Francisco Javier Cruz Carvajal (1)

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Rediseño de máquina colaminadora para la fabricación de papel 
corrugado. 
 
 
 
Autores: 
Cruz Carvajal Francisco Javier (20181375034) 
Silva Gómez Ulises Herlein (20171375022) 
 
 
 
 
Proyecto de grado para optar por el título de Ingeniero Mecánico. 
Tutor: 
Ing. Oswaldo Pastrán Beltrán. 
 
 
 
Universidad Distrital Francisco José de Caldas 
Facultad Tecnológica 
Ingeniería Mecánica 
Bogotá D.C 
2020 
 
 
2 
 
Contenido 
Resumen ............................................................................................................ 6 
Abstract ............................................................................................................. 7 
Introducción ...................................................................................................... 8 
1. Planteamiento del problema ........................................................................ 9 
2. Justificación ................................................................................................ 10 
3. Objetivos...................................................................................................... 11 
3.1 Objetivo General .................................................................................... 11 
3.2 Objetivos específicos............................................................................ 11 
4. Estado del arte ............................................................................................ 12 
4.1 Contexto histórico ................................................................................. 12 
4.2 Metodología de diseño ............................................................................. 16 
5. Marco Teórico ............................................................................................. 17 
5.1 Máquina colaminadora .......................................................................... 18 
5.1.1 Máquinas colaminadoras. .............................................................. 18 
5.1.1.1 Laminadora de papel Folian Castor 530SF. ............................... 19 
5.1.1.2 Laminadora de papel GRASSI COMPACT S. ............................ 20 
5.1.1.3 Laminadora de papel Orionjet. ................................................... 20 
5.1.1.4 Laminadora LAMILAM 1600. ...................................................... 21 
5.1.1.5 Laminadora GBC Catena. .......................................................... 21 
5.2 Laminación ................................................ ¡Error! Marcador no definido. 
5.2.1 Laminación en frío. ............................. ¡Error! Marcador no definido. 
5.2.2 Laminación en caliente. ...................... ¡Error! Marcador no definido. 
5.3 Colaminación ............................................. ¡Error! Marcador no definido. 
5.4 Láminas de papel corrugado. .................... ¡Error! Marcador no definido. 
6. Despliegue de la Función de Calidad QFD ............................................... 23 
7. Metodología ................................................................................................. 25 
7.1 Fase de Documentación.......................................................................... 25 
7.1.1 Estado actual. ................................................................................... 25 
7.1.2 Parámetros de funcionamiento colaminadora. .................................. 28 
7.2 Fase de Diseño. ...................................................................................... 28 
7.2.1 Diseño Conceptual............................................................................ 28 
7.2.1.1 Análisis funcional. .................................................................... 29 
7.2.1.1.1 Modelo de caja negra. ............................................................. 29 
7.2.1.1.2 Modelo de caja gris. ................................................................ 30 
7.2.1.2 Técnicas de creatividad. ............................................................. 31 
3 
 
7.2.1.3 Generación de conceptos. .......................................................... 31 
7.2.1.4 Evaluación de conceptos. ........................................................... 32 
7.2.1.5 Elección del Concepto Global Dominante. ................................ 32 
7.2.1.5.1 Aplicación de juicios de factibilidad. ........................................ 33 
7.2.1.5.2 Revisión de la Tecnología necesaria. ...................................... 33 
7.2.1.5.3 Matriz de revisión de cumplimiento de funciones. ................... 34 
7.2.1.5.4 Matriz de decisión. .................................................................. 34 
7.3 Generación de conceptos para el rediseño ........................................ 35 
7.3.1 Generación de Conceptos para el sistema de Distribución de 
pegamento. ............................................................................................... 35 
7.3.1.1 Concepto 1. ............................................................................... 36 
7.3.1.2 Concepto 2. ............................................................................... 36 
7.3.1.3 Concepto 3. ............................................................................... 36 
7.3.2.1 Dispositivos de seguridad de cortina óptica. ............................ 38 
7.3.2.2 Aparta cuerpos y aparta manos. ................................................ 38 
7.3.2.3 Resguardos y barreras de seguridad. ........................................ 39 
7.3.2.4 Control Bimanual ......................................................................... 40 
7.3.3 Generación de Conceptos para el sistema de alimentación. ......... 40 
7.3.3.1 Ventosas de vacío. ....................................................................... 40 
7.3.3.2 Alimentación manual. .................................................................. 41 
7.3.3.3 Rodillos de tracción. .................................................................... 41 
7.3.4 Generación de Conceptos para el sistema Alineación y seguimiento 
Lámina de papel corrugado. ....................................................................... 42 
7.3.5 Generación de Conceptos para el sistema de Almacenamiento. .. 45 
7.3.5.1 Almacenamiento con placa resortada. ...................................... 45 
7.3.5.2 Almacenamiento con placa cilindros neumáticos. ................... 46 
7.3.6 Generación de Conceptos para el sistema de control. ................... 46 
7.3.6.1 PLC’s. ............................................................................................ 46 
7.3.6.2 Arduino. ........................................................................................ 46 
7.3.6.3 Sensor. .......................................................................................... 47 
7.4 Evaluación de conceptos para el rediseño. ........................................ 48 
7.4.1 Evaluación de conceptos para el sistema de pegamento. .......... 48 
7.4.1.1 Matriz juicio de factibilidad sistema de pegamento. ................. 48 
7.4.1.2 Matriz de revisión tecnología necesaria sistema de pegamento.
 ................................................................................................................... 49 
7.4.1.3 Matriz de cumplimiento de funciones sistema de pegamento. 50 
4 
 
7.4.1.4 Matriz de decisión Sistema Distribución pegamento. .............. 51 
7.4.2 Evaluación de conceptos para el sistema de seguridad. ............... 52 
7.4.3 Evaluación de conceptos para el Sistema de alimentación. .......... 53 
7.4.3.1 Matriz de Factibilidad Sistema Alimentación. ........................ 54 
7.4.3.2 Matriz de revisión tecnología Sistema Alimentación. ........... 54 
7.4.3.3 Matriz Cumplimiento de Funciones Sistema Alimentación. . 55 
7.4.3.4 Matriz de decisión sistema Alimentación papel liso y 
corrugado. ............................................................................................
55 
7.4.5 Evaluación de Conceptos para el sistema de Almacenamiento. 59 
7.4.5.1 Matriz de Factibilidad sistema de Almacenamiento. ............. 59 
7.4.5.2 Matriz de revisión tecnología sistema de Almacenamiento. 60 
7.4.5.3 Matriz Cumplimiento de Funciones sistema de 
Almacenamiento. ................................................................................. 60 
7.4.5.4 Matriz de decisión sistema de Almacenamiento. .................. 61 
7.4.6 Evaluación de Conceptos para el sistema de control. ................ 63 
7.4.6.1 Matriz de Factibilidad sistema de control. ............................. 64 
7.4.6.2 Matriz de revisión tecnología sistema de control. ................. 64 
7.4.6.3 Matriz Cumplimiento de Funciones sistema de control. ...... 65 
7.4.6.4 Matriz de decisión sistema Control. ....................................... 65 
7.5 Diseño detallado para el rediseño ....................................................... 67 
7.5.1 Metodología para la realización del diseño detallado. .................... 67 
7.5.2. Generación del diseño. ..................................................................... 67 
7.5.2.1 Arquitectura del producto. .......................................................... 68 
7.5.2.2 Generación detallada de los sistemas. .................................. 68 
7.5.2.2.1 Diseño detallado para el sistema de pegamento. .............................. 68 
7.5.2.2.2 Diseño detallado para el sistema de Alimentación papel liso y 
corrugado. ................................................................................................................. 74 
7.5.2.2.3 Diseño detallado para el sistema de Almacenamiento. ..................... 78 
7.5.2.2.4 Diseño detallado para el sistema de Control. ..................................... 80 
7.5.2.2.5 Diseño detallado para el sistema Alineación ....................................... 81 
7.5.2.3 Evaluación del diseño detallado. ............................................ 82 
7.5.2.3.1 Matriz de decisión para la ensamblabilidad sistema de pegamento.
 .................................................................................................................................... 83 
7.5.2.3.2 Matriz de decisión para la ensamblabilidad sistema de Alimentación 
de papel liso y corrugado. ....................................................................................... 85 
7.5.2.3.3 Matriz de decisión para la ensamblabilidad sistema de 
Almacenamiento de papel. ..................................................................................... 86 
5 
 
7.5.2.3.4 Matriz de decisión para la ensamblabilidad sistema de Alineación de 
papel. .......................................................................................................................... 87 
7.5.2.4 Tablas de costo fabricación y ensamble rediseño máquina 
colaminadora. ....................................................................................... 88 
7.5.2.4.1 Tabla de costos elementos mecánicos, eléctricos, control para el 
rediseño colaminadora. ........................................................................................... 88 
7.5.2.4.2 Tabla de costos Tornillería y elementos de sujeción rediseño 
colaminadora. ........................................................................................................... 89 
7.5.2.4.3 Tabla de costo procesos rediseño colaminadora. .............................. 89 
7.5.2.4.4 Tabla de costo recurso humano técnico ensamble rediseño 
colaminadora. ........................................................................................................... 90 
7.5.2.4.5 Tabla de Costo Total rediseño colaminadora...................................... 90 
8. Resultados. .................................................................................................. 92 
9. Conclusiones. ............................................................................................. 94 
10 Bibliografía. ................................................................................................ 96 
11 Índice de Tablas. ........................................................................................ 99 
12 Índice de Ilustraciones. ........................................................................... 101 
13 Anexos. ..................................................................................................... 103 
 
 
 
 
6 
 
Resumen 
En las pequeñas y medianas empresas se ha evidenciado la necesidad de 
mejorar sus índices de productividad. (2018, Quintero), la cual se puede suplir a 
través de: la optimización de recursos humanos, el incremento de la velocidad 
en el proceso productivo y por último, la estabilidad o la constante de la calidad 
en relación con las expectativas del cliente. El primer elemento anteriormente 
denominado, permite la reducción de costos directos de producción, el segundo, 
aumenta la eficiencia de la máquina, el tercero, fomenta la competitividad de la 
empresa en el mercado nacional. Es entonces, en el aspecto de innovación en 
donde las PYMES presentan mayores falencias, en específico, innovación de 
maquinaria. 
Teniendo esto como base, se mostrará cómo por medio de un proceso de 
rediseño, que podría categorizarse como innovación de maquinaria, se garantiza 
la reducción del personal operativo de cuatro a dos personas, se incrementa la 
velocidad al reajustar el control bimanual y el lineamiento de calidad en el 
producto final inmerso en el marco del modelo QFD (Quality Function 
Deployment), Despliegue de la función de calidad. Además, se solucionarán 
varios problemas subyacentes previo diagnóstico: modelo de seguridad 
insuficiente de la colaminadora debido a un resguardo al vacío delantero, 
generación inapropiada de residuos y ergonomía inestable. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
Abstract 
 
 
The need to improve their productivity indexes has been evidenced in small and 
medium enterprises. (2018, Quintero), which can be supplied through the 
optimization of human resources, the increase in speed in the production process 
and finally, the stability or the constant of quality in relation to customer 
expectations. The first element indicated above, allows the reduction of direct 
production costs, the second, increases the efficiency of the machine, the third, 
promotes the competitiveness of the company in the national market. It is then, 
in the aspect of innovation where the SMES have greater shortcomings, 
specifically, machinery innovation. 
Taking this as a basis, will be shown how through a redesign process, which 
could be categorized as machinery innovation, ensures the reduction of the 
human resource of 4 to 2 people is guaranteed, the speed is increased by 
readjusting the bimanual control and the guidelines of quality in the final product, 
immersed in the framework of the QFD model. In addition, several underlying 
problems will be solved previously identified diagnosis: insufficient safety model 
of corrugated board machine due to a front vacuum guard, inappropriate waste 
generation and unstable ergonomics. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Introducción 
El presente trabajo de grado titulado “rediseño de una colaminadora”, tiene como 
objetivo primordial la aplicación del despliegue de la función de calidad QFD para 
el mejoramiento de la máquina existente y con ello optimizar el proceso 
productivo de la empresa NIRVANA DISTRIBUCIONES S.A.S por medio de 
tecnologías actuales que puedan brindar un mejor aprovechamiento de los 
recursos tanto humanos como de materia prima, disminuyendo el desperdicio 
y/o re procesos en la mayor proporción posible. 
Hoy en día las pequeñas y medianas empresas que se encuentran en el área de 
la manufactura requieren que su maquinaria sea más sofisticada para poder 
sobrevivir en un mercado que exige cada vez más en calidad y en cantidad,
el 
rediseño va enfocado a satisfacer estas dos condiciones, aumentar la capacidad 
que tiene la máquina para generación de producto terminado y mantener la 
calidad del producto que se obtiene actualmente por medio de un proceso 
manual. 
Además de lo expuesto anteriormente, se busca garantizar la seguridad, 
aprovechamiento de material y generar un diseño simple pero que cumpla con 
todas las características que el cliente desea que su nuevo diseño tenga, para 
ello se implementa una metodología que no solo garantiza la robustez del diseño, 
sino que también permite la convergencia de posibles alternativas de solución 
para la situación indeseada y su posterior elección hacia la opción más 
viable.(Una relación entre adaptación y aplicación de la alternativa). 
 
9 
 
1. Planteamiento del problema 
 La sociedad Nirvana Distribuciones SAS, empresa dedicada al procesamiento 
de productos en papel, presenta inconvenientes con una de sus principales 
máquinas, una colaminadora para papel corrugado, el principal problema es que 
la máquina existente la cual realiza el proceso de laminado entre una lámina de 
cartón y una de papel corrugado con diseño, lo hace de forma ineficiente sin 
ningún tipo de protección industrial, con uso innecesario de recurso humano, 
debido que para su trabajo continuo se requiere de 4 operarios trabajando 
simultáneamente para completar el proceso de producción. Además, el sistema 
de alimentación de la cola es por medio de un contenedor en la parte superior 
del bastidor, en el cual se abren dos válvulas que por gravedad dejan caer sobre 
el rodillo una cantidad estimada de pegamento, lo cual dificulta la alimentación 
continua y homogénea en el área de laminado del rodillo superior. 
 Por otra parte, se pueden observar falencias en la seguridad de los operarios 
puesto que no poseen los elementos básicos de seguridad industrial, tales como 
barreras, paros de emergencia, y su respectiva demarcación. 
Por último, se destaca el uso innecesario de personal para la operación de la 
máquina debido a que en este tipo de máquinas comercialmente para su 
operación se requiere entre uno o dos operarios, mientras que en la máquina 
dispuesta por la empresa Nirvana Distribuciones S.A.S se necesita cuatro 
operarios para su funcionamiento. 
 Por lo expuesto anteriormente, la empresa necesita reducir sus costos 
operacionales en cuanto a desperdicio de material por incorrecto procesamiento, 
deficiencia referente al recurso humano empleado en este proceso productivo, y 
minimizar al máximo los accidentes en este puesto de trabajo. 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
2. Justificación 
Las PYMES representan una gran proporción de la actividad económica del 
país, (Restrepo,2007):”En el caso de Colombia, se estima que las empresas de 
menor tamaño, agrupan un 91,3% sólo en el sector manufacturero; las cuales 
generan cerca del 42% del empleo industrial y realizan un poco más del 20% de 
las exportaciones industriales” (Fuente: E.A.M DANE 2001).Por este motivo, 
generar procesos de rediseño de máquinas en el sector manufacturero, afecta 
directamente la actividad económica del país. 
La industria colombiana actual debe hacer frente a las grandes empresas 
(competencia nacional y extranjera) y para ello se requiere hacer un uso eficiente 
de los recursos económicos, físicos y humanos, de tal forma que todos los 
procesos de manufactura en PYMES tienden a la búsqueda del progreso 
mecánico para competir con las demandas del mercado. 
Actualmente, las máquinas colaminadoras disponibles, se consiguen a un costo 
elevado, ya que es reducido el número de empresas que las fabrican, y en la 
mayoría de los casos se hace necesario la importación de la máquina lo que 
eleva aún más el costo. Por esto mismo, es necesario la optimización de los 
procesos productivos de las máquinas nacionales y la actualización de los 
equipos para reducir los riesgos de accidentes laborales, los costos de la 
operación, tiempos en producción, para garantizar el máximo beneficio 
económico y mejorar la calidad del producto final. 
Con los recursos tecnológicos actuales se pueden dar soluciones prácticas a 
muchos de los problemas evidenciados en los procesos productivos presentes 
en la industria manufacturera colombiana. 
 
11 
 
 
3. Objetivos 
 
3.1 Objetivo General 
 
 Rediseñar una máquina colaminadora para la elaboración de papel 
corrugado para espesores 12-14 para la empresa Nirvana Distribuciones 
SAS. 
3.2 Objetivos específicos 
 Realizar un diagnóstico de la máquina ya existente y descripción de 
máquinas comerciales. 
 Definir parámetros de funcionamiento de la máquina. 
 Rediseñar y ajustar los diversos mecanismos en el proceso de 
colaminación. 
 Reducir el personal operativo de cuatro a dos personas. 
 Aumentar la cantidad de producción en un 20%. 
 Reducir en su totalidad los desperdicios de pegamento durante el proceso 
en un 25%. 
 Elaborar los manuales de operación y mantenimiento de la máquina. 
 Diseñar y elaborar los planos de los elementos no normalizados y 
selección de los normalizados. 
 Elaborar tabla de costos de los materiales para el rediseño de la máquina. 
 Realizar una animación de la máquina. 
 
12 
 
4. Estado del arte 
 
4.1 Contexto histórico 
La colaminación es un proceso que se remonta a los inicios de la fabricación de 
cajas de cartón corrugado, cuando surge la necesidad de aplicar pegamento a 
una lámina de papel liso para adherirse a una de superficie corrugada, donde un 
fabricante de bolsas de papel Brooklynite Robert Gair, por accidente inventó el 
cartón corrugado. 
“El Cartón Corrugado aparece ya haciendo funciones de empaque alrededor de 
1871. Donde Albert L Jones comienza a proteger diversos frascos para perfume 
con papel ondulado. Este papel ondulado tenía mayor rigidez a la compresión y 
volumen para amortiguar. 
Y es hasta unos años después (1874) que Oliver Long mejora esta situación 
añadiendo dos láminas lisas: Una por delante y otra por detrás. Generando así 
lo que es el cartón corrugado. 
Un cartón corrugado sencillo se forma de 3 papeles. Uno ondulado que va en el 
interior y dos lisos exteriores.” (Twede & Selke, 2002). De acuerdo a los autores 
las láminas centrales de un cartón corrugado, son las encargadas de soportar 
las paredes exteriores para culminar el proceso de fabricación. 
 
Ilustración 1 Rollo cartón corrugado 
Albert L Jones cuentan se inspiró en un retrato donde se ve el cuello rizado de la reina 
Isabel. 
13 
 
 
Ilustración 2 Patente primer empaque en cartón corrugado Albert L Jones 
 
Ilustración 3 Retrato Reina Isabel I 
Con respecto a otras industrias encontramos falencias en el almacenamiento y 
alimentación de máquinas y equipos transportadores. 
 
Quala Nova 
 
En Quala existen varias máquinas automatizadas que tienen su almacenamiento 
de forma manual por lo que se crean cuellos de botella. 
14 
 
 
Ilustración 4 Salida Cerebrit Quala Nova almacenamiento manual. 
Progen 
 
Se presenta el problema de almacenamiento manual por parte de operadores, 
por lo que es producción continua, se para el proceso cuando el operario no 
cumple los tiempos de la máquina y con altos niveles de producción se ven 
obligados a usar dos operadores en la salida de los equipos. 
 
 
Ilustración 5 Salida Tapas Fumigadoras Progen Almacenamiento manual. 
 
 
 
 
15 
 
Alfagres 
 
Esta empresa posee varios procesos de fabricación que pueden ser optimizados 
en la alimentación y almacenamiento. 
 
Ilustración 6 Biseladora baldosa Alfagres alimentación y almacenamiento manual. 
 
Ilustración 7 Calibradora y Brilladora de baldosa Alfagres alimentación y almacenamiento manual. 
 
16 
 
4.2 Metodología de diseño 
 
Inicialmente se plantea un problema en el área de producción en la empresa 
NIRVANA DISTRIBUCIONES, el cual genera un interés particular para la 
implementación de los conocimientos adquiridos
en la ingeniería mecánica; se 
observa como una de las máquinas de la empresa presenta baja productividad 
y exceso de recurso humano, los cuales son innecesarios para realizar el 
proceso productivo que allí se realiza, por ende, se desarrollará un rediseño para 
optimizar varios aspectos de interés. 
 
Se realizará un análisis comparativo de las máquinas que se hallan en el 
mercado internacional en relación con el mercado nacional, haciendo énfasis en 
aquellas provenientes de países asiáticos. 
 
Con las problemáticas identificadas, el siguiente paso será el rediseño de la 
maquinaría existente, para esta etapa se deben generar alternativas de solución 
a las deficiencias establecidas por medio de diferentes metodologías: lluvia de 
ideas, combinación de tecnologías, inversión de tecnología, etc. Para el caso de 
la máquina colaminadora se hará uso de: 
 
Diseño conceptual. 
 
● Análisis Funcional (Modelo de caja negra, modelo de caja gris) 
● Técnicas de Creatividad. 
● Generación de Conceptos. 
● Evaluación de conceptos. 
Para posteriormente llegar a un diseño detallado, para esta etapa de diseño se 
utilizará la metodología del QFD, esta es una herramienta de desarrollo que 
permite recoger las especificaciones del cliente y por medio de ella 
transformarlos en parámetros de ingeniería que satisfagan los requerimientos 
técnicos. 
Etapas del diseño detallado. 
● Arquitectura del diseño. 
● Elaboración detallada de la máquina. 
● Diseño industrial. 
● Modelamiento basado en el detalle del producto. 
● Diseño robusto. 
 
 Posteriormente con esto poder elaborar el CAD y la animación, desarrollando 
el manual de operación y mantenimiento de la máquina colaminadora. 
 
17 
 
5. Marco Teórico 
 
El rediseño de la máquina colaminadora actual, permitirá entrar en el desarrollo 
de maquinaria que lleve a cabalidad los procesos de manufactura requeridos 
para la producción de láminas de papel microcorrugado, gracias al conocimiento 
adquirido en el diseño de elementos mecánicos y diseño de máquinas, además, 
de la implementación en pro del desarrollo tecnológico de la industria del país. 
5.1 Laminación 
Es un proceso industrial por medio del cual se reduce el espesor de una lámina 
de diferentes materiales con un alto nivel de maleabilidad, con la aplicación de 
una carga en diferentes procesos. Hoy en día existen dos tipos de procesos para 
la laminación de un material, laminación en frío y caliente. 
 
5.1.1 Laminación en frío. 
Este proceso se lleva a cabo por medio de la aplicación de un esfuerzo cuyo 
único propósito es el cambio en la geometría del material, por lo general este 
proceso se realiza para materiales metálicos los cuales obtienen unas 
propiedades mecánicas específicas como lo es el endurecimiento debido a la 
deformación que se está llevando a cabo en el material. 
Aunque en el proceso el colaminado es básicamente un medio de transporte en 
el cual la lámina de cartón se traslada de un punto donde se aplica pegamento 
a otra sección donde se produce la alineación y posterior terminado del producto. 
 
5.1.2 Laminación en caliente. 
El proceso de laminación en caliente, consiste en un proceso de laminación 
donde el material a laminar es expuesto a un calentamiento previo para mejorar 
la maleabilidad del material, cabe resaltar proceso aplicable en su mayoría a 
materiales metálicos, para posteriormente pasar por los rodillos de laminación y 
cambiar su geometría. 
5.2 Colaminación 
Es un proceso industrial por medio del que una lámina de papel lisa (capa liner) 
pasa por unos rodillos, los cuales impregnan la lámina con pegamento 
homogéneamente sobre la superficie, para posteriormente realizar la unión con 
una capa ondulada, al alinearlas y hacerlas pasar por otro juego de rodillos que 
compactan las dos láminas, para finalmente obtener una lámina de papel 
corrugado. 
5.3 Láminas de papel corrugado. 
Son una estructura formada por una lámina de papel ondulado (capa ondulada), 
reforzado con una lámina de superficie lisa (capa liner), unidas con un 
pegamento adhesivo en las crestas de las ondulaciones. Las láminas de papel 
18 
 
son ligeras, y su resistencia se debe al trabajo en conjunto de la matriz 
conformada por las dos láminas. 
En 2015, Jhonson y Popil realizaron un estudio para verificar la capacidad que 
tiene el adhesivo utilizado para realizar cajas de cartón corrugado en uso 
industrial y la capacidad de fijación que tiene dicho pegamento, donde se busca 
principalmente fijar las capas o paredes del cartón liso con la capa de cartón 
corrugado que funciona como aislante para diferentes productos que se pueden 
almacenar y transportar en este tipo de contenedor. 
Con este estudio se pudo evaluar los defectos que se producen por diferentes 
tipos de carga y los que surgen más comúnmente y los cuales de generan 
durante su utilización en medio de un proceso productivo. 
 
 
Ilustración 8 Jhonson, S., & Popil, R.. Defectos comunes en el cartón corrugado debido a cargas (2015). 
Recuperado de Corrugatedboard bonding defect visualization and characterization. Adhesion and 
Adhesives. 
Después de realizar las correspondientes pruebas con un banco especial para 
medir la resistencia a la tracción del componente ondulado y el adhesivo, se 
obtienen resultados en la elongación de las láminas para determinar cuál de 
todos los posibles defectos son los que tienen mayor incidencia sobre el material 
y con esto tratar de evitarlos en su proceso de producción. 
 
Se encontró que los errores correspondientes de los puntos 1 y 5, son los que 
se producen con mayor frecuencia por falencia en la materia prima, generando 
que el material pierda enormemente su rendimiento y no cumpla 
satisfactoriamente con el trabajo para lo cual fue diseñado, disminuyendo su 
vida útil; por otra parte, en los puntos 2 y 4 se puede originar por problemas con 
la permeabilidad ocasionando que uno de los dos materiales base no absorba el 
adhesivo para generar satisfactoriamente la junta de ambos materiales. 
 
5.4 Máquina colaminadora 
 
Como su nombre lo indica consiste en una laminadora que aplica pegamento en 
una de las caras de la lámina liner a través de unos rodillos distribuidores de 
colbón, para en un siguiente juego de rodillos compactar la lámina liner con una 
lámina corrugada. 
 
5.4.1 Máquinas colaminadoras. 
 
19 
 
Actualmente, las máquinas colaminadoras disponibles, se consiguen a un costo 
elevado, debido a que se vende en todos los casos la máquina para la fabricación 
directa de cajas de cartón, ya que es reducido el número de empresas que las 
fabrican, y en la mayoría de los casos se hace necesario la importación de la 
máquina lo que eleva aún más el costo. 
 
Se presentan cinco de las máquinas colaminadoras más comunes del mercado, 
pasando por las más automatizadas hasta las de operación manual, donde 
posteriormente se evalúa en el despliegue de la función de calidad del rediseño 
contra estas diversas opciones del mercado. 
 
5.4.1.1 Laminadora de papel Folian Castor 530SF. 
“La Foliant Castor 530SF es una laminadora industrial de alta velocidad muy 
compacta, diseñada para la realización de trabajos de laminación de gran 
volumen. Está equipada con un alimentador por succión y un separador de alta 
velocidad. También se puede añadir de forma opcional una salida de pila alta y 
un cargador de film. La velocidad máxima de la máquina es de 50 m / min, con 
un rendimiento máximo de 4100 hojas por hora de tamaño B2 (papel blanco de 
200 gr /m2).” 
 
Ilustración 9 Ilustración 9 SIESA suministros industriales y del embalaje.(2019).Foliant Castor 530SF. 
Recuperada de: 
https://www.siesa.es/contenido_web/catalogos/ESP%20FOLIANT%20Castor%20530%20SF.pdf 
 
https://www.siesa.es/contenido_web/catalogos/ESP%20FOLIANT%20Castor%20530%20SF.pdf
20 
 
5.4.1.2 Laminadora de papel GRASSI COMPACT S. 
 
Ilustración 10 Machineseeker.(2019).Laminadora de papel GRASSI COMPACT S 
Recuperado de: https://www.machineseeker.com.ve/M-quina-que-lamina-autom-tica-de-semi-Grassi-
Compact-S/i-4072899 
 
Máquina de laminado semiautomática de gran formato. Tamaño 145x160cm. 
5.4.1.3 Laminadora de papel Orionjet. 
 
Ilustración 11 Avanceytec.(2018).Laminadora manual orionjet de baja temperatura 1600c 
Recuperada de: https://www.avanceytec.com.mx/equipos/laminadora-manual-orionjet-de-baja-
temperatura-1600c/pdf/ficha-tecnica-laminadora-manual-orionjet-de-baja-temperatura-1600c.pdf 
“El equipo para laminado manual orionjet de baja temperatura, es utilizado para 
aplicarse sobre gráficos colocados, donde se requiere de un material que proteja 
la superficie de un vinilo impreso evitando que por el continuo tráfico de personas 
se raye, marque o rompa alargando la vida del mismo. Con las Laminadoras 
cambia la forma tradicional de laminar manualmente a una forma más rápida y 
sencilla. Con este equipo para laminar se pueden usar hojas para laminares 
gráficos pequeños (cuadros o textos), y También se puede usar material en rollos 
para laminares trabajos de impresión de gran formato con los cuales se dé un 
mejor trabajo terminado. La operación con las laminadoras para películas 
transparentes es estable y se ahorra tiempo y espacio de trabajo.” 
https://www.machineseeker.com.ve/M-quina-que-lamina-autom-tica-de-semi-Grassi-Compact-S/i-4072899
https://www.machineseeker.com.ve/M-quina-que-lamina-autom-tica-de-semi-Grassi-Compact-S/i-4072899
https://www.avanceytec.com.mx/equipos/laminadora-manual-orionjet-de-baja-temperatura-1600c/pdf/ficha-tecnica-laminadora-manual-orionjet-de-baja-temperatura-1600c.pdf
https://www.avanceytec.com.mx/equipos/laminadora-manual-orionjet-de-baja-temperatura-1600c/pdf/ficha-tecnica-laminadora-manual-orionjet-de-baja-temperatura-1600c.pdf
21 
 
 
5.4.1.4 Laminadora LAMILAM 1600. 
 
Ilustración 12 Ideal Systems Máquinas para el manipulado de papel. (2019). LAMINADORA LAMILAM 
1600. 
Recuperada de: 
 https://www.idealsystems.es/plastificadoras-de-documentos-de-bobina/162-laminadora-lamilam-1600.html 
 
“Laminadora en frío económica, apta para profesionales de la rotulación, 
publicidad, artes gráficas. 
Ideal para laminar en frío o para montar en cartón pluma o foam, con avance 
eléctrico. Con portarrollos superior automático. 
Adecuada para uso moderado. Fácil de manejar, con avance y retroceso 
eléctrico automático accionado por pedal y velocidad variable hasta 6 metros.” 
5.4.1.5 Laminadora GBC Catena. 
 
Ilustración 10 Avanceytec. (2018). Laminadora automática GBC Catena 
Recuperada de: https://avanceytec.com.mx/equipos/laminadoras-automaticas-en-frio-y-caliente-gbc-
catena-35-65/. 
“Con las Laminadoras GBC Catena 35 y 65 con área de trabajo de 33.5 y 63.5 
Cms. de ancho respectivamente, puede laminar, encapsular y montar sus 
documentos e impresos con película térmica y en frío de hasta 10 milésimas de 
https://www.idealsystems.es/plastificadoras-de-documentos-de-bobina/162-laminadora-lamilam-1600.html
https://avanceytec.com.mx/equipos/laminadoras-automaticas-en-frio-y-caliente-gbc-catena-35-65/
https://avanceytec.com.mx/equipos/laminadoras-automaticas-en-frio-y-caliente-gbc-catena-35-65/
22 
 
espesor. Los Equipos cuentan con Sensor infrarrojo, que detecta al instante la 
variación de temperatura en los rodillos de calor; además para el control de 
temperatura electrónico y confiable. 
Puede hacer montajes en tabloides sólidos de hasta 5 mm (3/16”) de espesor. 
Acepta rollos de película de hasta 12.7 cm de diámetro exterior, con centro de 
rollo de 2.54 Cms. Velocidad de operación de 45.7 cm/minuto a 152 m/minuto.” 
 
23 
 
6. Despliegue de la Función de Calidad QFD 
 
En este punto se hace uso del despliegue de la función de calidad donde para 
entrar a la matriz QFD inicia con los requerimientos que el cliente necesita para 
después convertirlos en requerimientos técnicos de ingeniería. 
La empresa NIRVANA DISTRIBUCIONES S.A.S hizo entrega de un listado de 
requerimientos, que el rediseño de la máquina espera suplir de manera 
satisfactoria. A continuación, se listan los requerimientos del cliente listos para 
entrar a comparar: 
 
● Calidad. (Unidades útiles/ Unidades fabricadas) 
● Velocidad de trabajo. (unidades/min). 
● Mantenimiento máquina. 
● Costo de adquisición (Pesos) 
● Tamaño. (LxAxH) cm 
● Seguridad. 
● Operación- Facilidad Uso- Ergonomía. 
● Peso. (kg) 
● Cantidad de desperdicio colbón. (Gramos) 
● Facilidad de montaje de la máquina. 
● Costo de operación. 
● Reducir personal operativo. 
 
Allí se comparan los diferentes sistemas que componen el rediseño de la 
máquina colaminadora, contra los requerimientos del cliente para ver su relación 
y la importancia en la selección de los elementos. 
 
A continuación, se listan los sistemas y elementos que dan una posible solución 
a los requerimientos que el cliente necesita: 
 
● Sistema alineación láminas de papel. 
● Transmisión motriz interna en el bastidor. 
● Sistemas de seguridad. 
● Sistemas de Control. 
● Funcional con diferentes tamaños de láminas. 
● Estructura Ajustable. 
● Transmisión potencia bajo ruido. 
● Estructura liviana. 
● Fácil mecanizado. 
● Sistema de distribución de pegamento. 
● Resistencia al agua. 
● Velocidad del proceso ajustable. 
● Sistema de seguimiento material. 
● Sistema de secado. 
 
 
 
 
24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla 1 Matriz QFD rediseño colaminadora Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
 
 
7. Metodología 
 
7.1 Fase de Documentación. 
7.1.1 Estado actual. 
Inicialmente se plantea un problema en el área de producción en la empresa 
NIRVANA DISTRIBUCIONES S.A.S, el cual genera un interés particular para la 
implementación de los conocimientos adquiridos en la ingeniería mecánica; se 
observa como una de las máquinas de la empresa presenta baja productividad 
y exceso de recurso humano, los cuales son innecesarios para realizar el 
proceso productivo que allí se realiza, por ende, se desarrollará un rediseño para 
optimizar varios aspectos de interés. El ensamble de la colaminadora actual se 
puede ver en el Anexo 1. 
 
En primer lugar, se hace una inspección de la máquina actual, la colaminadora 
de papel corrugado funciona actualmente con la ayuda de 4 operarios de la 
siguiente manera: uno alimenta la máquina con una lámina de papel lisa, donde 
esta lámina pasa por dos rodillos que distribuyen el pegamento, posteriormente 
dos de los operarios alinean la lámina de papel corrugado con la lámina de papel 
que sale con un recubrimiento de pegamento el cual fue depositado en el paso 
anterior, luego de ser alineado por los operarios, el papel corrugado y el cartón 
pasan a la siguiente etapa que consiste en dos rodillos de compactación, que 
están recubiertos por una almohadilla que garantiza el relieve de producto final, 
por último, un operario recibe el producto terminado y lo almacena para su 
posterior terminación. 
 
 
Ilustración 11 Máquina Colaminadora actual. 
 
26 
 
La máquina no cuenta con los elementos de seguridad para la integridad del 
personal, como lo son guardas de protección en transmisión de potencia, paros 
de emergencia, aparta cuerpos, etc. como se puede observar en la Ilustración 
N.11. 
 
 
Ilustración 12 Sistema de transmisión de potencia máquina actual. 
Los sistemas de regulación de rodillos de distribución de pegamento fallan 
debido a un cerramiento asimétrico, provocando un esparcimiento del 
pegamento de forma heterogénea, condicionando a los operarios a una adición 
de pegamento manual en las esquinas de las láminas, reduciendo la velocidad 
de transición de dicha etapa a la siguiente. 
Los rodillos presentan desgaste en la parte media, por lo que poseen un 
recubrimiento en goma, lo que ocasiona que no distribuyan homogéneamente el 
pegamento sobre las láminas, razón por la que con un proceso manual un 
operario debe terminar de distribuir y retirar el exceso de pegamento. 
 
 
Ilustración 13 Rodillos colaminadores 
27 
 
 Además, posee un sistema de alimentación de pegamento, que consiste en un 
tanque en la parte superior
de la estructura, donde se abren dos registros y 
baja un chorro de pegamento sobre los rodillos de distribución hasta quedar 
totalmente cubiertos, luego se regulan los registros hasta establecer un flujo 
constante necesario durante el proceso. El problema reside en que dicho 
sistema no posee un sistema de recolección de residuos que permita la 
reutilización de los desperdicios que genera el flujo descendente y constante de 
pegamento. 
La máquina cuenta con un motor Siemens de 0,6Hp (447,4 W) a 1645 r.p.m, y 
un motoreductor 1800-150 r.p.m, con una transmisión por polea y correa; todo el 
sistema mecánico se mueve a partir de este único motor, lo que dificulta hacer 
modificaciones en el proceso, al ser dependiente de la velocidad que maneja el 
motor y por ende no contar con un variador de velocidad limita aún más la 
calibración de la máquina. 
 
 
Ilustración 14 Esquema de Transmisión de potencia máquina colaminadora actual. Fuente: Elaboración 
propia. 
La transmisión de potencia en la Ilustración N.14 representa la transmisión 
actual, en la cual no se ejecutará ninguna modificación, a excepción de los 
dispositivos de seguridad. 
28 
 
7.1.2 Parámetros de funcionamiento colaminadora. 
Se define basado en parámetros dados por la compañía Nirvana Distribuciones 
S.A.S, donde la máquina funciona bajo una red eléctrica de 220V a 60 Hz, con 
papel bond calibre 12-14, trabajo con pegamento colbón MADERBOND soluble 
en agua con las especificaciones del anexo N.2 del fabricante, 8-12 horas de 
trabajo continuo, láminas de papel con dimensiones 680x490mm, de las hojas 
de producción, se tiene un promedio estándar de producto terminado de 180 
hojas/hora, donde se quiere aumentar en un 100% la producción de las hojas de 
papel. 
 
7.2 Fase de Diseño. 
Con las problemáticas identificadas, el siguiente paso será el rediseño de la 
maquinaría existente, para esta etapa se debe generar alternativas de solución 
a las deficiencias establecidas por medio de diferentes metodologías, lluvia de 
ideas, combinación de tecnologías, inversión de tecnología, etc. 
 
7.2.1 Diseño Conceptual. 
El diseño conceptual, es un proceso de la metodología de diseño que se aplicará 
a la máquina colaminadora, ésta emplea poco tiempo y recursos, pero a pesar 
de ello es uno de los pasos más importantes, ya que, por medio de él se puede 
definir de forma global que forma (arquitectura) va tomar el proyecto, la calidad 
del mismo y el costo final que tendrá el proceso de modificación de la maquinaria 
existente. 
 
Dentro de la etapa del diseño conceptual se tiene tres pasos que vale la pena 
tener en cuenta, con esto el producto cumple con todos los requerimientos y 
especificaciones técnicas, garantizando un producto de calidad que no genere 
sobrecosto en la etapa de diseño. 
 
Para iniciar la elaboración del diseño tomaremos la metodología propuesta en 
(Dieter G & Schmidt L, 2009), es necesario recaudar información directamente 
del cliente, para saber cuáles son las características principales y el rendimiento 
que ellos esperan obtener en su producto final; se tomaran en cuenta los 
conceptos aprendidos en los cursos de fundamentos de diseño optimo (Cruz G. 
W, 2016) con ayuda de esto y aplicando ingeniería inversa y otras técnicas de 
creatividad se logrará una mejor idea del proyecto y como debería funcionar para 
cumplir a cabalidad el proceso de manufactura para el cual va estar diseñado. 
 
Para lograr un buen diseño conceptual lo primero que se hace es emplear un 
proceso estructurado, con la elaboración de un correcto plan de diseño se puede 
disminuir el riesgo de cometer errores que se podrían ver reflejados en el diseño 
final, se evitará posibles errores por no tener en cuenta las suficientes 
alternativas a los problemas de diseño o no evaluar posibles conceptos 
29 
 
realizados por terceros, que pueden ayudar a resolver algunos inconvenientes 
que presenta el producto. 
 
El primer paso para llevar a cabo de forma ordenada el diseño conceptual, es 
realizar el análisis funcional del sistema, ejecutar este paso permite observar 
cómo interactúa el flujo de materiales, energía e información desde y hacia el 
interior del producto. 
 
El primer modelo que se utilizó en el diseño se llama modelo de caja negra, que 
se muestra en la Ilustración N. 15. 
 
 7.2.1.1 Análisis funcional. 
 
El análisis funcional de un sistema permite identificar con acciones simples, los 
procesos que se realizan dentro de un producto para llevar a cabo una tarea 
determinada, las cuales no deben restringir ninguno de los posibles métodos de 
solución para suplir las necesidades del cliente, las acciones hacen alusión al 
tipo de energía, materiales o información necesaria para poder suplir la condición 
que se quiere mejorar u optimizar. 
 
7.2.1.1.1 Modelo de caja negra. 
 
Modelo de caja negra. 
 
 
Ilustración 15 Modelo de caja negra, muestra de forma general el flujo que tiene la información a lo largo 
del proceso. 
 
En la Ilustración N. 16, se realizará un modelo de caja negra al sistema de 
colaminación, en cual se pueda observar de forma general el flujo de materias 
primas e información que este posee. 
 
30 
 
 
Ilustración 16 Modelo de caja negra para colaminadora papel corrugado. 
 
Al tener las interacciones generales del sistema, se procede a profundizar en las 
acciones que se ejecutan dentro del proceso, éstas se deben definir con 
acciones simples y no deben limitar las posibles soluciones que se puedan 
ejecutar para una resolución óptima y que garantice los requerimientos 
establecidos. 
Siguiendo con la metodología propuesta se dispone a establecer un modelo de 
caja gris que permita observar las principales acciones tanto secuenciales como 
simultáneas que tiene un proceso de colaminado de papel corrugado. 
 
7.2.1.1.2 Modelo de caja gris. 
 
Modelo de caja gris. 
 
Ilustración 17 Modelo de caja gris en una máquina colaminadora, con sus funciones principales. 
 
31 
 
 
7.2.1.2 Técnicas de creatividad. 
 
Un concepto es una idea que, por medio de frases, dibujos, esquemas u otros 
métodos para la generación de ideas, puede llevar a suplir una necesidad 
específica o general a la hora de diseñar y elaborar un componente en 
específico; además gracias a esto se realiza una descripción aproximada de la 
tecnología que se va emplear, así como sus principios de funcionamiento y la 
forma que el producto pueda tomar definitivamente. 
 
El objetivo principal de las técnicas de creatividad es estimular la generación de 
ideas que van enfocadas a suplir los requerimientos del cliente y con esto tener 
un concepto claro de cómo se va a realizar el diseño o rediseño de un proceso; 
pero antes de realizar cualquier tipo de evaluación en cuanto a la generación de 
conceptos, se debe identificar las características de las diferentes técnicas de 
creatividad; la primera es la flexibilidad la cual define la transformación y la 
reinterpretación de la función para lograr la solución de problema; otra de las 
características a tener en cuenta es la fluidez, la cual define la cantidad de 
alternativas de solución que se puede obtener; la elaboración es la encargada 
de definir el detalle, el desarrollo y la complejidad de los conceptos generados y 
por último la originalidad de las ideas, este es un factor determinante para darle 
un valor agregado al producto por añadirle ese factor único que identifique el 
equipo. 
 
Una de las técnicas de creatividad más común y utilizada ampliamente es la 
lluvia de ideas, la cual consiste en que cada uno de los miembros del grupo de 
diseño arroje ideas sobre la mesa para determinado componente o proceso sin 
discriminación alguna por razones de precio, manufactura u otra razón que limite 
la creatividad y la posible solución; técnica de inversión, se toma una idea 
existente cuya aplicación es muy diferente a la que se necesita para el proyecto, 
pero tiene un función similar que puede ayudar a suplir la necesidad; 
combinación de conceptos,
este tipo de técnica permite combinar dos conceptos 
existentes para generar un nuevo producto, ingeniería inversa que permite tomar 
ideas ya establecidas por terceros y con esto desarrollar el producto. 
 
7.2.1.3 Generación de conceptos. 
 
El siguiente paso en el método para la elaboración del rediseño es la generación 
de los conceptos que se quiere modificar en la maquinaria existente, para ello 
separar las funciones por grupos y centrar en la generación de conceptos por 
medio de algunas de las técnicas ya nombradas; para este caso se dividió en 5 
ítems que son los de mayor importancia para cumplir con los requerimientos que 
el cliente desea, estos son: sistema de seguridad, sistema de alimentación, 
sistema de alineación y sistema de almacenamiento. 
 
Para la generación del concepto como tal, lo primero que se hace es identificar 
el problema, con esto se puede entender que punto atacar, como se produce, 
fragmentarlo en partes más pequeñas y con ello poder centrar el diseño en los 
32 
 
problemas individuales que el sistema contiene; posterior a esto se procede a la 
revisión de tecnología existente que permita resolver la necesidad, si no hay 
algún concepto en el mercado que permita solucionar el problema se recurre al 
grupo de diseño para la elaboración del concepto con alguna de las técnicas de 
creatividad y por último gracias a las ideas existentes y a las ideas generadas 
por el grupo de diseño se dispone a clasificarlas para su posterior evaluación. 
 
7.2.1.4 Evaluación de conceptos. 
 
Para la evaluación de conceptos se tendrá en cuenta varias matrices de 
evaluación, así como otros métodos que permitan identificar de forma clara cuál 
es la opción más factible para el producto. Un factor importante para este punto 
del rediseño es la decisión del cliente, un listado de ventajas y desventajas de 
cada uno de los conceptos generados y el resultado de la animación. 
 
Las elecciones de los conceptos dominantes deberán pasar por varias etapas de 
evaluación, juicios de factibilidad, tecnología necesaria para su elaboración, 
revisión sobre el cumplimiento de las funciones para la cual fueron diseñadas y 
por último la evaluación correspondiente en una matriz de decisión, si cada uno 
de los conceptos no logra pasar alguno de estos filtros, se deberá volver a 
generar o modificar dicho componente. 
 
7.2.1.5 Elección del Concepto Global Dominante. 
Para la elección del concepto global dominante de cada uno de los sistemas que 
se requieren rediseñar, se emplea distintos métodos de selección y evaluación 
para lograr que éstos cumplan a cabalidad los requerimientos del cliente y los 
requerimientos de ingeniería; el concepto que sea elegido por alguno de los 
métodos listados a continuación, deberá pasar al diseño detallado, el cual tendrá 
una caracterización más profunda, definiendo el tipo de arquitectura que llevará 
el sistema, la tecnología necesaria para su realización, etc. 
La elección del concepto global dominante, se realizará por alguno de los 
siguientes métodos de selección: 
 
 Decisión externa (clientes, empresa satélite, etc.) 
 Votación múltiple de los miembros del equipo. 
 Basado en un listado de Ventajas y Desventajas de cada concepto. 
 Matrices de decisión. 
 
Con los conceptos generados de cada sistema, se efectuará una serie de 
evaluaciones previas para garantizar que las ideas son acordes a la aplicación 
para la cual fueron diseñadas, a continuación, se listará el método de evaluación 
con su correspondiente recurso para saber si cumple o no cumple el concepto: 
 
 Aplicación de juicios de factibilidad (check list). 
 Revisión sobre la tecnología necesaria (check list). 
 Revisión de cumplimiento de funciones (matriz pasa- no pasa) 
33 
 
 Revisión del cumplimiento del requerimiento del cliente (Matriz de 
decisión). 
 
7.2.1.5.1 Aplicación de juicios de factibilidad. 
 
Por medio de esta metodología se podrá emplear varias preguntas, las cuales al 
ser contestadas permitirán evaluar si el concepto cumple o no con las 
características y si es así, pasará al siguiente ítem para su posterior aprobación. 
En la Ilustración N.18 se muestra la matriz para la aplicación de los juicios de 
factibilidad. 
 
 
 
Ilustración 18 Matriz para la aplicación de los juicios de factibilidad. 
 
7.2.1.5.2 Revisión de la Tecnología necesaria. 
 
En este punto de la metodología propuesta, se realiza la revisión de la tecnología 
que se debe emplear para la realización de cada uno de los conceptos y si se 
cuenta actualmente con esta, una vez finalizada esta etapa, se estará cada vez 
más cerca de obtener el concepto dominante para cada uno de los sistemas. 
En la Ilustración N.19 se mostrará el “check list” necesario para el cumplimiento 
de este ítem de evaluación para cada uno de los sistemas. 
34 
 
 
Ilustración 19 Check list tecnología necesaria. 
 
7.2.1.5.3 Matriz de revisión de cumplimiento de funciones. 
 
La matriz de cumplimiento de funciones, permite evaluar cada uno de los 
conceptos asignándoles una puntuación, según sea su respuesta a cada una de 
las funciones que tiene el sistema, gracias a esto, el concepto con mayor 
puntuación será el que avance a la fase final de la metodología empleada que 
es la matriz de decisión. 
 
En la tabla 2 se muestra un ejemplo del concepto de la matriz de cumplimento 
de funciones. (Matriz pasa no pasa). 
 
 
Tabla 2 Matriz de cumplimiento de funciones 
 
 7.2.1.5.4 Matriz de decisión. 
 
Como su nombre lo indica, la matriz de decisión, permite evaluar los conceptos 
sobrevivientes respecto a los requerimientos del cliente y con ello se puede saber 
si los conceptos que llegaron hasta este punto sirven o se desechan, cabe 
destacar que muchas veces el concepto que llega hasta este punto no se 
descarta, al contrario, se le realizan mejoras puntuales para que puedan cumplir 
los estándares establecidos por los clientes. 
 
35 
 
 
Tabla 3 Ejemplo Matriz de decisión 
 
7.3 Generación de conceptos para el rediseño 
 
La metodología expuesta en el numeral 7.2.1, será la que se empleará para la 
realización de cada uno de los sistemas que lo requieran, además de esto se 
tendrán en cuenta, algunos factores adicionales que puede afectar o beneficiar 
el diseño. 
 
7.3.1 Generación de Conceptos para el sistema de Distribución de 
pegamento. 
 
La distribución del pegamento se realiza a través de un juego de 3 rodillos, donde 
un solo rodillo es el encargado de generar movimiento hacia los demás que son 
los encargados de aplicar el pegamento sobre la superficie de la lámina de 
cartón; el sistema de distribución de pegamento actual se realiza por medio de 
una tolva en la parte superior de los rodillos, el depósito contiene el pegamento 
que se va a emplear para el proceso, no cuenta con un sistema de alimentación 
automático, provocando que el proceso sea poco eficiente. 
Debido a esta problemática, se ha empleado la técnica de creatividad 
denominada lluvia de ideas, con ella se busca generar algunas de las soluciones 
que se cree puede suplir esta necesidad. 
Se han generado 3 conceptos iniciales por medio de bosquejos los cuales van a 
ser analizados por medio de una matriz de decisión para determinar cuál de los 
3 es el indicado, si ninguno cumple con el objetivo se buscará generar más ideas 
para el cumplimiento de esta tarea. 
 
 
36 
 
7.3.1.1 Concepto 1. 
 
En la Ilustración 23, se observa la idea clara y de mayor importancia para el 
rediseño de la alimentación de pegamento, por medio de una bomba que impulsa 
el fluido hacia la parte de colaminación, el pegamento se distribuye 
uniformemente gracias al movimiento rotacional y el exceso cae por gravedad a 
una superficie de recolección que permite el recirculamiento del pegamento 
evitando el desperdicio del mismo. 
 
Ilustración 23 Concepto 1 Sistema de Distribución de pegamento. Fuente: Elaboración propia. 
7.3.1.2 Concepto 2. 
 
En esta idea también se tiene en cuenta el sistema de alimentación automático
por medio de una bomba, la diferencia de esta idea consiste en la aplicación de 
una técnica que se emplea en el riego de campos de cultivo denominada “riego 
por goteo”, gracias a la bomba y el sistema de recolección de pegamento se 
garantiza una disminución significativa en los residuos. 
 
Ilustración 20 Sistema de Distribución de pegamento. Fuente: Elaboración propia. 
7.3.1.3 Concepto 3. 
 
Este concepto también incorpora las ideas de alimentación por medio de una 
bomba y el sistema de recolección de pegamento, además de esto, el sistema 
de alimentación incluye un sensor y una tolva de almacenamiento en la parte 
37 
 
superior, esto con el propósito de ahorrar energía por medio de la utilización de 
la gravedad, genera la caída del adhesivo hacia los rodillos y a medida que el 
nivel del tanque disminuye, el sensor envía una señal de control a la bomba para 
que vuelva a llenar el depósito y no se vea afectado el proceso por falta de 
insumos. 
 
Ilustración 21 Sistema de Distribución de pegamento. Fuente: Elaboración propia. 
7.3.2 Generación de Conceptos para el sistema de seguridad. 
 
A nivel de seguridad industrial se tiene varias alternativas de prevención 
directamente aplicables a las máquinas, en este caso se implementarán algunas 
haciendo uso de los documentos “NTP235:Medidas de seguridad en máquinas: 
Criterios de selección” y ”Sistemas de seguridad para maquinaria industrial” de 
Rocwell Automation basado en varias normas internacionales de seguridad 
industrial de la Unión Europea y Estados Unidos, donde se encuentran 
dispositivos como barreras de seguridad en los rodillos de laminación, paros de 
emergencia, cortinas de seguridad, aparta hombres, la respectiva señalización 
de prevención, controles bimanuales para el inicio de la máquina, el uso de luces 
de riesgo por atrapamiento-aplastamiento y guardas de seguridad para el caso 
de elementos de transmisión de potencia. 
 
Ilustración 22 Tomada NTP235: Medidas de seguridad en máquinas: criterios de selección. 
 
38 
 
Basados en la Ilustración N. 22 de Estudio de peligrosidad, la máquina 
laminadora posee riesgos mecánicos como aplastamiento en la sección de 
rodillos de distribución y laminado, enganche y atrapamiento en el sistema de 
transmisión de potencia, riesgo térmico en los motores eléctricos, riesgo eléctrico 
en las conexiones de los motores y tablero de control. 
Con respecto a los riesgos mecánicos de aplastamiento, enganche y 
atrapamiento, existen varias opciones directamente instaladas en la máquina 
siguiendo las normativas de seguridad máquinas industriales de la NTP 235 para 
mitigar dichos factores, como los son: 
 
 7.3.2.1 Dispositivos de seguridad de cortina óptica. 
 
“Las cortinas ópticas de seguridad son dispositivos de seguridad 
optoelectrónicas que perciben la presencia de un objeto en el campo de 
detección de esta. Se usan comúnmente en aplicaciones de barreras protectoras 
en la máquina para detectar la presencia de los dedos, las manos, un miembro 
o el cuerpo completo de una persona. También conocidas como AOPD 
(Dispositivos de protección optoelectrónicas activos), las cortinas ópticas ofrecen 
una óptima seguridad. Están diseñadas especialmente para aplicaciones en que 
el personal necesita acceder de forma fácil y frecuente a un punto de peligro de 
la operación.” 
 
Ilustración 23 Rockwell Automation. (2019). GuardShield Safe.Imagen. Recuperada de: 
https://ab.rockwellautomation.com/es/Sensors-Switches/Operator-Safety/Light-
Curtain/PAC/440L-Type-4. 
 
 7.3.2.2 Aparta cuerpos y aparta manos. 
 
“Se define como: "Resguardo (barra o pantalla) unido mecánicamente a la 
corredera que, procediendo al cierre del troquel, efectúa un barrido alejándose 
del punto de operación obliga al o a los operarios que pueden encontrarse cerca 
de la zona de peligro a desplazarse a suficiente distancia, de modo que impide 
su atrapamiento por el troquel". 
https://ab.rockwellautomation.com/es/Sensors-Switches/Operator-Safety/Light-Curtain/PAC/440L-Type-4
https://ab.rockwellautomation.com/es/Sensors-Switches/Operator-Safety/Light-Curtain/PAC/440L-Type-4
39 
 
En este caso a la entrada de la máquina en los rodillos de distribución donde se 
realiza la alimentación manual por parte del operario, se hace conveniente para 
evitar riesgos por atrapamiento y aplastamiento. 
 
 
Ilustración 24 NTP256. (1982). Aparta-cuerpos. Recuperado de: 
https://www.insst.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a300/ntp_25
6.pdf. 
7.3.2.3 Resguardos y barreras de seguridad. 
 
"Un medio de protección que impide o dificulta el acceso de las personas o de 
sus miembros al punto o zona de peligro de una máquina". Para el caso de las 
transmisiones de potencia presentes en la máquina colaminadora. 
 
Tomado NTP 552: Protección de máquinas frente a peligros mecánicos: 
resguardos. 
 
Ilustración 25 S, a. (2017). Resguardo Fijo de Máquina. Recuperado de: 
https://blog.elinsignia.com/2017/06/09/resguardo-en-maquinas/. 
 
 
 
https://www.insst.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a300/ntp_256.pdf
https://www.insst.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a300/ntp_256.pdf
https://blog.elinsignia.com/2017/06/09/resguardo-en-maquinas/
40 
 
7.3.2.4 Control Bimanual 
 
Es un control de seguridad de dos mandos que consiste en un accionador 
manual para el arranque de la máquina, el usuario presiona simultáneamente 
dos botones capacitivos que están conectados a un relé de seguridad. El sistema 
detecta el control incorrecto o falta de atención con solo una mano o con otra 
parte del cuerpo y la máquina no se inicia.” (2019). Smart Sonic S.A. 
 
Ilustración 26 Smart Sonic S.A. (2019). Control Bimanual. Imagen. Recuperado de: 
https://www.smartsonicsupply.com.mx/control-bimanual-2/ 
Dando prioridad en la seguridad industrial y prevención de accidentes se 
determinó la instalación de todos los dispositivos, a excepción de la cortina óptica 
de seguridad que por su elevado costo se opta por su no instalación. 
 
7.3.3 Generación de Conceptos para el sistema de alimentación. 
 
7.3.3.1 Ventosas de vacío. 
 
Las ventosas son dispositivos neumáticos, que, a través de la generación de 
presión de vacío, se genera la fuerza para elevar la lámina superior de un 
conjunto, mientras se mantenga esa presión de vacío, desplazando la lámina al 
lugar deseado. 
“Es muy importante tener en cuenta el tipo de material para seleccionar la 
ventosa adecuada. El vacío se crea a través de eyectores y bombas de vacío y 
es necesario el empleo de tubería y racores para conseguir un circuito estanco 
sin pérdidas de aire.” (Uriarteindustral, 2018). 
 
 
Ilustración 27 Uriarte industrial. https://uriarteindustrial.com/articulos-tecnicos/las-ventosas-en-el-mundo-
industrial/ 
https://www.smartsonicsupply.com.mx/control-bimanual-2/
41 
 
 
Ilustración 28 Concepto 1 Sistema de Alimentación Ventosas de vacío. Fuente: Elaboración propia. 
7.3.3.2 Alimentación manual. 
 
No se descarta la posibilidad de la alimentación manual por parte del personal 
operativo, ya que en muchas ocasiones máquinas son alimentadas y se recoge 
el producto terminado por un mismo operario. En el caso específico de la 
colaminadora los sistemas funcionan continuamente (Rodillos distribución 
pegamento, Rodillos compactación, sistema alineación, sistema 
almacenamiento), hasta que se dé la señal de apagado para retirar el producto 
terminado y reiniciar el proceso productivo. 
7.3.3.3 Rodillos de tracción. 
Los rodillos de tracción consisten en unos rodillos con recubrimiento de caucho 
sobre un eje que están en contacto con la lámina, los cuales a través del 
movimiento de un motor impulsan la primera lámina del conjunto. Estos se 
utilizan en los sistemas de alimentación de papel en impresoras. Muy similares 
a los rodillos pisadores, pero con transmisión de potencia controlada por el 
motor. 
 
Ilustración 29 Rodillos de tracción alimentación.
Tomada de: 
https://panasonic.net/cns/office/products/scanner/kv-s8147_8127/img/features/06_img01.jpg 
42 
 
Existen diferentes sistemas de alimentación en la industria del papel, pero debido 
a la materia prima llega en una estiba con 1000 láminas, y por costos económicos 
ya que la implementación de ventosas de vacío o rodillos de tracción implica en 
ambos casos la instalación de una bomba de vacío y un compresor se decidió 
continuar con la alimentación manual por un operario que introduce la lámina de 
papel liner en las guías que llevan a los rodillos de colaminación y de igual forma 
retira el producto terminado a la salida de la máquina. 
 
 
Ilustración 30 Concepto 2 Sistema de Alimentación rodillos de tracción. Fuente: Elaboración propia. 
 
 
7.3.4 Generación de Conceptos para el sistema Alineación y seguimiento 
Lámina de papel corrugado. 
Existen diferentes formas de alineación, pero se decide optar por una alineación 
mecánica, ya que consiste en guías de alineación y una placa descenso 
controlada por un actuador desarrollado en el sistema de control, en el caso de 
la alineación de la lámina de papel corrugado que tiene exactamente las mismas 
dimensiones de la capa liner recubierta anteriormente por los rodillos 
laminadores, se hará a través de un sistema de caída por gravedad donde una 
capa corrugada es empujada por la capa liner, arrastrándose por las guías de 
orientación para llevarlas a los rodillos de laminación donde se compactaran, 
este concepto se generó a partir de ingeniería inversa hecha a algunas 
colaminadoras chinas. 
43 
 
 
Ilustración 31 Concepto 1 Sistema de Alineación. Fuente: Elaboración propia. 
 
Ilustración 32 Concepto 2 Sistema de Alineación. Fuente: Elaboración propia. 
En el caso de la alimentación de la lámina de papel corrugado, se realiza en un 
paso posterior al recubrimiento de la lámina lisa, donde se alimenta de forma 
perpendicular al flujo del proceso como se muestra en la ilustración 31. 
Donde cabe resaltar que es muy similar al sistema de alimentación inicial de la 
lámina lisa, es decir el resultado de la selección de un concepto en el sistema de 
alimentación puede ser usado de igual forma en el sistema de alimentación de 
la lámina corrugada para normalizar los sistemas. 
44 
 
 
Ilustración 33 Concepto 1. Esquema flujo Alineación y alimentación lámina corrugada. Fuente: Elaboración 
propia. 
Los alemanes Markus Fischer , Mantel; Sebastian Schieder , Letzau patentaron 
recientemente una disposición de rodillos que corrugan el papel y posteriormente 
unen la lámina lisa como se ve en la ilustración N. 34, pero no aplica directamente 
ya que las láminas de papel corrugado se fabrican en otra máquina diferente y 
se almacena en estibas por lo que no es comparable directamente este sistema 
de alineación. 
ARRANGEMENT FOR PRODUCING A CORRUGATED BOARD WEB 
LAMINATED ON ONE SIDE (Alemania Patente nº US 10 , 293 , 588 B2, 2019)
 
Ilustración 34 Distribución Esquema Corrugadora de una cara. (Alemania Patente nº US 10 , 293 , 588 B2, 
2019) 
 
45 
 
 
 7.3.5 Generación de Conceptos para el sistema de Almacenamiento. 
 
 7.3.5.1 Almacenamiento con placa resortada. 
 
Consiste en una placa con topes, donde el producto terminado sale de la 
máquina, y es almacenado hasta contener un número exacto de láminas, con el 
peso conjunto de las láminas se logra vencer la fuerza de los resortes donde se 
soporta, y baja la placa para retirar la estiba con la producción. 
 
 
Ilustración 35 Concepto 1 Sistema de Almacenamiento. Fuente: Elaboración propia. 
 
 
Ilustración 36 Concepto 1 Sistema de Almacenamiento. Fuente: Elaboración propia 
46 
 
 
7.3.5.2 Almacenamiento con placa cilindros neumáticos. 
 
Se basa en el mismo principio de la placa resortada, pero a diferencia, hace uso 
de cilindros neumáticos para soportar el peso de las láminas. 
De la salida de los rodillos de compactación con el impulso y haciendo uso de 
guías se llevarán las dos láminas ya pegadas hacia una plataforma resortada 
donde se almacenarán en grupos de 50, en este punto el operario deja de 
alimentar para retirar el paquete de producto encarrado y reiniciar el proceso. 
 7.3.6 Generación de Conceptos para el sistema de control. 
 
Para el caso del sistema de control, se encuentran diferentes elementos de 
control como PLC’s, Arduino, que conectados a sensores y los variadores de 
velocidad de los motores eléctricos permiten controlar el proceso. 
7.3.6.1 PLC’s. 
 
Según la definición de la NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) 
es un “Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable para guardar 
instrucciones sobre la implementación de determinadas funciones, como 
operaciones lógicas, secuencias de acciones, especificaciones temporales, 
contadores y cálculos para el control mediante módulos de E/S analógicos o 
digitales sobre diferentes tipos de máquinas y de procesos”. 
 
Ilustración 37 PLC’s compactos. Festo FEC FC660 PLC (a la izquierda), Siemens Logo (en el medio) y S7-
200 PLC (a la derecha) Imagen tomada de: 
 http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC/archivos/Informacion_de_referencia_ISE6_1_1.pdf 
 
7.3.6.2 Arduino. 
 
“Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un 
microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la 
electrónica en proyectos multidisciplinares.” 
http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC/archivos/Informacion_de_referencia_ISE6_1_1.pdf
47 
 
 
Ilustración 38 El universo Arduino. Tomada de: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2016/09/25/que-
es-arduino/ 
 
7.3.6.3 Sensor. 
 
El sensor está en diferentes aplicaciones, ya que su función es censar una 
magnitud o reaccionar ante algún estimulo, en el caso de la colaminadora se 
hará uso de sensores para controlar la posición de las láminas durante su 
proceso en la máquina. 
 
 
Ilustración 39 Diagrama en bloques general de un sistema Sensor Actuador. Fuente: Elaboración propia. 
 
48 
 
 
7.4 Evaluación de conceptos para el rediseño. 
 
7.4.1 Evaluación de conceptos para el sistema de pegamento. 
 
En el sistema de pegamento se van a tener en cuenta, elementos estandarizados 
para facilitar su diseño y garantizar el correcto funcionamiento de ellos, para esto 
se considera los distintos parámetros de ingeniería que gracias al QFD ya se han 
definido, los cuales tienen en cuenta los aspectos más importantes por parte del 
cliente y también por parte del equipo de diseño. 
 
Dentro del sistema de alimentación de pegamento se tienen como parámetros 
dominantes los siguientes componentes: el primero es el dispositivo de bombeo, 
el cual se va seleccionar por catálogo y tiene que satisfacer características 
críticas como el fluido a transportar, el caudal necesario y el fácil mantenimiento 
del dispositivo; el segundo es el sistema de distribución en los rodillos de 
aplicación, éste debe considerar el uso adecuado de energía para aumentar la 
eficiencia del sistema en conjunto, además de esto, también debe considerar el 
fluido, ya que, la viscosidad de éste es muy alta lo que puede generar un 
problema de taponamiento por solidificación en las tuberías y líneas de 
distribución; el tercero y un punto clave para satisfacer el requerimiento del 
cliente es el sistema de re-circulamiento de pegamento que ayudará a la 
disminución del desperdicio, permitiendo que el fluido vuelva a ingresar al 
sistema, evitando la solidificación del mismo y que éste pueda afectar la 
operación del equipo. 
 
Pero antes de ésto, se someterán los conceptos a la primera etapa que es la 
evaluación por medio de matrices de decisión, el concepto que logre cumplir con 
este criterio, avanzara a la siguiente etapa que es el diseño detallado del sistema 
como tal. 
7.4.1.1 Matriz juicio de factibilidad sistema de pegamento. 
 
Por medio de la matriz mostrada en la tabla 4 que consta de unas preguntas 
simples, se evaluará si los primeros bosquejos
cumplen con los requisitos 
básicos para el cumplimento de esta primera etapa. 
 
49 
 
 
Tabla 4 
Matriz de juicios de factibilidad para el sistema de pegamento. 
 
Tabla 4 Tabla para el check list de juicios de factibilidad sistema distribución pegamento. 
 
Como se puede observar en cada uno de los campos correspondientes a la 
evaluación de los conceptos respecto a la factibilidad para su fabricación, las 
respuestas a las preguntas del check list son afirmativas, es decir que todas la 
ideas que se evaluaron se pueden realizar, esto es posible debido a que los 
diseños no tienen una morfología o tecnología muy compleja que impida su 
realización, más adelante se evaluarán otro tipo de requerimientos que puede 
descartar alguno de los conceptos por alguna característica o requisito especial. 
 
 7.4.1.2 Matriz de revisión tecnología necesaria sistema de pegamento. 
 
En la Tabla. 5 Matriz de revisión se verificará si el proceso de manufactura 
necesario para la fabricación de cada uno de los conceptos está disponible para 
su implementación, con esto se ahorran los sobre-costos en la elaboración del 
sistema por posibles problemas en el proceso de manufactura y ensamble. 
 
Este paso en la elección del concepto global dominate es uno de los mas 
importantes debido al valor en costos de fabricación que pueda tener la 
implementación de la máquina en un futuro, esta caracteristica se debe tener en 
cuenta como factor prioritario, ya que, uno de los requerimentos del cliente es el 
bajo costo en la fabricación del rediseño. 
 
50 
 
Tabla 5 
Matriz de tecnologia necesaria para el sistema de pegamento. 
 
Tabla 5 Matriz de revisión para la tecnología necesaria en la fabricación de los conceptos sistema de 
distribución pegamento. 
Una vez más todos los conceptos lograron pasar la matriz de evaluación, lo que 
quiere decir que las 3 ideas satisfacen hasta este punto los requerimientos del 
cliente y los de ingeniería lo que hace más fácil la posible elección de uno de 
ellos o si no cumplen con algún requisito, la combinación de dos o más ideas. 
 
7.4.1.3 Matriz de cumplimiento de funciones sistema de pegamento. 
 
Para la matriz de cumplimiento de funciones, se les da un valor de 1 a 5 para 
cada uno de las acciones que se establecieron como punto evaluador en los 
conceptos, esto permitirá que avance la que más valor obtenga a la última fase 
de selección. 
 
 
Tabla 6 
Matriz de cumplimiento de funcionespara el sistema de pegamento. 
 
Tabla 6 Matriz evaluadora de funciones (pasa o no pasa) Sistema de distribución pegamento. 
51 
 
En la primera función que se evaluó corresponde a la alimentación del sistema, 
los 3 obtuvieron el mismo puntaje, ya que las 3 ideas cuentan con el mismo 
sistema de alimentación por bombeo; en el segundo punto a evaluar, los 
conceptos 2 y 3 obtuvieron un mayor puntaje debido a la configuración de 
distribución, que deja caer pegamento en secciones diferentes de los rodillos 
colaminadores generando una mayor homogenización en menor tiempo; en 
cuanto al ahorro de energía el concepto número 3 obtuvo ventaja, porque su 
sensor de nivel permite que el pegamento esté a la altura ideal para que el caudal 
necesario se mantenga, apagando la bomba, ahorrando energía y empleando la 
gravedad para optimizar el proceso. 
 
En cuanto a la automatización del sistema, se puede decir que los 3 obtienen la 
misma puntuación, porque no se necesita de un operario para que esté 
interactuando con el sistema. 
 
Por otra parte, respecto al bajo mantenimiento los dos primeros conceptos toman 
ventaja al tercero, ya que el sensor es un punto sensible en este aspecto y 
finalmente en la operación del sistema se podría decir que los tres obtienen el 
mismo puntaje porque ninguno de los sistemas requiere un operario. 
 
Por último, se evaluará los dos conceptos que obtuvieron mayor puntaje y el 
seleccionado pasará al diseño detallado, donde se realizará su modelo, cálculos 
necesarios para su implementación, selección de materiales, selección de piezas 
estandarizadas, etcétera. 
 
 
7.4.1.4 Matriz de decisión Sistema Distribución pegamento. 
 
En esta etapa del diseño, consiste en la selección del concepto global 
dominante, se empleará la matriz de decisión pugh que permite la evaluación de 
los conceptos por medio de unos criterios específicos que son los requerimientos 
del cliente y la apreciación de los conceptos por parte del grupo de diseño 
respecto al sistema de pegamento actual; donde se califican las ideas y se les 
da un valor entre -1,0 y 1, donde -1 es un cumplimiento menor que el modelo de 
referencia, 0 es igual o tiene el mismo rendimiento y 1 hace referencia a una 
mejora al sistema. 
 
Actualmente el sistema de pegamento ha pasado por 3 filtros, un check list de 
juicios de factibilidad, otro para la tecnología necesaria y finalmente por una 
matriz de pasa o no-pasa, esta última arrojó 3 puntuaciones muy cercanas entre 
sí, por esto el equipo de diseño optó por evaluar los 3 conceptos en la matriz 
final y poder elegir allí la más indicada para la implementación. 
 
52 
 
Tabla 7 
Matriz de decisión para el sistema de pegamento. 
 
Tabla 7 Matriz de decisión pugh, para elección del concepto global dominante sistema distribución 
pegamento. 
 
Las puntuaciones dadas en esta matriz se dieron por medio de una evaluación 
de los conceptos respecto a la máquina actual, donde la velocidad de operación, 
seguridad y discusión de desperdicio, son los factores diferenciadores y en los 
cuales el grupo de diseño hizo énfasis para la elaboración de las ideas, ya que 
estos tres factores están directamente relacionados con los requerimientos que 
el cliente estipuló. 
 
Por otra parte, la facilidad del montaje, el fácil mantenimiento y un menor costo 
de adquisición son claramente contrarios al montaje actual con el que cuenta la 
máquina; los puntos que hacen la diferencia y que dieron como ganador al 
concepto 3 es el criterio de fácil operación, ya que el sensor ayuda de gran 
manera a que el sistema siempre este estable y requería menor atención. 
 
 
7.4.2 Evaluación de conceptos para el sistema de seguridad. 
 
Continuando con el diseño conceptual para cada uno de los sistemas, el sistema 
de seguridad es de suprema importancia en el rediseño de la máquina por la 
prevención de accidentes y minimizar la posibilidad que suceda. Además, cabe 
destacar que es uno de los requerimientos directamente del cliente NIRVANA 
DISTRIBUCIONES S.A.S, ya que se han presentado accidentes anteriormente 
por aplastamiento en los rodillos de distribución al momento que un operario 
realizaba la limpieza del residuo del pegamento, y por atrapamiento en dos 
ocasiones debido que al tener la transmisión de potencia al descubierto, véase 
la Ilustración N.12, se ha llegado a enganchar el uniforme del operario que 
trabaja a ese lado de la máquina. 
 
53 
 
Siendo uno de los factores más importante en el resultado Tabla N. 1 Matriz QFD 
rediseño colaminadora, teniendo una importancia de 5 sobre todos los 
requerimientos, se decidió la instalación de todos los mecanismos de seguridad 
que se pueden implementar, que se mencionaron en la generación de conceptos 
del sistema de seguridad, a excepción de la cortina óptica de seguridad que no 
se ve la necesidad de la instalación y por su elevado costo se descarta su 
implementación, los sistemas de seguridad que se tendrán en cuenta son: 
 
 
 Resguardos en transmisión de potencia. (Piñones, Engranajes, Poleas, 
Correas, Cadenas, Ejes). 
 Paros de emergencia en tablero de control y en el lugar de trabajo más 
próximo y óptimo al/los operarios(s). 
 Encendido bimanual o mando a dos manos en el tablero de control. 
 Aparta manos en los rodillos de distribución y compactación de las 
láminas de papel. 
 
Las elecciones de estos sistemas ya entran directamente a decisión del grupo 
de diseño, la implementación y la cantidad de cada uno de ellos, la instalación 
se realizará en el lugar donde sea necesario,