Diseo para la Manufactura

Diseo para la ManufacturaDesarrollo de un Calentador de Agua Hbrido.

Presentan:Aldo Ortz MejaMiguel Alejandro Gonzlez GarcaMiguel ngel Arredondo Ramrez

Justificacin:Actualmente el costo de los recursos energticos en Mxico contina en incremento. En el Estado de Mxico la gente se resigna a pagar ms por combustibles como el gas antes que considerar invertir en nuevas alternativas por motivo de poca informacin o por falta de facilidades econmicas. Con este dispositivo se pretende llegar a la gente con poder adquisitivo de rango medio, porque representan un excelente nicho de oportunidad si se promueve la necesidad de economizar en el consumo de gas.En particular, los precios del gas LP y del gas natural han aumentado

Fuente: SENER, http://www.sener.gob.mx/wb2/SenerNva/ibEsh (consultado el 31 de marzo de 2007)antecedentes

Mercado Objetivo/ Cliente: Poblacin del Estado de Mxico con viviendas de inters social.

Cliente Externo: Poblacin del Estado de Mxico con viviendas de inters social.

Posible Cliente Interno: Tcnicos y proveedores al servicio de este proyecto.

Distribucin Demogrfica: Viviendas de carcter social en el Estado de Mxico

Resultados de la encuestaEl 100% de los encuestados respondi tener calentador de agua:Gas ElctricoLeaSolarAl momento de Adquirir un calentador que es lo primero que toma en cuentaCon qu frecuencia recarga el gas para su calentadoren que gasta ms dinero, en el servicio de luz o en el servicio de gasConoce el funcionamiento de calentador solarEstara dispuesto (a) a probar un calentador solar de aguaQu factor le incomoda ms en la compra de un calentador solarQu caractersticas fsicas y de instalacin preferiras en el equipoQu esperaras en el servicio de instalacin del calentador solarLe interesara comprar un calentador de agua que tenga la opcin de combinar energa elctrica, solar y de gasRequerimientos del clienteTIPO DE REQUERIMIENTOREQUERIMIENTOFUNCIONALOBLIGATORIOAQUE CALIENTE EL AGUAFUNCIONALOBLIGATORIOBQUE SIEMPRE HAYA AGUA CALIENTEFUNCIONALDESEABLECQUE CALIENTE RAPIDO EL AGUAECONOMICOSDESEABLEDQUE SEA ECONIMIZADORECONOMICOSDESEABLEEQUE REDUZCA EL CONSUMO DE GASFUNCIONALDESEABLEFQUE SEA FACIL DE INSTALARCONSERVACIONDESEABLEGQUE NO REQUIERA MUCHO MANTENIMIENTO FUNCIONALDESEABLEHQUE SEA PRACTICORESTRICICONES ESPACIALESDESEABLEIQUE NO OCUPE MUCHO ESPACIOFUNCIONALOBLIGATORIOJQUE SEA SEGUROECONOMICOSDESEABLEKQUE SEA BARATOFUNCIONALOBLIGATORIOLQUE DURE MUCHOAPARIENCIADESEABLEMQUE NO SEA MUY PESADOAPARIENCIADESEABLENGRAN ALMACENAMIENTOCONSERVACIONDESEABLEOQUE SE PUEDA LIMPIAR FACILFUNCIONALOBLIGATORIOPQUE COMBINE 3 FORMAS DE ENERGIARequerimientos deseablesAQUE CALIENTE RAPIDO EL AGUABQUE SEA ECONIMIZADORCQUE REDUZCA EL CONSUMO DE GASDQUE SEA FACIL DE INSTALAREQUE NO REQUIERA MUCHO MANTENIMIENTO FQUE SEA PRACTICOGQUE NO OCUPE MUCHO ESPACIOHQUE SEA BARATOIQUE NO SEA MUY PESADOJGRAN ALMACENAMIENTOKQUE SE PUEDA LIMPIAR FACILPONDERACIN DE REQUERIMIENTOS DESEABLES.

ABCDEFGHIJK(+)Ir(%)A0+-+-+-+--+59.3%B-0-+-+++-++611%C++0+-+++-++814.8%D---0--++-++47.4%E++++0--++--611%F---++0+-+--47.4%G+---+-0-+++59.3%H-----++0+-+47.4%I++++----0+-59.3%J+---++-+-0+47.4%K----++--+-035.5%TOTAL54100%BENCHMARKING

IUSAALFA SOLARMODULO SOLARCAPTASOLAlfa solarCalentadores de baja presin alimentados por Tinaco.Presin mx. 0.70 kg/cm2. (9.8 psi), 1 kg/cm2 (14 psi)Tanque de acero inoxidableAislante 2 de poliuretano.Bastidor de aluminio.Colector solar de cristal de 3.2 mm.Temperaturas de salida50 70 C.Garanta de 10 aos.Capacidades 104 300 L.80 a 1500 lt.

iusaTanque con acabado porcenalizado (interior).nodo de sacrificio de 50 cm de longitud incorporado para mayor duracin del tanque.Acabado exterior en lmina de acero al carbn recubierta con pintura anticorrosiva horneada.Fibra de vidrio de 1Vlvula de drenado integrada.Vlvula dual (despresurizadora y alivio) integrada.Presin de trabajo: 294,2 kPa (3.0 kg/cm2).

Modulo solar10 aos de garanta por escrito en todos sus componentes.Tanque Axol 150 lts con capa porcelanizada hasta dos veces ms durable que los tanques similares, probado a 9 kg/cm2Tanque Axol 240 lts con recubrimiento interior epxico poliuretano polyester validado de acuerdo a lA norma ASTM C282, C614 y B916.Carcaza exterior con pintura horneada especial para intemperie.Conexiones que hacen ms fcil y segura la instalacin.Aislamiento de poliuretano de alta densidad con la menor prdida de calor del mercado.Base pintada al horno y con prueba de 500 horas de cmara salina. Slida, resistente y fcil de armar.Caja de lmina pintro con cubierta de policarbonato con proteccin a UV, resistente a impactos y granizo.Puerto auxiliar para instalacin de vlvula anticongelamientoREQUERIMIENTOIMPORTANCIA RELATIVAIUSAMODULO SOLARALFA SOLARCAPTASOLQUE CALIENTE EL AGUA#4434QUE SIEMPRE HAYA AGUA CALIENTE#3444QUE CALIENTE RAPIDO EL AGUA93223QUE SEA ECONIMIZADOR113334QUE REDUZCA EL CONSUMO DE GAS144434QUE SEA FACIL DE INSTALAR73223QUE NO REQUIERA MUCHO MANTENIMIENTO 113223QUE SEA PRACTICO73233QUE NO OCUPE MUCHO ESPACIO93223QUE SEA SEGURO#3334QUE SEA BARATO72222QUE DURE MUCHO#5533QUE NO SEA MUY PESADO93222GRAN ALMACENAMIENTO73455QUE SE PUEDA LIMPIAR FACIL54222QUE COMBINE TRES FORMAS DE ENERGIA PARA CALENTAR EL AGUA#0000BenchmarketingTRADUCCIN DE REQUERIMIENTOS:

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTETRADUCCIN DEL REQUERIMIENTO EN TRMINOS MESURABLESUNIDAD DE MEDICINQue caliente el aguaTemperatura de operacin CQue siempre haya agua calienteDimensin del contenedor de agua caliente (almacenamiento) disponible para tomar un bao.Rapidez con la que se intercambia el calor.Que conserve el agua caliente por ms tiempo sin necesidad de volverla a calentar.Velocidad de flujo del agua fra al intercambiador de calor. dm, litros.C/sdm/sQue sea economizadorMenor consumo de gas$Que reduzca el consumo de gas.Menor cantidad de gas destinado para calentar el aguaExcedente de dm(gas)/mesQue sea fcil de instalarTiempo necesario de capacitacinEscolaridad mnima necesariaPersonas necesarias para instalarloRiesgo de accidentes durante la instalacinPrecisin de los Movimientos corporalesUso de herramientas o instrumentos auxiliaresTiempo necesario para instalarPeso mximo del objeto a instalar.HorasGrado escolarNmero de personas% de probabilidadMetrosPiezasHorasKgQue no requiera de mucho mantenimientoFcil deteccin de fallasMnima cantidad de fallas posiblesFrecuencia mnima de inspeccin o limpieza del equipo.Piezas de repuesto fciles de conseguir.Mnimo costo en refacciones.Fallas/mes, fallas/ao#Inspecciones(mantenimiento)/ao$ costo de mantto/anualQue sea prcticoMnima cantidad de movimientos o pasos para calentar el agua.Poca o ninguna intervencin del usuario para accionar el funcionamiento del calentador en cada ciclo.# de etapas por ciclo.Cantidad de veces que interviene por recarga del contenedor de agua fra.Que sea BaratoPrecio$/UnidadQue no ocupe mucho espacioDimensiones del Tanque de AlmacenamientoDimensiones del Colector. mm2Que sea seguroLibre de CorrosinSin fugas de ningn tipo.Peso mximo del dispositivoPresin mxima de trabajokgKg/cm2Que dure mucho tiempoVida til Aos de garantaDiagrama QFDQFD: House of QualityProjecto: Calentador solarRevision:Date: CorrelacionesPositiva+NegativaSin CorrelacionRelacionesStrongModerate+Weak+Direccion de la mejorsMaximizar++Objetivo+Minimizar++++Columna # 12345678910111213141516DIRECCION DE L AMEJORACOMPARATIVA DE LOS COMPETIDORES Columna # Weight Chart IMPORTANCIA RELATIVAMAXIMA RELACIONREQUERIMIENTOS FUNCIONALESTemperatura de agua mnima y mxima Rapidez con la que se intercambia el calor.Menor consumo de gas Personas necesarias para instalarlo Tiempo necesario para instalarFrecuencia mnima de inspeccin o limpieza del equipo. Mnimo costo en refacciones Poca o ninguna intervencin del usuario para accionar el funcionamiento del calentador en cada cicloArea del colector solarSin corrosinAos de GarantiaPresin M,axiam de operacinCapacidad del tanqueNOSOTROSIUSAALFA SOLARMODULO SOLARCAPTASOL0

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FILA #REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE1||||9.3%9QUE CALIENTE RAPIDO EL AGUA332312|||||11.0%9QUE SEA ECONIMIZADOR444423|||||||14.8%9QUE REDUZCA EL CONSUMO DE GAS443434|||7.4%9QUE SEA FACIL DE INSTALAR322345|||||11.0%9QUE NO REQUIERA MUCHO MANTENIMIENTO 322356|||7.4%9QUE SEA PRACTICO323367||||9.3%9QUE NO OCUPE MUCHO ESPACIO322378|||7.4%3QUE SEA BARATO222289||||9.3%9QUE NO SEA MUY PESADO3222910|||7.4%9GRAN ALMACENAMIENTO34551011||5.5%3QUE SE PUEDA LIMPIAR FACIL432211129QUE DURE MUCHO535312OBJETIVO60 C15 min70%2 personas8 horas2 veces al ao$500Automatico2 m2recubrimiento exterior pinturaanticorrosiva10 aos3 kg/cm2200 litrosMAX RELACION9999999393939COMPARACION TECNICA DE LSO COMPETIDORESNOSOTROSIUSA4352444455554ALFA SOLAR4342442434425MODULO SOLAR4352444444545CAPTASOL43534434443255

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Template Revision: 0.9 Date: 4/23/2010Columna # 12345678910111213141516Christopher BattlesDISEO CONCEPTUAL

FUNCIN GLOBAL: DISEAR UN CALENTADOR DE AGUA RESIDENCIAL QUE COMBINE ENERGAS ALTERNATIVAS PARA REDUCIR EL CONSUMO DE GAS.

FUNCIONES SERVICIO:

A1: SUMINISTRAR AGUA FRAA2: SUMINISTRAR GAS/ENERGA PARA COMBUSTIN TRMICAA3: PASAR EL AGUA FRA A TRAVS DE LAS PARRILLAS DONDE SE QUEMA EL GASA4: TRANSFORMAR AGUA FRA EN AGUA CALIENTEB1: SUMINISTRAR AGUA FRAB2: CONECTAR EL CALENTADOR DE AGUA A LA TOMA DE ENERGA ELCTRICAB3: PASAR EL AGUA FRA A TRAVS DE LAS RESISTENCIAS TERMO ELCTRICAS.B4: TRANSFORMAR AGUA FRA EN AGUA CALIENTEE1: SUMINISTRAR AGUA FRAE2: PASAR EL AGUA FRA POR LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR SOLARE3: TRANSFORMAR AGUA FRA EN AGUA CALIENTE

CLASIFICACIN DE LAS FUNCIONES DE SERVICIO

FUNCION DE SERVICIOIMPORTANCIANATURALEZASUMINISTRAR AGUA FRACOMPLEMENTARIAUSOSUMINISTRAR ENERGA COMPLEMENTARIAUSOPASAR EL AGUA FRA A TRAVS DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALORCOMPLEMENTARIAESTIMATRANSFORMAR AGUA FRA EN AGUA CALIENTEGLOBALESTIMADEFINICIN DEL MODELO FUNCIONAL

Se emple el mtodo de anlisis funcional descendente.

DIAGRAMA FUNCIONAL, PRIMER NIVEL.

DIAGRAMA FUNCIONAL, SEGUNDO NIVEL.

GENERACIN DE CONCEPTOS.

Se utiliz el mtodo de BrainStorming, el cual consiste en:PRIMER TIEMPO:Deliberar con el nico objetivo de obtener una serie de ideas encaminadas a resolver el problema.Cada integrante del equipo escribi sus ideas en tarjetas, con el fin de resolver el problema de cmo calentar el agua sin emplear gas licuado.SEGUNDO TIEMPO:Determinar el valor de las ideas y realizarles mejorasSe reunieron las tarjetas y se analizaron las ideas propuestas en base a cuales podran realizarse.Matriz MorfologicaDespus de realizar la actividad de BrainStorming se anotaron las ideas ms significativas para la resolucin del problema, y se plasmaron en la siguiente matriz morfolgica;

FUNCINABCDEFCALENTAR AGUACalentador parablico SolarCalentador de tubos cermicos por energa solarBanco de resistencias con toma de corriente en el domicilioBanco de resistencias con toma de corriente a fotoceldasBanco de reactores electro magnticosConcepto de la caja negra u objeto obscuro.CONTROLAR TEMPERATURA DE AGUATermo resistenciasManmetroVariador de temperatura electrnico

EVALUACIN DE CONCEPTOSFACTIBILIDAD DEL CONCEPTO.En base a la experiencia de los integrantes del equipo se considera que el concepto es muy factible.

CONCEPTO DIGNO DE CONSIDERACIN:

Los conceptos del Calentador de tubos cermicos por energa solar y Banco de resistencias con toma de corriente en el domicilio para Calentar el agua son ideas que se podran implementar sin tener que hacer algn tipo de reingeniera, ya que estos elementos existen y han demostrado funcionar bien.El concepto de la termo Resistencia para el control del agua es algo que habra que considerarse, porque es un elemento que es econmico y funciona, pero es tambin un elemento que requiere mucho mantenimiento. Si se utiliza la termo resistencia es importante colocar en un punto de fcil acceso al usuario para su reemplazo.

EVALUACIN BASADA EN LA DISPONIBILIDAD TECNOLGICA:

La tecnologa para el concepto, ya existe y es una tecnologa que est madura, aunque cabe la posibilidad de que en unos aos surjan ms dispositivos que permitan mejorar el concepto propuesto. Por el momento la tecnologa que se requiere para el proyecto, es un poco fcil de conseguir, debido a que hay elementos especializados como los tubos cermicos que requieren de un cierto tipo de proveedores.Por otra parte los parmetros con los que trabaja la tecnologa a utilizar se encuentran en hojas de especificaciones de fbrica, o en internet.

Los posibles modos de falla se han identificado, por lo que se har mencin de estos en el certificado de garanta y en el manual de mantenimiento para el usuario.

Por ltimo se estima que durante el ciclo de vida del producto, surjan cambios en la tecnologa que impliquen una renovacin o actualizacin de algunos componentes, por lo que se da la posibilidad de que en el diseo final, todos los accesorios sean compatibles con la tendencia del avance tecnolgico.

EVALUACIN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE. (FILTRO PASA/NO PASA)

En base a los datos obtenidos por el rea de diseo y las especificaciones de los proveedores, se obtuvo la siguiente comparacin:

Verde: Cumple con los requisitos

Naranja: Se encuentra dentro del estndar de la competencia

Rojo: Se encuentra fuera del estndar y requiere mejorarse el diseoConclusin.En base a la informacin la tabla anterior y en la disponibilidad tecnolgica, se puede considerar que el proyecto cumplir con las expectativas del cliente.