Herramientas de bono:
Ideas tomadas luego de revisar las patentes, videos, el Brainstorming, el Brainwritting y las demás herramientas:
Como es un proyecto extenso, agrupamos las ideas sobresalientes de cada función. Para luego aplicar las herramientas de De Bono a cada función.
Mezcla:
Dispensar los materiales (agua y harina) con mangueras a un recipiente con capacidad de 15litros, para unirlos. Tomar en cuenta las proporciones (válvulas check y sistemas de control).
Mezclar la masa con unas paletas adecuadas para la cantidad a preparar:
Paletas helicoidales, paletas tipo gancho o continuas como un tornillo sin fin.
Girar las paletas con motor.
Recipiente estático o giratorio.
Temporizar el mezclado hasta tener una buena consistencia.
Una vez lograda la consistencia de la mezcla, vaciarla en la bandeja de transporte:
Voltear recipiente, recipiente con tapa inferior corrediza cada cierto tiempo, o con dos cilindros uno vertical y uno horizontal.
Computador cerebro, programado, que regule todo el proceso.
Transporte:
Aplastar la masa para facilitar su transporte.
Trasportar por unas bandas transportadoras.
Tener una inclinación al momento de entrar al horno.
Utilizar un polímero como recubrimiento de la banda transportadora para aumentar la adherencia de la masa y garantizar higiene.
Computador cerebro, programado, que regule todo el proceso.
Forma:
Molde móvil permanente que de la forma redondeada.
Rodillos que aplanen la masa.
Brazo robótico.
Computador cerebro, programado, que regule todo el proceso.
Cocción:
Precalentar la masa con un horno de convección.
Banda transportadora calentada por medio de resistencias
Medir el tiempo y la temperatura del precalentamiento con sistemas de control y software.
Introducir las arepas al horno en bandejas de 18 arepas a la vez, 2 columnas por 9 filas.
Sistemas de control sobre el horno para que las arepas no se quemen.
Computador cerebro, programado, que regule todo el proceso.
Herramientas de Bono:
PNI:
Mezcla.
P: Facilita el transporte, se puede controlar y lograr la proporción deseada. Se puede mezclar gran cantidad de masa. Es automático.
N: Puede llegar a ser muy ruidoso, costoso, se debe hacer mantenimiento. Si falla la programación no se hará la masa bien y se perderá.
Interesante: modo en que prepara la masa en proporciones definidas de agua y harina. La manera de giro del mezclador y la forma de sus alabes.
Transporte:
P: Si es un material fuerte, resistirá todo tipo de cargas. Se tiene un sistema tecnológico interconectado para lograr la el transporte de la masa automáticamente ahorrando tiempo. Aumenta la producción.
N: El peso de que se usen materiales fuertes, la dificultad de la construcción y desarrollo de este tipo de dispositivos.
I: Que no necesita una mano de obra haciendo el proceso de preparación de la arepa sino que es automático, que sirve las 24 horas. Y que se pueden hacer arepas en masa.
Forma:
P: Se puede controlar el volumen y el peso de la cantidad que se desea hacer. Se moldea la redondez automática y se cumplen las dimensiones requeridas.
N: Es un sistema limitado por la demanda. Posiblemente costoso.
I: Producción de arepas estándar todas iguales.
Cocción:
P: Evita que las arepas queden crudas, elimina microorganismos que mueren a ciertas temperaturas.
N: Que el sistema de control no funcione y se pierda la producción de arepas porque se quemen.
I: Que se aumente en gran cantidad la producción mensual del producto en comparación con el sistema actual.
PMO
Propósito: Automatizar todo el sistema de preparación y producción de arepas para una pequeña empresa.
Meta: Llegar a hacer 100 arepas por hora.
Objetivo: Aumentar la producción de arepas para mejorar esa línea de producción de alimentos, como una inversión para el crecimiento de la empresa familiar.
CYS:
Consecuencias de lo propuesto:
Inmediata: Que aumente la producción de arepas, que el sistema funcione bien, sea factible y realice el trabajo para el cual esta diseñado.
Corto plazo: Que no exista una suficiente demanda de arepas para la alta producción. Que el mantenimiento sea problemático y se descuide. Que la familia no entienda su función. Que no lo usen. Que se pierdan arepas. Que tenga alto rendimiento y sea rentable.
Mediano Plazo: Que se empiece a dañar las maquinas, que soporten el deterioro del día a día. Que no tengan un mantenimiento adecuado. O por otro lado que sea eficiente y genere su producción en masa. Que se pare la producción y la empresa pierda la posibilidad y el prestigio que tiene en esa cadena de alimentos de ventas de arepas.
Largo plazo: Evaluar que hacer con los dispositivos convertidos en chatarra. Estudiar la manera de mantener su uso dentro de la vanguardia tecnológica para que no sea obsoleto, es decir pensar en mejorar las versiones.
Matriz de decisiones:
Matriz de mezcla
Matriz de Forma
Matriz de Precalentamiento
Con las matrices de soluciones llegamos a las siguientes decisiones:
Utilizar paletas helicoidales, es decir varias paletas con un ángulo de torsion, ya que son posibles de fabricar, existen en el mercado, no poseen un costo excesivo y seria mas economico que fabricar una especie de tornillo infinito de gran tamaño.
Se mezclaría dentro de un recipiente estático con fondo removible. La decisión de utilizar el recipiente estático, aunque el recipiente giratorio obtuvo más puntos, es porque las aspas, si son bien diseñadas, son suficientes para mezclar bien los ingredientes, así ahorrariamos en costos de fabricacion.
Con un sistema de doble banda transportadora es más efectivo separar la masa cortada del exceso y llevarlo de vuelta al recipiente en un menor recorrido.
Para precalentar la masa se decidió utilizar un mini horno en el recorrido de la banda transportadora porque calentaria de manera más uniforme y con menos pérdida que la otra opcion.
No se realizó una matriz de solucion respecto al transporte de la masa ya que coincidimos en que debía utilizarse un sistema de bandas transportadoras para que el proceso fuera continuo aun cuando se precalentara la mezcla
El sistema de distribución de ingredientes o dispensador consta de dos mangueras ajustadas que van desde cada pico de botella hasta el recipiente del mezclador, ambas no son del mismo diámetro ésto es para lograr la proporción deseada de 60 - 40 y tienen valvulas de restriccion para controlar el tiempo de descarga. Despues de unas pruebas sencillas, dejando caer los ingredientes con diversos diámetros de mangueras en un mismo tiempo, pudimos obtener que el diámetro de la manguera de la harina debe ser 2/3 el diámetro de la manguera del agua
El mezclador es un sistema de dos álabes, uno superior y uno inferior, diseñados para que mezclen aproximadamente unos 15 litros de masa en un recipiente estático a una velocidad no muy alta ni muy baja. El superior se encarga de empujar la mezcla al fondo del recipiente y el inferior de desplazarla hacia arriba creando una especie de ola, mezclando y amasando al mismo tiempo. El tiempo que tarda en amasar a una velocidad media es de unos 6 a 10 minutos.
La base del recipiente se desplaza de manera automatica logrando asi que la masa caiga a una banda transportadora para dar inicio al proceso de darle la forma. La mezcla pasa por 2 rodillos que le dan el espesor necesitado, luego es cortada por un sistema de molde giratorio (mostrado en detalle en el boceto inferior) formando dos modelos de arepas crudas. El molde es de materiasl flexible y su vinculo con la barra le permite estar siempre paralelo al plano de la banda.
Luego de ser cortada la masa la masa pasa por el proceso de "transporte inverso". Como se muestra en el boceto superior, la masa sigue el recorrido de la banda transportadora llevandola de cabeza. hay una segunda banda en la parte inferior, la separacion entre ambas es ligeramente mayor al espesor de la masa. Como la masa fue cortada con un molde, el pedazo separado caera a la banda inferior por gravedad mientras que la masa restante sigue el recorrido de la banda superior llevandola de vuelta al mezclador para ser "remezclado". Este proceso es posible gracias a la cohesion que existe entre la banda y la masa, ademas a un centimetro de los laterales de la banda se puede colocar un pequño "gancho" cada cierta distancia que ayuda a sostener el exceso de masa cuando esté volteada.
A continuacion la masa ya moldeada se dispone a su precalentamiento, esta entra a un mini horno con una temperatura fija de 40°. Al final del recorrido hay unas plataformas que suben la masa hasta la entrada del horno, arrojandolas dentro para terminar de cocinarlas.
Calculos pequeños:
Para cumplir el requisito de precalentar por 3 minutos hemos pensado en un horno de longitud de 1m , esto quiere decir que la velocidad de la banda es de 0.33 metros por minuto.
Con esta velocidad, suponiendo que el recorrido total de la masa sea de unos 4 o 5 metros, se tardaria de 12 a 15 minutos en llevar la masa al horno.
Si suponemos que el mezclador no llena los 15 litros sino un poco menos y ademas quitamos el exceso de masa, tenemos unos 10 litros de masa efectiva o unas 20 arepas por cada carga de masa en el mezclador, lo cual es el límite de espacio en el horno.
Si cada carga de masa sale cada 10 minutos entonces en un proceso continuo tendremos unas 120 arepas en una hora, lo cual es 20 arepas mas de lo que nos piden. Para poder cubrir mas exactamente la cuota se puede, disminuir la velocidad o el volumen de masa mezclado en el recipiente, o disminuir la velocidad del rotor mezclador y asi aumentar el tiempo que hay entre cada carga de masa, asi tambien aumentaría el tiempo que las arepas esten en el horno.
FOTOS DE PROTOTIPO PROPUESTO.
Envase para mezclar estático.
Envase para mezclar estático.
Alabe inferior del mezclador.
Alabe superior de mezclador
Motor.
Ensamblaje
Decidimos hacer este prototipo, ya que vimos crítico como resolveríamos el problema del mezclado de la masa. Lo hicimos sin usar escalas, y las dificultades fueron las vibraciones generadas por el eje de transmisión de potencia hacia las hélices de las paletas. Por ensayo y error logramos un balanceo aceptable y conseguimos la manera adecuada de lograr nuestro objetivo.
En general, además de este problema crítico, podríamos tomar en cuenta como funciones críticas, la necesidad que tenemos para hacer la forma de la arepa con esas medidas específicas, y también la solución al problema de precalentamiento de la masa. Bajo nuestras consideraciones esas serían las situaciones más críticas planteadas en esta asignación.
Dentro de la factibilidad de nuestro prototipo, sus mayores costos los tiene en el motor, pero se debe hacer una evaluación de proyectos y de costos para ver que en realidad sea factible, en principios pareciera cumplir con las expectativas y las condiciones, pero sin embargo como aspecto negativo se puede tomar en cuenta la limitante del dispositivo para su producción en masa.
