Propuesta de mejora del proceso de manufactura de la capa special con el fin de reducir los desperdicios incurridos

Abstract

Proquinal CR, es una empresa dedica a la fabricación de telas vinílicas especializadas; para mercados como automotriz, línea marina, zapatería y marroquinería, vestuario y protección, institucionales y residenciales; desde 1958. En Costa Rica la compañía se establece en el año 2000, instalando una línea de producción de tres etapas. La etapa principal llamada generadora, es un proceso continuo que se abastece de insumos provenientes de diferentes departamentos, entre ellos el departamento de plastisoles y compuestos, encargado de realizar mezclas de resina (PVC), de plastificante y otros aditivos, que se encuentra en estado sólido o líquido, y se les denomina plastisoles. El departamento de plastisoles y compuestos dispone de un flujo de proceso con tres punto de control de calidad, en los cuales se evalúa las propiedades de viscosidad, densidad y otros. Estas propiedades definen el tratamiento posterior a la etapa de evaluación, si cumplen con los rangos de calidad continúan el proceso, de lo contrario se realiza un reproceso con el fin de cumplir la especificación deseada. En el año 2021 la producción presentó un reproceso cerca del 85% de los plastisoles, generando un sobrecosto de $184 540 anuales. Por consiguiente, el proyecto de graduación presenta la implementación de un control de proceso, específicamente para la Capa Special que representa el 10,82% de la producción 2022, basado en tres etapas importantes. En la primera etapa se realiza un análisis del proceso productivo a nivel de datos históricos y se determina el comportamiento estadístico de la producción como normal y su capacidad para generar productos dentro de especificación. Además, se identifican las variables físicas más influyentes sobre la viscosidad basados en experiencia industrial y en teoría de la química del polímero. En una segunda etapa se genera un diseño de experimentos de tipo factorial 5n, con un enfoque sobre las variables de manufactura determinadas como influyentes, lo que permitió visualizar de forma estadística y física la incidencia sobre la viscosidad del plastisol y como se relacionan entre sí. Además, definir que las variables cantidad de masa, altura del aspa y su interacción, son las de mayor repercusión sobre la variabilidad de la viscosidad. La validación del control de proceso consistió en intervenir las variables concluyentes del diseño de experimentos, en una producción industrial de la capa Special, esperando obtener una reducción del error entre la viscosidad real y la teórica y consecuentemente en los desperdicios asociados al reproceso. Los resultados establecieron una reducción del 38,31% de los desperdicios incurridos, equivalente a 70 697,27 USD anuales. En relación a lo antes expuesto, se establece una curva de optimización del modelo creando una herramienta que permite una mejora del proceso de manufactura de la capa Special, reduciendo los desperdicios incurridos y la posibilidad de extrapolación a los distintos plastisoles producidos por Proquinal Costa Rica.Proquinal CR, is a company dedicated to the manufacture of specialized vinyl fabrics; for markets such as automotive, marine line, shoe and leather goods, clothing and protection, institutional and residential; since 1958. In Costa Rica, the company was established in 2000, installing a three-stage production line. The main stage called generating, is a continuous process that is supplied with inputs from different departments, including the department of plastisol’s and compounds, responsible for making mixtures of resin (PVC), of plasticizer and other additives, which is found in solid or liquid state, and is called plastisoles. The plastisol’s and compounds department has a process flow with three quality control points, in which viscosity, density and other properties are evaluated. These properties define the treatment after the evaluation stage, if they meet the quality ranges continue the process, otherwise a reprocessing is carried out to meet the desired specification. In the year 2021 production presented a reprocessing of about 85% of the plastisoles, generating an over cost of $184,540 annually. Therefore, the graduation project presents the implementation of a process control, specifically for the Special Layer, which represents 10.82% of 2022, based on three major stages. In the first stage an analysis of the production process is carried out at the level of historical data and the statistical behavior of production as normal and its ability to generate products within specification is determined. In addition, the most influential physical variables on viscosity are identified based on industrial experience and the theory of polymer chemistry. In a second stage, a 5n factor experiment design is generated, with a focus on the manufacturing variables determined as influential, which enabled statistical and physical visualization of the impact on the viscosity of plastisol and how they relate to each other. In addition, define that the variables quantity of mass, height of the spindle and its interaction, are the ones that have the greatest impact on the variability of the viscosity. Process control validation consisted of intervening the concluding variables of the experimental design, in an industrial production of the Special layer, hoping to obtain a reduction in the error between the actual and the theoretical viscosity and consequently in the waste associated with the reprocessing. The results showed a 38.31% reduction in incurred waste, equivalent to $70,697.27 per annum. In relation to the above, a model optimization curve is established by creating a tool that allows an improvement in the manufacturing process of the Special layer, reducing the waste incurred and the possibility of extrapolation to the different plastisoles produced by Proquinal Costa Rica.