Monografias.com > Ingeniería
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Dispositivo automático de desconexión de cargadores telefónico



  1. Introducción
  2. El
    problema
  3. Funciones del
    sistema Poka-Yoke
  4. Tipos de sistemas
    de Poka-Yoke
  5. Medidores
    utilizados en sistemas Poka-Yoke
  6. Premisas del
    proyecto

Introducción

Poka-yoke es una técnica de calidad desarrollada
por el ingeniero japonés Shigeo Shingo en los años
1960´s, que significa "a prueba de errores". La idea
principal es la de crear un proceso donde los errores sean
imposibles de realizar. La finalidad del Poka yoke es la eliminar
los defectos en un producto ya sea previniendo o corrigiendo los
errores que se presenten lo antes posible. 

Un dispositivo Poka-yoke es cualquier mecanismo que
ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o los hace que
sean muy obvios para que el trabajador se de cuenta y lo corrija
a tiempo

El sistema Poka-yoke, o libre de errores, son los
métodos para prevenir errores humanos que se convierten en
defectos del producto final. El resultado, es de alto valor
para el cliente. El concepto es simple, normalmente las
herramientas y/o dispositivos son también
simples. 

Los sistemas Poka-yoke implican el llevar a cabo el 100%
de inspección, así como, retroalimentación y
acción inmediata cuando los defectos o errores ocurren.
Este enfoque resuelve los problemas de la vieja creencia que el
100% de la inspección toma mucho tiempo y trabajo, por lo
que tiene un costo muy alto. 

Basado en la actividad cotidiana, en la forma de actuar
y de pensar de las personas con respecto a la actitud que toman
al dejar cargando sus teléfonos celulares y dejar
conectado el cargador sin el teléfono, por desconocer el
consumo interno del cargador y ante la necesidad de ahorro
energético surge la idea del "Dispositivo
Automático de Desconexión de Cargadores
Telefónicos (DADCT)"
que busca el ahorro
energético brindando la comodidad de no "conectar y
desconectar" el equipo (DADCT) cada vez que se necesite cargar el
teléfono celular además de ofrecer la ventaja de
ser portátil, liviano y de fácil
utilización.

NOMBRE DEL PROYECTO:

"DISPOSITIVO AUTOMÁTICO DE
DESCONEXIÓN DE CARGADORES TELEFÓNICOS
(DADCT)"

El
problema

"Si el 10% de los dueños de celulares a nivel
mundial desenchufaran sus cargadores de celular una vez cargados
completamente sus teléfonos, reducuría el consumo
de energía por una cantidad equivalente a lo utilizado por
60.000 hogares europeos."

Fuente: http://www.natgeo.tv/la/sabiasque/

Día de la tierra, Micrositio No. 9

JUSTIFICACIÓN:

A nivel mundial el uso de equipos telefónicos de
tecnología celular es cada vez más necesario y
común convirtiéndose incluso en herramientas de
trabajo y por ello forma parte de las actividades cotidianas de
casi todas las personas.

Debido a esto es común ignorar que muchos de los
equipos que utilizamos aún cuando no están
encendidos o en uso, si se encuentran conectados a la red
eléctrica poseen un consumo eléctrico interno
mínimo, pero cuando se visualiza este detalle en general,
es decir a nivel nacional y más aún a nivel
mundial, se puede demostrar que representa un consumo de
energía no aprovechable el cual podría ser
utilizado de una mejor manera.

En función de ello y tomando en cuenta que por
razones de descuido, falta de tiempo, desconocimiento y otros
tantos factores, la realidad es que en nuestros hogares y sitios
de trabajo permanecen conectados a la red eléctrica los
cargadores telefónicos de nuestra propiedad.

El cargador de un celular es un transformador tipo
reductor y convertidor de CA a CD, por lo tanto todo aparato
eléctrico tiene consumo de energía y genera calor,
que no es otra cosa que una parte de la electricidad convertida
en energía calorífica.

Siempre que el cargador este conectado estará
consumiendo energía eléctrica, aunque sea muy poca
por que no tiene el celular conectado a él, entonces si
tenemos millones de cargadores conectados al mismo tiempo
requeriremos mucha energía eléctrica para energizar
el transformador primario de los cargadores.

Esta generación y suministro de energía
(que es desperdiciada) por los medios actuales incrementa el
consumo de combustibles fósiles para poder satisfacer la
demanda.

Por lo tanto el dejar los cargadores de celular
conectados cuando ya cargaron el celular si contribuye al
calentamiento global.

Actualmente nos encontramos en una era
tecnológica y de ahorro de energía que combinadas
deben apuntar siempre a mejorar nuestra calidad de vida, por ello
surge la idea del "Dispositivo Automático de
Desconexión de Cargadores Telefónicos (DADCT)"

que busca el ahorro energético brindando la comodidad de
no "conectar y desconectar" el equipo (DADCT) cada vez que se
necesite cargar el teléfono celular además de
ofrecer la ventaja de ser portátil, liviano y de
fácil utilización.

Funciones del
sistema Poka-Yoke

Un sistema Poka-Yoke posee dos funciones: una es la de
hacer la inspección del 100% de las partes producidas, y
la segunda es si ocurren anormalidades puede dar
retroalimentación y acción correctiva. Los efectos
del método Poka Yoke en reducir defectos va a depender en
el tipo de inspección que se este llevando a cabo, ya sea:
en el inicio de la línea, auto-chequeo, o chequeo
continuo. 

Los efectos de un sistema Poka-yoke en la
reducción de defectos varían dependiendo del tipo
de inspección. 

TIPOS DE INSPECCIÓN

Para tener éxito en la reducción de
defectos dentro de las actividades de producción, debemos
entender que los defectos son generados por el trabajo, y que
toda inspección puede descubrir los
defectos. 

  • Inspección de criterio 

  • Inspección informativa 

  • Inspección en la fuente

  • Inspección de criterio

  • Inspección para separar lo bueno de lo
    malo.

  • Comparado con el estándar.

  • Muestreo o 100%, cualquiera de los
    dos. 

Paradigmas existentes

  • Los errores son inevitables. 

  • La inspección mejora la
    calidad 

La inspección de criterio o juicio es usada
principalmente para descubrir defectos. Los productos son
comparados normalmente contra un estándar y los
artículos defectuosos son descartados. 

El muestreo también puede ser usado, usualmente
cuando una inspección de 100% es muy
costosa. 

La principal suposición acerca de la
inspección de criterio es que los defectos son inevitables
y que inspecciones rigurosas son requeridas para reducir los
defectos.

Este enfoque, sin embargo, no elimina la causa o
defecto. 

Inspección Informativa

Inspección para obtener datos y tomar acciones
correctivas 

Usado típicamente como:

  • Auto inspección. 

  • Inspección subsecuente. 

  • Auto-Inspección.

La persona que realiza el trabajo verifica la salida y
toma una acción correctiva inmediata.

Algunas ventajas son: 

  • Rápida
    retroalimentación 

  • Usualmente inspección al
    100% 

  • Más aceptable que critica
    exterior 

La desventaja es que la auto-inspección es
más subjetiva que la inspección del operador
subsecuente. 

Inspección subsecuente

Inspección de arriba hacia abajo y resultados de
retroalimentación. 

Algunas ventajas son:

  • Mejor que la auto inspección para encontrar
    defectos a simple vista. 

  • Promueve el trabajo en equipo 

Algunas de las desventajas son: 

  • Mayor demora antes de descubrir el
    defecto. 

  • El descubrimiento es removido de la causa
    raíz. 

  • Inspección en la fuente. 

CAUSA DISPOSITIVO RESULTADO

  • Error Dispositivo a prueba de errores (Cero
    Defectos). 

  • Utilizada en la etapa del error 

  • Se enfoca en prevenir que el error se convierta en
    defecto 

  • La inspección en la fuente es utilizada para
    prevenir defectos, para su posterior
    eliminación. 

Este tipo de inspección está basada en el
descubrimiento de errores y condiciones que aumentan los
defectos. 

Se toma acción en la etapa de error para prevenir
que los errores se conviertan en defectos. Si no es posible
prevenir el error, entonces al menos se debe querer
detectarlo. 

El ciclo a prueba de error es comúnmente
encontrado en segundos o fracciones de segundo.  La
diferencia en el tiempo ilustra el poder del sistema a prueba de
error.

Tipos de sistemas de
Poka-Yoke

Los sistemas Poka-Yoke van estar en un tipo de
categoría reguladora de funciones dependiendo de su
propósito, su función, o de acuerdo a las
técnicas que se utilicen. Estas funciones reguladoras son
con el propósito de poder tomar acciones correctivas
dependiendo del tipo de error que se cometa. 

Funciones reguladoras Poka-yoke. Existen dos funciones
reguladoras para desarrollar sistemas Poka-Yoke:

  • 1. Métodos de control

  • 2. Métodos de
    advertencia 

Métodos de Control

Existen métodos que cuando ocurren anormalidades
apagan las máquinas o bloquean los sistemas de
operación previniendo que siga ocurriendo el mismo
defecto. Estos tipos de métodos tienen una función
reguladora mucho más fuerte, que los de tipo preventivo, y
por lo tanto este tipo de sistemas de control ayudan a maximizar
la eficiencia para alcanzar cero defectos. 

No en todos los casos que se utilizan métodos de
control es necesario apagar la máquina completamente, por
ejemplo cuando son defectos aislados (no en serie) que se pueden
corregir después, no es necesario apagar la maquinaria
completamente, se puede diseñar un mecanismo que permita
"marcar" la pieza defectuosa, para su fácil
localización; y después corregirla, evitando
así tener que detener por completo la máquina y
continuar con el proceso. 

Métodos de Advertencia

Este tipo de método advierte al trabajador de las
anormalidades ocurridas, llamando su atención, mediante la
activación de una luz o sonido. Si el trabajador no se da
cuenta de la señal de advertencia, los defectos
seguirán ocurriendo, por lo que este tipo de método
tiene una función reguladora menos poderosa que la de
métodos de control. 

En los casos donde una luz advierte al trabajador; una
luz parpadeante puede atraer con mayor facilidad la
atención del trabajador que una luz fija. Este
método es efectivo solo si el trabajador se da cuenta, por
lo que en ocasiones es necesario colocar la luz en otro sitio,
hacerla más intensa, cambiar el color, etc. Por otro lado
el sonido puede atraer con mayor facilidad la atención de
la gente, pero no es efectivo si existe demasiado ruido en el
ambiente que no permita escuchar la señal, por lo que en
este caso es necesario regular el volumen, tono y
secuencia. 

En muchas ocasiones es más efectivo el cambiar
las escalas musicales o timbres, que el subir el volumen del
mismo. Luces y sonido se pueden combinar uno con el otro para
obtener un buen método de advertencia. 

En cualquier situación los métodos de
control son por mucho más efectivos que los métodos
de advertencia, por lo que los de tipo control deben usarse tanto
como sean posibles. El uso de métodos de advertencia se
debe considerar cuando el impacto de las anormalidades sea
mínimo, o cuando factores técnicos y/o
económicos hagan la implantación de un
método de control una tarea extremadamente
difícil. 

Clasificación de los métodos
Poka-yoke

1. Métodos de contacto: Son métodos
donde un dispositivo sensitivo detecta las anormalidades en el
acabado o las dimensiones de la pieza, donde puede o no haber
contacto entre el dispositivo y el producto. 

2. Método de valor fijo: Con este
método, las anormalidades son detectadas por medio de la
inspección de un número específico de
movimientos, en casos donde las operaciones deben de repetirse un
número predeterminado de veces.

  3. Método del paso-movimiento:
Estos son métodos en el cual las anormalidades son
detectadas inspeccionando los errores en movimientos
estándares donde las operaciones son realizados con
movimientos predeterminados. Este extremadamente efectivo
método tiene un amplio rango de aplicación, y la
posibilidad de su uso debe de considerarse siempre que se este
planeándola implementación de un dispositivo
Poka-Yoke.

Medidores utilizados
en sistemas Poka-Yoke

Los tipos de medidores pueden dividirse en tres
grupos:

* Medidores de contacto 

* Medidores sin-contacto 

* Medidores de presión, temperatura, corriente
eléctrica, vibración, número de ciclos,
conteo, y transmisión de
información

Medidores de contacto

Interruptor en límites,
microinterruptores.
Estos verifican la presencia y
posición de objetos y detectan herramientas rotas, etc.
Algunos de los interruptores de límites están
equipados con luces para su fácil uso. 

Interruptores de tacto. Se activan al
detectar una luz en su antena receptora, este tipo de
interruptores pueden detectar la presencia de objetos,
posición, dimensiones, etc., con una alta
sensibilidad. 

Transformador diferencial. Cuando se
pone en contacto con un objeto, un transformador diferencial
capta los cambios en los ángulos de contacto, así
como las diferentes líneas en fuerzas magnéticas,
esto es de gran ayuda para objetos con un alto grado de
precisión. 

Trimetron. Un calibrador digital es lo
que forma el cuerpo de un "trimetron", los valores de los
límites de una pieza pueden ser fácilmente
detectados, así como su posición real. Este es un
dispositivo muy conveniente ya que los límites son
seleccionados electrónicamente, permitiendo al dispositivo
detectar las medidas que son aceptadas, y las piezas que no
cumplen, son rechazadas. 

Relevador de niveles líquidos.
Este dispositivo puede detectar niveles de líquidos usando
flotadores. 

Medidores sin-contacto

Sensores de proximidad. Estos sistemas
responden al cambio en distancias desde objetos y los cambios en
las líneas de fuerza magnética. Por esta
razón deben de usarse en objetos que sean susceptibles al
magnetismo

Interruptores fotoeléctricos (transmisores
y reflectores).
Interruptores fotoeléctricos
incluyen el tipo transmisor, en el que un rayo transmitido entre
dos interruptores fotoeléctricos es interrumpido, y el
tipo reflector, que usa el reflejo de las luces de los rayos. Los
interruptores fotoeléctricos son comúnmente usado
para piezas no ferrosas, y los de tipo reflector son muy
convenientes para distinguir diferencias entre colores. Pueden
también detectar algunas áreas por la diferencias
entre su color. 

Sensores de luces (transmisores y
reflectores).
Este tipo de sistemas detectores hacen uso
de un rayo de electrones. Los sensores de luces pueden ser
reflectores o de tipo transmisor. 

Sensores de fibras. Estos son sensores
que utilizan fibras ópticas. 

Sensores de áreas. La
mayoría de los sensores detectan solo interrupciones en
líneas, pero los sensores de áreas pueden detectar
aleatoriamente interrupciones en alguna
área. 

Sensores de posición. Son un tipo
de sensores que detectan la posición de la
pieza. 

Sensores de dimensión. Son
sensores que detectan si las dimensiones de la pieza o producto
son las correctas. 

Sensores de desplazamiento. Estos son
sensores que detectan deformaciones, grosor y niveles de
altura. 

Sensores de metales. Estos sensores
pueden detectar cuando los productos pasan o no pasan por un
lugar, también pueden detectar la presencia de metal
mezclado con material sobrante. 

Sensor de colores. Estos sensores pueden
detectar marcas de colores, o diferencias entre colores. A
diferencia de los interruptores fotoeléctricos estos no
necesariamente tienen que ser utilizados en piezas no
ferrosas. 

Sensores de vibración. Pueden
detectar cuando un articulo esta pasando, la posición de
áreas y cables dañados. 

Sensor de piezas dobles. Estos son
sensores que pueden detectar dos productos que son pasados al
mismo tiempo. 

Sensores de roscas. Son sensores que
pueden detectar maquinados de roscas
incompletas. 

Fluido de elementos. Estos dispositivos
detectan cambios en corrientes de aire ocasionados por la
colocación o desplazamiento de objetos, también
pueden detectar brocas rotas o dañadas. 

Medidores de presión, temperatura, corriente
eléctrica, vibración, número de ciclos,
conteo, y transmisión de información.

Detector de cambios de presión.
El uso de calibradores de presión o interruptores
sensitivos de presión, permite detectar la fuga de aceite
de algún manguera. 

Detector de cambios de temperatura. Los
cambios de temperatura pueden ser detectados por medio de
termómetros, termostatos, acoples térmicos, etc.
Estos sistemas pueden ser utilizados para detectar la temperatura
de una superficie, partes electrónicas y motores, para
lograr un mantenimiento adecuado de la maquinaria, y para todo
tipo de medición y control de temperatura en el ambiente
industrial. 

Detectores de fluctuaciones en la corriente
eléctrica.

Relevadores métricos son muy
convenientes por ser capaces de controlar las causas de los
defectos por medio de la detección de corrientes
eléctricas.

Premisas del
proyecto

En Venezuela somos 28 Millones de Habitantes y
según CONATEL el 71% de los venezolanos ha accedido hasta
ahora a una línea telefónica móvil, lo que
significa 20 millones de venezolanos tienen
celulares
.

(Fuente:
http://www.pcworld.com.ve/n121/articulos/telco.html)

Entonces:

Si el 75% de las personas que tienen celular mantienen
el cargador del celular conectado tendríamos:

20 x 106 x 75% = 15 x 106

En promedio son 15 Millones de personas mantienen el
cargador del celular conectado.

Suponiendo que el 75% de esas personas lo mantengan
conectado al mismo tiempo, se tiene:

15 x 106 x 75% = 11,25 Millones de
personas mantienen conectado al mismo tiempo el cargador del
celular sin carga.

El consumo promedio de los cargadores conectados con
celulares conectados es entre 350 y 700 mA, en promedio sin
celulares conectados el consumo es de aprox. 10% del consumo con
carga, es decir, entre 35 y 70 mA.

Luego se tomará como mejor condición
sólo 35 mA de consumo en vacío.

Los cargadores de celular en promedio trabajan con una
relación de transformación de 115/4 Volt por lo que
ahora conoceremos la energía consumida en kWh al mes, pero
considerando que no permanece conectado inactivo las 24 horas al
día, se promedia un total de 20 horas por día,
entonces será:

35 mA x 115/4 Volt x 20h/día x 30
Días = 603,75 kWh

Esta carga conocida como carga fantasma, que no es
aprovechable es en promedio 603,75 kWh al mes, lo que se
traduce en 7245 kWh/Año.

Luego se tiene que el consumo total de energía de
11, 25 Millones de personas al año, es: 8,156
GWh/Año
lo que representa una considerable cantidad de
energía desperdiciada al año.

ESQUEMA DE DISEÑO PROTOTIPO DEL DISPOSITIVO
AUTOMÁTICO DE DESCONEXIÓN DE CARGADORES
TELEFÓNICOS (DADCT):

Monografias.com

ESQUEMA ELÉCTRICO DEL DISPOSITIVO
AUTOMÁTICO DE DESCONEXIÓN DE CARGADORES
TELEFÓNICOS (DADCT):

Monografias.com

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

El Dispositivo Automático de Desconexión
de Cargadores Telefónico (DADCT) cumple la función
básica de desconectarse automáticamente de la red
abriendo el circuito por medio del Interruptor automático
controlado por el arreglo electrónico, el cual
envía una señal de apertura o cierre del mismo
luego de recibir una señal de corriente proveniente del
transformador de corriente.

De acuerdo a los rangos de consumo de corriente
conocidos, se configura el arreglo para que al recibir un consumo
de corriente de entre 35 y 70 mA, éste envía una
señal de apertura o cierre al Interruptor
automático.

El funcionamiento del DADCT se describe en la siguiente
tabla:

Señal de Corriente (mA)

Arreglo Electrónico

Interruptor Automático

0-70

0 Lógico

OFF "Abierto"

75 < I < 300

0 Lógico

OFF "Abierto"

350 < I < 700

1 Lógico

ON "Cerrado"

I > 710

0 Lógico

OFF "Abierto

COSTO DE CONSTRUCCIÓN

Monografias.com

Este es un dispositivo nuevo en el mercado dado que no
se encontraron reportes anteriores de su existencia, lo cual
motivó el desarrollo de esta idea innovadora.

Podrá posicionarse dentro del mercado de la
electrónica, siendo distribuido para su venta en las
tiendas de equipos electrónicos a nivel local, regional y
nacional; pudiendo utilizar la Internet también como canal
de distribución.

Cabe destacar, que esta idea no solo podría
expandirse en el mercado de la telefonía sino
también en aquellos equipos en los cuales el consumo de
energía eléctrica permanece constante sin la
utilización del mecanismo, como por ejemplo podría
adaptarse para computadoras, televisores entre otros.

 

 

Autor:

Brito, Maria de los Ángeles.

Martínez, Rubbernys

Enviado por:

Iván José Turmero Astros

Monografias.com

PROFESORA:

Ing. Scandra Mora.

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA

"Antonio José De Sucre"

VICE – RECTORADO PUERTO ORDAZ

DEPARTAMENTO DE INGENIERÌA INDUSTRIAL

CÀTEDRA: METODOS AVANZADOS DE CALIDAD.

CIUDAD GUAYANA, MARZO DEL 2008

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Categorias
Newsletter