeros, piel y fibras . Las

puntas se clavan en los materiales remachados y aseguran un buen agarre.

Semitubulares con Cuello

De un lado es un Semitubular para ser remachado y del otro lado del cuello

puede ser macizo y actuar como eje; puede tener cuerda o alguna forma especial.



Escalonados

La sección del escalón actúa como eje fijo para una parte móvil en juguetes,

celosías, bisagras, etc. El vástago es remachado para fijar la base del ensamble.

Rolados y/o Rasurados

Se fabrican con todo tipo de cuerdas, como tornillos o con estrías para lograr un

mejor agarre al ser insertado a presión en un barreno.

Cuchillería

Consisten en dos partes: El remache macizo es insertado a presión en el remache

tubular, el cual se expande incrementando su diámetro; diseñados para juntar las

cachas de cuchillos, espátulas, etc.

Postes de Aluminio

Consisten en dos partes: El tornillo con cuerda exterior se atornilla dentro del

poste con cuerda interior. Su diseño permite juntar carpetas, álbumes,

muestrarios.

Macizos

Se utilizan en ensambles donde se requiere mayor resistencia en el remachado.

Especiales

Se fabrican sobre diseño especial, según las necesidades de los ensambles de

cada cliente.


TESIS DE GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL

Cuadro 2.7

Los remaches comúnmente empleados en Industria Maquiladora de la Confección

son los indicados en la segunda columna de la numeración 480 a la 1304 y de l

tercera columna el tipo IT150,

tipo M , representados en el cu



Cuadro 2.7 Remache hueco para prendas de vestir

remaches comúnmente empleados en Industria Maquiladora de la Confección

son los indicados en la segunda columna de la numeración 480 a la 1304 y de l

tercera columna el tipo IT150, el remache empleado en este proyecto es del

representados en el cuadro 2.7.

CAPÍTULO II

70

para prendas de vestir [2.9]

remaches comúnmente empleados en Industria Maquiladora de la Confección

son los indicados en la segunda columna de la numeración 480 a la 1304 y de la

el remache empleado en este proyecto es del



2.9.3. FABRICACIÓN

Estos se hacen de acero, aluminio, latón y cobre; todas de excelente calidad para

alcanzar un óptimo forjado en frío y obtener las especificaciones solicitadas, los

materiales empleados para el proceso de remachado en Industrias Maquiladoras

para el ensamble de la tela de mezclilla son regularmente de latón y aluminio.

Fig. 2.10 Remaches para prendas de vestir de divers os materiales.

En cuanto a los acabados, estos se manejan en una extensa gama de acabados

electrolíticos como el niquelado, latonado, estañado, tropicalizado, cobre viejo,

entre otros.

2.10. REMACHADO El remachado es la operación mediante la cual se producen uniones fijas de dos o

varias piezas (chapas, perfiles, ensambles y reforzamiento en ropas de mezclilla

etc.) entre sí, empleando unos elementos de unión denominados remaches.

El remachado puede efectuarse a mano o a máquina, y su principal aplicación

radica en la construcción de estructuras metálicas (edificios, puentes, etc.) y en la

fabricación de calderas y depósitos en la industria Metal-Mecánica. Dentro del

campo de la industria textil, ha tenido un gran auge en la fijación de las piezas de

mezclilla tales como prendas de vestir entre las que más destacan se encuentran

pantalones chamarras, etc. de las muy reconocidas marcas a nivel internacional

tales como Levi’s, Yale, etc.



2.11. DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS. (DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE CALIDAD) 2.11.1 ASPECTOS GENERALES [2.10]

Determinar la especificación de un producto puede ser origen de conflictos y

malentendidos entre los miembros de mercadotecnia e ingeniería de diseño. Esto

por lo general se debe a que se concentran en diferentes interpretaciones acerca

de lo que debe especificarse. Los gerentes y los investigadores de mercado

tienden a enfocarse más en la especificación de los atributos deseables de un

nuevo producto (casi siempre desde el punto de vista de los requerimientos del

cliente), en tanto que los diseñadores y los ingenieros se enfocan más en las

características de ingeniería de un producto (generalmente en términos de sus

propiedades físicas).

La relación entre las características y los atributos es de hecho muy estrecha, por

lo que se pueden evitar confusiones si se entiende con claridad esta relación. Los

diseñadores toman las decisiones correspondientes a las propiedades físicas del

producto, determinando de esta manera sus características de ingeniería; pero

esta últimas determinan entonces los atributos del producto, los cuales, a su vez,

satisfacen las necesidades y requerimientos del cliente. Por ejemplo, el diseñador

de ingeniería puede seleccionar una cubierta particular de metal para un producto,

de un cierto calibre y acabado superficial, determinando de esta forma

características como peso, rigidez y textura; estas características fijan los atributos

del producto como portabilidad, durabilidad y apariencia. En el caso del rediseño

de la Máquina Remachadora, el bastidor está definido con un material de

fundición de hierro, el cual lo hace resistente a los impactos continuos y sus

características técnicas como peso, rigidez están determinadas en la fig. 2.7 y 2.8

(HM-230LD Prensa a pie simple-cabeza ). Características que establecen la

versatilidad, ligereza y condición ergonómica para el operario.

Con la creciente competencia en los mercados de todos los productos, ha sido

necesario asegurar que se entienda adecuadamente la relación entre las



características de ingeniería y los atributos del producto. En particular, es

necesario saber exactamente qué desean los clientes en términos de atributos del

producto y asegurar que estos se traduzcan cuidadosamente en especificaciones

apropiadas de las características de ingeniería. Esta actitud hacia el diseño del

producto está en función de la filosofía de "escuchar la voz del cliente", y se refleja

en una creciente concentración en la calidad del producto. Esta se reconoce como

un factor principal en la determinación del éxito comercial de un producto.

Un método completo para lograr la correspondencia entre los requerimientos del

cliente, con las características de ingeniería, es el método del despliegue de la

función de calidad . Esta frase es una traducción de los caracteres japoneses Hin

Shitsu, Ki No, Ten Kai. La frase significa el arreglo (despliegue) estratégico en

todos los aspectos de un producto (funciones) de características (cualidades)

apropiadas de acuerdo a las demandas del cliente.

Este método reconoce que el individuo que compra (o quién más influye en la

decisión de compra) un producto, es la persona más importante en la

determinación del éxito comercial de un producto. Si los clientes no lo compran,

entonces el producto —no importa que tan "bien diseñado" pueda estar— será un

fracaso comercial. Por lo tanto, "la voz del cliente" tiene prioridad en la

determinación de los atributos del producto. Esto significa que debe tenerse

cuidado en identificar quienes son los clientes, escuchar cuidadosamente lo que

dicen y determinar las características de ingeniería del producto a la luz de esto.

El despliegue de la función de calidad se ocupa esencialmente de traducir los

requerimientos del cliente en características de ingeniería, y se presenta aquí en la

parte central del proceso de diseño. Sin embargo, ya que es un método completo,

algunos de sus aspectos pueden utilizarse en varias etapas del proceso de diseño;

también se apoya en características de algunos otros métodos de diseño.



2.11.2 PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS. El método del despliegue de la función de calidad comienza con la identificación

de los clientes y de sus puntos de vista de los requerimientos y los atributos

deseados en el producto. Existen varias técnicas de investigación de mercado que

pueden utilizarse para recopilar información acerca de las características y

preferencias de los clientes. Estos métodos incluyen "clínicas" del producto, en

donde a los clientes se les hacen preguntas a fondo acerca de lo que les gusta del

producto en particular, y pruebas de corrector en donde se acomodan varios

productos competidores en exhibición en una sala o corredor y se les solicita a los

clientes que inspeccionen los productos y den sus opiniones y reacciones.

Por supuesto, los clientes generalmente hablarán de los productos en términos

tanto de sus atributos generales, como de sus características específicas —

observaciones que van desde "es fácil de usar" hasta "no me gusta el color"—.

Es necesario interpretar los planteamientos más generales en términos de

requerimientos más precisos, aunque es más importante identificar y conservar los

deseos y preferencias de los clientes, que reinterpretar las observaciones en la

percepción del diseñador de lo que los clientes "realmente quieren decir". Por esta

razón, al plantear los atributos del producto se retienen las palabras y las frases

que los clientes utilizan efectivamente, aun cuando pudieran parecer vagas e

imprecisas.

• Determinar la importancia de los atributos

Por supuesto, no todos los atributos del producto que se identifican tienen la

misma importancia para los clientes. Por ejemplo, "fácil de usar" puede ser más

importante que "fácil de darle mantenimiento".

El equipo de diseño debe conocer cuales atributos del diseño de su producto son

los que afectan más fuertemente la percepción que los clientes tienen del mismo;

por lo tanto, es necesario establecer la importancia relativa que los clientes

asignan a dichos atributos. Como ya se mencionó, los métodos de investigación



de mercado pueden ayudar a establecer estas preferencias relativas y confirmar si

lo que los clientes dicen que desean se ve reflejado realmente en lo que compran.

También pueden utilizarse algunas técnicas relativamente sencillas para evaluar la

importancia relativa de los atributos identificados. Por ejemplo, a los clientes se les

puede solicitar que hagan una clasificación ordenada de sus requerimientos, o que

asignen "puntos" a los diversos atributos (preferiblemente desde una asignación

fija de puntos máximos). Para ello será necesario establecer claramente los

objetivos de diseño, denominados también como requerimientos del cliente,

necesidades del usuario o propósito del producto. Cualquiera que sea el nombre

que se le dé, son la mezcla de fines abstractos y concretos que el diseño debe

tratar de satisfacer o alcanzar.

(REQUERIMIENTO DEL CLIENTE) A B C D E F G TOTAL A Rapidez en remachado - 0 1 0 0 0 1 2 B Seguridad en riesgo para operario 1 - 1 1 1 1 1 6 C Seguridad en riesgo mínimo en la máquina 0 0 - 1 0 0 0 1

D Seguridad en riesgo mínimo en pieza de trabajo (remache y tela) 1 0 0 - 0 0 1 2

E Resistencia a esfuerzos en elementos mecánicos. 1 0 1 1 - 1 1 5 F Facilidad de operación 1 0 1 1 0 - 1 4 G Fácil mantenimiento 0 0 1 0 0 0 - 1

Cuadro 2.8 Listado de atributos proporcionado por l os clientes y evaluación por

importancia.

El cuadro 2.8 muestra el proceso de ordenamiento auxiliándose mediante la

comparación sistemática de pares de requerimientos, uno contra otro, el cual se

registran llegando a un ordenamiento como se indica.

Cada requerimiento se considera a su vez contra cada uno de los demás. En la

celda correspondiente de la Matriz se anotó una cifra de 1 ó 0, lo que depende de

si el primer atributo tiene más o menos importancia que el segundo, y así

sucesivamente. Por ejemplo, se comienza por el atributo A y trabaja a lo largo de

la fila del cuadro preguntando “¿Es A más importante que B?”, “¿Qué C?”, “¿Qué

D?”, etc. Si se considera más importante, en la celda de la matriz se anota 1; si se

considera menos importante, entonces se anota un 0.



Una vez concluido todos los pares de comparaciones, los totales de las filas

indican el orden de clasificación de los requerimientos o atributos. Debe notarse

que el requerimiento de máxima prioridad se le asignó valores numéricos,

representando su “peso” con relación a los otros, considerando posiciones

relativas en una escala del 1 - 100 puntos entre los requerimientos de A hasta G.

El total de fila más amplia indica el requerimiento de máxima prioridad. Por lo

tanto, el orden de clasificación resulta ser:

B Seguridad en riesgo para el operario. 6 35

E Resistencia a esfuerzos en elementos mecánicos. 5 25

F Facilidad de operación. 4 15

D Seguridad en riesgo mínimo en pieza de trabajo (remache y tela). 2 10

A Rapidez en remachado. 2 6

G Fácil mantenimiento. 1 5

C Seguridad en riesgo mínimo en la máquina. 1 4

Los puntos más importantes de este análisis son B y E. En estos se concentrará

el diseño. Se tomó la decisión en la situación presentada en el atributo D y A con

grado de importancia igual a 2 en el orden descrito anterior, dado que la seguridad

en la pieza de trabajo es de mayor importancia que la rapidez de remachado. Este

atributo de seguridad contra el de que sea rápida se garantiza de igual importancia

cuando se diseña el yunque con características físicas de triple cabeza. Para G y

C con orden de importancia de 1 considerando al caso de mantenimiento más

importante que la seguridad de la máquina, ya que el fácil mantenimiento asegura

el riesgo mínimo de falla en la máquina. De hecho el cuadro indica esta

afirmación.

A continuación se aplica el método de árbol de objetivos, para el caso del rediseño

de la máquina remachadora. Este consiste en clarificar los objetivos para que la

propuesta del diseño final sea el requerido y transformar el planteamiento inicial a

un planteamiento claro de diseño. Para ello se ordena la lista de objetivos de



mayor a menor nivel estableciendo los objetivos principales y los secundarios,

agrupándolos aproximadamente en niveles jerárquicos y dibujando el diagrama de

árbol de objetivos que muestre las relaciones jerárquicas e interconexiones, en el

cual las ramas representen las relaciones que sugieren medios para alcanzar

objetivos, mismos que serán considerados para el rediseño de la máquina.

OBJETIVOS DEL REDISEÑO DE LA MÁQUINA PARA LA INDUS TRIA DE LA CONFECCIÓN:

En la operación para el operario (bajo riesgo de lesiones) Sistema de seguridad

Segura En la impresión del remache sin romper la prenda de vestir . (Bajo riesgo de daño a la pieza de trabajo) Flexionante. Resistente a esfuerzos Mecánicos externos Compresión. Confiable Tolerancia a Resistente a esfuerzos Mecánicos por impacto al remachar. A la Resistencia sobrecarga Resistencia a la fat iga generada por impactos repetidos. Fácil de instalar. En línea de producción. Operación Ocupe mínimo espacio. Er gonómica. Sencilla Troquel Intercambio rápido de conexi ón en troqueles para el remachado universal

Mejorar la eficiencia operativa en el sistema de ac cionamiento mecánico. Rapidez de

Operación. Fácil mantenimiento. Bajo riesgo de daño en máquina

Cuadro 2.9 Árbol de objetivos para el rediseño de l a máquina remachadora.



OBJETIVOS IMPLÍCITOS QUE ESTÁN DETRÁS DEL REDISEÑO DE LA MÁQUINA REMACHADORA.

Bajo riesgo de lesiones al operador. OPERARIO DE LA MÁQUINA Seguridad Bajo riesgo de errores del operador.

PRODUCTO (PANTALÓN DE MEZCLILLA) Disminuir e l riesgo de daño a la pieza de trabajo. MÁQUINA Bajo riesgo de daño en el mecanismo de la máqui na Satisfacer la demanda en la sobrecarga de trabajo . PROCESO Abastecer el flujo continuo generado por op eraciones simples antes de llegar

a la etapa de remachado.

Disminuir embotellamientos. Elevar la productividad.

EMPRESA Ofrecer seguridad al cliente en la entrega oportuna de los pantalones de mezclilla.

Confiabilidad y aceptación en el mercado extranje ro para atraer otras

marcas.

Cuadro 2.10 objetivos implícitos para el rediseño de la máquina remachadora.

Es importante hacer notar que todo lo anterior está ligado, sin perder en cuenta la

habilidad de los operarios, la experiencia y la capacitación continua de todo el

personal, una buena planeación y mejora continua de trabajo en la organización

repercutiendo por ende en la calidad del producto.

Lo anterior muestra claramente que para lograr los objetivos implícitos, se requiere

realizar un buen análisis de diseño partiendo del estudio de la mecánica de

materiales y los criterios de Diseño Mecánico como alternativa de reconversión

para la máquina remachadora, garantizando la resistencia a esfuerzos mecánicos

que pudieran generarse por presión excesiva en el sistema. Y como

requerimiento de máxima prioridad que incide en el operario, se disminuirá el

riesgo de lesiones, diseñando un sistema de seguridad neumático para evitar

accidentes.



El resultado de esta etapa muestra el desarrollo y refinamiento, del conjunto de

atributos del producto a partir de la investigación de los requerimientos del cliente.

El empleo del método del árbol de objetivos permitió identificar niveles primarios,

secundarios y terciarios de requerimiento de los clientes y clasificarlos en grupos

de atributos.

• Evaluar los atributos de productos competidores.

Los clientes juzgan los atributos del producto comparándolo con otros productos.

Sin embargo, al momento de diseñar un nuevo producto, puede darse el caso de

que no existan muchos productos competidores, pero eso es poco usual; la

mayoría de los diseños de productos tienen que competir contra productos que ya

se encuentran en el mercado. En caso que se esté rediseñando un producto

como la máquina remachadora, el cual requiere mejorar su eficiencia operativa,

este paso del procedimiento no sólo resalta los aspectos donde pueden ser

necesarias las mejoras del producto, sino también en qué puntos el producto tiene

ventajas sobre la competencia, y que deberán conservarse. Las calificaciones de

rendimiento del propio producto y el de la competencia deberán acomodarse en

forma de lista frente al conjunto de atributos del producto.

Se consideran los pesos relativos, siguiendo el orden prioritario, tomados en la

etapa de determinación de importancia de atributos. Algunos parámetros no se

pueden medir en forma sencilla y confiable, pero sí es posible asignarles

calificaciones de utilidad estimada de una escala de puntos. La escala más

sencilla tiene generalmente cinco grados, que representan los siguientes niveles

de rendimiento: Muy por debajo del promedio, debajo del promedio, promedio,

arriba del promedio y muy por arriba del promedio. Se establece los parámetros de

rendimiento o calificaciones de utilidad para cada uno de los atributos. La escala

de calificación establecida en este análisis es del 1 al 5. La lista siguiente

obtenida de la evaluación por importancia realizada en el cuadro 2.10 se

considerará para evaluar los atributos del producto competidor. Los pesos



relativos fueron determinados, considerando posiciones relativas en una escala

del 1 - 100, de acuerdo al orden de importancia obtenida en el cuadro 2.8.

ORDEN PRIORITARIO DE ATRIBUTOS PESOS RELATIVO S

a) Mínimo riesgo en el operario por accidentes. 0 .35

b) Diseño resistente del mecanismo de triple agujer o. 0.25

(Permite poner 3 remaches simultáneamente)

c) Sistema de operación fácil y rápida. 0.15

d) Mínimo riesgo en la prenda de vestir. 0.10

e) Sistema de accionamiento ligero. 0.06

f) Fácil mantenimiento e intercambio de troqueles. 0.05

g) Mínimo riesgo de operación para la máquina . 0.04

MÁQUINA A (diseño propuesto)

MÁQUINA B (producto competidor)

ATRIBUTO PESO PARÁMETRO MAGNITUD CALIF.

DE UTL.

VALOR DE

UTILIDAD MAGNITUD

CALIF. DE

UTIL.

VALOR DE

UTILID.

a 0.35 Riesgo-operario Bajo. 3 1.05 Promedio 2 0.7

b 0.25 Número de componentes.

3 cabezas.

5 1.25 1 cabeza. 3 0.75

c 0.15 Operación/min. 14 3 0.45 9 2 0.3 d 0.10 Riesgo-producto Bajo. 3 0.30 Bajo. 2 0.2 e 0.06 Kg/cm2 65 3 0.18 60 2 0.12

f 0.05 Tiempo estimado (seg.)

Promedio 5 0.25 Promedio. 5 0.25

g 0.04 Riesgo-operación Bajo. 3 0.12 Bajo. 2 0.08

∑ total 1.0 3.6 2.4

Cuadro 2.11 Evaluación de atributos para determinar el valor de utilidad.

En el cuadro 2.11, el cálculo de los valores de utilidad del diseño propuesto contra

el del mercado, se determinó multiplicando simplemente la calificación de utilidad

por el valor del peso. Se concluye en el cuadro 2.11 que el valor de utilidad del

rediseño de la máquina remachadora (A) comparada con la competencia del

mercado (B), es mayor, lo cual indica que el rediseño de la remachadora se perfila

como la mejor alternativa de manera general.



• Elaborar una matriz de atributos de productos contr a las

características de ingeniería.

Los clientes no son expertos y, por lo tanto, generalmente no pueden especificar

sus requerimientos en términos de las características de ingeniería del producto

que influyen en los requerimientos. Por ejemplo, el comprador de un automóvil

podría saber lo que se siente con el atributo "capacidad de respuesta", pero es

poco probable que pueda referirse a este en términos del par de torsión del motor.

Por lo tanto, es necesario que el equipo de diseño identifique las características de

ingeniería de su producto que satisface o influyen de alguna forma en los

requerimientos del cliente. Por ejemplo, el peso global de un automóvil, así como

el par de torsión del motor, influirán en su "capacidad de respuesta".

Las características de ingeniería deben ser reales y factibles de medirse para que

el diseñador de ingeniería tenga algún control sobre ellas. Es comprensible que

los clientes sean más bien vagos en sus requerimientos, o que los expresen en

términos desafortunadamente subjetivos, pero el diseñador de ingeniería solo

puede trabajar con los parámetros cuantitativos de características de ingeniería

identificables. Es a través del ajuste de los parámetros de dichas características

que el diseñador influye en el rendimiento, así como en la percepción que el

cliente tiene del producto. Por lo tanto, es necesario hacer un esfuerzo

considerable para identificar las características de ingeniería apropiadas y

asegurar que cada una de estas se pueda expresar en unidades que puedan ser

medidas como las indicadas en la matriz. Fig. 2.11

Por supuesto, no todas las características de ingeniería afectan a todos los

atributos del producto; en consecuencia, la elaboración de una matriz permitirá

identificar que características afectan a que atributos. Es usual hacer una lista de

los atributos en forma vertical, junto con sus pesos relativos, en el borde izquierdo

de la matriz y las características de manera horizontal, a lo largo del borde

superior. De esta forma, los atributos forman las filas de la matriz, y las

características forman las columnas. Cada celda de la matriz representa una



interacción potencial o relación entre una característica de ingeniería y un

requerimiento del cliente.

• Identificar las relaciones entre las característica s de ingeniería y los

atributos del producto.

La verificación de las celdas de la matriz hace posible identificar en que parte

influyen algunas características de ingeniería en determinado atributo del

producto. No todas las relaciones entre características y atributos son de igual

valor. Es decir, algunas características tienen una fuerte influencia sobre algunos

atributos, en tanto que otras solo ejercen una influencia débil. Por ejemplo, el

resultado de esta fase de análisis mostrada en la fig. 2.11, refleja claramente, que

la característica técnica “Sistema Neumático” incide en un posible impacto sobre

el riesgo del operario, ya que el sistema contempla una válvula de seguridad que

solo al estar activada el sistema opera, pero no garantiza actos imprudenciales

imputable al operador. De gran impacto en la rapidez de operación y ligero

accionamiento, ya que una de las características del sistema neumático, es que se

emplea para trabajos de producción que requieren velocidades de trabajo hasta

de V = 1.5 m/s y no produce explosiones, ver cuadro 1.5 de características de

energía. Además esta característica tiene un impacto moderado en la tolerancia

a sobrecargas, ya que la resistencia a esta, es limitada por la fuerzas de presión

del aire. Para el caso de la característica del “tiempo de ejecución", tiene gran

impacto en la facilidad y rapidez de operación como atributo, ya que la propuesta

del rediseño de triple agujero comparado con el producto del mercado, se

suministran tres remaches imprimiendo al mismo tiempo la sujeción de la prenda

de vestir, teniendo por consiguiente una ventaja de 3 a 1 en el proceso de

remachado. Y posible impacto en intercambio de troqueles y mantenimiento del

sistema, ya que este dependerá de la habilidad del operario. Además la eficiencia

operativa es superior en tiempo de ejecución en la máquina rediseñada que la del

mercado, ya que posee gran impacto en la fuente de energía por considerar el

sistema neumático a diferencia del sistema por accionamiento mecánico. También

se observa que el sistema de accionamiento como atributo posee un impacto



moderado sobre la característica técnica que es la fuerza de accionamiento

requerida, ya que se busca el mínimo esfuerzo en el operario y el mecanismo

para movilizar el sistema que imprime el remache a diferencia del producto

competidor, el cual se aplica una fuerza considerada para impulsar el pedal y

realizar el trabajo. De esta manera, el resto de las características técnicas de

ingeniería influyen sobre los atributos del producto, concluyendo en esta fase que

la máquina rediseñada de triple agujero con accionamiento neumático ofrece

mayor ventaja que la del producto competidor.

En la siguiente fase de análisis, el borde derecho de la matriz se hace una lista de

los resultados de la evaluación de los productos competidores (B), con las

calificaciones por los atributos de los productos competidores y el propio producto

(A), mismas que fueron determinadas con su valor de utilidad en el cuadro 2.11. A

lo largo del borde inferior de la matriz está el lugar usual para anotar las unidades

de medición de las características de ingeniería. En el caso de la Máquina

Remachadora para industria de la confección, que ya existe como un producto y

se está rediseñando, se insertan los propios valores del producto para estas

características, junto con los valores obtenidos por los productos competidores, los

cuales se indican en la figura 2.11. Cabe destacar que las características de

ingeniería se indican signos positivos o negativos para indicar el deseo de

aumentar o disminuir el valor de una característica.

Esta nueva sección agrega en la parte superior un techo en forma triangular, se

completó como una forma sencilla de verificar sistemáticamente las interacciones

entre las características de ingeniería y determinar si estas son negativas o

positivas. Sin embargo, para completar la matriz con "techo" deben hacerse

muchas suposiciones acerca del diseño final recordando que los cambios en el

concepto del diseño pueden dar por resultado cambios en estas interacciones.

Existe una fuerza de interacción de gran impacto en el sistema neumático y el

tiempo de ejecución en la operación de remachado, de igual forma en la

resistencia de elementos mecánicos para los esfuerzos de compresión que se



generen por remachado. En esta fase el análisis en dicho techo, también revela

que la fuerza de accionamiento y la resistencia a esfuerzos inciden de manera

positiva en la mayoría de las demás características técnicas de ingeniería. Como

resultado de la evaluación deberán atenderse de manera fuerte estas

características técnicas para el rediseño de la máquina remachadora, sin perder

en cuenta la seguridad en el riesgo mínimo de accidentes para el operario.

También se puede concluir en esta parte del análisis que existe una mayor

interacción de gran impacto entre la fuerza de accionamiento mínimo requerido

como fuente de energía neumática y el tiempo de operación que requiere el

proceso de remachado, esto es debido a que los sistemas neumáticos son

considerados para trabajos en líneas de producción que requieren grandes

velocidades y por ello superan las operaciones manipuladas de manera

mecánica.

Por las anteriores fases de estudio, se justifica que el proyecto de rediseño exige

las características técnicas para satisfacer los atributos requeridos por el cliente,

mejorando las condiciones desfavorables de la máquina a rediseñar, en un

sistema de triple cabeza con accionamiento neumático que satisfaga las

necesidades de los distintos cambios que se generan en la prenda de vestir.

En consecuencia de la casa de calidad (fig.2.11), realizada de acuerdo a los

procedimientos antes mencionados, se considera óptima la decisión de un

rediseñó de la máquina remachadora, tomando en cuenta principalmente la voz

del cliente.



Fig. 2.11 La Casa de Calidad del Rediseño de la Máquina Remac hadora.

Fuerza de la relación entre las características y los atributos ▲ Posible impacto ● Impacto Moderado ■ Gran Impacto.

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mpo

de

Eje

cuci

ón

(+)

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE (voz del cliente o atributos del producto)

PESOS RELATIV

OS ↓

Eslabón

Yunque con triple agujero

Fuente de energía

operación

EVALUACIÓN DE LA COMPETENCIA

1 2 3 4 5

SEGURA

mínimo riesgo de lesiones en el operario 1 0.35 ■ ● ▲ B A

mínimo riesgo en la prenda de vestir y el remache 5 0.10 ■ B A

mínimo riesgo en la operación de la máquina 7 0.04 ■ ● ▲ B A

RESISTENTE tolerancia a sobrecargas 2 del mecanismo de triple agujero 0.25 ■ ▲ ● B A

OPERACIÓN

SENCILLA Y

VERSÁTIL

fácil y rápido de operar 3 0.15 ■ ■ B A

Sistema de accionamiento ligero. 5 0.06 ● ■ ● ▲ B A

fácil mantenimiento e intercambio de troqueles 6 0.05 ▲ ● A-B

MEDIDA OBJETIVA

UNIDAD DE MEDICIÓN N/m2 mm kg % N/m2 N/m2 N s

Máquina que se rediseña (A) 345E6 620E

6 65 1500 20

Máquina HM-230LD (B) 345E6 620E

6 60 1500 14



2.12 DISEÑO CONCEPTUAL.

Por supuesto, en una situación competitiva es importante saber los logros de los

competidores en las características de sus productos, por lo que fue necesaria una

investigación detallada de dichos productos. Las metas fijadas, que mostraron ser

mejores que las de la competencia indicada en el cuadro 2.11 A veces será

necesario realizar pruebas con los clientes para determinar las cifras aceptables

para las metas. Esto es similar a la determinación de valores en una

especificación del rendimiento.

Finalmente se presenta el diseño conceptual indicando los cambios (fig. 2.12 y

2.13), del rediseño, considerando las condiciones técnicas y económicas lo cual se

incluyen en el capítulo cuatro.

Cabe mencionar que el diseño de tres remaches surge de la necesidad de un

nuevo modelo de diseño de la prenda de vestir, por lo que ese requerimiento del

cliente fue considerado como un parámetro de calidad en la impresión exacta de

los remaches.

Fig. 2.12 Diseño inicial de Máquina. Fig. 2.13 Rediseño de Máquina Remachadora. (Diseño original) (Diseño de prueba preliminar)



Para concluir este capítulo se muestran las características generales de la

máquina remachadora propuesta en la siguiente hoja de datos.

Cuadro 2.12 Comparativo de características generale s de diseño conceptual. A continuación se presentan los dibujos esquemáticos realizados en AutoCAD

versión 2008 del sistema propuesto describiendo las alternativas de solución,

incluyendo los requerimientos del sistema neumático:

Fig. 2.14 Yunque con correderas fijas. Fig. 2.15 Yunque con corredera ajustable.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

DISEÑO INICIAL MÁQUINA B DISEÑO PROPUESTO MÁQUINA A Peso neto:55kg Peso neto: 56kg

Peso bruto:58kg Peso bruto 59kg

Distancia operable: 30cm Distancia operable: 30cm Profunda garganta: 7.6-1.9cm Profunda garganta: 7.6-1.9cm

Sistema de Mecánico Sistema Neumático

Prensa de pie simple cabeza Prensa Neumática triple -cabeza

Presión de trabajo por pedal mecánico Presión de aire comprimido 4.2 kg/cm 2

Rendimiento: 7 operaciones por minuto en

una sola impresión remachada

Rendimiento: 14 operaciones por minuto

en tres impresiones remachadas.

Bastidor de fundición de hierro Bastidor de fundición de hierro

Distancia entre dados 2.5cm Distancia entre dados 2.5cm

Altura 1.13 cm Altura 1.13 cm

Fácil de cambiar moldes Fácil de cambiar moldes

Remacha botones y agujeros de latón y hierro Remacha botones y agujeros de latón y hierro



Fig. 2.16 Vista en isométrico de la prensa tipo yun que con ajuste de troqueles. Correderra fija Corredera movil

Vista frontal de yunque Buje porta-correder

Buje porta-Matriz

Fig. 2.17 Despiece de elementos que integran el yun que con acotaciones en mm.



Fig. 2.18 Descripción de componen tes para el remachado. Fig. 2.19 Conjunto de troquel con distancia entre dados de 2.5cm.

Las distancia entre centros de 2.5 cm, es establecida en equipos que oferta el mercado,

considerado así por las características geométricas del troquel universal de uso comercial.

Fig. 2.20 Troquel universal para la colocación de ojillo 11Z, dispositivo complementario de la máquina remachadora empleados actualmente.

Punzón

Matriz

Ojillo



La fig. 2.21 representa en el diseño la distancia máxima entre centros de 7.2 cm y

el mínimo ajuste de la corredera a 3.16cm. Esto permite hacer ajustes en el rango

mencionado para cada necesidad.

Barra de soporte de corredera Corredera

Punzón Guía de ajuste Fig. 2.21 Vista frontal y despiece de componentes d e Yunque en vista lateral.

Fig. 2.22 Vista en detalle de correderas sobre elem ento principal.



Acotación en pulg.

Fig. 2.23 Vista lateral completa con acotaciones d e Máquina Remachadora.

Barra de transmisión Eslabón de sujeción Barra corredera móvil Perno articulado Eslabón de sujeción Barra corredera fija Buje porta-correder Cilindro neumático Buje porta-Matriz

Yunque Tornillos de sujeción

Bastidor Base de bastidor

Fig. 2.24 Despiece de elementos principales de máqu ina remachadora.



Fig. 2.25 Vista en isométrico y lateral de Máquina Remachadora.

Fig. 2.26 Vista de instalación Neumática.



1.1 1.0

0.1 1.01

Fig. 2.27 Vista a detalle de componentes del sistem a Neumático.

1.3 1.0 1.4

0.1 1.1 1.01

1.2

Fig. 2.28 Sistema Neumático en isométrico.



A continuación se describen los componentes del sistema neumático, la

nomenclatura descrita y el diagrama del circuito se expondrá en el capitulo tres.

0.1 Unidad de mantenimiento.

1.0 Cilindro neumático de doble efecto.

1.01 Válvula reguladora de caudal con antirretorno.

1.1 Válvula neumática direccional.

1.2 Válvula direccional 3 vías, 2 posiciones, normalmente cerrada. Accionamiento mecánico por pedal y retorno por muelle.

1.3 Válvula direccional 3 vías, 2 posiciones, normalmente cerrada, Accionamiento mecánico por rodillo y retorno por muelle.

1.4 Válvula direccional 3/2, normalmente cerrada con accionamiento mecánico con enclavamiento. (Funge como válvula de seguridad).



2.13 REFERENCIAS

[2.1] French, M. J. Conceptual Designs for Engineers Design Council, Londres.

[2.2] Archer, L. B. Systematic Methods for designers. En: N. Cross (Comp.),

Developments in Design Methodology Wiley, Chichester. [2.3] Pahl, G. y Beitz, W. Engineering Design Design Council, Londres.

[2.4] G. Amezquita Martínez (2003). Diseño de una Prensa Neumática. Tesis de


[2.5]Google, Metalworking Insider's Report – Gardner Publications Inc.

yhttp://campus.fortunecity.com/duquesne/623/home/prensa/prensa.htm, 2006

[2.6] Google, www.pandeo.com/cache.asp?IDRes=4500 - 22k - En caché -

Páginas similares (2006)

[2.7] Prensas Hidráulicas De Pedestal - Cosmos Online* El Portal de la Industria.

... 740, Expo Manufactura 2006 • Marzo 7-9, 2006 Monterrey, N.L.

http://www.fluidica.com/index.esp.shtml.htm

[2.8] Amador Chagala (2007). Industria Maquiladora de la Confección S.A. de C.V.

[2.9] Google, Forrado de hierro Latón, Agujeros foto tres

http://www.hohm.com/index.asp?lang=2 ,eyeleting Machine, reveting Machine

Manufacturer- Ho Hungn ming enterpises co., LTD., 2006.

[2.10] Nigel Cross: Métodos de Diseño (estrategias para el diseño de productos).

Editorial Limusa. México D.F., pp. 29-135, 2003.

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA CAPÍTULO III


CAPÍTULO III

DISEÑO MECÁNICO DE LA MÁQUINA REMACHADORA



3.1 GENERALIDADES En esta fase se necesitan conjuntar las ciencias de la ingeniería, el conocimiento

práctico, los métodos de producción y los aspectos comerciales, donde se toman

las decisiones más importantes, y su análisis representa un aspecto determinante

para elevar la calidad del producto y la efectividad de la producción, ya que es la

base fundamental del desarrollo de cualquier economía.

Una de las características especiales del proceso de diseño es que la fase analítica,

requiere una observación objetiva y un razonamiento inductivo, en tanto que la fase

creativa, que está en el corazón de la misma, se apoya en la participación, juicio

subjetivo y razonamiento deductivo. Una vez que se toman las decisiones cruciales,

el proceso de diseño continúa con la ejecución de los dibujos de trabajo, programas,

etc., en una forma objetiva y descriptiva.

Al tomar en cuenta la mecánica de materiales, se analizan el comportamiento de los

cuerpos sólidos sometido a fuerzas. A fin de tener un conocimiento suficiente para

poder diseñar cualquier componente de modo que no falle durante el tiempo que

esté en servicio. Se considera el modo como los cuerpos sólidos reaccionan a

fuerzas aplicadas, las deflexiones que resultan, los esfuerzos y deformaciones que

ocurren a dichos cuerpos.

El progreso de la técnica de fabricación con prensas está íntimamente ligado al

avance de las técnicas de la deformación de metales, que ha permitido obtener

láminas y soleras de diferentes metales cada día más uniformes con técnicas de

fabricación más sencillas y tolerancias cada vez menores. En el diseño de prensas

y dados hay mucho trabajo experimental, mucho más de lo se requiere para el

estudio de la Prensa de yunque para remachado sencillo (Máquina

Remachadora).



Los metales pueden ser deformados elásticamente en compresión o en tensión

dentro de ciertos límites, recuperando su forma inicial una vez que el esfuerzo de

deformación desaparece, si este se ha mantenido dentro del límite elástico. Este

parámetro no necesariamente disminuye bajo condiciones repetidas de esfuerzo.

Cuando los metales se someten a esfuerzos más allá de su límite elástico quedan

deformados permanentemente. Si la carga aplicada continúa, la deformación del

metal sigue aumentando plásticamente hasta que tiene lugar la ruptura.

Las prensas de corte llevan al material a un esfuerzo más allá de su resistencia

última al corte. Las prensas de doblado y embutido emplean una fuerza que

produce un esfuerzo intermedio entre el límite elástico que debe ser excedido, y la

resistencia última que no debe de sobrepasarse, por lo que la dureza y el

endurecimiento de los metales son de especial importancia para el trabajo de las

prensas. Considerando para el caso de estudio un material de latón, este no

deberá pasar el esfuerzo más allá de su resistencia porque rompería la tela de

mezclilla el cual aparecen en la fase de experimentación expuestas en la

determinación de cargas de remachado.

El aumento de la dureza o resistencia a la deformación de los metales resultan de

un cambio en la estructura interna de los mismos. Este puede tener lugar por la

fuerza bruta del trabajo en frío (Embutido, laminado, remachado, etc.) y puede

también lograrse con un tratamiento térmico, pero para el material empleado en la

mezclilla se trabajará en frio.

Por otra parte, una prensa troqueladora es una máquina en la cual los materiales

laminados pueden ser troquelados, doblados, planchados, cortados, embutidos,

perforados, este último será empleado para las prendas de vestir.

La acción de la prensa se lleva a cabo por medio de una herramienta que es

impulsada a presión contra el material de tela de mezclilla. La herramienta puede

ser maciza o hueca, afilada o sin filo y de formas variadas según el caso.



3.2. DETERMINACIÓN DE LAS CARGAS DE REMACHADO [3.1]

A continuación se presenta el diagrama de fuerza y deformación durante el

proceso de remachado.

Fig. 3.1 Diagrama del proceso de remachado.

(1) El remache es introducido en el taladro y la cabeza del remache se apoya

contra el material a remachar.

(2) El vástago es absorbido con la herramienta quedando introducida la cabeza

del vástago en el cuerpo del remache - el diagrama de fuerza asciende

verticalmente hasta que la cabeza del vástago se apoya sobre el material a

unir.

(3) Las piezas a remachar se juntan. El diagrama de fuerza asciende

verticalmente hasta alcanzar la fuerza necesaria para el punto de ruptura

nominal.



(4) El vástago de remache se ha roto por el punto de ruptura nominal y es

extraído. El proceso de remachado se da por finalizado.

Para el caso de estudio se realizó el análisis experimental en una Máquina

Universal para Pruebas de Tensión y Compresión Marca INSTRON Modelo 5567

con celda de carga estática de 30KN (6750 lb), (fig. 3.2) del tecnológico de San

Andrés Tuxtla. Esto con el objetivo de determinar la fuerza de remachado en tela

de mezclilla, sometiendo 7 muestras representativas a compresión mostradas en

la fig. 3.3, obteniendo los siguientes resultados:

Fig. 3.2 Trabajo experimental en Máquina INSTRON.

Fig. 3.3 Remache tipo ojillo de latón.



El ensayo del material reveló que es necesario una carga máxima de compresión

aplicada en la máquina INSTRON de 31.5 kN, ver Fig.3.4. En este caso la tela de

mezclilla no soporto y fue rota por el remache tipo ojillo quedando completamente

deformado.

Fig. 3.4 Carga máxima de compresión aplicada en la máquina INSTRON.



La velocidad de desplazamiento de la cruceta una vez comenzado el ensayo se

visualiza en la ventana de control de ensayo indicada en la figura 3.5 y 3.6.

Fig. 3.5 Ventana de control del Ensayo-Movimiento ( velocidad en precarga).

Cabe destacar que el diseño del sistema neumático se sometió a una simulación

en el programa de FluidSIM-P (Demo-Versión 3.6) de FESTO, el cual los valores

de velocidad de avance del vástago del cilindro, fue establecido al ajustar el grado

de abertura al 50% en la válvula antirretorno estranguladora. Esto determina la

velocidad a la cual la carga será aplicada en el rediseño de la máquina siendo esta

de 0.06m/s, misma que se indica en el circuito neumático de la fig. 3.11.



Fig. 3. 6 Ventana de control del Ensayo-Movimiento de velocidad 10.00mm/min.

Sucesivamente, en la prueba 6 el remache se deforma sin estropear la tela de

mezclilla quedando un remachado perfecto como lo indica la fig. 3.7. Siendo una

carga de 1575.94 N, que es la que requiere el proceso de remache de mezclilla.

Ver fig. 3.8.

Fig. 3.7 Remachado en tela de mezclilla.



Fig. 3.8 Carga de 1575.94 N requerida, para aplicar el remache en la mezclilla.

Finalmente, la prueba número 7 muestra una carga aplicada de 1271.98N. El

resultado de remachado es similar a la prueba número 6. Los datos obtenidos con

las gráficas fueron mostrados una vez restablecida la posición inicial de la

máquina de prueba, ver fig. 3.9.



Fig. 3.9 Prueba experimental 7. Muestra una carga d e 1271.98N.

Con las pruebas experimentales puede demostrarse que el rango de carga para

realizar remachado en tela de mezclilla sin romperse, se encuentra entre

1271.98N. y 1575.94 N. Datos que serán necesarios en el rediseño de la máquina

remachadora para la industria del vestido.

A continuación se describe brevemente el desarrollo de los resultados de las

pruebas obtenidas en la máquina INSTRON:

� Se prepararon las muestras a ensayar, en este caso los ojillos se habilitaron

en la prenda de vestir de mezclilla con los troqueles.

� Se prepara la máquina INSTRON a través del programa Merlin , que

permite realizar el ensayo controlando la cruceta de la máquina a través del



panel de control informático, enviando señales a los circuitos del bastidor

según se especifique.

� Se selecciona el método de prueba, en su caso el de compresión.

� Se establecen límites de avance del bastidor antes de iniciar el ensayo,

para no exceder su recorrido según sea el caso, hacia arriba o hacia abajo.

� Se mantiene el control informático, para establecer la velocidad de ensayo

para el desplazamiento de la cruceta, en mm/min, eligiendo la requerida.

� Se inserta la probeta, en su caso los troqueles, que llevan la muestra de

ojillo-mezclilla para ser comprimidos.

� Se utilizan los controles de posición informático para mover la cruceta.

� Cuando comienza el ensayo, el gráfico de la pantalla comienza a trazar la

curva de la carga en función de la compresión. Adjunto, se habilita la

función de tabla de resultados del ensayo.

� Para concluir el ensayo, se guardan los datos de la prueba experimental y

se imprimen.

Cabe destacar que las cargas de prueba de los ensayos fueron controlas en el

panel de control manual, para determinar el rango que requiere la carga de

remachado sin romper la tela, y sin dejar muy suelto el ojillo.

3.3 PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

Resulta ampliamente conocida la dificultad que implica la aplicación de los

distintos métodos de cálculo estructural a problemas ingenieriles. Las

formulaciones que las distintas teorías llevan implícitas el planteamiento de

sistemas de ecuaciones complejas, tanto diferenciales (elípticas) como en

derivadas parciales, lo que imposibilitan su aplicación práctica de forma directa,

salvo en los casos más elementales que carecen de interés técnico.

De ahí, que surja la necesidad de buscar métodos prácticos de cálculo estructural,

que con base en las teorías más o menos complejas y en una serie de hipótesis



simplificadoras, permitan el análisis de estructuras complicadas, tanto por su

geometría y materiales empleados, como por el estado de cargas a que se ven

sometidas.

Es por ello que a lo largo de éstos tres últimos siglos, pero principalmente el último

de ellos, han aparecido los diferentes métodos de cálculos estructural que se

emplean actualmente.

En general, todos los métodos de cálculo utilizan hipótesis que simplifican la

geometría de la estructura, así como los estados de carga y de deformaciones de

la misma. De acuerdo al número y calidad de las hipótesis de cada método, tanto

más próximo al comportamiento real de la estructura pueden ser los resultados

obtenidos de su aplicación.

Los métodos de cálculos desarrollados pueden clasificarse en orden creciente de

capacidad y exactitud de los resultados, en los siguientes grupos:

� Métodos clásicos de la Resistencia de los Materiales.

� Métodos iterativos.

� Métodos matriciales.

� Métodos de discretización.

� Método de las Diferencias Finitas.

� Método de los Elementos Finitos.

� Método del Elemento Frontera

Por lo antes expuesto, se realizará el soporte técnico o estudio aplicando el

método clásico de la mecánica de los materiales a la Prensa de yunque, con

Mecanismo de transmisión de manivela simple, transformada en una prensa

neumática que substituirá a la mecánica.



3.4. ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL CUERPO SÓLIDO SOMETIDO A FUERZAS EN EL SISTEMA MECÁNICO

3.4.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL REDISEÑO La máquina rediseñada es una remachadora neumática, diseñada para la

aplicación de botones, broches y remaches para la industria de la confección. Por

ser de accionamiento neumático, es de fácil empleo y su mantenimiento es

mínimo, debido a su constitución original, se usará el mismo bastidor. El hecho de

poseer un bastidor de fundición de hierro, la hace resistente a los impactos

continuos del remachado. Su diseño hace que ocupe poco espacio y que el

operario trabaje cómodamente, haciendo posible que cualquier persona la accione

con facilidad, ver fig.3.10.

B C

A

Fig. 3.10 Rediseño de Máquina remachadora Neumática .



3.4.2 PLANTEAMIENTO DE ANÁLISIS.

La prensa de yunque con mecanismo de transmisión de manivela simple (fig.3.10),

la cual se utiliza para el proceso de remachado de tela de mezclilla es accionada

por un cilindro neumático OA a una presión de 60 psi. Acciona al elemento AC el

cual se encuentra soportado por un perno articulado en B. La fuerza transmitida

en el remache es ejercida a través del elemento CD. Se desea determinar:

a) La fuerza que el mecanismo ejerce sobre el remache.

b) La fuerza que requiere el remache para ser deformado.

c) La deflexión que se genera en la palanca AC y verificar que este dentro del límite de tolerancia.

d) Seleccionar el diámetro que requiere el eslabón AC para el diseño.

3.4.3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ANTES DEL REDISEÑO

En esta fase, se considera dentro de la metodología de análisis, los datos

característicos del diseño conceptual tomándose en cuenta para el desarrollo

analítico, mostrados a continuación.

Fig. 3.11 Troquel universal para

remache de varios tamaños. [3.2]

DISEÑO PROPUESTO MÁQUINA A

Peso neto: 56kg

Peso bruto 59kg

Distancia operable: 30cm Profunda garganta: 7.6 -1.9cm

Sistema Neumático

Prensa Neumática triple -cabeza

Presión de aire comprimido 4.2 kg/cm 2 (60psi)

Rendimiento: 14 operaciones por minuto en tres

impresiones remachadas.

Bastidor de fundición de hierro

Distancia entre dados 2.5cm

Altura 1.13 cm

Fácil de cambiar moldes (Troqueles)

Remacha botones y agujeros de latón y hierro



3.5 DISEÑO DEL SISTEMA DE REMACHADORA

3.5.1 PROPIEDADES MECÁNICAS. [3.3]

MATERIAL HIERRO FUNDIDO (2%C, 1%Si, ASTM A -47) FINDICIÓN GRIS SISTEMA PROP. MEC.

INGLES INTERNACIONAL NTERNACIONAL

PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD

0.264�� !"# 7300 &' ("# 7200&' ("#

RESISTENCIA ÚLTIMA

TENSIÓN 50&* 345�+, 170 �+, COMPRESIÓN 90&* 620�+, 655 �+, CORTANTE 48&* 330�+, 240 �+,

FLUENCIA TENSIÓN 33&* 230�+, ------- MÓDULO DE ELASTICIDAD 24/01* 1653+, 69 3+, MÓDULO DE RIGIDEZ 9.3/01* 653+, 28 3+,

COEFICIENTE DE EXPANSIÓN TÉRMICA

6.7 /40 ℉# 12.1 /40 ℉# 12.1 /40 ℉#

DUCTILIDAD, PORCENTAJE DE ELONGACIÓN

10 6! 2 ! 10 6! 50(( 0.5 6! 50((

Por cuestiones de estudios de mercado se observó que los materiales empleados

comúnmente en diseños de remachadoras para la industria de la confección son

de fundición, por lo que para efectos de análisis se considerará el de fundición

gris.

3.5.2 ANÁLISIS DE FUERZA DEL SISTEMA EN CONDICIÓN I NICIAL (cilindro retraído).

Cálculo de Propiedades Geométricas : Fig. 3.12 Cilindro

Área del cilindro con diámetro de 1 pulgada. Neumático.

� = ��7 � = �0.57

A = 0.78539 plg.2 =5.0670cm2

Área de la barra ABC con diámetro de 1.39in2 A Fig. 3.13 Barra

� = ��7 � = �0.6957 =1.5174in2=9.7896cm2 ABC

Determinación del momento de inercia para la barra ABC con diámetro de 1.39 in.



� = ��84

I = (π x 0.6954) / 4 = 0.1832 plg.4 =7.625cm4

Determinación de la fuerza del cilindro a una presión de 60 psi.

El rendimiento de un cilindro puede ser calculado teóricamente recurriendo a los

datos ofrecidos por el fabricante. Si bien ambos métodos son correctos, cabe anotar

que los datos ofrecidos por el fabricante suelen ser más informativos para una

versión y aplicación especifica.

La fuerza ejercida por el embolo de un cilindro depende de la presión del aire, del

diámetro del cilindro y de la resistencia por fricción de los elementos

estanqueizantes. Para calcular la fuerza teórica de un cilindro deben calcularse:

Ft=A.p

Ft=Fuerza teórica del embolo (N)

A=Superficie útil del embolo (m2)

p= Presión de trabajo (Pa)

F = (60 lb/plg2) (0.78539 plg2)

F=47.1238lb=209.606N a 65psi es de 51.050lb=227.070N

La carrera de los cilindros neumáticos no debería exceder de 2 metros; tratándose

de cilindros sin vastago, la longitud máxima no debería de ser superior a 10m.

Las carreras demasiado grandes significan un esfuerzo demasiado grande para el

vastago y el cojinete guía. Para evitar el peligro de pandeo, debería optarse por un

diámetro más grande del vastago si la carrera del cilindro es grande.

La velocidad del embolo de los cilindros neumáticos depende de la contrafuerza, de

la presión del aire, de la longitud de los conductos, de la sección entre la unidad de

maniobra y de trabajo, además, del caudal de la válvula de maniobra. La

amortiguación de final de carrera también incide en la velocidad.



La velocidad media de los émbolos de cilindro estándar oscila entre

aproximadamente 0.1 y 1.5m/s

Para conocer los detalles relacionados con la alimentación de aire a presión y para

calcular los costos respectivos, es importante saber cuánto aire consume la red

neumática. Dados la presión de trabajo, el diámetro del cilindro y la carrera, el

consumo de aire puede calcularse de la siguiente manera:

1bar=14.5053psi [3.6] 65psi 1bar = 4.4811bar

14.5053psi

Carrera del cilindro= 12 in=0.3048m

Superficie del embolo=� = �0.0357=3.87X10-3m2

2.764in

0.0702m

Fig. 3.14 Dimensión del cilindro neumático.

Relación de comprensión = 1.013 + Presión de trabajo (en bar) [3.4]

1.013

= 1.013+4.4811bar

1.013

R.C=5.4236

Consumo de aire= (Relación de compresión) (Superficie del embolo) (Carrera)

Consumo de aire= (5.4236) (3.87x10-3) (0.3048)= 6.3975X10-3 m3 =6397.5cm3



Acotación en pulgadas

By C

Bx

P

Ax

Fig. 3.15 Diagrama de cuerpo libre.

Ay

C 3 ᶿ =10o B X X=3Cos10o=2.954in

Descomposición de componentes rectangulares de la fuerza de 47.1238 lb que

ejerce el cilindro en el extremo A, para el cálculo de la carga P.

45.518 lb=202.464N



Análisis de momentos para la determinación de la carga P.

∑MB = 0

(-45.518 lb)(18 plg) – P (2.954 plg) =0

P = (-45.518 lb)(18 plg) = - 277.36 lb Fuerza ejercida sobre el remache, no

2.954 plg suficiente para una deformación aceptable,

por lo que es necesario un incremento de presión a 65 psi.

El valor de P resulta300.467lb.

1lb equivale a 4.448N. Por lo tanto, 277.36lb equivale a 1233.69N , el cual está

levemente abajo del experimental.

El rango experimental obtenido en Máquina INSTRON: 1271.98N. a 1575.94 N.

Lo anterior indica que la Máquina Rediseñada tendrá que trabajar a una presión

de 65psi. Y no de 60 psi para poder alcanzar la carga requerida. Ya que con 65lb.

El cálculo de la fuerza P da por resultado 300.467lb. El cual equivale a 1336.4N.,

encontrándose dentro del rango experimental. Así mismo el diseño propuesto,

garantiza las condiciones de carga que requiere el sistema.



3.6 DISEÑO DEL ELEMENTO RECTO ABC POR RESISTENCIA .

En esta fase de estudio se determinará la sección transversal requerida a través

del análisis de esfuerzo en el elemento ABC sometido a flexión. Para empezar se

considerará al elemento recto con sección transversal simétrica y hecha de un

material elástico lineal homogéneo, ya que en el rediseño, este proyecto, se

deberá eliminar la costilla que se le adjunto en la barra en su fase de prueba

preliminar.

El miembros esbelto que está sometido a una fuerza aplicada por el cilindro

neumático en el extremo A, ejerce dicha carga perpendicular a su eje longitudinal,

el cual será considerado como una viga simple.

B C

A

Fig. 3.16 Eslabón de la barra ABC

Las vigas prismáticas se diseñan de manera que los esfuerzos en las secciones

críticas sean, a lo sumo, iguales a los esfuerzos admisibles normales y cortantes.

Se sigue que en las otras secciones los esfuerzos serán más pequeños, o

posiblemente mucho más pequeños que los admisibles. Como una viga prismática

está casi siempre sobre diseñada, es posible lograr un ahorro de material usando

vigas no prismáticas, es decir, vigas de sección variable.

Como el diseño de una viga lo determina el esfuerzo normal máximo

�usualmente es una viga no prismática el diseño será óptimo si el módulo

= �/� de toda sección transversal satisface la ecuación � = �/ , donde, �es

igual al esfuerzo admisible. Resolviendo para S, se escribe:



= �� El siguiente procedimiento aporta un método racional para el diseño de una viga

con base en la resistencia. [3.3]

1. Los valores de :;<= y >;<= para el material elegido se determinan

mediante la tabla de propiedades o de las especificaciones de diseño,

dividiendo �� y �� por el factor de seguridad apropiado. Suponiendo por

ahora que el valor de �� es el mismo a tensión que a compresión, se

procede como sigue. Para el caso de estudio se elige un material de

fundición, ya que es el característico que establecen los fabricantes para

remachadoras de la industria del vestido, ya analizadas el capitulo anterior.

2. Diagrama de cortante y momento. Se determina el momento y cortante

máximos en la viga. Esto con frecuencia se hace trazando los diagramas de

momento y cortante para la viga, obteniendo |�|�, y |�|�.

3. Esfuerzo flexionante. Suponiendo que el diseño de la viga está regido por

el valor del esfuerzo normal en y = ±c, en la sección de momento flector

máximo, se define el mínimo valor admisible del módulo de la sección

= �/�. Sustituyendo � por �� y resolviendo para = �/�, se tiene:

�� = |�|�� Donde Mmax es el momento máximo en la viga, determinado mediante el

método de las secciones y las ecuaciones de equilibrio calculado con

respecto al eje neutro de la sección transversal, σperm el esfuerzo permisible

o esfuerzo normal máximo en el miembro, el cual tiene lugar en un punto

del área de la sección transversal extremo con respecto al eje neutro.



Una vez que se determina Smin pueden calcularse las dimensiones de

sección transversal de la viga simples de la expresión siguiente. = �/�

I=momento de inercia del área de la sección transversal calculado con

respecto al eje neutro y C=distancia perpendicular del eje neutro a un

punto.

4. Esfuerzo cortante . Ahora se verifica la resistencia a cortante de la viga que

hemos elegido tentativamente. El valor máximo �m del esfuerzo cortante �xy

en la viga se halla sustituyendo los datos apropiados para Q, I, y t en la

ecuación:

� = |@|ABCDEF Con la fórmula del cortante se verifica que el esfuerzo cortante permisible

no se exceda.

Ƭperm >Vmax

Si el valor obtenido para �m es menor que �adm, la viga es aceptable. Si �m > �adm

debe escogerse una viga más fuerte.

Cuando una viga que se diseña basándose en el esfuerzo flexionante no cumple

con el criterio de cortante, debe rediseñarse para que exista el esfuerzo cortante.

CASO a) Si los datos experimentales en la máquina INSTRON determinaron una carga

1271.98N para deformar el remache sin romper la tela.

La propuesta de análisis para determinar la presión de trabajo a la que trabajara el

cilindro neumático que manipula al elemento ABC se determina de la siguiente

manera.

0 .4572m .0762m 1271.98N A B C F 1.8in 3in



∑ �H = 0 I J K L

LFN0.4572mP L 1271.98NN0.0762mP � 0

R S � L1271.98TN0.0762(P0.4572( � L211.99T

F=-212 N fuerza del vastago de cilindro Neumático

Si la presión + � UV

Teniendo el diámetro del vastago del cilindro = 1in

N1 !P WX.X7Y8Z�� [ � 0.0254( � � \NX.X7Y8P]

8 � 5.067 ^ 1048(7

+ � 7Z7_Y.X0`^ZXab] P=418,387.35T (7# P=418.38kPa

Si 1T (7# = 1.45̂ 1048 �� !7#

Entonces, 418.38̂ 10" T (7# cZ.8Y^ZXab de ��]#Z_ ]# f =60.66�� !7#

P=60.66Psi Ahora bien, 0 .4572m .0762m 1271.98N A B C -212N 1.8in 3in By

∑ Sg � 0 h J i L L212 J jg L 1271.98 � 0 jg � 1271.98 J 212 jg � 1483.98T



ANÁLISIS DE FUERZAS �V = L212T �VH � L212T �H � L212T J 1483.98�Hk � 1271.98T �k � 1271.98 L 1271.98

ANÁLISIS DE MOMENTOS �VH � L212NlP �VH � L212N0.0762P �L212N0.1524P � L32.3088L212N0.2286P � L48.4632L212N0.3048P � L64.6176L212N0.381P � L80.772L212N0.4572P � L96.9264�Hk � L212NlP J 1483

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

20

40

60

80

100

120

0 0.1


GRADO ING. HÉCTOR MIGUEL AMADOR CHAGALA

FUERZAS CORTANTES

98T �H � 1271.98T

98 �k � 0T

ANÁLISIS DE MOMENTOS FLEXIONANTES

P � L16.2816T( 3088T( 4632T( 6176T(

772T( 9264T(

1483.98Nl L 0.4572P . 4572 m l m .5334

0.2 0.3 0.4

CAPÍTULO III

119

0.5 0.6



�� = 1271.98T �� = 96.9264T. (

�� = / Sn/opq Úst��qS�utqo v/ /3no�v�v

Tomando los datos de esfuerzo último, del material propuesto de fundición gris. Ver anexo 2A. �� = Z`Xwx7.` �� = 62.9629�1,

�� = wABCyBzA (Módulo de sección mínima) � = \{b8 (Momento de inercia)

�� = |0.|70807.|07|×ZX} = 1.5394 × 1040(" = Ek = ~b\{b

{ = \{�8

��"4 = 1.5394 × 1040("

� = �1.5394 × 1040("(4)�� = �1.96 × 1040("�

� = 0.012514( = 1.2514�( � = 2� = 2(1.2514�() = �. ��= c=�7

�� = @DEF (Esfuerzo cortante máximo)

Cálculo del primer momento de área (Q) A′ �� = �′�� = W\k]

7 [ W8k"\[

�� = 8k"\ (Centroide de un semicírculo) � = 2u (Ancho de la sección transversal de la barra) � = \kb8 (Momento de inercia)

V (Fuerza cortante máximo)

�� = 1271.98 ��(1.25�1047)72 � �4(1.25�1047)3� ��(1.25�1047)84 � �(2)(1.25�1047)�

�� = 1271.98(2.4543�1048)(0.5305)(1.9174�104�)(2.5�104")

�� = 3.4550�100Pa �� = 3.4550�+,



�� = 240�+, �� = ��S. . �� = 78X�ZX}��7.` �� = 88.888�100Pa �� = 88.888�Pa 3.4550�+, < 88.88�+, CASO b)

Si los datos experimentales en la máquina INSTRON determinaron una carga

1575.74N para formar el remache sin romper la tela.

La propuesta de análisis para determinar la presión de trabajo a la que trabajara el

cilindro neumático que manipula al elemento ABC se determina de la siguiente

manera.

0 .4572m .0762m 1575.74N A B C F 1.8in 3in ∑ �H = 0 ↶ + ↷ L LF(0.4572m) L 1575.74N(0.0762m) = 0

∴ S = L1575.74T(0.0762()0.4572( = L262.6233T

F=-262.623N fuerza del vastago de cilindro Neumático.

Si la presión + = UV

El diámetro del vastago del cilindro = 1in (1 !) WX.X7Y8Z�� [ = 0.0254( � = \(X.X7Y8)]8 = 5.067 × 1048(7

+ = 707.07"_Y.X0`×ZXab]] P=518300.76T (7# P=518.30076kPa

Si 1T (7# = 1.45× 1048 �� !7#

Entonces 518300.76× 10" T (7# cZ.8Y×ZXab de ��]#Z_ ]# f =75.1536�� !7#

P=75.1536Psi



Ahora bien,

∑ Sg = 0 h JL262.6 J jg L 1575.72jg � 1575.74 J 262.6 ANÁLISIS DE FUERZAS �V � L262.6T �VH � L262.6T �H � L262.6T J 1838�Hk � 1575.74T �k � 1575.74 L 1575.74�k � 0T



0 .4572m .0762m 1575.74

A B

-262.62N 1.8in 3in

.4572m .0762m

262.62N

1.8in 3in

J i L

72 � 0 jg � 1838.34T

FUERZAS CORTANTES

1838.34T �H � 1575.74T

74

-500

0

500

1000

1500

2000

CAPÍTULO III

122

.0762m 1575.74N

C

.0762m 1575.74N



ANÁLISIS DE MOMENTOS FLEXIONANTES �VH = L212(l) �VH = L212(0.0762) = L20.01T( L212(0.1524) = L40.02T( L212(0.2286) = L60.03T( L212(0.3048) = L80.04T( L212(0.381) = L100.05T( L212(0.4572) = L120.06T( �Hk = L212(l) + 1483.98(l L 0.4572) . 4572 ≤ l ≤ .5334

�� = 1575. T �� = 120.06T( �� = Z`Xwx7.` �� = 62.9629�1,

�� = wABCyBzA � = \{b8 = Ek = ~b\{b

{ = \{�8

�� = 120.0662.9629 × 100 = 1.9068 × 1040(" ��"4 = 1.9068 × 1040("

� = �1.9068 × 1040("(4)�� = �2.4278 × 1040("�

� = 0.01344( = 1.344�(

0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6



� = 2� = 2(1.344�() = �. ��=

�� = ��

� = �′�� = W\k]7 [ W8k"\[ �� = 8k"\ (Centroide de un semicírculo)

� = 2u (Ancho de la sección transversal de la barra) � = \kb

8 (Momento de inercia)

�� = 8@"\�] (Esfuerzo cortante máximo)

�� = 1575.74 ��(1.34�1047)72 � �4(1.34�1047)3� ��(1.34�1047)84 � �(2)(1.34�1047)�

�� = 3.72�100Pa �� = 3.72�+, �� = 240�+, �� = ��S. . �� = 78X�ZX}��7.` �� = 88.888�100Pa �� = 88.888�Pa 3.72�+, < 88.88�+, El esfuerzo cortante obtenido con un diámetro de 2.68cm es menor que el

esfuerzo admisible, por consiguiente satisface las condiciones de diseño para el

caso de la carga máxima experimental obtenida en la máquina INSTRON, lo cual

se acepta el diámetro obtenido. De un rango del cálculo de los casos a) y b) los

cuales son los siguientes:

�. ��= y �. ��= El objetivo de este cálculo analítico es garantizar que con el material propuesto y

las condiciones de carga obtenidas de manera experimental, se determinen el rango

de diámetros requeridos para el diseño de la máquina remachadora.



3.7 CONDICIONES PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LA MÁQUIN A REMACHADORA Para el diseño de una prensa neumática se requiere, en primer lugar saber la

función para la cual se construirá la máquina. Para el caso en particular se

realizará para el sector de la industria de la confección. Aprovechando los

elementos con los que ya se contaban en la empresa, que consistían en un par de

válvulas, una fuente de alimentación neumática, y cilindros neumáticos se dio

inicio al estudio del diseño del circuito neumático y la habilitación del sistema

neumático, ya que el costo de los mismos fue muy elevado, lo cual se muestra en

el capítulo cuatro.

La decisión de considerar la aplicación de la neumática, en lugar de otras fuentes

de energía fue expuesta en el capítulo I del Cuadro1.5 (comparativa de fuentes de

energía). Se diseñó el circuito neumático (Fig. 3.17), para facilitar la adquisición de

otros aditamentos neumáticos. Además, se fabricaron soportes, bastidores y otras

piezas que fueran necesarias sobre las cuales se montaría el actuador o cilindro

neumático. Para este efecto, se contempla el uso de un compresor como unidad

de abastecimiento de energía, mismo que Industria Maquiladora ocupa para otras

máquinas, una unidad de mantenimiento a la entrada de la toma del aire; en la

etapa de control se contempló el uso de una válvula 3/2 (tres vías dos posiciones)

con accionamiento por pedal y retroceso por muelle, una válvula reguladora de

caudal con anti-retorno y en la etapa de trabajo un cilindro de doble efecto con

amortiguación interna, el cual se acoplo al mecanismo. También se contempló el

uso de conexiones “rápidas”, mangueras de plástico por su flexibilidad al doblez.

Se realizaron arreglos en la base estructural para colocar el cilindro en posición

mostrada en la Fig.3.10 y poder hacer la función del remachado. Los elementos

del mecanismo se unieron con pernos articulados y las válvulas a la estructura de

la base de la estructura que soporta la prensa.

Para desarrollar el sistema neumático fue necesario recurrir a símbolos uniformes

que representan elementos y esquemas de distribución, el cual corresponden a la



norma industrial DIN ISO 1219 “símbolos de sistemas y equipos de la técnica de

fluido”. [3.4]

Las conexiones de las válvulas de vías pueden estar señalizadas con letras o,

aplicando la norma DIN ISO 5599, con números. En la lista que se incluye a

continuación.

CONEXIÓN DIN ISO 5599 LETRAS

Conexión de aire a presión 1 P

Escape de aire 3, 5 R, S

Salidas 2, 4 A, B

Conexiones de mando no hay X, Y, Z

Conexión de aire a presión de 1 hacia 2 12 no hay

Conexión de aire a presión de 1 hacia 4 14 no hay

Cancela salida de señal 10 no hay

Aire auxiliar del mando 81, 91 PZ

En esta tesis, todas las conexiones están identificadas con números, ver fig. 3.17.

El esquema de distribución está representado en su posición normal. Por otra

parte el sistema de numeración de componentes se rige por los criterios

especificados a continuación:

0 Alimentación de energía

1.0, 2.0, etc. Elementos de trabajo

.1 Elemento de Mando

.01, .02, etc. Elementos ubicados entre el elemento de mando

y el elemento de trabajo

3, 5, etc. Elementos que inciden en el movimiento de

retroceso del cilindro.



La ubicación real de cada uno de los elementos no es tomada en cuenta.

Los cilindros y las válvulas de vías se tienen representados en posición horizontal.

El flujo de la energía es indicado desde abajo hacia arriba.

La fuente de energía se representa mediante un dibujo simplificado.

Los elementos están representados en su posición normal.

0

Fig. 3.17 Circuito neumático del rediseño de máquin a remachadora.

El siguiente circuito Fig. 3.18, representa la fase de puesta en marcha del

sistema, el cual funciona activando de manera previa la válvula de seguridad 1.4

para después accionar el cilindro neumático 1.0 a través de la válvula direccional

1.2 (Válvula 3 vías, 2 posiciones, normalmente cerrada con accionamiento

mecánico por pedal y retorno por muelle). El circuito también muestra la dirección

del flujo del aire comprimido y la velocidad de salida de cilindro, misma que será

aplicada en el remachado. El ajuste de velocidad es realizado en la válvula

reguladora de caudal (válvula estranguladora con antirretorno) 1.01. La

simulación realizada en el programa de FluidSIM-P (Demo-Versión 3.6) de

FESTO permite establecer los parámetros de velocidad, presión y caudal, así

como verificar un control completo del funcionamiento.



Fig. 3.18 Circuito neumático representando en su puesta en marcha.

3.8 IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES NEUMÁTICOS [3.4] A continuación se describe la nomenclatura numérica del Circuito Neumático del

Rediseño de Máquina Remachadora mostrada en la Fig. 3.17 para su

interpretación.

0.1_UNIDAD DE MANTENIMIENTO

Es un montaje en bloque el cual se compone de filtro de aire comprimido, válvula

reguladora de presión con manómetro y lubricador de aire comprimido. El aire

fluye a través del filtro, en el cual se purifica el aire, hacia la válvula reguladora de

presión, que proporciona una presión constante, y penetra en un lubricador.



1.0_ CILINDRO NEUMÁTICO DE DOBLE EFECTO

Los cilindros de doble efecto ofrecen la ventaja de poder ejecutar trabajos en

ambos sentidos. Son sumamente versátiles. La fuerza ejercida sobre el vastago es

mayor en el movimiento de avance que en el de retroceso porque la superficie en

el lado del embolo es más grande que en el lado del vastago.

1.01_ VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL CON ANTIRRETORNO

Válvula reguladora del caudal unidimensional, se compone de una válvula de

estrangulación y una de antirretorno.

1.1_ VÁLVULA NEUMÁTICA DIRECCIONAL

La válvula neumática de impulso se controla aplicando alternativamente señal de

pilotaje en la conexión.

1.2 VÁLVULA DIRECCIONAL 3 VÍAS, 2 POSICIONES, NORMALMENTE

CERRADA. ACCIONAMIENTO MECÁNICO POR PEDAL Y RETORNO POR

MUELLE.

Permiten activar o desactivar señales, esta tiene 3 conexiones y 2 posiciones. Al

presionar el pedal se acciona la válvula. El caudal circula libremente de un punto a

otro. Liberando el pulsador, la válvula regresa a su posición de partida por el

muelle de retorno.

1.3_VÁLVULA DIRECCIONAL TRIPLE DE 2 VÍAS CON PALANCA DE RODILLO.

La válvula con palanca y rodillo se acciona presionando el rodillo, por ejemplo por

medio de una leva unida al vástago de un cilindro.

1.4_ VÁLVULA DIRECCIONAL TRIPLE DE 2 VÍAS CON INTERRUPTOR DE

SELECCIÓN O DE PERCUSIÓN.

Al presionar el pulsador se acciona la válvula, el cual circula libremente de un

punto a otro.

A continuación se presenta una segunda propuesta de diseño del circuito ver fig.

3.19, que puede considerarse en trabajos futuros, incluyendo un control en la

función de presión del remachado, planteando el siguiente problema:



Estampado del remache en tela de mezclilla mediante una prensa que funciona

con un cilindro de doble efecto. La prensa deberá avanzar al oprimir un pulsador

de seguridad y accionar el pedal para remachar. Una vez alcanzado el nivel de

presión previamente ajustado, el cilindro deberá retroceder automáticamente. La

presión máxima debe ser regulable, es decir ajustada a la presión requerida para

deformar el remache y no romper la tela.

En esta solución , si al poner en marcha la máquina, el vástago no se encuentra

en su posición normal, deberá efectuarse primero una operación de ajuste,

accionando manualmente la válvula de impulso de 5/2 vías (1.1) con mando

manual auxiliar.

En posición normal, todas las válvulas están inactivadas, la cámara del lado del

vastago está bajo presión y el vastago está retraído.

Activando la válvula de seguridad (1.4) y oprimiendo el pedal, la válvula 1.2 abre el

paso y la válvula 1.1 recibe una señal de entrada 14(Z). La válvula 1.1 conmuta, el

lado del embolo recibe presión y el vastago avanza. El estado de la válvula 1.1

(válvula de impulsos) se mantiene inalterada aunque se suelte el pulsador 1.2.

Una vez que el cilindro alcanza el remache, se interrumpe el movimiento y

empieza aumentar la presión en la cámara del lado del embolo. Al aumentar la

presión, aumenta la fuerza de la operación de remachado.

La conexión de mando de la válvula de secuencia 1.3 está conectada a la tubería

bajo presión. Si la presión en el cilindro alcanza el valor ajustado en la válvula de

secuencia, conmuta la válvula de 3/2 vías. En consecuencia, la válvula 1.1 recibe

una señal de entrada 12(Y).

La válvula 1.1 conmuta, la cámara del lado del vastago recibe presión y este

retrocede. Durante esta operación de retroceso, la presión baja a un nivel inferior

al nivel ajustado en la válvula de secuencia, con lo que la válvula conmuta a

posición normal.



La presión de conmutación ajustada en la válvula de secuencia tiene que ser

menor a la presión el sistema para que la operación de conmutación sea fiable.

Si el vastago topase con una resistencia mecánica al avanzar, retrocederá aunque

no haya alcanzado la posición de mecanizado de la pieza.

Fig. 3.19 Circuito neumático 2ª propuesta del redis eño en posición de reposo.



En la figura 3.20 se presenta el sistema en estado activado, dejándose ver la

dirección de fluido neumático y la conmutación de las válvulas.

Fig. 3.20 Circuito neumático 2ª propuesta del redis eño en posición activada.



3.9 MANTENIMIENTO

En esta fase de estudio se presentan los tipos de averías más comunes en el

proceso de remachado considerados como experiencia adquirida en la planta.

Posteriormente solo se trataran los elementos neumáticos más importantes con

respecto a su mantenimiento. Estos elementos se eligieron como componentes

básicos que forman parte del circuito neumático propuesto en el diseño.

Las operaciones de mantenimiento son importantes para que el tiempo de

inactividad del sistema sea mínimo.

Un servicio de mantenimiento regular y esmerado permite aumentar la fiabilidad

del sistema, con lo que pueden reducirse los costos de servicio.

Si después de un tiempo prolongado de funcionamiento algunos de los elementos

muestran síntomas de desgaste precoz, ello puede deberse alguna de las

siguientes causas: Selección equivocada de los elementos ó modificación de las

condiciones de funcionamiento del sistema.

TIPO DE AVERÍAS (PROBLEMA)

MOTIVO (CAUSA POSIBLE)

SOLUCIÓN

Los broches se unen pero quedad sueltos

Existe caída de presión en el sistema o fugas en conexiones y válvulas.

Verifique conexiones y manguera averiadas y cámbielas.

Los broches quedan demasiado apretados. Se está dañando el metal o se está cortando la tela alrededor del broche.

Verifique que la presión de trabajo sea la especificada para la maquina.

Regule la presión del sistema neumático cuando presente sobrecargas.

La máquina no funciona.

Verifique que la válvula de seguridad neumática este activada. Verifique el compresor este cargado.

Active la válvula de seguridad. Encienda el compresor.



DISPOSITIVO NEUMÁTICO [3.5] DESPIECE DESCRIPCIÓN DE

PARTES FILTRO

1. Tornillo de ajuste 2. Tuerca hexagonal 3. Conjunto tornillo

tuerca. 4. Escuadra soporte 5. Tuerca de sujeción 6. Cuerpo 7. Disco de presión 8. Muelle de presión 9. Junta de fibra 10. Membrana 11. Tornillo de cierre 12. Cuerpo 13. Junta tórica 14. Manómetro 15. Vástago 16. Muelle de presión 17. Pieza roscada 18. Difusor 19. Campana 20. Filtro 21. Junta de goma 22. Anillo de sujeción 23. Junta tórica 24. Placa difusora 25. Guía de sujeción 26. Arandela seguridad 27. Vaso 28. Junta tórica 29. Válvula de purga 30. Tornillo

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN Los filtros no separan ni la suciedad ni el agua. En la válvula reguladora de presión escapa el aire.

El filtro ha sido montado al revés. El condensado esta a un nivel superior de la línea de marca. El regulador ha sido montado al revés según el sentido de circulación.

Montaje y conexión del filtro según el sentido del paso. Purgar el condensado. Montar purgadores de agua automáticos. Montar la posición del regulador.

NOTA: La pieza sinterizada que hace de filtro debe ser limpiada después de unas horas de trabajo. en promedio cada dos horas. Observar el nivel máximo del agua. La presión de alimentación de estas válvulas no puede sobrepasar los 16 bar




PARTES

Lubricador

1. Caperuza 2. Junta tórica 3. Tornillo de ajuste 4. Junta tórica 5. Sujeción 6. Tornillo de llenado

con junta tórica 7. Tornillo escape 8. Tubo 9. Cuerpo 10. Vaina 11. Bola 12. Muelle de presión 13. Tornillo 14. Vaina, bola, muelle

y tornillo 15. Tubo de aspiración 18. Junta tórica

19. Junta tórica 20. Tobera 21. Junta tórica 22. Guía de sujeción 23. Arandela Seguridad 24. Eje de unión 26. Deposito 27. Junta tórica 28. Tuerca de sujeción

TIPO DE AVERÍA MOTIVO SOLUCIÓN Obturación del engrasador. El engrasador no funciona de forma totalmente satisfactoria. Existe demasiado aceite en la instalación. El aceite del engrasador disminuye rápidamente

Uso de aceite equivocado. El engrasador esta mal montado. El engrasador está mal ajustado. Se ha llenado de aceite hasta por encima de la línea de marca. La junta tórica no ofrece estanqueidad.

Lavar el engrasador. El sentido de la flecha indica el sentido de circulación del aire. Ajustar bien el engrasador. Sacar aceite. Cambiarla junta tórica.

Piezas sometidas a desgastes: Junta tórica 2, junta tórica 4, tornillo de llenado con junta tórica, junta tórica 18, junta tórica 19, junta tórica 21 y junta tórica 27.




PARTES Cilindro de doble efecto.

1. Tornillo allen 2. Junta rascadora 3. Culata anterior 4. Cojinete de bronce 5. Junta de labios 6. Brida 7. Tornillo allen

9. Junta plana 10. Anillo de sujeción 11. Placa de sujeción 12. Camisa del cilindro 13. Vástago 14. Embolo 15. Arandela de presión 16. Tuerca hexagonal 17. Culata posterior 18. Tornillo allen 19. Sujeción oscilante 20. Tornillo allen 21. Brida de sujeción

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN En la válvula de mando fuga el aire por la vía de escape. Por el ajuste cojinete vástago se fuga el aire Cilindro especial: La amortiguación en el final del recorrido no actúa. La amortiguación no actúa.

El émbolo no es estanco, o bien no está fijo. La junta de labios (5) es defectuosa. La junta de labios de la amortiguación no actúa o está montada al revés.

Montar un émbolo nuevo. Fijar el émbolo. Montar una nueva junta de labios. Verificar el montaje de la junta de labios.

NOTA: En carreras superiores a los 400 mm. Se debe tener en cuenta la carga de pandeo en vástago (vástago reforzado). Si el vástago está sometido a un esfuerzo radial y aparece el problema de la flexión, recomendamos aplicar la rótula. Si hay demasiado aceite o exceso de agua, el cilindro actúa con lentitud, y el desgaste es superior. Piezas sometidas a desgaste: Junta rascadora, cojinete de bronce, junta de labios, junta plana, junta de émbolo.




PARTES

1. Soporte de bola 2. Bola 3. Vástago

accionamiento 4. Muelle de presión 5. Arandela 6. Junta de labios 7. Cuerpo válvula 8. Platillo válvula 9. Muelle de presión 10. Junta torica 11. Tapón de cierre

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN En la válvula el aire no se pone en escape. La válvula tiene un escape constante en R. La válvula se acciona con dificultad.

Accionamiento duro. El vástago de accionamiento se ha pegado en el platillo de la válvula. La junta de labios o el platillo de la válvula no cierra bien. Suciedad en la junta de labios.

Cambiar la junta de labios. Cambiar el platillo de la válvula. Cambiar ambas piezas. Limpiar la junta de labios. Cambiarla.

NOTA: Según el uso de esta válvula se puede fijar suciedad en la junta de labios. Consecuencia: la válvula se acciona con dificultad. Piezas sometidas a desgaste: Muelle 4, junta de labios, platillo, muelle 9 y junta tórica.




PARTES

Válvula de asiento plano

1. Soporte de bola 2. Junta tórica 3. Bola 4. Vástago

accionamiento 5. Junta de disco 6. Platillo válvula 7. Muelle de presión 8. Cuerpo válvula 9. Junta tórica 10. Casquillo bronce 11. Muelle de presión 12. Junta tórica 13. Tapón de cierre

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN La válvula no purga el aire. La válvula tiene una fuga constante en R.

La pieza de goma del platillo esta estropeada. La junta esta defectuosa. El muelle está montado al revés.

Cambiar el platillo. Cambiar la junta. Colocarlo en su posición.

NOTA: Mantener la carrera de accionamiento máx. 3 mm. Accionar la válvula en sentido lateral. El aire de escape puede ser conducido mediante un montaje especial. Las partículas de óxido y el agua perjudican mucho a las juntas y membranas y la duración de las mismas se reduce. Piezas sometidas a desgastes: Junta tórica, junta de disco, platillo, muelle.



DISPOSITIVO

NEUMÁTICO [3.5] DESPIECE DESCRIPCIÓN DE PARTES

Válvula con pilotaje neumático.

1. Tuerca de cierre 2. Junta tórica 3. Junta tórica 4. Mando manual 5. Tapón ciego 6. Cuerpo 7. Junta tórica 8. Émbolo 9. Junta tórica 10. Muelle de presión 11. Cursor 12. Cuerpo inferior 13. Tornillo allen

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN

La corredera (8) no se desplaza. La corredera de mando no efectúa su trabajo como es debido. Por las vías de utilización y escape tenemos una fuga constante de aire.

Superficie de apoyo irregular. La corredera no reposa en superficie lisa. Presión de mando demasiado baja. La señal de mando no es efectiva porque existe todavía la opuesta. La corredera se traba en el cuerpo. El mando normal está roto. El cursor no ajusta bien. El muelle está roto.

Cambiar corredera. Comprobar presión mínima 2 bar. Comprobar la conexión de mando. Comprobar la junta tórica. Cambiar el mando. Montar un nuevo cursor, muelle y cuerpo inferior.

NOTA: Si en la cámara de mando se encuentra mucha suciedad y mucho aceite, entonces el émbolo no puede completar su desplazamiento. Piezas sometidas a desgaste: Junta tórica, junta plana, muelle, cursor y cuerpo interior.




PARTES

Regulador de caudal en un solo sentido

1. Tornillo regulador 2. Tuerca hexagonal 3. Junta tórica 4. Pieza intermedia 5. Junta torica 6. Arandela de

sujeción 7. Muelle 8. Junta anti retorno 9. Junta asiento 10. Pieza intermedia

del asiento 11. Cuerpo

TIPO DE AVERÍAS MOTIVO SOLUCIÓN El regulador de caudal deja pasar el aire con el tornillo regulador en posición de cerrado. Por el regulador fuga el aire o hace otros ruidos.

El muelle esta fijo o mal montado. Tornillo regulador defectuoso. Junta anti retorno defectuosa.

Montar de nuevo el muelle Cambiar el tornillo regulador. Cambiar dicha pieza.

NOTA: Correcta conexión de los conductos en las válvulas, si no la regulación no es posible. Tener en cuenta el sentido de la flecha (sentido de estrangulación). Piezas sometidas a desgaste: Junta tórica, junta anti retorno.



3.10 SEGURIDAD

CRITERIOS DE SEGURIDAD PARA SISTEMAS NEUMÁTICOS DE SUJECIÓN

Al usar sistemas neumáticos de sujeción es recomendable acatar las siguientes

directivas:

Los elementos de mando de sistemas neumáticos de sujeción deberían estar

concebidos de tal manera que no puedan ser activados involuntariamente. Con

ese fin, pueden adoptarse las siguientes medidas:

� Unidades de conmutación manual recubiertas o bloqueadas, o

� Bloqueo para el mando.

Para evitar accidentes en las manos, causados por sistemas de sujeción, deben

adoptarse diversas medidas de precaución. Estas pueden ser, concretamente, las

siguientes:

� Ubicar cilindros de sujeción fuera de la zona de avance

� Utilizar cilindros de seguridad que aplican la fuerza máxima una vez

que han sujetado la pieza, o

� Utilizar sistemas de mando bimanuales.

Las máquinas equipadas de sistemas neumáticos de sujeción tienen que estar

concebida de tal manera que el husillo o la unidad de avance puedan ser

activados solo cuando concluye la operación de sujeción. Estas condiciones se

obtienen recurriendo a los siguientes elementos:

� Convertidor de presión o

� Válvulas de secuencia.

En caso de producirse una caída de presión, el sistema no deberá abrir si no ha

concluido la operación de mecanismo de la pieza. Con este fin, puede recurrirse a

los siguientes elementos:

� Válvulas de retención.

� Acumuladores de aire comprimido.

Los sistemas neumáticos pueden contaminar el medio ambiente de dos maneras:

� Ruidos ocasionados por los escapes de aire.



� Nieblas de aceite: se trata de nieblas ocasionadas por aceite en el

compresor o por aceite agregado al aire en la unidad de mantenimiento.

Esta niebla de aceite contamina al medio ambiente al descargarse el aire.

En consecuencia, es necesario adoptar las medidas apropiadas para evitar un

nivel de ruido demasiado elevado en los puntos de escape del aire. Con ese fin,

puede recurrirse a los siguientes elementos:

� Silenciadores para escape de aire.

Los silenciadores disminuyen el nivel de ruidos en los puntos de descarga de aire

de las válvulas. Su función consiste en disminuir la velocidad de aire. Esta

característica puede significar una disminución de la velocidad del vástago de un

cilindro de tal forma que en este proyecto no es considerado.

Otra solución es la de regular la resistencia al flujo de aire de los silenciadores de

estrangulación. De este modo es posible regular la velocidad de los cilindros y los

tiempos de conmutación de las válvulas.

Otra posibilidad de reducir el nivel de ruidos consiste en guiar el aire de escape de

varias válvulas hacia un silenciador grande a través de un colector de escapes.

El aire de escape de sistemas neumáticos contiene una niebla de aceite que suele

permanecer en el medio ambiente finamente pulverizado durante un tiempo

prolongado, con lo que puede afectar las vías respiratorias. El daño ocasionado al

medio ambiente es tanto mayor, cuantos más motores neumáticos y cilindros de

grandes dimensiones se utilicen, para el caso de estudio no se emplearan estas

características de elementos de trabajo.

Cuando se efectúen trabajos de mantenimiento o, en general, cuando se utilicen

sistemas neumáticos, deberá procederse con sumo cuidado al desconectar y

volver a conectar las tuberías que conducen aire a presión. La energía de la

presión contenida en los tubos flexibles y rígidos es liberada velozmente. La



presión es tan grande, que las tuberías se mueven incontroladamente, poniendo

en peligro a los operadores.

Sin el aire de escape contiene partículas de suciedad, puede dañarse la vista de

las personas expuestas a dichas partículas.

3.11 CONDICIONES DE RIESGO A CONSIDERAR EN LA MÁQUI NA.

PELIGRO ZONA DE PELIGRO Peligros mecánicos: Aplastamiento Corte o seccionamiento Enganche Arrastre o atrapamiento Peligro de impacto

Zona del troquel: Entre partes móviles del troquel. Cojines. Expulsadores de piezas. Resguardo. Elementos mecánicos de manipulación.

Peligro de proyección Componentes de la maquina. Piezas y troqueles.

Proyección de fluidos a alta presión Liberación de partículas de suciedad a alta velocidad en el Sistema neumático.

Caídas, resbalones, tropezones Todos los trabajos en altura. Zona del suelo alrededor de la prensa.

Peligro por no respetar los principios ergonómicos

Las posiciones de trabajo y de los paneles de mando para los operarios y el personal de mantenimiento; manutención de troqueles.



3.12 PROCESO DE SECADO [3.5]

Para obtener aire comprimido completamente seco, se considerará un sistema de

secado. En este proceso se puede reducir el contenido de agua hasta 0.001 g/m3,

en casos especiales. Esta fuerte reducción sólo es necesaria en casos de

aplicación muy especiales.

El proceso de secado a emplear es por absorción y se trata de un procedimiento

puramente químico. Un filtro previo separa grandes cantidades de agua y de

aceite del aire comprimido en rotación

El recipiente de secado contiene la masa de secado la cual extrae (absorción) del

aire de las gotas de agua existentes.

La masa de secado se mezcla con el agua y llega al depósito de recuperación

interior. La masa de secado se consume con el tiempo, por este motivo se debe

añadir regularmente.

Con una temperatura de entrada de aire de de 20o C se obtiene un consumo de

masa de secado mínimo.

El procedimiento por absorción se caracteriza por simple montaje, reducido

desgaste mecánico (no hay pieza móviles) y no se necesita energía externa de

aportación.

Entrada de aire

Fig. 3.21 Secador por absorción.



3.12 REFERENCIAS [3.1] Google, http://www.gesipa.es/gesipa/productos/productos.asp, 29-03-2007.

[3.2] Elasticos, Cierres y Herrajes La Gamuza S.A. de C.V. : Google,

http://www.jcindustrial.com.mx/catalogo/troqueles-y-ojillos-c8/#, Enero 2010.

[3.3] Ferdinand P. Beer-Russell Johnston, Jr.: Mecánica de Materiales 2a. Ed.

McGraw-Hill, Colombia, pp. 444 y 669, 2001.

[3.4] P. Croser: Manual de estudio Neumática TP 101-E, Festo Didactic KG, D-

7300 Esslingen 1, 2ª. Edición, Berkhheim, pp. 38-57,188, 1992.

[3.5] P. Croser: Iniciación al Personal de Montaje y Mantenimiento (Manual de

Estudio Nivel avanzado TP 102, Festo Didactic., Berkhheim, pp. 13,149-229,1992.

[3.6] Claudio Mataix: Mecánica de fluidos y Máquinas Hidráulicas 2ªed., Oxford

Uninersity Press, México D.F., pp. 615-620, 2001.





CAPÍTULO IVEVALUACIÓN DE RESULTADOS Y ANÁLISIS DE COSTOS.

CAPÍTULO IV

146

CAPÍTULO IV EVALUACIÓN DE RESULTADOS Y ANÁLISIS DE COSTOS.

REDISEÑO DE MÁQUINA REMACHADORA PARA LA INDUSTRIA DE LA CONFECCIÓN EN MEZCLILLA CAPÍTULO IV


4.1 GENERALIDADES [4.1]

El objetivo de esta evaluación es determinar las características de los procesos

de fabricación en serie que requiere el rediseño de la máquina. Se iniciará con las

características de estudios técnicos, además de la selección y determinación del

proceso de producción, selección y especificación de equipo y maquinaria para ser

vertida en términos monetarios para el cálculo de la inversión de la máquina

remachadora.

4.2 CARACTERÍSTICAS DE LOS ESTUDIOS TÉCNICOS

En esta fase se consideran las características técnicas que debe tener el

rediseño, ya que de ella dependerá el proceso técnico seleccionado y la

inversión financiera. Las investigaciones técnicas para un proyecto se refieren a

la participación de la ingeniería para el estudio de las bases de la planeación,

instalación e inicio de la operación.

Si la investigación del mercado es la base de un proyecto, o de una nueva

inversión, el estudio técnico contribuye el núcleo, ya que todos los demás estudios

derivados dependen de él, y en cualquier fase del proyecto es importante saber si

es técnicamente factible y en qué forma se pondrá en funcionamiento.

Los aspectos básicos de ingeniería son determinantes para señalar, en términos

generales, el tipo de problemas que plantea la fase técnica del proyecto, al

considerar que su importancia relativa varía de acuerdo a su naturaleza.

Un primer trabajo de ingeniería para la definición del rediseño fue tomada de la

máquina existente considerada como prueba preliminar, el cual tuvo que

modificarse, tomando en cuenta las especificaciones del producto y la demanda

en la línea de producción que requiere el ensamble de la prenda de vestir.

Para tal efecto, la materia prima (mezclilla) necesaria para la producción de

pantalones obligó a proponer características especificas en la máquina, tal como



la carga necesaria que deforma el remache sin llegar a la ruptura de la prenda de

vestir, misma que fue determinada en pruebas de laboratorios.

En el capítulo anterior, se determinaron las características requeridas de la

máquina remachadora, considerando el rediseño para un volumen de diez

unidades. Dichas características fueron evaluadas a través de un estudio

comparativo de una máquina que ofrece el mercado con la propuesta de mejora

del rediseño. En este caso, la técnica empleada en esta investigación fue el QFD,

el cual definió las características de la máquina para centrar su estudio en la

seguridad del operario, la resistencia de la máquina y la rapidez de operación del

proceso del remachado, esta última resuelta, anexándole dos correderas mas en

el rediseño de la máquina, logrando imprimir tres remaches al mismo tiempo en un

solo impacto.. Cabe destacar que la cabeza es solo una con tres correderas. Lo

anterior considerado, por tratarse de maquilar un modelo especifico de prenda con

tres ojillos a distancia iguales en la abertura de la valenciana del pantalón,

requiriendo un total de seis ojillos por valenciana y 12 en total por prenda de vestir.

La producción de prendas en cada máquina es un promedio de 700 diarias y 7000

por diez máquinas. Por lo que solo se requieren tres máquinas para satisfacer la

demanda diaria de hasta dos mil cien prendas. Dos maquinas de reserva y las otra

cinco parta las plantas del mismo giro en las plantas de San Juan del rio,

Querétaro de los mismos socios de la empresa.

Los aspectos anteriores son factores a considerar para la planeación de

producción de la máquina a rediseñar.

De acuerdo a su complejidad, el proceso de producción es considerado como

“manufactura de un solo producto”, ya que en él se realizan de manera

homogénea y uniforme; proponiendo este proceso por utilizar dada la capacidad

por instalar.



El estudio técnico de un proyecto en si es un proceso interactivo al cual las demás

investigaciones se refieren varias veces, hasta que finalmente se determina el

concepto entero en el estudio de factibilidad. Los estudios técnicos evidencian los

conocimientos profundos de los planificadores del proyecto en cuanto a las

características sobresalientes. Cualquier tipo de producción industrial se define

como el empleo de mano de obra, de materias primas, materiales auxiliares y de

energía, con el objeto de lograr fines productivos. Esto requiere del uso de ciertos

medios de producción, de maquinaria y de equipo, que representan ciertos

conceptos tecnológicos. En este sentido el estudio técnico puede desglosarse en

los siguientes rubros:

� Ensayos y pruebas preliminares.

� Selección del proceso de producción.

� Especificaciones de la maquinaria para la operación y del equipo del

montaje.

� Rendimientos.

El estudio técnico se concentra en unidades físicas de insumos y productos,

maquinaria y equipo, proceso de producción, etc. sin embargo, esta información

técnica y físicas tienen que transformarse en unidades monetarias, para luego,

realizar el cálculo de la inversión.

Para el caso tratado en esta tesis, fue determinante apoyarse en la prueba

preliminar del rediseño, ya que dio pauta a este caso de estudio, seguida de las

características específicas que esta requiere, el rendimiento de la máquina que

demanda la producción.

4.3 SELECCIÓN Y DETERMINACIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN .

Desde el estudio de pre inversión, es importante conocer los diferentes procesos

de operación y de fabricación para un proyecto, siendo necesario que desde el

principio se cuente con un proceso técnico que para el caso del rediseño de a

máquina será determinante.



Los procesos tecnológicos están sujetos a cambios que se deben al desarrollo

técnico. Un determinado nivel de tecnología puede definirse como el dominio de

procesos de fabricación en cada rama técnica. Las alternativas tecnológicas se

derivan del empleo de diferentes técnicas en la fabricación para los mismos

productos por diferencias de las características de estos.

Para el caso de estudio, se considera el proceso de producción básico de

tecnología denominado “proceso de mano de obra intensiva” , el cual considera

la disponibilidad de la mano de obra barata, cantidades pequeñas de producción,

disponibilidad de poco capital, producción limitada sobre pedido, producción sin

necesidad de tener inventario, pero si mano de obra calificada.

Lo antes expuesto, es determinado, ya que otra alternativa como la del “proceso

mecanizado ”. El costo es relativamente alto de mano de obra. Entre sus

requerimientos está las grandes series de producción, incrementos rápidos de la

demanda y mayor capital para la inversión, entre otros. Por otra parte, en el casos

de “ procesos de mecanizado con tecnologías avanzadas ”, la demanda es muy

amplia, se debe reducir elevados costos de mano de obra, se necesita un

departamento de ingeniería, gran inversión considerada para dependencias

técnicas externas, que para la naturaleza del caso de estudio del proceso de

rediseño de la máquina remachadora no son requeridas.

Por lo antes expuesto, una vez definido el proceso, es necesario tener presente en

esta fase de estudio y de manera sintética los resultados de ensayos e

investigaciones preliminares obtenidas en los capítulos anteriores que son

determinantes para dicho estudio. El estudio experimental de laboratorio

determinó que la carga que se necesita para deformar el remache del latón, tipo

ojillo, sin romper la mezclilla, fue de 1575.94 N, que es la que requiere el

proceso de remachado con una presión de trabajo de 65 psi.



En cuanto a la velocidad de avance, determinada por simulación en el programa

FluidSIM-P (Demo-Versión 3.6) de FESTO, es de 0.06m/s en la corredera del

émbolo.

El material a emplear, determinado por cálculo analítico de resistencia de

materiales en el eslabón critico que presento la prueba preliminar, sugiere que sea

de fundición gris con una resistencia última a la tensión de 170MPa, el cual

establece, por cuestiones comerciales, un diámetro de una pulgada, ya que los

cálculos determinaron 2.5 centímetros, estableciendo así un margen de seguridad

en dicho elemento con un factor de seguridad de 2.7.

El análisis del QFD establece en función de las necesidades del cliente el diseño

conceptual, determinando en su evaluación, la concentración en los puntos

importantes referidos en la seguridad de riesgo mínimo del operario y la resistencia

de la máquina a esfuerzos en sus elementos mecánicos como características de

ingeniería.

La investigación de los resultados expuestos, han de considerarse para el proceso

de producción antes determinado “proceso de mano de obra intensiva” , mismo

que regirá al desarrollo del método de fabricación que se adapta a la naturaleza y

necesidades de proyecto.

Por su naturaleza, la Industria Maquiladora de los Tuxtlas, en cuanto a economía

limitada y el requerimiento mínimo para el rediseño de la máquina, solo necesita

un espacio mínimo para su fabricación. Lo cual no justifica una planta específica

para el rediseño.

Considerando el ambiente económico como uno de los factores que influyen en el

proceso de fabricación elegido, se cuenta con la disposición de servicios auxiliares

de talleres con mano de obra calificada en torno, fresado y soldadura que

colaboraran en la mecanización de piezas que requiere el proceso. En cuanto a la



4

7

8

9

2

6 6

5

materia prima para la fabricación de los elementos de la máquina para su

rediseño, estos se encuentran al alcance en casas comerciales de aceros y

tornillerías, establecidas en la región.

La facilidad de los recursos materiales y del personal calificado expuesto en lo

anterior, determina el proceso de producción, como a continuación, se presenta

una síntesis propuesta de la secuencia de actividades lógicas transformando los

insumos en la Máquina remachadora. En la descripción mostrada en la figura 4.1,

se optimizan los recursos eficientemente y su adaptación de cambios es flexible,

además de proporcionar un alto grado de seguridad y funcionalidad para su

implementación.

1 Inspección y recepción

Almacén de materiales 3 Corte

Punzonado

Ensamble y soldadura Inspección Limpieza Marcado

Pintura

10 Acabado e inspección Almacén de producto terminado 11

Fig. 4.1 Diagrama de flujo del proceso de fabricaci ón de la máquina remachadora.



4.4 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN

La siguiente descripción es una propuesta para el rediseño de las 10

máquinas, teniendo como base la prueba preliminar, también refleja los

insumos de máquinas y herramientas para la inversión que requiere el

rediseño. Queda este documento como soporte para implementar el proceso

en la fabricación del rediseño y la construcción de las máquinas.

� Inspección y recepción . Cuando llega el material proveniente de

proveedores diversos, se procede a la inspección cuidando que los

materiales, placas de calibres especificados, barras de material redondo, no

tengan en su superficie defectos de fabricación o que estén fuera de

medidas, para su recepción y aceptación garantizando la calidad de los

materiales.

� Almacenamiento . Una vez inspeccionado el material se procede a

almacenarlo en el área destinada para tal fin.

� Corte . Debido a que la máquina que se fabricará es estándar, es decir un

solo producto homogéneo y no la producción de variedad de productos, es

necesario el trazo de materiales de dimensiones especificadas en el

proyecto para el proceso de corte. Se cortara con cierra de fricción. La

manufactura de elementos especiales se envían a los servicios auxiliares

en talleres de torno y fresado con mano de obra calificada.

� Punzonado . Esta operación se realiza, en los elementos que así lo

requieran, ya que el tipo de estructura es atornillable en diversos eslabones.

Esta actividad es realizada en un taladro de columna.

� Ensamble y soldadura . Ya en el área de taller y mantenimiento, se

procede al ensamble de los eslabones que conforman el armazón de la

máquina. Se tiene instalada una máquina de soldar porta electrodo para

fijar el yunque sobre la base estructural y diversos elementos adicionales.

� Inspección . En este paso se verifica que el ensamble y montaje de todos

los elementos de sujeción fijos (soldadura) y desmontables (elementos



roscados), mantengan todos los eslabones y dispositivos neumáticos en

condiciones seguras para evitar riesgos en el operario.

� Limpieza . Todos los elementos estructurales se limpian para remover

escamas de laminación, suciedad, grasa y diversos materiales extraños.

También se utiliza esmeriles eléctricos de mano para eliminar la escoria en

los cordones de soldadura.

� Marcado . Se contempla en el proceso esta operación, ya que se pretende

marcar todas las partes para identificarlas fácilmente en trabajos futuros

donde se requiera la manufactura de la máquina en gran escala. Esta

operación puede realizarse por medio de dados a golpe de martillo en

elementos de gran resistencia.

� Pintura estructural . Esta operación se lleva a cabo en todos los elementos

estructurales con primario anticorrosivo.

� Acabado e inspección . El acabado consiste en resaltar con pintura el

acabado final que dará estética a las partes estructurales de la máquina.

Enseguida se hace una inspección a las partes para su visto bueno y se

lleva a donde sea requerida, ya sea directamente en la línea de producción

de prendas de vestir o al almacén de producto terminado.

� Almacenaje de producto terminado . Habrá ocasiones en que el producto

tenga que almacenarse por determinado tiempo mientras se prepara para

llevarlo a la línea de trabajo.

4.5 DETERMINACIÓN DE LA INVERSIÓN DE LA EVALUACIÓN TÉCNICA.

Unidades de espacio Físico. Para efectos de espacio, la Industria Maquiladora

dispone del área de talleres para servicios de mantenimiento y habilitado de

piezas, por lo que será ocupado para el proceso de manufactura de la máquina

remachadora, en consecuencia no se realizarás inversión alguna para habilitar un

tipo de distribución de planta específica, debido a la cantidad pequeña de

producción.

Insumos de trabajo : la mano de obra en servicio externo de torno y fresado para

piezas especiales, se mantiene a un costo por unidad de máquina a rediseñar con



un valor de $3,000, más la mano de obra del proceso de ensamblado de los

mecanismos con $5,000 sumando un total de $8,000 más 16% de IVA de

$1,280.00, suma un total de $9,280.00.

Insumos de capital “físico o productivo”. (Maquinaria, equipo, instalaciones,

tecnología en general), para esto se requiere de una cierra de fricción, un taladro

de columna, una máquina de soldar porta electrodos, un esmeril eléctrico de mano

y dados a golpe de martillo. Se tiene la ventaja de que estos insumos que se

requieren para producir el rediseño de la máquina, se manejan para el servicio y

mantenimiento requeridos en la Industria Maquiladora, por lo que el representante

legal de la empresa no generará inversión para el tipo de insumo físico.

Insumo de la máquina. Estos requerimientos esenciales del proyecto, que

incluyen Materiales de fundición gris para eslabones, bastidor, placas, tornillería,

dispositivos neumáticos, electrodos y servicios de energía para el uso de equipos

eléctricos, requieren de inversión para la manufactura del rediseño. A continuación

se presentan los costos que fueron obtenidos a través de cotizaciones de

proveedores de diversas casas comerciales.

MÁQUINA REMACHADORA ACCIONAMIENTO POR PEDAL TRIPLE- CABEZA NEUMÁTICA

Costos de Componentes Neumáticos Cantidad de consumo Precio

Cilindro Neumático 2 efecto (NORGREN) 1 Pza. $990.00 Válvula Neumática 3/2 de accionamiento mecánico con enclavamiento 1 Pza. $550.00

Válvula Neumática 3/2 de accionamiento mecánico por pedal 1 Pza. $550.00 Válvula Regulador de Caudal con Antirretorno 1 Pza. $350.00 Válvula Neumática Direccional 3/2 accionamiento por rodillo 1 Pza. $500.00 Válvula Neumática Direccional 1 Pza. $450.00 Unidad de Mantenimiento(modulo que incluye filtro de aire, regulador de presión y manómetro) 1 Pza. $1,500.00 Ductos Flexibles 3 Metros $48.00 Costos de Materiales Cédula de Hierro Fundido 3/8 2 Pza. $400.00 Eslabones Mecánico 1m.Lineal $150.00 Costo de Servicio de energía por kWh $0.689, bási co por CFE

Taladro de columna de 1HP 500Watts $344.50 Maquina de soldar porta electrodos 9HP 2,000Watts $1,378.00 Esmeril eléctrico de mano de 1HP 500Watts $344.50 Subtotal $7,555.00 Iva (16%) $1,208.80 Total $8,763.80



El compresor que suministra el aire comprimido no se contempla en esta

inversión, ya que la empresa contempla con uno de capacidad suficiente, misma

que empleado para el resto de los equipos.

4.6 GENERALIDADES DE ANÁLISIS DE COSTOS [4.1]

Sin duda, la economía es un factor de una incidencia crítica, en el curso y

desarrollo de una empresa, ya que cualquier variación económica en el medio

producirá una repercusión íntima en la economía de la empresa, lo que se vería

reflejado en su producción, obligando a tomar decisiones de la manera más

eficiente posible.

Un proyecto de inversión se desprende de la búsqueda de una solución a un

problema para satisfacer necesidades. Entonces se puede decir que el proyecto

de inversión es la solución aterrizada, como un plan para solucionar el problema

ya definido. La evaluación de un proyecto busca presentar un ordenamiento de

preferencias entre las distintas alternativas, a partir de criterios de decisión

previamente definidos, a través de algún método de evaluación especifico.

En la actualidad es, necesario establecer bien los lineamientos que se deben de

tomar para poder llevar a cabo la satisfacción de las necesidades como empresa

y, además, será necesario establecer los recursos que se necesita y la manera

como se aplicarán. Para formular y evaluar un proyecto será necesario definirlo

desde distintos puntos de vista como el contable, fiscal, financiero, técnico,

económico, administrativo, psicológico, etc., ya que el análisis que se debe de

hacer para fundamentar las bases, evaluar y aceptar un proyecto de inversión

para asegurar su funcionamiento y éxito.



4.7 EL MÉTODO DEL VALOR PRESENTE Pese a que los métodos tradicionales del cálculo de la rentabilidad, periodos de

recuperación (pay back) y rendimiento sobre la inversión (return on investement),

establecen una relación entre el capital invertido y los rendimientos a recibir,

estos no toman en consideración el hecho de que a mayor tiempo que se reciban

las utilidades, menor es su valor actual. El método del valor presente establece la

relación de rentatibilidad, y toma en consideración el valor actual de las futuras

utilidades. Al observar el proyecto de inversión del rediseño de la máquina

remachadora mostrada en la siguiente cotización obtenida de la evaluación

técnica de la inversión, misma que a continuación se resume:

Costos de Insumos VALOR INSUMOS DE TRABAJO (MANO DE OBRA) $9,280.00 INSUMO DE LA MÁQUINA. $8,763.80 TOTAL $18,043.80

Considerando que se tratan de 10 máquinas , el moto total es :

$180,438.00

Para tal caso, la determinación del valor actual del capital invertido no representa

ningún problema si éste consiste en un pago único que se llevara a cabo en un

futuro próximo. En este caso, no es necesario hacer correcciones de tiempo, pero

si la inversión va hacer dispersada en varios años, los pagos futuros serán

descontados a partir de la fecha del primer pago y, en consecuencia, también el

rendimiento futuro será descontado a partir del primer año en que la inversión y los

futuros rendimientos estarán valorados a la misma fecha.

El valor actual se fundamenta en el concepto del interés compuesto que se utiliza

en las equivalencias financieras:

� Factor de interés compuesto o de acumulación de capital (FAC).

� Si en este momento se solita un préstamo por $180,438.00 a una tasa de

interés anual de 25% por 5 años, la deuda o rendimiento total según el

caso, a fin de quinto año será el indicado en el Cuadro 4.1.



Cuadro 4.1 Rendimiento total al final del quinto añ o.

Año Suma prestada o aplicada al inicio del

año

Tasa de interés

Factor de interés

compuesto

Suma adecuada o rendimiento al final

del año T1 $180,438.00 x 1.25 1 + 0.25 225,547.50 T2 162,500.00 1.25 1 0.25 281,934.30 T3 203,125.00 1.25 1 0.25 352,417.90 T4 253,906.30 1.25 1 0.25 440,522.40 T5 317,382.80 1.25 1 0.25 550,653.00 Lo anterior indica que un capital (C) aplicado por un tiempo (t) a una tasa de

interés (i) se convertirá en un momento (M) al término de ese período.

M= C (1+i) t

Al variar (T) desde 1 a 5, es posible calcular el valor de (M) en cualquier período

intermedio. El factor (1+i) t por el cual se multiplica (C) para encontrar el valor de

(M) se conoce como factor de interés compuesto o de acumulación de capital

(F.A.C).

En el análisis del cuadro 4.1, muestra la suma prestada de 5 años considerando la

tasa de interés anual del 25% establecida por dependencia crediticia, esta

simulación es con el objetivo de determinar el rendimiento al final del quinto año.

Los parámetros financieros considerados son los costos de insumos en general

antes mencionados, así como el crédito bancario con una tasa de interés de 25%

anual, vida de proyecto, es decir la utilidad efectiva del mismo y la duración del

crédito a 5 años.



Factor de actualización o de descuento.

Es el recíproco del factor de interés compuesto o FAC, reduce los valores finales

sucesivos o un valor presente equivalente descontados de una tasa específica

(Cuadro 4.2).

Cuadro 4.2 Factor de actualización o de descuento.

Años Suma esperada a

fin de año Tasa de interés

Factor de descuento

Valor a principio de año

T5 550,653.00 1.25 1(1 + )t 440,522.40

T4 440,522.40 1.25 1(1 + )t 281,934.30

T3 352,417.90 1.25 1(1 + )t 180,437.90

T2 281,934.30 1.25 1(1 + )t 115,480.30

T1 225,547.50 1.25 1(1 + )t 73,907.40

T0 180,438.00

El valor presente (C) de una suma prometida (M) al final de un periodo (a)

variando (a) de 1 a 5 es igual a:

C=M/ (1+i) t

A si el valor de (M) a lo largo de 5 años considerados, al descontar a una tasa de

25% anual es cada vez menor, es decir su valor “C” se reduce a medida que se

aleja en la escala del tiempo.

1er. Año C1= �(Z��) = 440,522.40

2do. Año C2= �(Z��)] = 281,934.30

3er Año C3= �(Z��)� = 180,437.90



4to. Año C4= �(Z��)b = 115,480.30

5to. Año C5= �(Z��)� = 73,907.40

La mecánica de los procedimientos se presenta de la siguiente forma:

Fig. 4.2 Mecánica de los procedimientos .

EL valor de los factores de actualización aparece en tablas de interés compuesto,

existen en el mercado.

En la tabla 4.2, se pretende mostrar el factor de actualización o descuento de la

tasa de interés compuesto a un periodo de 5 años que se tiene planeado para la

inversión de dicho proyecto. Sin considerar los pagos a capital, que pudieran

reducir el monto al termino de los 5 años determinados con anterioridad.

Valor neto e índice de conveniencia. El valor neto actual es la diferencia entre el valor actual de la inversión y el valor

actual de la recuperación de fondos, en tal forma que al aplicar una tasa, que se

considere como la mínima aceptable para la aprobación de un proyecto de

Acumulado a interés compuesto 13,00.00(1 + i) t

Valor presente

$180,438.0

Acumulado a interés compuesto 180,438.0 (1 + i) t

Valor final 5to año

$550,653.0

Valor final descontando a

interés compuesto YYX,0Y".XX(Z � �) �



inversión. Se determina además, el índice de conveniencia del proyecto, que no es

sino el factor que resulte al dividir el valor actual de la recuperación de fondos

entre el valor actual de la inversión; así, una empresa en donde se establezca un

parámetro del rendimiento de la inversión y a las entradas de fondos, se obtenga

por diferencia el valor actual neto, que si es positivo, indicará que la tasa interna

de rendimiento excede el mínimo necesario y que si es negativo, la tasa de

rendimiento es menor de lo requerido y por lo tanto estará sujeta a rechazo.

Es frecuente aplicar el índice de conveniencia para determinar una relación

porcentual que incide en la aprobación o rechazo del proyecto. Para ejemplificar

dicho concepto, se considera el proyecto de reingeniería teniendo presente que se

ha decidido establecer el 20% mínimo de la tasa de rendimiento interno. (Cuadro

4.3).

Cuadro 4.3 Evaluación del proyecto de rediseño. Val or neto actual e índice

de convergencia. Rendimiento mínimo aceptable (cost o de capital + margen

del proyecto): 20% anual .

Periodo Inversión Factor 20% Valor actual

Inversión : 0

180,438.00 1.00 180,438.00

Recuperación de fondos: 1 225,547.50 .83333 187,955.5 2 281,934.30 .69444 195,786.4 3 352,417.90 .57870 203,944.2 4 440,522.40 .48225 212,441.9 5 550,653.00 .40188 221,296.4

Valor actual recuperación de fondos 1021,424.40 Valor neto actual (diferencia entre A y B) 84,098.64

Si el valor neto actual es positivo, se acepta el proyecto. Si es negativo, se

rechaza.

Índice de conveniencia: Cociente HV =

ZX7Z,878.8XZ�X,8"�.XX = 5.66



La TIR (Tasa interna de retorno) es un indicador que mide la factibilidad financiera

del proyecto, determinado al considerar la inversión y los beneficios o utilidades

que obtienen quienes aportan el capital.

Del proceso propuesto anteriormente el cual se considero como un análisis

técnico, nos mostró claramente la inversión de maquinaria, equipo herramental y

suministro de energía que será considerado como un insumo importante para

dicho análisis. Y por consiguiente, la inversión total lo más realmente posible.

Concluyendo este capítulo, nos permitió conocer el estudio de la factibilidad o

viabilidad del proyecto por medio del valor presente neto, las actualizaciones o

descuentos de los interés por el préstamo de la inversión, al igual que el

rendimiento que tendrá la inversión del proyecto en un periodo de 5 años por

medio de el método de la tasa interna de retorno (TIR).

Finalmente, el costo unitario determinado para la máquina remachadora propuesta

con valor de $18,043.80, es conveniente para la empresa, ya que la inversión

actual de una máquina con características similares cotizada en el mercado, es de

150,000.00, lo cual es elevado para la empresa. La cotización presentada se

refiere a una máquina ojilladora Italiana marca Sagitta con cargador automático y

puede estar rematada alrededor de los 18,000.00, precio similar al determinado en

este estudio.

Fig. 4.3 Máquina ojilladora Sagitta, Italiana. [4.2]



4.9 REFERENCIAS

[4.1] Erossa Martín Victoria Eugenia: Proyectos de Inversión en Ingeniería,

Limusa, S.A. de C.V. México D.F., pp. 97-120, 200-208, 2004.

[4.2] Anuncios gratis en México: remachadoras - México, Otras ventas - México,

Compra – Venta, www.olx.com.mx, http://leondelosaldama.olx.com.mx/maquina-

ojilladora-sagitta-urge-iid-67236891#pics, mayo 2010.



CONCLUSIONES

Dentro del proceso global, el diseño como parte de la mejora sustancial del

prototipo inicial fue necesario realizar esquemas a detalle, para establecer las

alternativas de solución, se especificaron materiales, sus propiedades mecánicas

para definir dimensiones de elementos específicos de riesgos críticos tal como el

eslabón que transmite la fuerza hacia los remaches, con la plena confianza de

garantizar la mejora para el producto final que culmina en la propuesta del

rediseño. Ergonómicamente, disminuyó el esfuerzo generado por el operario,

ejecutando una operación de accionamiento simple por pedal.

El modelo de French como proceso de diseño se conjuga con el QFD, atendiendo

la voz del cliente que determina las características del producto, convirtiendo estas

en características técnicas de ingeniería, contribuyendo a su vez en mejoras de

calidad de servicio de la empresa buscando soluciones apropiadas que

determinen la factibilidad económica, para esto se evaluaron las distintas opciones

que nos da el mercado y a través de estudios financieros se analizaron los costos

y determinar la mejor opción, para que la empresa no tenga problemas de

solvencia y liquidez en la inversión. El matiz de conjuntar los métodos propuestos

en esta tesis, resultó ser un potencial para la determinación del rediseño.

Al mejorar el diseño de la máquina desde su prueba preliminar, se logró rapidez,

reduciendo el tiempo de proceso de remachado en las prendas de vestir, ayudó a

aumentar la producción, reducción de costos en mano de obra, pagos de tiempos

extras y otros aspectos, salvo el problema que dio pauta a esta tesis el de analizar

el elemento ABC para la determinación de la sección transversal requerida en la

barra, lo cual está en puerta para su modificación.

El sistema neumático mejoró la eficiencia operativa de la máquina, cabe destacar

que la empresa cuenta con un compresor lo suficientemente grande para

satisfacer el consumo que requieren las máquinas, es por ello que no se consideró

en el análisis de la inversión. Por otra parte el sistema neumático ofrece la ventaja

de no ensuciar la prenda de vestir.



RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS FUTUROS

La posibilidad de ampliar la tecnificación en la industria de la confección en

México y con el aporte de este trabajo de tesis, abre el campo de trabajo

para aplicar las distintas ramas de ingenierías, específicamente, en el área

de diseño mecánico, para resolver necesidades específicas del sector

maquilador. De tal manera que se recomiendan las siguientes acciones:

� Estudio específico nacional del impacto en la automatización de los

sistemas de producción en la industria del vestido.

� Aplicar en el rediseño propuesto, sistemas de control y

automatización.

� Aplicación de métodos de diseño a otras máquinas del entorno.

� Utilizar métodos de análisis diversos en el cálculo de la mecánica de

los materiales que aproximen los resultados de esfuerzos reales que

disminuyan la incertidumbre de hipótesis del rediseño realizado.

� Realizar el estudio de cargas dinámicas cíclicas generadas por

impacto en la máquina remachadora para determinar la vida de los

elementos involucrados, ya que el esfuerzo último decrece cuando el

número de ciclo de carga aumenta.



ANEXOS 1A



ANEXO 1B



ANEXO 1C



ANEXO 1D



ANEXO 1E



ANEXO 1F



ANEXO 1G



ANEXO 1H



ANEXO 2A

rediseño de máquina remachadora para la industria

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