Diseño de un puente grúa monorriel de 1 tonelada según norma de asociación de fabricantes de grúas de América para optimizar izaje de techos de buses en MODASA

Abstract

El presente trabajo de investigación se basa en el diseño de un puente grúa monorriel para optimizar el izaje de techos en la empresa Motores Diesel Andinos S.A., con la finalidad de subsanar el cuello de botella que afecta al área de fibra de vidrio, específicamente en la elaboración de desmolde manual de los techos de los buses. Este proceso realizado de manera manual representa una limitación en la eficiencia de producción. En respuesta a este problema se plantea el diseño de un puente grúa monorriel; que optimizará el proceso de desmolde, mejorando así la productividad y tiempos de trabajo. Con la implementación de este diseño, se espera optimizar el tiempo de operación del proceso en 65%, lo que resultará en un ahorro mensual de 10,548.00 USD debido al cumplimiento de los objetivos de producción. Además, se reducirá significativamente el riesgo de materializar accidentes a 0; estos beneficios impactarán significativamente en la eficiencia operativa y la rentabilidad de la compañía. Los elementos críticos del puente grúa serán analizados a través de la mecánica de materiales clásica, utilizando enfoques matemáticos. Los resultados obtenidos se verificarán de acuerdo con los estándares establecidos en la norma CMAA especificación 70 (Crane Manufacturers Association of America), lo que garantizará la confiabilidad y seguridad del diseño de componentes. Se realizará una simulación de los elementos críticos para contrastar los cálculos teóricos utilizando el método de cálculo por elementos finitos con el software SolidWorks. Finalmente se presentará un conjunto de planos que facilitarán el proceso constructivo y montaje del puente grúa monorriel.

The research project is based on the design of a monorail overhead crane to optimize the lifting of bus roofs at the company Motores Diesel Andinos S.A., with the purpose of resolving the bottleneck affecting the fiberglass area, specifically in the manual demolding of the bus roofs. This process, currently performed manually, presents a limitation in production efficiency. In response to this issue, the design of a monorail overhead crane is proposed, which will optimize the demolding process, thereby improving productivity and reducing work times. With the implementation of this design, the operation time of the process is expected to be optimized by 65%, resulting in a monthly savings of 10,548.00 USD due to the achievement of production targets. In addition, the risk of accidents is expected to be reduce to zero. These benefits will significantly impact the company’s operational efficiently and profitability. The critical elements of the overhead crane will be analyzed through classical mechanics of materials, using mathematical approaches, The results obtained will be verified according to the standards established in CMAA Specification 70 (Crane Manufacturers Association of America), ensuring the reliability and safety of the component design. A simulation of the critical elements will be carried out to contrast the theoretical calculations using the finite element analysis method with SolidWorks software. Finally, a set of drawings will be presented to facilitate the construction and assembly process of the monorail overhead crane.