Proyecto de Práctica

Establecimiento de la Necesidad

Necesidad: Se aprecia que en la calle existe mucha basura tirada por la falta de contenedores y porque los desechos sobrepasan la capacidad de los existentes. Esto sumado a la baja frecuencia con la que los contenedores son vaciados hace que la acumulación de basura sea demasiado grande. Es por esto que se necesita un dispositivo que sea capaz de mejorar la capacidad de los contenedores y solucionar dicha situación.

 

Lista de Especificaciones

Funciones

• Aspectos generales del producto fabricado de forma, función y desempeño 
• Peso máximo: 5000 Kg 
• Dimensiones máximas: 16 m² 
• Potencia consumida: 40 HP – 29.8 kW 
• Autonomía de operación: 7 días 
• Tipo de alimentación: Energía eléctrica trifásica de 60 Hz 

 Condiciones de ambiente y entorno

• Temperatura: 10 – 37 ° C
• Humedad: 80%
• Higiene y atmósfera: Condiciones urbanas. Contaminación citadina. Exposición constante a deshechos.
• Vibraciones: posibles movimientos sísmicos leves.
• Tipo de trabajo: alta tasa de contaminación.
• Espacio físico y entorno: Entorno citadino, zonas populares, alta tasa de tráfico.

 Usuario

• Tipo de usuario esperado: Cualquier ser humano cuya estatura supere 120 cm.
• Definición de interfaces hombre - máquina: Los usuarios no deben intervenir en la operación directa del equipo.
• Consideraciones de ergonomía: El dispositivo debe aceptar con facilidad basura de tamaño medio (10 litros), no debe ser necesario el empuje para el ingreso (únicamente levantar hasta cierta altura). El mantenimiento y retiro de barriles debe ser sencillo y no debe ser necesario el esfuerzo de extracción de estos.  

Interfaces

• Interfaces con otros equipos: Entrada y salida de barriles con basura comprimida.
• Instalación: Empotrado al piso (acera o asfalto).

Vida de servicio

• Vida del producto: 10 años.
• Modo de uso: Disponible las 24 horas de día.
• Intensidad: 5 paquetes por minuto.

Mantenimiento

• Mantenimiento periódico
• Reparación en el lugar de instalación.
• Fácil acceso a los ductos para su limpieza.

Costo del producto

• Expectativa: 150000 Bfs

Transporte

• Costo del transporte: 5000 Bfs
• Requerimientos especiales: Tamaño y peso.

Tiraje

• Unidades iníciales: 10

Medios de fabricación y procesos

• Debe ser fabricado con medios existentes.
• Los elementos motorizados pueden ser subcontratados.

Plazos de entrega

• Necesidad del Cliente: 6 meses.
• Margen de tolerancia: 1 mes.

Normativa y aspectos legales

• Cumplimiento de las siguientes normas: Ley Orgánica del Medio Ambiente, ANSI Z245.2, LOPSYMAT.

Documentación

• Documentos esperados: Planos de piezas, planos de ensamblaje, planos de instalación, manuales de usuario, manuales de mantenimiento, hoja de especificaciones técnicas, detalle gastos, garantías de equipos.

 Venta, uso y retirada

• Impacto ambiental: emisiones, consumo eléctrico final, fugas de contaminantes.
• Porcentaje de piezas reciclables: 35 %
• Procesamiento de equipos peligrosos: debe procesar equipos médicos, restos de animales, ácidos de uso domestico.

Análisis Funcional

Diagrama de Caja Negra

Árbol de Funciones

Flujograma

Búsqueda de Información
Productos ya Existentes

                                                                       Modelo 20M Enviro-Pak^® 

Este es un dispositivo diseñado para compactar desechos en espacios de operación reducidos como lo es una plataforma petrolera.

                                                                         Horizontal Balers – Closed

Este dispositivo es utilizado para compactar materiales reciclables y ayuda con la productividad de las plantas ya que puede ser alimentada de diversas maneras. 
 

                                                                                     Tri-pak SPH-X

 Este dispositivo es un equipo ligero para procesar y almacenar desechos sólidos.                                         
            
                                                        

                                                                                    Y81T-315

Este dispositivo es usado en la industria para presionar desechos metálicos y convertirlos en formas más manejables para ser fundidos (cilindros, octágonos y cubos).

Patentes 

•  Patente N: WO 2010/141797 

El fin de este producto es ahorrar espacio en un avión, al incluir un compactador de basura y una cámara de almacenamiento. Ambas partes se adaptan fácilmente a las disposición espacial de un avión. Esto resulta útil para nuestro proyecto ya que queremos un dispositivo que tenga la capacidad de almacenar mucha basura en un espacio reducido. 

•  Patente N: US 1137469A

Este dispositivo es un sistema rotatoria para manejar basura. Considerando nuestra necesidad nos resultaría útil un disposivo que recoja la basura transportada por un bajante, para luego ser depositada en un contenedor.

• Patente N: US2011/0315606A1

Esta maquina esta pensada para separar la basura dependiendo de su peso y además separar los elementos sólidos de los líquidos. La idea nos resulta atractiva ya que nos parece conveniente tratar la basura de acuerdo a sus propiedades.

• Patente N:US2012/012015A1 

Esta patente presenta una serie de compactadores de basura que pueden ser usados por una persona puesto que estan provistos de un mango. Si consideramos que la forma de dicho dispositivo es útil y añadiendole un brazo mecánico nos podría ser útil en nuestro diseño.

 

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Brainstorming

Brainwriting

 

Generación de Ideas

Actividad realizada en clase:

Empatía

                Yo soy una bolsa de Doritos que hicieron en una empresa llamada Pepsico y aun siendo joven me llenaron con unas tostadas de maíz con mucho queso, luego me metieron en una caja de cartón con todos mis hermanos. Durante el tiempo que estuve con ellos fui tan feliz, lleno de aire y maíz. Hasta que un día me sacaron de mi caja en una zona popular y consumieron todo lo que contenía para luego meterme en una bolsa de supermercado junto con unas botellas de Pepsi. Luego me llevaron a un contenedor de basura, en el cual no cabía ni un cabello. Por culpa de esta sobrepoblación caí junto a mis compañeras botellas al piso y estuve allí durante lo que pareció una eternidad, siendo pateado, pisoteado y hasta atacado por un perro. ¡Que no hubiera hecho yo porque todos hubiéramos cabido en el contenedor y así hubiera podido descansar en paz!

Analogía Forzada

Formulación de preguntas. 4 Por que

1 1 ¿Por qué la basura representa un problema en las ciudades?

Porque la basura cuando se acumula en las calles atrae enfermedades en la población y produce un mal olor además de atraer la presencia de insectos y roedores.

2.2 ¿Por qué se acumula la basura en la calles?

Porque la capacidad de recolección en del sistema de aseo urbano no puede aumentar su frecuencia de recolección. Y la cantidad de basura emitida por las ciudades sobrepasa la capacidad de los contenedores.

3.3 ¿Por qué es sobrepasada la capacidad de los contenedores?

Porque el volumen de desechos que genera cada individuo es elevado. Y sobre todo en las zonas sobre  pobladas donde no existe la posibilidad de instalar mas contenedores por la falta de espacio.

4.4¿Por qué es elevado el volumen de basura que se genera?

Porque la basura contiene mucho aire y liquido, además de encontrarse en formas con poco aprovechamiento del espacio. 

Conclusión: Al extraer el aire y líquidos de la basura y modificando su forma física para un mejor uso del espacio, reduciremos el volumen que ocupa la basura por lo tanto obtendremos mayor capacidad de almacenamiento.

TRIZ

• Principio 6: Universalidad

Nos podemos basar en este principio en el sentido que un solo dispositivo que no tenga muchas dimensiones, sea capaz de realizar las funciones principales de compactar, triturar, separar líquidos y almacenar los desperdicios para luego ser trasladados.

• Principio 18: Vibración Mecánica

El caso se indica en pensar que el dispositivo vibre para mejorar su funcionalidad. En nuestro caso se podría pensar en que el dispositivo vibre al momento que se está cortando la basura, y de esta forma poder separar los líquidos retenidos en ellos.

• Principio 34: Descarte y recuperación

Se podría pensar en que los contenedores de basura al momento de llenar su volumen con la basura compactada, sean automáticamente cambiados por otros vacíos.

• Principio 30: Membrana Flexible

Este principio nos generó una idea bastante positiva en que el contenedor donde se esté almacenando la basura compactada tenga sus paredes hechas de un material flexible y no uno rígido. De esta manera, al momento que el contenedor se vaya llenando, las paredes pueden ir aumentando el volumen del contenedor y así hacer que tenga más espacio y tarde más en llenarlos.

Evaluación de Ideas

PNI

Idea 1: Contenedor subterráneo

Positivo:

• No afecta el espacio público
• Más fácil para controlar olores
• Más espacio para almacenar basura que un dispositivo externo.
• Más difícil para que hayan accidentes con los usuarios

Negativo:

• Difícil acceso para el mantenimiento y su limpieza
• Su construcción resultaría complicada y costosa
• Resulta más difícil para trasladar la basura almacenada

Interesante:

• La poca pérdida de espacio público 
• Control de olores

 

Idea 2: Rodillos trituradores

Positivo:

• Reduce el tamaño de los desperdicios rápidamente
• Ayuda a que la basura se compacte más eficientemente
• Ayuda a que se aproveche mejor el espacio de almacenamiento de basura

Negativo:

• Necesitaría mucho espacio para su colocación
• Tendría mucho peso
• Necesita mantenimiento constante

Interesante:

• Su forma de trabajo puede ayudar por la velocidad para compactar

Idea 3: Sistema de cuchillos, cortadora

Positivo:

• Lleva la basura a desperdicios de menor tamaño y mejor manejo
• Puede tener bastante rapidez
• Aprovechamiento del espacio de almacenaje

Negativo:

• Algún desperfecto podría significar un riesgo para los usuarios
• Necesita un mecanismo avanzado para funcionar

Interesante:

• El sistema para cortar los desperdicios podría ser utilizado con alguna otra herramienta

 

Idea 4: Banda transportadora

Positivo:

• Transporta la basura rápidamente
• No deja malos olores en el sitio donde se deposite la basura
• Puede funcionar silenciosamente

Negativo:

• Necesita de mucho espacio para trabajar
• Necesita bastante mantenimiento
• Requiere de un sistema con muchas piezas y muy elaborado

Interesante:

• La forma efectiva de transportar la basura de un lugar a otro sin ningún esfuerzo humano

PMO

El objetivo que se tiene es reducir la basura en las calles. Para esto, se deben incrementar los pipotes de basura existentes y crear un sistema para que se llenen más lentamente. El objetivo de esto es que se reduzca el espacio que la basura ocupa para que se pueda depositar más en estos sistemas y no botarlas en las calles. Sin embargo, también se puede tener como objetivo ayudar a reciclar para ayudar al medio ambiente, y pudiera ser que de alguna manera se aprovechen estos desechos para algo productivo.

CYS

Idea 1: Contenedor Subterráneo

Consecuencias Inmediatas: Se verá mucho menos la basura por las calles

Consecuencias a Corto Plazo (1 a 5 años): Será un problema realizar el mantenimiento seguido para limpiar estos contenedores

Consecuencias a Mediano Plazo (5 a 25 años): Por el poco mantenimiento realizado por lo complejo del asunto, se fueron abandonando y la basura se ha ido quedando depositada en el fondo

Consecuencias a Largo Plaza (25 años en adelante): Con toda la basura depositada y sin haber sido removida, causó un efecto mucho mayor en enfermedades a las personas

Idea 2: Trituradora de rodillos con puntas filosas

Consecuencias Inmediatas: Existe menos basura en las calles porque los pipotes tienen más capacidad al triturarla

Consecuencias a Corto y Mediano Plazo (1 a 25 años): Se generan nuevos trabajos para los profesionales para realizar el mantenimiento a todas las unidades

Consecuencias a Largo Plaza (25 años en adelante): Si a estos equipos no se les realizó el debido cuidado y no se fueron mejorando con el paso del tiempo, quedarán en desuso y habrá sido una ganancia de más desechos para el medio ambiente

Idea 3: Compactador de basura con pistón

Consecuencias Inmediatas: La basura en las calles se ha reducido porque hay más espacio para depositarla

Consecuencias a Corto Plazo (1 a 5 años): Aumentarán los costos de tratado de basura por el mantenimiento que estos dispositivos necesitan

Consecuencias a Mediano Plazo (5 a 25 años): Estos sistemas se pueden ir mejorando para aumentar la eficiencia de los mismos con las nuevas tecnologías

Consecuencias a Largo Plaza (25 años en adelante): Pudiera ser un logro bastante importante en la reducción de la basura en las calles por ser un sistema que no es tan complicado y tener varios aspectos positivos

6 Sombreros para pensar

Compactador de basura de pequeñas dimensiones con un pistón y paredes flexibles para mayor almacenamiento

Rojo: Es una buena idea, me parece que sería un éxito y diéramos un nuevo paso para disminuir la basura que tanto nos molesta

Blanco: Pero se debe tener mucho cuidado con las normas de seguridad y la resistencia que tenga para no causar daños

Negro: Un pistón tiene muchas posibilidades de fallar y además si el contenedor tiene paredes flexibles se puede romper en cualquier momento y causar desastres

Verde: El pistón puede estar en una primera etapa para comprimir la basura donde se tenga un buen refuerzo para evitar fallas, y en una segunda etapa para almacenar la basura para luego transportarla se pondrían estas paredes

Amarillo: Esto ahorraría muchos costos en transporte de basura ya que se necesitarían menos viajes de los camiones, y además sería de total ayuda para el ambiente porque la gente vería estos dispositivos muy tecnológicos con buenos ojos y con ganas de usarlos

Blanco: Se deben evaluar muy bien todos los costos para la elaboración e instalación, y verificar los sistemas de seguridad para que no hayan fallas que puedan afectar a los usuarios

Azul: Manos a la obra, empecemos con todos los estudios

Decisiones
Opción 1: Contenedor Subterráneo
Opción 2: Compactador de Basura con Pistón
Opción 3: Sistema con Pistón y Paredes Flexibles
Opción 4: Trituradora con Rodillos con Puntas Filosas

De este ejercicio podemos concluir que las dos mejores opciones son la de el sistema de conpactación con pistón con paredes rigidas normales o flexibles. Para tomar una desición final se podría discutir con el cliente puesto que ambas son muy buenas opciones.

Fin de Concepto

Diagrama de Gantt

En este diagrama podemos confirmar que el proyecto estará listo en 4 meses, dos meses antes del límite exigido por el cliente.