Sistema de Controle Estatístico

Vista previa del material en texto

16 
SISTEMA DE CONTROL ESTADISTICO EN LA LINEA DE ENSAMBLE DE HONDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GERARDO GRAJALES GONZALEZ 
REINALDO SANTOS MARTINEZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMANTO DE ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA 
PROGRAMA DE INGENIERIA MECATRONICA 
SANTIAGO DE CALI 
2006 
16 
SISTEMA DE CONTROL ESTADISTICO EN LA LINEA DE ENSAMBLE DE HONDA 
 
 
 
 
 
 
GERARDO GRAJALES GONZALEZ 
REINALDO SANTOS MARTINEZ 
 
 
 
 
 
Pasantía para optar al titulo de Ingeniero Mecatrónico 
 
 
 
 
Director 
HÉCTOR FABIÁN ROMERO 
Ingeniero Industrial 
Jefe de Calidad Honda - Motos 
 
 
 
Director académico 
DRAGO DUSSICH 
Ingeniero Mecatrónico 
Docente Facultad de Ingeniería Mecatrónica 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMANTO DE ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA 
PROGRAMA DE INGENIERIA MECATRONICA 
SANTIAGO DE CALI 
2006
16 
 Nota de aceptación: 
 
Aprobado por el comité de grado en 
cumplimiento con los requisitos 
exigidos por la Universidad 
Autónoma de Occidente para optar 
al titulo de ingeniero Mecatrónico. 
 
 
 
 
 
 
 Ing. JIMMY TOMBE 
 Jurado 
 
 
 
 
 
 Ing. JUAN CARLOS MENA 
 Jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Santiago de Cali, 02 de Junio de 2006
16 
A nuestras familias, amigos y compañeros que nos dieron su apoyo y nos 
brindaron su compañía durante toda la trayectoria de nuestra vida 
universitaria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Los autores expresan sus agradecimientos a: 
 
Señor Cesar Rojas, Ingeniero Electrónico, Docente de la facultad de 
Ingeniería Electrónica de la Universidad Autónoma de Occidente. 
 
Señor Jimmy Tombe, Ingeniero Electrónico, Director de la facultad de 
Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Autónoma de Occidente. 
 
Señor Drago Dussich, Ingeniero Mecatrónico, Docente de la facultad de 
Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Autónoma de Occidente. 
 
Señor Hollman Jurado, Ingeniero Industrial, Ingeniero de soporte en Línea 
de Ensamble de Motos Honda – Fanalca S.A. 
 
Señor Héctor Fabián Romero, Ingeniero Industrial, Jefe de Calidad en Línea 
de Ensamble de Motos Honda – Fanalca S.A. 
 
Señor Jorge Lozada, Ingeniero Mecánico, Presidente Línea de ensamble 
de Motos Honda – Fanalca S.A. 
16 
CONTENIDO 
 
 Pág. 
 
 
GLOSARIO 13 
RESUMEN 16 
INTRODUCCIÓN 17 
1. JUSTIFICACION 20 
2. OBJETIVOS 23 
2.1 OBJETIVO GENERAL 23 
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 23 
3. MARCO TEORICO 25 
3.1 MANEJO DE NUMEROS BINARIOS 25 
3.2 BASE DE DATOS 25 
3.2.1 Utilidad de una base de datos 26 
3.3 ARQUITECTURA DE PROGRAMACION SQL 27 
3.3.1 Componentes del SQL 27 
3.3.2 Comandos 27 
3.3.3 Cláusulas 28 
3.3.4 Operadores lógicos 29 
3.3.5 Operadores de comunicación 29 
3.3.6 Funciones de agregado 30 
3.4 ARQUITECTURA DE COMUNICACIÓN 31 
3.4.1 Modbus 31 
3.4.2 Jbus 32 
3.4.2.1 Bucle de corriente (no normalizado) 32 
 7
3.4.2.2 RS422-C (EIA) 33 
3.4.2.3 RS485 (EIA o V11/CCITT) 34 
3.4.3 Fieldbus 34 
3.4.4 Ethernet Industrial 34 
3.5 FUNCIONAMIENTO DE LOS LEDS 34 
3.6 EL ALUMINIO 36 
4. SELECCIÓN DE ALTERNATIAS DE SISTEMA DE CONTROL ESTADÍSTICO 38 
4.1 PLANIFICACION 39 
4.2 DESARROLLO CONCEPTUAL 41 
4.2.1 Identificar necesidades y requerimientos del producto 42 
4.2.2 Especificaciones preliminares 50 
4.2.3 Generación de conceptos 59 
4.2.4 Selección de conceptos 68 
4.2.5 Prueba de conceptos 72 
5. INGENIERIA DE DETALLE PARA SISTEMA DE CONTROL ESTADISTICO 75 
5.1 DISEÑO DETALLADO Y DISEÑO A NIVEL DE SISTEMA 75 
5.1.1 Estación de ingeniería 76 
5.1.1.1 Ciclo de vida del software a desarrollar 78 
5.1.1.2 Ciclo de vida clásico o en cascada 78 
5.1.1.3 Fase de análisis 79 
5.1.1.4 Interfaz grafica del software de control estadístico 100 
5.1.2 Estación de producción 104 
5.1.3 Instrumentación 109 
5.1.3.1 Sistema de comunicación PC-Tablero estándar RS-485 109 
5.1.3.2 Fase de diseño del circuito electrónico del tablero 111 
6. PRESUPUESTO DETALLADO 117 
6.1 CANTIDAD DE MATERIALES 117 
 8
6.2 COSTO DE MATERIALES 118 
6.3 COSTO DE DISEÑO Y PRODUCCION 120 
7. PLANOS 121 
8. CONCLUSIONES 129 
BIBLIOGRAFIA 131 
ANEXOS 133 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
LISTA DE TABLAS 
 
 
Pág. 
 
 
Tabla 1. Comandos DLL 27 
Tabla 2. Comandos DML 28 
Tabla 3. Cláusulas 28 
Tabla 4. Operadores Lógicos 29 
Tabla 5. Operadores lógicos. 30 
Tabla 6. Funciones de agregado. 30 
Tabla 7. Planteamiento de la misión 39 
Tabla 8. Planteamiento de las necesidades. 43 
Tabla 9. Importancia de los planteamientos. 48 
Tabla 10. Mediciones y unidades. 50 
Tabla 11. Matriz 52 
Tabla 12. Necesidades en competencia. 55 
Tabla 13. Métricas en competencia. 56 
Tabla 14. Especificaciones preliminares. 58 
Tabla 15. Matriz de tamizaje. 71 
Tabla 16 Especificaciones finales. 74 
Tabla 17. Formato de eventos 96 
Tabla 18. Datos técnicos RS-485 110 
Tabla 19. Cantidad elementos para el sistema 117 
Tabla 20. Costos de los materiales 119 
Tabla 21. Costos de ingeniería 120 
Tabla 22. Descripción de planos del proyecto 121
16 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Pág. 
 
 
Figura 1. Fases del desarrollo conceptual 42 
Figura 2. Caja negra. 60 
Figura 3. Descomposición funcional. 61 
Figura 4 Árbol de estación de ingeniería. 63 
Figura 5. Árbol de arquitectura de comunicación. 64 
Figura 6. Árbol de estación de producción. 65 
Figura 7. Tabla de combinación de conceptos. 66 
Figura 8. Conceptos a estudiar. 67 
Figura 9. Concepto A 68 
Figura 10. Concepto B 69 
Figura 11. Concepto C 69 
Figura 12. Concepto D 70 
Figura 13. Concepto definitivo. 73 
Figura 14. Modelo Del Ciclo De Vida Del Software Desarrollado 79 
Figura 15. Diagrama de casos de uso. 86 
Figura 16. Diagrama de casos de uso extendido. 88 
Figura 17. Presentación del programa al ejecutarse 100 
Figura 18. Interfaz principal, Representación de tablero electrónico. 101 
Figura 19. Interfaz de datos principales. 102 
Figura 20. Interfaz de los Cálculos Estadísticos. 103 
Figura 21. Interfaz de los Cálculos Estadísticos. 104 
Figura 22. Acrílico central 105 
Figura 23. Acrílico frontal 106 
 11
Figura 24. Soportes. 107 
Figura 25. Laminas laterales. 107 
Figura 26. Vista completa del tablero. 108 
Figura 27. Conexión electrónica del PIC. 114 
Figura 28. Conexión electrónica de los displays. 115 
Figura 29. Plano electrónico completo del tablero. 116 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 12
LISTA DE ANEXOS 
 
 
Pág. 
 
 
Anexo 1. Conversiones decimales 133 
Anexo 2. Diagrama de cromaticidad 134 
Anexo 3. Datasheet de los componentes electrónicos del tablero 135 
Anexo 4. Diagrama de flujo del PIC140 
Anexo 5. Formato IFAC del informe 141 
Anexo 6. Manual de usuario 147 
Anexo 7.Manual Técnico del Tablero y de Programador del Software 160 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13
GLOSARIO 
 
 
 
BASE DE DATOS: es un programa que permite introducir y almacenar datos, 
ordenarlos y manipularlos. Organizarlos de manera significativa para que se 
pueda obtener información no visible como totales, tendencias o 
relaciones de otro tipo. Debe permitir en principio: Introducir datos, 
Almacenar datos, recuperar datos y trabajar con ellos. 
 
BCD: BCD (el binario decimal codificado) es una forma directa asignada a 
un equivalente binario. 
 
BENCHMARKING: es la expresión usada al hecho de evaluar y/o comparar 
las necesidades acerca de un producto en los productos de la 
competencia, para conocer que tal satisfacen dichas necesidades. 
 
DEMULTIPLEXOR: un demultiplexor es un circuito combinacional que recibe 
información en una sola línea y la transmite a una de 2n líneas posibles de 
salida. 
 
DIODO LED: el led es un diodo que emite luz (Light emitting Diode), es un 
semiconductor y que los semiconductores están hechos 
fundamentalmente de silicio. Su funcionamiento se basa en corriente 
eléctrica que cuando es aplicada lo hace brillar. 
 
DISEÑO: la palabra diseño proviene del latín designar, que significa 
“designa, marcar” el diseño de ingeniería se puede definir como “El 
 14
proceso de aplicar diversas técnicas y los principios científicos con el 
objeto de definir un dispositivo, un proceso o un sistema con suficiente 
detalle para permitir su realización”. 
 
MULTIPLEXAR: multiplexar es transmitir datos de una de n fuentes a la salida 
del circuito combinacional. El demultiplexor desempeña la función 
contraria. 
 
PCW: el compilador de C que se va a utilizar es el PCW de la casa CCS Inc, 
(refiriéndose a microcontroladores). A su vez, el compilador se integrara en 
un entorno de desarrollo integrado (IDE) que va a permitir desarrollar todas 
y cada una de las fases que se compone un proyecto, desde la edición 
hasta la compilación pasando por la depuración de errores. 
 
PROTEUS: es un software que permite la simulación interactiva de circuitos 
mixtos electrónicos, modelos de microprocesadores y una combinación 
basadas en el diseño. 
 
SOLID EDGE: sistema de diseño asistido por ordenador (CAD) para el 
modelado de conjuntos y piezas mecánicos y la producción de dibujos. 
Desarrollado con la tecnología STREAM. 
 
UML: el Lenguaje Unificado de Modelado (UML) es, tal como su nombre lo 
indica, un lenguaje de modelado y no un método o un proceso. El UML 
está compuesto por una notación muy específica y por las reglas 
semánticas relacionadas para la construcción de sistemas de software. El 
UML en sí mismo no prescribe ni aconseja cómo usar esta notación en el 
 15
proceso de desarrollo o como parte de una metodología de diseño 
orientada a objetos. 
 
VISUAL BASIC: la palabra "Visual" hace referencia al método que se utiliza 
para crear la interfaz gráfica de usuario (GUI), La palabra "Basic" hace 
referencia al lenguaje BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction 
Code). Visual Basic ha evolucionado a partir del lenguaje BASIC original y 
ahora contiene centenares de instrucciones, funciones y palabras clave, 
muchas de las cuales están directamente relacionadas con la interfaz 
gráfica de Windows. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
RESUMEN 
 
 
 
Actualmente en la línea de ensamble de motos Honda de Fanalca se 
están llevando unos registros en formatos de papel donde se encuentra la 
información de lo que sucede cada día como lo es la cantidad de motos 
ensambladas de cada modelo, los fallos que tuvieron algunas de ellas, el 
tiempo de ensamble, y por supuesto la revisión técnica en la cual se indica 
los desperfectos de algunas de ellas. Este proceso luego es pasado a unos 
registros para llevar una estadística de las motos ensambladas por día, mes 
y año para saber si se están cumpliendo con las metas de la empresa, es 
muy difícil saber si la meta propuesta en el día será cumplida ya que no se 
tiene ningún indicador que sea visible en cualquier instante del día. Por 
otra parte el traspaso de la información del papeleo que se lleva en planta 
a los computadores donde se llevan los registros quita tiempo y se demora 
para saber si las metas de ensamble del día se están cumpliendo. 
 
En este trabajo se presenta el diseño de un sistema de control estadístico 
para la línea de ensamble de motos, usando la metodología del desarrollo 
concurrente y estructurado. En este se establecen las fases de planeación, 
diseño, selección y desarrollo, las cuales permitieron obtener un sistema 
completo que satisficiera las necesidades del cliente y los requerimientos 
del proceso. 
 
 
 
 
 17
INTRODUCCIÓN 
 
En 1982 FANALCA S.A. obtuvo la licencia del Gobierno Colombiano para 
ensamblar las motocicletas Honda en el país. Actualmente, FANALCA S.A. 
ensambla, distribuye y comercializa motocicletas Honda importadas en 
material CKD y CBU, provenientes de Honda Japón, Brasil e India 
principalmente. HONDA MOTOR CO, ofrece apoyo tecnológico en el 
proceso de ensamble y comercialización. Las ventas se realizan a través de 
36 distribuidores autorizados, con 100 salas de ventas, localizadas en mas 
de 60 ciudades de Colombia; tienen como Misión: conocer y superar las 
expectativas de sus clientes y mercados estratégicos estableciendo 
relaciones de largo plazo, proporcionando productos y servicios de alta 
calidad, producidos, ensamblados, comercializados y financiados por 
Fanalca S.A. a través de la ampliación y consolidación de los diferentes 
canales de distribución, cumpliendo los convenios establecidos con Honda 
Motor Co., generando la rentabilidad esperada por los accionistas, 
minimizando el riesgo, permitiendo el desarrollo y permanencia en el 
mercado, mediante la aplicación del Sistema de Gestión de Calidad en 
todos sus procesos, en un ambiente de armonía y desarrollo del Factor 
Humano, en concordancia con la protección del medio ambiente. 
A parte de esto en FANALCA S.A. se encuentran diversos procesos y 
servicios muy útiles a nivel de autopartes del sector industrial del país, como 
por ejemplo son los encargados de la elaboración de toda la carrocería 
de los vehículos de basura de EMSIRVA, entre otras actividades. 
Igualmente ha recibido varios reconocimientos, como la distinción que le 
 18
otorgo General Motors como el mejor proveedor del año 2003 y como el 
mejor proveedor del grupo metálico. 
Desde su misma fundación hace 40 años, la empresa ha sido reconocida a 
escala nacional y latinoamericana como una de las firmas líderes del 
sector metalúrgico. 
La empresa es beneficiaria de las certificaciones ISO 9002, QS 9000 que 
respaldan la calidad de sus productos. 
Este reconocimiento ya había sido otorgado a la empresa en dos 
oportunidades por la General Motors. 
En este caso, se ha centrado el interés en el proceso de ensamble de 
motos ya que en la actualidad la empresa cuenta con sistemas algo 
desactualizados para efectuar dicha labor. 
De esta manera la elaboración de todo este sistema para permitir un 
control mas preciso es el objetivo propuesto como ingenieros, ya que se 
cuenta con los conocimientos básicos para tal fin, en conjunto con 
FANALCA que esta dispuesta con el apoyo logístico y económico que se 
pueda necesitar. 
En el presente documento se especifican todos los puntos necesarios para 
tal fin, elaborando de una manera muy precisa cada uno de los pasos 
necesarios para la elaboración de un proyecto de ingeniería llevando una 
metodología de diseño concurrente y apoyándola con una serie de 
conocimientos que igualmente brinda la Ingeniería Mecatrónica. 
 19
Los capítulos que mostrados en este trabajo son ocho, clasificados enorden de tal manera que al final del informe cualquier productor pudiese 
realizar el diseño del sistema sin ningún inconveniente. 
En el capitulo uno se tiene la justificación del proyecto e igualmente los 
capítulos dos y tres describen los objetivos y el marco teórico 
respectivamente. 
En los capítulos cuatro y cinco se elabora la metodología concurrente de 
diseño para generar soluciones al problema basadas en las necesidades 
del cliente y por consiguiente seleccionar el mejor concepto que de 
solución al problema. Del capitulo cinco se resalta toda la información 
técnica necesaria para la construcción y/o producción del concepto 
seleccionado. 
Se muestra un séptimo capitulo donde se describe el presupuesto y la 
cantidad de materiales necesarios para la construcción del sistema. 
Finalmente se encuentran los anexos necesarios que complementan toda 
la información correspondiente a los temas tratados en el informe y que 
pueden servir de soporte a futuras mejoras que se le deseen realizar al 
proyecto. 
Según el titulo y el objetivo inicial de la pasantia implicaba que se iba a 
realizar la implementación. Esta implementación no se realizo porque la 
empresa se enfoco a un proyecto el cual demandaba de su completa 
atención además de ser algo indispensable, lo que implico retardos en las 
etapas propias de licitación para permitir el cumplimiento de lo propuesto 
inicialmente. 
 20
1. JUSTIFICACION 
 
Los beneficios que se persiguen con la implementación del sistema 
planteado es básicamente mejorar el rendimiento en la planta de 
ensamble, sabiendo con precisión cuantas motos se llevan armadas en 
cualquier instante de tiempo para detectar problemas y corregirlos a 
tiempo, por otra parte se busca eliminar el papeleo llevado según el 
conteo de las motos, el software que se implementaría se basaría en los 
sensores puestos en la línea de ensamble para ir llevando la cuenta diaria y 
mensual de la producción, además de ir pasando información al tablero 
que seria el medio visual con el cual se mostraría cuantas motos se llevaría 
asta ese momento. 
 
En este momento no se cuenta con un indicador con estas características 
por lo tanto si la producción no marcha de manera correcta los ingenieros 
no se dan cuenta y muchas veces la producción se atrasa y por lo tanto la 
empresa comienza a perder por eso uno de los principales objetivos que 
persigue la empresa es la de reducir costos por no corregir a tiempo que la 
línea de ensamble funcione adecuadamente. 
 
Otro objetivo percibido por el grupo de diseño es el de motivar aun mas la 
dinámica de los operarios de ensamble ya que teniendo un indicador 
visual con la siguiente información: las unidades terminadas, motos 
ensambladas por día, motos programadas por día, diferencia por día de 
las motos ensambladas, motos programadas por mes, diferencia por mes 
 21
de las motos, total motos ensambladas hasta ese momento, fecha y hora 
actual del sistema permitiendo que el operario se de cuenta de que 
deberá apurar un poco mas el ritmo o su ritmo de trabajo es el adecuado, 
por supuesto cuantas motos es capaz de ensamblar los operarios por día 
no será objeto de estudio del grupo ya que la empresa sabrá cual es el 
limite que se podrá alcanzar para la producción según sus ingenieros 
industriales. 
 
Este planteamiento da una idea general de lo que desean los ingenieros 
encargados de la producción diaria, tomando y organizando estas 
necesidades para que sea coherente con el trabajo que se desea realizar, 
se debe tomar un método apropiado para lograr hacer un software de 
calidad que no solo alcance las expectativas generadas sino también que 
las supere, el ingeniero mecatrónico debe lograr integrar en perfecta 
armonía el funcionamiento en generar del sistema desarrollado. 
 
Según lo planteado anteriormente un sistema basado totalmente en el 
software proporciona una gran información de manera rápida y de fácil 
obtención, un sistema computarizado además dará unas ventajas que no 
serian posibles de manera manual, como lo es datos instantáneos del de la 
producción con información exacta de las motos ensambladas según su 
clasificación. El software contendrá datos necesarios para los ingenieros, 
como lo pueden ser datos estadísticos de la producción mensual. 
 
Actualmente los indicadores visuales tipo tablero de leds ni siquiera son 
considerados en la industria ya que solo son usados para anuncios 
comerciales o marcadores deportivos, los ingenieros de la línea de 
ensamble Honda se dieron cuenta que mantenerse al tanto de la 
 22
producción en cualquier instante se tornaba un poco difícil y que tener 
que ir a buscar reportes de los operarios requería tiempo, por ello pensaron 
que de alguna forma era mejor ver como iba la producción de motos 
desde cualquier parte de la planta de ensamble y desde sus propias 
oficinas de trabajo ubicadas en segundos pisos sin necesidad de estar a 
toda hora en la línea de producción, la propuesta presentada por los 
proponentes del proyecto ante la inquietud fue la de colocar un tablero 
de leds al final de la línea de ensamble de un tamaño suficiente para ser 
visto desde cualquier parte de la planta con la información necesaria para 
los ingenieros como para darse cuenta si la producción va bien o es 
necesario tomar correctivos inmediatamente para no verse atrasados en 
su producción, además se ha propuesto acompañar el tablero con un 
software que lleve los registros completos de lo que sucede todo los días en 
planta como lo es por supuesto el conteo de las motos diariamente, 
ofrecerá además una interacción entre el ingeniero de planta y el tablero 
para desplegar información que es de interés para los operarios e 
ingenieros como lo pueden ser la motos que se tendrán que ensamblar ese 
día. 
 23
2. OBJETIVOS 
 
 
2.1 OBJETIVO GENERAL 
 
 
Elaborar un sistema completo para llevar a cabo el control estadístico en la 
línea de ensamble de motos honda, este sistema estará constituido de una 
interfaz hacia toda la planta y de un software desde el cual se 
establecerán los parámetros de producción y a su vez permitirá el acceso 
a registros de días pasados por medio de una base de datos. 
 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
 
 Elaborar un software que lleve los datos estadísticos de forma 
automática basándose en la información de los sensores en la línea 
de ensamble. 
 
 Elaborar un manual de usuario y uno de programador para el 
software de base de datos. 
 
 Desarrollar un tablero electrónico tipo public para la visualización de 
datos desde cualquier parte de la línea de ensamble. 
 
 Proporcionar al Ingeniero en jefe de la planta mediante un 
computador la interacción con el tablero en cualquier instante. 
 24
 Elaborar un manual de usuario y uno técnico del tablero para su 
correcto funcionamiento y mantenimiento o reparación si son 
requeridos. 
 
 Realizar estudio de justificación de la elaboración del tablero en 
cuánto al mejoramiento y/o desmejoramiento del proceso. 
 
 Aplicar a todo el proceso de diseño una metodología concurrente la 
cual conlleva a la generación selección y prueba de conceptos que 
dan solución al problema. 
 
 Elaborar un informe detallado de todo el proceso realizado por parte 
de los estudiantes para cumplir con el objetivo principal en la 
empresa. 
 
 Elaborar planos de todo el proyecto. 
 
 Realizar formato IFAC con un lo mas relevante de toda la 
documentación del proyecto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25
3. MARCO TEORICO 
 
 
3.1 MANEJO NÚMEROS BINARIOS 
 
 
Los números se representan en computadores digitales en binario o 
decimal a través de un código binario. Cuando se estén especificando los 
datos, el usuario gusta dar los datos en forma decimal. Las maneras 
decimales recibidas se almacenan internamente en el computador y los 
microcontroladores por medio del código decimal. Cadadigito decimal 
requiere por lo menos cuatro elementos de almacenamiento binario. Los 
números decimales se convierten a binarios cuando las operaciones 
aritméticas se hacen internamente con números representados en binario. 
Es posible también realizar operaciones aritméticas directamente en 
decimal con todos los números ya dejados en forma codificada. El manejo 
correcto de los datos recibidos en el PIC será fundamental para mostrar 
valores correctos en el tablero. 
 
 
3.2 BASE DE DATOS 
 
 
Una biblioteca ha de mantener listas de los libros que posee, de los usuarios 
que tiene, una clínica, de sus pacientes y médicos, una empresa, de sus 
productos, ventas y empleados. A este tipo de información se le llama 
datos. 
 26
Un gestor de base de datos es un programa que permite introducir y 
almacenar datos, ordenarlos y manipularlos. Organizarlos de manera 
significativa para que se pueda obtener información no visible como 
totales, tendencias o relaciones de otro tipo. Debe permitir en principio: 
-Introducir datos 
-Almacenar datos 
-Recuperar datos y trabajar con ellos. 
 
Todo esto se puede hacer con una caja de zapatos, lápiz y papel; pero a 
medida que la cantidad de datos aumenta, han de cambiar las 
herramientas. Se pueden usar carpetas, archivadores…, pero en un 
momento dado es conveniente acudir a los ordenadores, aunque las 
operaciones siguen siendo las mismas. 
 
3.2.1 Utilidad De Una Base De Datos. Las tres cosas básicas que debe 
permitir un gestor de base de datos son: introducir datos, almacenarlos y 
recuperarlos. 
 
Al mismo tiempo permiten otra serie de funciones que hacen de ellos 
herramientas incomparablemente superiores a los métodos tradicionales 
de almacenamiento de datos: archivadores, carpetas, etc. 
 
Cualquier gestor debe permitir: ordenar los datos, realizar búsquedas, 
mostrar distintas vistas de los datos, realizar cálculos sobre ellos, resumirlos, 
generar informes a partir de ellos, importarlos y exportarlos. 
 
 
 
 27
3.3 ARQUITECTURA DE PROGRAMACION SQL 
 
El lenguaje de consulta estructurado (SQL) es un lenguaje de base de 
datos normalizado, utilizado por el motor de base de datos de Microsoft 
Jet. SQL se utiliza para crear objetos QueryDef, como el argumento de 
origen del método OpenRecordSet y como la propiedad RecordSource 
del control de datos. También se puede utilizar con el método Execute 
para crear y manipular directamente las bases de datos Jet y crear 
consultas SQL de paso a través para manipular bases de datos remotas 
cliente - servidor. 
 
3.3.1 Componentes del SQL. El lenguaje SQL está compuesto por 
comandos, cláusulas, operadores y funciones de agregado. Estos 
elementos se combinan en las instrucciones para crear, actualizar y 
manipular las bases de datos. 
 
3.3.2 Comandos. Existen dos tipos de comandos SQL: 
Los DLL que permiten crear y definir nuevas bases de datos, campos e 
índices. 
Los DML que permiten generar consultas para ordenar, filtrar y extraer 
datos de la base de datos. 
Las tablas 1 y 2 muestran los comandos básicos DLL y MLL. 
Tabla 1. Comandos DLL 
 
Comando
Descripción 
CREATE Utilizado para crear nuevas tablas, campos e índices 
DROP Empleado para eliminar tablas e índices 
 28
ALTER 
Utilizado para modificar las tablas agregando campos o
cambiando la definición de los campos. 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
Tabla 2. Comandos DML 
 
Comando 
Descripción 
SELECT 
Utilizado para consultar registros de la base de datos que
satisfagan un criterio determinado 
INSERT 
Utilizado para cargar lotes de datos en la base de datos en
una única operación. 
UPDATE 
Utilizado para modificar los valores de los campos y registros
especificados 
DELETE 
Utilizado para eliminar registros de una tabla de una base de
datos 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
3.3.3 Cláusulas. Las cláusulas son condiciones de modificación utilizadas 
para definir los datos que desea seleccionar o manipular, la tabla 3 
Presenta esas sentencias. 
 
Tabla 3. Cláusulas 
Cláusula Descripción 
FROM 
Utilizada para especificar la tabla de la cual se van a
seleccionar los registros 
 29
WHERE 
Utilizada para especificar las condiciones que deben reunir
los registros que se van a seleccionar 
GROUP BY 
Utilizada para separar los registros seleccionados en grupos
específicos 
HAVING 
Utilizada para expresar la condición que debe satisfacer
cada grupo 
ORDER BY 
Utilizada para ordenar los registros seleccionados de acuerdo
con un orden específico 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
3.3.4 Operadores Lógicos. La tabla 4 describe los operadores lógicos que 
utiliza el SQL. 
 
Tabla 4. Operadores Lógicos 
Operador Uso 
AND 
Es el "y" lógico. Evalúa dos condiciones y devuelve un valor
de verdad sólo si ambas son ciertas. 
OR 
Es el "o" lógico. Evalúa dos condiciones y devuelve un valor
de verdad si alguna de las dos es cierta. 
NOT Negación lógica. Devuelve el valor contrario de la expresión. 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
3.3.5 Operadores de Comparación. La tabla 5 ilustra los símbolos utilizados 
en los operadores de comparación SQL. 
 
 30
Tabla 5. Operadores lógicos. 
Operado
r 
Uso 
< Menor que 
> Mayor que 
<> Distinto de 
<= Menor ó Igual que 
>= Mayor ó Igual que 
= Igual que 
BETWEEN Utilizado para especificar un intervalo de valores. 
LIKE Utilizado en la comparación de un modelo 
In 
Utilizado para especificar registros de una base de datos
 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
3.3.6 Funciones de Agregado. La tabla 6 muestra las funciones de 
agregado se usan dentro de una cláusula SELECT en grupos de registros 
para devolver un único valor que se aplica a un grupo de registros. 
 
Tabla 6. Funciones de agregado. 
Funció
n 
Descripción 
AVG 
Utilizada para calcular el promedio de los valores de un campo
determinado 
COUN Utilizada para devolver el número de registros de la selección 
 31
T 
SUM 
Utilizada para devolver la suma de todos los valores de un campo
determinado 
MAX 
Utilizada para devolver el valor más alto de un campo
especificado 
MIN 
Utilizada para devolver el valor más bajo de un campo
especificado 
Fuente: SQL [en línea]: sentencias SQL en visual basic. Buenos Aires: Ing. 
Antonini Sergio, 1997. [consultado el 22 de Noviembre, 2005]. Disponible por 
Internet: www.monografias.com/trabajos7/sql/sql.sthml#que. 
 
 
3.4 ARQUITECTURA DE COMUNICACION 
 
 
3.4.1 Modbus. Los puertos standard Modbus en controladores Modicon 
utilizan un interfaz serie compatible RS-232C. La norma EIA RS-232C define 
patillas del conector, cableado, niveles de señal, velocidades de 
transmisión y control de paridad. Los controladores pueden ser conectados 
en red directamente o vía módems. 
 
Los controladores comunican usando una técnica maestro – esclavo, en la 
cual sólo un dispositivo (el maestro) puede iniciar transacciones (llamadas 
‘peticiones’ – ‘queries’). Los otros dispositivos (los esclavos) responden 
suministrando al maestro el dato solicitado,o realizando la acción 
solicitada en la petición. Entre los dispositivos maestros típicos se incluyen 
los procesadores centrales y los paneles de programación. Esclavos típicos 
son los PLC’s (controladores programables). 
 
 32
El maestro puede direccionar esclavos individualmente o puede generar 
un mensaje en modo difusión a todos los esclavos. Los esclavos devuelven 
un mensaje (llamado ‘respuesta’) a las peticiones que les son 
direccionadas individualmente. No se devuelven respuestas a peticiones 
en modo difusión enviadas desde el maestro. 
 
El protocolo Modbus establece el formato para la petición del maestro, 
colocando en ella la dirección del dispositivo esclavo (0 en caso de 
‘difusión’), un código de función que define la acción solicitada, cualquier 
dato que haya de enviarse y un campo de comprobación de error. El 
mensaje de respuesta del esclavo está también definido por el protocolo 
Modbus. Contiene campos confirmando la acción tomada, cualquier dato 
que haya de devolverse y un campo de comprobación de error. Si el 
mensaje recibido por el esclavo es defectuoso o el esclavo es incapaz de 
realizar la acción solicitada, construirá un mensaje de error y lo enviará 
como respuesta. 
 
3.4.2 Jbus. JBUS puede utilizar cuatro modos de emisión, a saber: 
 
• Bucle de corriente 
• RS232-C 
• RS422-A 
• RS485. 
 
3.4.2.1 Bucle de corriente (no normalizado) 
Este modo de transmisión emplea dos bucles, uno para la emisión y otro 
para la recepción: 
 
 33
• La corriente atraviesa todos los receptores (en serie). 
• Niveles de corriente (emisión): nivel «0»: 0 mA ó 4 mA (según las 
variantes). nivel «1»: 20 mA; 
• Nivel de recepción: estado abierto (nivel «0»): 5 mA, estado cerrado 
(nivel «1»): 10 mA; 
• Velocidad máxima: 9,6 Kbits/s; 
• Enlace punto a punto o multipunto, según la red; 
• Longitud máxima: 3 000 m; RS232-C (EIA) 
 
Tensión de emisión: nivel «0»: +5 a +15 V (generalmente +12 V); nivel «1»: -5 
a -15 V (generalmente -12 V). 
 
• Impedancia de recepción: de 3 a 7 k.ohmios; 
• Niveles de recepción: nivel «0»: > +3 V, nivel «1»: < -3 V; 
• Velocidad máxima: 19,2 Kbits/s; 
• Enlace punto a punto (un emisor por cada receptor); 
• Longitud máxima: 15 m; 
 
3.4.2.2 RS422-C (EIA) 
 
• Tensión de emisión: nivel «0»: +2 a +6 V (generalmente +5 V); nivel «1»: 
-2 a -6 V (generalmente -5 V); 
• Impedancia de recepción: > 4 K.ohmios (no especificada); 
• Niveles de recepción: nivel «0»: > +0,2 V, nivel «1»: < -0,2 V; 
• Velocidad máxima: 10 Mbits/s; 
• Enlace multipunto (un emisor por cada 10 receptores, como 
máximo); 
• Longitud máxima: 1 200 m. 
 34
 
3.4.2.3 RS485 (EIA o V11/CCITT) 
 
• Tensión de emisión: nivel «0»: +1,5 V a +5 V, nivel «1»: -1,5 V a -5 V; 
• Nivel de recepción: nivel «0»: > +0,2 V, nivel «1»: < -0,2 V; 
• Velocidad máxima: 10 Mbits/s; 
• Enlace multipunto, en la práctica: 28 emisores/receptores como 
máximo; 
• Longitud máxima: 1200 m. 
 
3.4.3 Fieldbus. Es un sistema de comunicación serie, plenamente digital y 
de dos direcciones funcionando a 31.25 Kbps que interconecta el 
equipamiento de campo tal como sensores, actuadores y controladores. 
Es una red de área local para instrumentos que permite realizar un control 
distribuido a través de toda la red. 
 
3.4.4 Ethernet Industrial. La aceptación mundial de Ethernet en los entornos 
industriales y de oficina ha generado el deseo de expandir su aplicación a 
la planta. Es posible que con los avances de Ethenet y la emergente 
tecnología Fast Ethenet se pueda aplicar también al manejo de 
aplicaciones críticas de control, actualmente implementadas con otras 
redes específicamente industriales existentes. 
 
3.5 FUNCIONAMIENTO DE LOS LEDS 
 
 
Para responder esta respuesta correctamente tendremos que empezar 
diciendo que el led es un diodo que emite luz (Light emitting Diode) y que 
 35
un diodo es un semiconductor y que los semiconductores están hechos 
fundamentalmente de silicio. Como se verá más adelante los led están 
hechos de una gran gama de elementos de la tabla periódica, pero nos 
ocuparemos ahora de explicar el funcionamiento del diodo a través del 
comportamiento del Silicio, ya que este es el material fundamental y mas 
popular de la electrónica moderna. 
 
El silicio es un elemento muy común en la naturaleza, tal es así que se 
encuentra en la arena de las playas y en los cristales de cuarzo. Si miramos 
donde se encuentra el Silicio (SI) en la tabla periódica de los elementos lo 
encontraremos con el numero atómico 14 y sus vecinos inmediatos son el 
Galio (Ga), Aluminio (Al), Boro (B), Carbono (C), Nitrógeno (N), Fósforo (P), 
Arsénico (As) y Germanio (Ge). Recuerden estos elementos porque forman 
parte de los distintos tipos de tecnologías de leds y son los que 
determinaran el color de emisión. 
 
En los 90 se apareció en el mercado tal vez el más éxitoso material para 
producir leds hasta la fecha el AlInGaP Aluminio, Indio, Galio y Fósforo. Las 
principales virtudes de este tetar compuesto son que se puede conseguir 
una gama de colores desde el rojo al amarillo cambiando la proporción 
de los materiales que lo componen y segundo, su vida útil es sensiblemente 
mayor, a la de sus predecesores, mientras que los primeros leds tenia una 
vida promedio efectiva de 40.000 horas los leds de AlInGaP podían mas de 
100.000 horas aun en ambientes de elevada temperatura y humedad. 
 
Es de notar que muy difícilmente un led se queme, si puede ocurrir que se 
ponga en cortocircuito o que se abra como un fusible e incluso que 
explote si se le hace circular una elevada corriente, pero en condiciones 
 36
normales de uso un led se degrada o sea que pierde luminosidad a una 
taza del 5 % anual. Cuando el led ha perdido el 50% de su brillo inicial, se 
dice que ha llegado al fin de su vida útil y eso es lo que queremos decir 
cuando hablamos de vida de un led. Un rápido cálculo nos da que en un 
año hay 8760 horas por lo que podemos considerar que un LED de AlInGaP 
tiene una vida útil de más de 10 años. 
 
Como dijimos uno de factores fundamentales que atentan contra este 
número es la temperatura, tanto la temperatura ambiente como la interna 
generada en el chip, por lo tanto luego nos referiremos a técnicas de 
diseño de circuito impreso para bajar la temperatura. 
 
3.6 EL ALUMINIO 
 
Su aplicación en la construcción representa el mercado más grande de la 
industria del aluminio. Millares de casas emplean el aluminio en puertas, 
cerraduras, ventanas, pantallas, boquillas y canales de desagüe. El 
aluminio es también uno de los productos más importantes en la 
construcción industrial. El transporte constituye el segundo gran mercado. 
Muchos aviones comerciales y militares están hechos casi en su totalidad 
de aluminio. En los automóviles, el aluminio aparece en interiores y 
exteriores como molduras, parrillas, llantas (rines), acondicionadores de 
aire, transmisiones automáticas y algunos radiadores, bloques de motor y 
paneles de carrocería. Se encuentra también en carrocerías, transporte 
rápido sobre rieles, ruedas formadas para camiones, vagones, 
contenedores de carga y señales de carretera, división de carriles y 
alumbrado. En la industria aeroespacial, el aluminio también se encuentra 
 37
en motores de aeroplanos, estructuras, cubiertas y trenes de aterrizaje e 
interiores; a menudo cerca de 80% del peso del avión es de aluminio. 
 38
4. SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE SISTEMA DE CONTROL ESTADÍSTICO. 
 
 
Con el fin de satisfacer las necesidades y requerimientos que el proceso de 
ensamble de motos exige, se desea buscar la alternativa que mejor se 
ajuste para llevar un control estadístico preciso y eficiente que describa el 
proceso en su totalidad. 
 
Para llevar a cabo el proceso de selección de la alternativa mas 
adecuada, se procederá a aplicar una metodología de diseño y desarrollo 
concurrente ya quemediante esta metodología se obtendrá las siguientes 
ventajas: 
 
• Aseguramiento de la calidad: Al establecer adecuadamente etapas 
y puntos de chequeo se puede asegurar la calidad final del 
producto o proceso. 
 
• Coordinación: El proceso diseñado actúa como plan maestro que 
define las funciones de cada miembro del equipo de trabajo. 
 
• Planificación: los puntos de verificación guían el proceso 
anclándolos en determinados momentos claves. 
 
• Dirección: Comparando los avances con lo planificado se pueden 
identificar áreas especificas. 
 
 39
• Mejoras: la documentación y organización contribuyen a encontrar 
oportunidades de mejoras. 
 
El proceso de desarrollo se llevara a cabo mediante la realización de las 
siguientes fases: 
 
 Planificación. 
 Desarrollo conceptual. 
 Diseño a nivel de sistema. 
 Diseño detallado. 
 Prueba y refinamiento. 
 
4.1 PLANIFICACIÓN 
 
 
La actividad de planeación es generalmente referida como la etapa cero 
del proceso de desarrollo. Esta fase inicia con una estrategia corporativa 
para establecer lo que se pretende con el desarrollo de este proyecto. 
Como el proyecto que se realizará es diseñar un sistema de control 
estadístico para el proceso de ensamble, en la fase de planeación se 
establecerá los alcances del proyecto dentro de los objetivos corporativos 
de la empresa. Como resultado de esta etapa se establecerá el 
planteamiento de la misión del proyecto. 
 
Tabla 7. Planteamiento de la misión 
PLANTEAMIENTO DE LA MISIÓN 
 
Descripción del producto. 
 40
• Sistema de control estadístico para planta ensambladora de motos. 
 
Principales objetivos de marketing. 
• Colaborar en la mejora del proceso de ensamble. 
• Generar en planta un comportamiento un poco mas controlado y 
eficiente entre los operarios. 
• Servir de base para futuras generaciones en la elaboración de 
dichos productos. 
• Aplicar de una manera más cuantificable el método de diseño a un 
sistema que requiere diversas disciplinas. 
• Introducir al mercado un producto de manufactura que supere la 
demanda de un producto de iguales características. 
• Amigable con el medio ambiente. 
 
Mercado primario. 
• Fabrica nacional de autopartes (FANALCA S.A.), departamento de 
ensamble de motos. 
 
Mercado secundario. 
• Empresas en general donde se requiera llevar un control mas preciso 
del proceso que se esta realizando. 
• Empresas dedicadas al proceso de ensamble de cualquier 
producto. 
• Instituciones educativas para fines didácticos. 
• Consumidores casuales. 
 
Premisas y restricciones. 
• Utilización de dispositivos y materiales de alta calidad. 
 41
• Desarrollar un concepto que ayude con los intereses corporativos de 
la empresa. 
• Tiempo de respuesta del sensor en la línea de ensamble. 
• El espacio en planta. 
• Transmisión de datos. 
• Software de fácil manejo. 
• Visibilidad del display en la mayor parte de la planta. 
• Costos competitivos. 
• Obtención de partes en el mercado regional. 
• El tamaño y peso del dispositivo debe ser adecuado. 
• Debe ser de fácil mantenimiento y reparación. 
 
Partes implicadas. 
• Ingenieros de planta de ensamble de motos. 
• Operarios de planta. 
• Personal de supervisión y calidad. 
• Personal de servicio y mantenimiento. 
• Personal de producción. 
 
 
4.2 DESARROLLO CONCEPTUAL 
 
 
En la fase del desarrollo conceptual los requerimientos y necesidades del 
producto son identificadas, conceptos que dan solución al problema son 
generados y evaluados y uno o mas conceptos son seleccionados para ser 
desarrollados y probados en etapas finales. 
 
 42
El proceso que se llevara a cabo par desarrollar esta fase se ilustra en la 
figura 1. 
Figura 1. Fases del desarrollo conceptual 
 
 
Como se puede observar el proceso que se llevará a cabo será el de 
identificar las necesidades del cliente. Posteriormente, se procederá a 
establecer las especificaciones preliminares que sentarán las bases para la 
generación de los conceptos. Una vez se hayan generado algunos 
conceptos, éstos pasarán a una etapa en la cual se seleccionarán uno o 
más conceptos, los cuales serán puestos a prueba. Una vez probados se 
volverá a revisar los conceptos seleccionados y se darán las 
especificaciones finales que el producto tendrá. Cabe notar que la 
metodología de desarrollo estructurado y concurrente que se está 
implementando permite hacer una realimentación en cualquier etapa del 
proceso. De esta manera se pueden corregir errores e incorporar nuevas 
ideas para un mejoramiento continuo del proceso a fin de llegar a la mejor 
alternativa. 
 
4.2.1 Identificar necesidades y requerimientos del producto. Para 
identificar las necesidades y requerimientos que se deben satisfacer con el 
concepto seleccionado se debe investigar y conocer el proceso que se 
esta llevando a cabo en la planta de ensamble para tener los registros 
necesarios en cuanto al proceso. Para ello se visitó las instalaciones de la 
planta y se entrevistó a los operarios, ingenieros y personal de 
 43
mantenimiento, a fin de obtener la información necesaria sobre el dicho 
proceso. 
El proceso de identificar las necesidades del cliente se desarrollará 
mediante un método estructurado el cual permitirá concentrarse en los 
aspectos más relevantes, proporcionará una vía para la toma de 
decisiones y desarrollar consenso durante el proyecto, además de que se 
generará la documentación del proceso de desarrollo y sus decisiones 
fundamentales. 
 
El proceso que se desarrollará consta de las siguientes etapas: obtención 
de datos primarios, interpretación de los datos primarios, organizar las 
necesidades (jerarquizar), establecer la importancia relativa de las 
necesidades y reflejar los resultados en el proceso. 
 
• Obtención de datos primarios. Con el fin de obtener una 
información de alta calidad y confiabilidad, la recolección de los datos se 
realizó mediante entrevistas a los operarios de la sección de ensamble, al 
personal de mantenimiento y a los ingenieros a cargo del control del 
proceso en la planta. 
 
• Interpretación de los datos primarios. A continuación en la tabla 8 se 
muestra un listado de las necesidades que se obtuvieron de la etapa 
anterior y la interpretación de las mismas. 
 
Tabla 8. Planteamiento de las necesidades. 
PLANTEAMIENTO DEL CLIENTE PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD 
Deseo conocer el proceso de 
ensamble en cualquier instante sin 
El sistema guardara en base de 
datos el proceso de ensamble y 
 44
necesidad de convocar reunión. automáticamente genera reporte 
del momento que se desee 
conocer. 
Necesito que todo el personal en 
planta se entere de cómo va el 
proceso. 
El sistema contara con visualización 
del proceso en tablero de displays. 
Quiero que se lleve el registro de 
motos ensambladas. 
Se tendrá un sensor informando de 
cada moto terminada. 
Los operarios deben conocer la 
meta del día. 
El tablero mostrara a la planta la 
cifra correspondiente a la meta del 
día. 
Los operarios deben conocer la 
meta del mes. 
El tablero mostrara a la planta la 
cifra correspondiente a la meta del 
mes. 
El personal debe conocer la 
diferencia entre la cantidad de 
motos programadas y las hechas 
El sistema muestra la diferencia de 
motos programadas y hechas en el 
día y en el mes. 
Los operarios deben tener presente 
la hora de inicio de la jornada. 
El tablero mostrara la hora de 
inicio. 
Los operarios deben tener presente 
la hora final de la jornada. 
El tablero mostrara la hora final. 
Deseo que se muestre la fecha en 
el tablero. 
El tablero mostrara la fecha. 
Como obtengo datos de 
eficiencia. 
El sistema brinda información de 
eficiencia diaria. 
Yo no quiero tener una cantidad 
infinita de tablas. 
El sistema permite modificar los 
datos almacenados. 
 45
No quiero ingresar datos en el 
computador y el tablero por 
aparte.El sistema tiene comunicación 
entre el computador y el tablero 
electrónico. 
Como conozco todos los datos 
anteriores. 
El sistema permite realizar consultas 
por diversos conceptos. 
Todos los datos los necesito en el 
sistema. 
El sistema permite ingresar datos 
del proceso. 
Deseamos mejorar la apariencia 
física de la planta. 
El dispositivo cuenta con una 
apariencia agradable. 
No contamos con un presupuesto 
muy elevado. 
El costo del sistema será el menor 
posible. 
Queremos que el mantenimiento y 
las posibles reparaciones puedan 
ser realizados por nuestro personal. 
El dispositivo es de fácil 
mantenimiento y reparación. 
No quiero que el sistema tenga 
problemas en un futuro debido al 
ambiente. 
El sistema esta adecuado para 
soportar ambientes industriales. 
Quiero cuidarme en el gasto de 
energía. 
El sistema es de bajo consumo. 
 
 
La tabla anterior, es el resultado de entrevistar a los usuarios del sistema a 
construir. La mayor parte de las necesidades del cliente se acomodan a 
resolver problemas del sistema. En la segunda columna de la tabla, se 
traducen estas necesidades planteadas por el cliente en necesidades de 
lo "Que" debe contener el dispositivo. 
 
 46
• Organización y jerarquización de necesidades. El objetivo es organizar 
la lista de necesidades en grupos de manera que se agrupen las que 
tengan similitud. 
Interfaz de operarios 
o El sistema contara con visualización del proceso en tablero de 
displays. 
o El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a la 
meta del día. 
o El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a la 
meta del mes. 
o El tablero mostrara la hora de inicio. 
o El tablero mostrara la hora final. 
o El tablero mostrara la fecha. 
 
Interfaz de ingeniería 
o El sistema brinda información de eficiencia diaria. 
o El sistema permite realizar consultas por diversos conceptos. 
o El sistema permite ingresar datos del proceso. 
 
Estética y portabilidad 
o El dispositivo cuenta con una apariencia agradable. 
 
Mantenimiento y seguridad 
o El dispositivo es de fácil mantenimiento y reparación. 
o El sistema esta adecuado para soportar ambientes industriales. 
 
Economía 
o El costo del sistema será el menor posible. 
 47
o El sistema es de bajo consumo. 
 
Manera de operar el dispositivo 
o El sistema guardara en base de datos el proceso de ensamble 
y automáticamente genera reporte del momento que se 
desee conocer. 
o El sistema tiene comunicación entre el computador y el 
tablero electrónico. 
o El sistema permite modificar los datos almacenados. 
o El sistema muestra la diferencia de motos programadas y 
hechas en el día y en el mes. 
o Se tendrá un sensor informando de cada moto terminada. 
 
• Importancia relativa de los planteamientos de las necesidades. En 
este punto lo que se pretende es establecer cual de las necesidades es 
mas importante de manera que permita dar información de cual o cuales 
de las necesidades requiere de mayor atención a la hora de seleccionar 
los conceptos. Con esto no se quiere decir de que las demás necesidades 
no sean importantes, simplemente unas son de mayor prioridad que otras y 
en esas es que se enfocarán los esfuerzos del grupo de diseño y desarrollo. 
 
Para establecer la importancia relativa entre los planteamientos de las 
necesidades, se basó en la necesidad mas inmediata que los entrevistados 
manifestaron a la hora de las entrevistas y con base a esas se estableció el 
nivel de importancia. Se realizó una eliminación de las necesidades que 
eran muy semejantes o redundantes a fin de mejorar el proceso. Además, 
también se tuvo en cuenta la jerarquización que se hizo en el punto 
 48
inmediatamente anterior. La tabla 9 muestra la importancia relativa de los 
planteamientos. 
 
Tabla 9 Importancia de los planteamientos. 
No Necesidad Importancia 
1 El sistema guardara en base de datos el proceso 
de ensamble y automáticamente genera reporte 
del momento que se desee conocer. 
4 
2 El sistema contara con visualización del proceso 
en tablero de displays. 
5 
3 Se tendrá un sensor informando de cada moto 
terminada. 
5 
4 El tablero mostrara a la planta la cifra 
correspondiente a la meta del día. 
5 
5 El tablero mostrara a la planta la cifra 
correspondiente a la meta del mes. 
3 
6 El sistema muestra la diferencia de motos 
programadas y hechas en el día y en el mes. 4 
7 El tablero mostrara la hora de inicio. 2 
8 El tablero mostrara la hora final. 2 
9 El tablero mostrara la fecha. 2 
10 El sistema brinda información de eficiencia diaria. 3 
11 El sistema permite modificar los datos 
almacenados. 3 
12 El sistema tiene comunicación entre el 
computador y el tablero electrónico. 5 
13 El sistema permite realizar consultas por diversos 4 
 49
conceptos. 
14 El sistema permite ingresar datos del proceso. 4 
15 El dispositivo cuenta con una apariencia 
agradable. 3 
16 El costo del sistema será el menor posible. 2 
17 El dispositivo es de fácil mantenimiento y 
reparación. 3 
18 El sistema esta adecuado para soportar 
ambientes industriales. 4 
19 El sistema es de bajo consumo. 3 
 
 
Como se puede observar, unas necesidades obtuvieron mayor 
importancia que otras. Esto significa que las necesidades que obtuvieron 
mayor puntuación son las que se tendrán más en cuenta a la hora de 
diseñar el sistema, con el fin de satisfacerlas. No obstante las otras 
necesidades que obtuvieron los otros puntajes también serán satisfechas, 
pero los esfuerzos de diseño y desarrollo estarán concentrados en las 
primeras. 
 
• Reflejar los resultados en el proceso. Como característica del método 
estructurado y concurrente que se está llevando a cabo, los resultados 
obtenidos serán incorporados en el proceso de manera que se pueda 
realizar un mejoramiento continuo en todas las fases del proceso. Una vez 
identificado las necesidades de los clientes y establecida la importancia 
relativa entre las necesidades se procederá a realizar una lista de 
especificaciones preliminares en las que se relacionarán las necesidades 
con la medida. 
 50
4.2.2 Especificaciones preliminares. El establecimiento de las 
especificaciones preliminares es el segundo paso de la fase de desarrollo 
conceptual. En esta fase se establecen las especificaciones preliminares 
basadas en las necesidades que se encontraron en las etapas anteriores. 
Pero también, en esta fase del desarrollo se establecen las 
especificaciones finales que son un refinamiento de las preliminares, y que 
son establecidas una vez se hallan seleccionado él o los conceptos y 
realizadas las pruebas de factibilidad. 
 
Las especificaciones proveen una descripción precisa de lo que el 
producto hace, son una traducción de las necesidades del cliente a un 
atributo medible del producto. Estas especificaciones están constituidas 
por una métrica y unos valores ideales y marginales. 
 
• Lista de mediciones. En este paso se convierten las necesidades del 
cliente en atributos medibles del producto. Para ello se establecen 
medidas y unidades con el fin de relacionar cada necesidad con una 
métrica. 
 
Tabla 10. Mediciones y unidades. 
No. Necesidades Métrica Imp. Unidades 
1 
2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 
15 
Tamaño del tablero 
electrónico 
4 Mts 
2 1, 13 
Capacidad de 
almacenamiento 
4 Mbyte 
3 1, 6, 10, 11, 13 
Capacidad de 
procesamiento 
5 Mbyte 
4 1, 14 Capacidad de adquisión de 3 Kexample/s 
 51
datos 
5 2, 12 Velocidad de comunicación 3 Mb/s 
6 
2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 
15 
Cantidad de displays 4 Unidad 
7 3 Sensibilidad del sensor 2 bolean 
8 18 Inmunidad al ruido 4 dB 
9 19 Consumo eléctrico 2 W 
10 16 Costo 2 Pesos 
11 17 Mantenimiento 2 Horas 
 
 
Esta tabla de mediciones se realizó con base en las necesidades de los 
clientes utilizando un lenguaje técnico y cuantificable que expresa de 
manera concreta estas necesidades sin perder la esenciade las mismas. 
 
En la siguiente fase se realizará la comparación entre las métricas que se 
establecieron y las necesidades, con el fin de obtener información 
cuantitativa de las necesidades que tiene mayor importancia. Para esto se 
realiza una matriz en la que en la parte superior se colocan las métricas y al 
lado izquierdo se ponen las necesidades. Posteriormente se califican las 
necesidades en relación con la métrica con valores que van desde 0 hasta 
5. De esta forma, se pudo obtener los porcentajes de importancia de cada 
una de las medidas utilizando una suma ponderada (sumatoria de los 
productos por columnas entre el nivel de importancia de la relación dada 
en la matriz y el nivel de importancia de la necesidad) y resaltar las 
medidas de mayor prioridad dentro del proceso de desarrollo del 
producto. 
 
 52
• Matriz necesidades vs. Métricas. 
 
Tabla 11. Matriz 
METRICAS 
Ta
m
añ
o 
de
l t
ab
le
ro
 e
le
ct
r. 
C
ap
ac
. a
lm
ac
en
am
ie
nt
o 
C
ap
ac
. p
ro
ce
sa
m
ie
nt
o 
C
ap
ac
. a
dq
ui
sio
n 
da
to
s 
V
el
oc
id
ad
 d
e 
co
m
un
ic
ac
. 
C
an
tid
ad
 d
isp
la
ys
 
Se
ns
ib
ilid
ad
 d
el
 se
ns
or
 
In
m
un
id
ad
 a
l r
ui
do
 
C
on
su
m
o 
el
ec
tri
co
 
C
os
to
 
M
an
te
ni
m
ie
nt
o 
NECESIDADES 
IM
PO
RT
A
N
C
IA
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 
1 
El sistema guardara en base de datos el proceso de 
ensamble y automáticamente genera reporte del momento 
que se desee conocer. 
4 
 5 4 4 
2 
El sistema contara con visualización del proceso en tablero 
de displays. 
5 4 5 5 
3 Se tendrá un sensor informando de cada moto terminada. 5 5 
4 
El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a la 
meta del día. 
5 4 5 
5 
El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a la 
meta del mes. 
3 4 5 
 53
6 
El sistema muestra la diferencia de motos programadas y 
hechas en el día y en el mes. 4 2 5 5 
7 El tablero mostrara la hora de inicio. 2 4 5 
8 El tablero mostrara la hora final. 2 4 5 
9 El tablero mostrara la fecha. 2 4 5 
10 El sistema brinda información de eficiencia diaria. 3 5 
11 El sistema permite modificar los datos almacenados. 3 5 
12 
El sistema tiene comunicación entre el computador y el 
tablero electrónico. 5 5 
13 El sistema permite realizar consultas por diversos conceptos. 4 3 5 
14 El sistema permite ingresar datos del proceso. 4 5 
15 El dispositivo cuenta con una apariencia agradable. 3 4 4 
16 El costo del sistema será el menor posible. 2 5 
17 El dispositivo es de fácil mantenimiento y reparación. 3 5 
18 
El sistema esta adecuado para soportar ambientes 
industriales. 4 5 
19 El sistema es de bajo consumo. 3 5 
 TOTAL 96 32 86 36 50 127 25 20 15 10 15 
 PORCENTAJES (%) 
18
.8
 
6.
25
 
16
.7
9 
7.
03
 
9.
76
 
24
.8
0 
4.
88
 
3.
90
 
2.
92
 
1.
95
 
2.
92
 
 54
El siguiente paso es ver como los productos competidores satisfacen las 
necesidades de los clientes y evaluar las métricas en esos productos. La 
realización del benchmarking competitivo permitirá analizar como la 
competencia satisface las necesidades, así como cuales son las 
debilidades y fortalezas de manera tal que se pueda realizar un producto 
competitivo para el mercado. 
 
Las necesidades del proyecto serán evaluadas en los diferentes 
competidores de manera tal que según las especificaciones de dicho 
producto se obtendrá una información de cómo satisface dicha 
necesidad. La evaluación se hará de 1 a 5, siendo 1 la nota mas deficiente 
y por el contrario el 5 indica que la necesidad esta con completa 
satisfacción. Véase tabla 12. 
 
De igual manera las métricas del proyecto serán comparadas con los 
mismos competidores y de las cuales se tendrán como referencia para las 
especificaciones finales del sistema. Véase tabla 13. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 55
• Satisfacción de necesidades en productos competidores. 
 
Tabla 12. Necesidades en competencia. 
No. Necesidad Imp. 
ARBIAL 
SOFT 
Mountain 
Bike 
PUBLIK 
Edu 
PUBLIK 
Soft 
VISUALIZADOR 
DN-109P 
1 
El sistema guardara en la base de datos la información de las motos 
ensambladas y automáticamente genera reporte del momento 
que se desee conocer. 
4 **** ** **** * 
2 
El sistema contara con visualización del proceso en tablero de 
displays. 
5 **** ***** **** **** 
3 Se tendrá un sensor informando de cada moto terminada. 5 ***** * ** **** 
4 
El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a 
la meta del día. 
5 * * ** ** 
5 
El tablero mostrara a la planta la cifra correspondiente a 
la meta del mes. 
3 * * ** * 
6 
El sistema muestra la diferencia de motos programadas y hechas en 
el 
día y en el mes. 
4 * ** * ** 
7 El tablero mostrara la hora de inicio. 2 ** *** ** *** 
8 El tablero mostrara la hora final. 2 * *** ** *** 
9 El tablero mostrara la fecha. 2 ** **** *** ** 
 56
10 El sistema brinda información de eficiencia diaria. 3 * ** * * 
11 El sistema permite modificar los datos almacenados. 3 *** **** *** *** 
12 
El sistema tiene comunicación entre el computador y el 
tablero electrónico. 5 **** ***** ***** ** 
13 El sistema permite realizar consultas por diversos conceptos. 4 ** ** *** * 
14 El sistema permite ingresar datos del proceso. 4 ** **** *** *** 
15 El dispositivo cuenta con una apariencia agradable. 3 ** ***** ***** ** 
16 El costo del sistema será el menor posible. 2 *** ** * *** 
17 El dispositivo es de fácil mantenimiento y reparación. 3 ** * * ** 
18 El sistema esta adecuado para soportar ambientes industriales. 4 ** ** *** **** 
19 El sistema es de bajo consumo. 3 ***** *** *** *** 
 
 
• Comparación de métricas en productos competidores. 
 
Tabla 13. Métricas en competencia. 
No. Métrica Imp. Und. 
ARBIAL SOFT 
Mountain bike 
PUBLIK 
Edu 
PUBLIK 
Soft 
VISUALIZADOR 
DN-109P 
1 Tamaño del tablero electrónico 4 Mts 0.73 1,5 1,2 1,75 
2 Capacidad de almacenamiento 4 Mbyte -- -- -- -- 
3 Capacidad de procesamiento 5 Mbyte 128 256 256 64 
4 Capacidad de adquisición de datos 3 Lista RS-485 DAQ DAQ Paralelo 
 57
5 Velocidad de comunicación 3 Mb/s 2400 9600 9600 1200 
6 Cantidad de displays 4 Unidad 8 -- -- -- 
7 Sensibilidad del sensor 2 Motos/hora -- -- -- -- 
8 Inmunidad al ruido 4 % -- -- -- -- 
9 Consumo eléctrico 2 W 25 35 35 -- 
10 Costo 2 Pesos 3.000.000 2.000.000 3.500.000 2.000.000 
11 Mantenimiento 2 Horas -- -- -- -- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 58
Finalizando esta fase de el establecimiento de las especificaciones 
preliminares del proyecto se elabora una tabla donde se postulan una serie 
de especificaciones donde seria lo mas conveniente ubicar el producto, 
esta especificaciones se componen de unos valores marginales e ideales y 
son la base junto con la selección del concepto para finalmente decidir 
unas especificaciones finales. Véase tabla 14. 
 
Tabla 14. Especificaciones preliminares. 
No. Métrica Imp. Und. 
Valor 
marginal 
Valor 
ideal 
1 
Tamaño del tablero 
electrónico 
4 Mts >1 x 1 x 1 >2 x 2 x 2 
2 
Capacidad de 
almacenamiento 
4 Mbyte >256 >256 
3 
Capacidad de 
procesamiento 
5 Mbyte >256 >256 
4 
Capacidad de 
adquisición 
de datos 
3 Kexample/s RS-232 RS-485 
5 
Velocidad de 
comunicación 
3 Mb/s >2400 9600 
6 Cantidad de displays 4 Unidad >15 >20 
7 Sensibilidad del sensor 2 Motos/hora >15 >15 
8 Inmunidad al ruido 4 % >80 >90 
9 Consumo eléctrico 2 W <40 <40 
10 Costo 2 Pesos <5.000.000 <5.000.000 
11 Mantenimiento 2 Horas 3 - 1 <2 
 59
4.2.3 Generación de conceptos. Esta es una etapa del proceso de diseño 
la cual esta compuesta por 5 fases las cuales ayudan y conllevan al 
establecimiento del mejor concepto basada en las necesidades, 
planteamiento de la misión y algunas especificaciones.Estas cinco fases son: 
 Clarificar el problema: En otras palabras es comprender el problema. 
 Búsqueda externa: Tiene como objetivo encontrar soluciones al 
problema como a los subproblemas. 
 Búsqueda interna: Tiene el mismo objetivo de la búsqueda externa la 
diferencia radica es que esta se efectúa nivel interno de l grupo. 
 Exploración sistematizada: se exploran cada una de los conceptos ya 
generados de una forma estructurada. 
 Reflejar en el proceso: Finalmente se debe generar una solución que 
se refleje en el proceso. 
 
• Clarificar el problema. Como ya se menciono anteriormente el 
objetivo de este paso es comprender todos los aspectos del problema 
como así mismo poder dimensionar los alcances y restricciones que el 
problema involucra. Para ello se parte del planteamiento de la misión del 
proyecto, el listado de necesidades y algunas especificaciones 
preliminares que se establecieron en las etapas anteriores. 
 
La clarificación del problema se realizara mejor si se descompone el 
problema en subproblemas más simples. Para ello se utilizara la 
descomposición funcional como herramienta para descomponer el 
problema. La descomposición funcional permite representar el problema 
como una caja negra (figura 2) operando sobre material energía y flujo de 
 60
señales. Permite subdividir la caja negra en subfunciones que describan 
más eficazmente lo que tiene que hacer cada elemento del producto 
para implementar la función principal, además de enfocarse en los 
problemas más críticos. 
Figura 2. Caja negra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como se puede observar la caja negra permite ver el problema como un 
conjunto de entradas y salidas. Para el caso del control estadístico de 
ensamble las entradas al proceso son las motos como material, energía 
que permite que el proceso se realice y señales de mando y control 
principalmente del software. 
 
Una vez analizado el problema con un conjunto de entradas y salidas 
donde se identificaron cada una de ellas, se procederá a clarificar los 
subsistemas que hacen posible que se de el procesamiento de las entradas 
en salidas. Para ello realizaremos la descomposición funcional (figura 3), 
esta permite esclarecer los subproblemas y establecer cual es la ruta crítica 
sobre la cual se centraran los esfuerzos de diseño. 
ENERGIA
MOTOS 
SEÑALES 
CONTROL 
ESTADÍSTICO 
DE 
ENSAMBLE 
VISUALIZACION
REPORTE
 61
Figura 3. Descomposición funcional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALIMENTAR 
INSTRUMENTACION 
TARNSAFORMAR 
ENERGIA ELECTRICA 
A MECANICA 
 
ALMACENAR 
DATOS 
 
SENSAR 
MOTOS 
 
ESTACION DE 
INGENIERIA 
PROGRAMAR 
RUTINA 
DIARIA 
 
ARQUITECTURA DE 
COMUNICACION 
 
ESTACION DE 
PRODUCCION 
VISUALIZACION
REPORTE
ENERGIA 
MOTOS 
SEÑALES 
 62
• Búsqueda externa e interna. Una vez clarificado el problema de 
manera que se establecieron los subproblemas y las relaciones entre estos, 
el siguiente paso es la búsqueda de información que nos permite dar 
solución a cada uno de los bloques de la ruta crítica establecida. Para esta 
búsqueda de información, se hizo uso de las siguientes técnicas: consulta a 
expertos, literatura especializada y lluvia de ideas, lo cual permitió tener 
una visón mas clara y objetiva de solución a cada uno de los 
subproblemas. 
 
• Exploración sistematizada. Se realiza con el fin de organizar y 
sintetizar los conceptos generados y se utiliza el árbol de clasificación y la 
tabla de combinación. 
 
El árbol de clasificación es una ayuda la cual permite podar la ramas 
menos promisorias e igualmente permite identificar aproximaciones al 
problema, lo cual pone en evidencia la falta de atención de una rama 
especifica y ayuda a elaborar un refinamiento a dicha rama. 
 
En este caso la ruta critica son los cuadros que en la figura 3, se encuentran 
resaltados con color rojo, a estos conceptos son a los que se les va a 
realizar el árbol de clasificación y en donde finalmente se van generar 
distintos conceptos. 
 
o ESTACIÓN DE INGENIERÍA: Esta función es sin lugar a dudas el punto 
clave del proyecto, ya que con base en esto se desprenden las demás 
etapas del proceso. Igualmente en la estación de ingeniera es donde se 
van a establecer las metas y se realizaran las consultas pertinentes al 
 63
proceso de ensamble lo cual hace necesario un lenguaje entre hombre – 
maquina muy claro y agradable para el usuario. 
 
Figura 4 Árbol de estación de ingeniería. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
o ARQUITECTURA DE COMUNICACIÓN: Por medio de esta se estarán 
realizando todas las comunicaciones entre los diferentes dispositivos que 
componen el sistema la cual debe tener la redundancia y solidez de 
hardware y software para soportar las diferentas condiciones de 
contaminación ambiental, electromagnética y de flujos de datos no 
deseados. 
 
ESTACION DE 
INGENIERIA 
INTERFASES 
INDUSTRIALES 
LENGUAJES 
DE 
PROGRAMACION
PANEL DE 
BOTONES 
TOUCH 
SCREEN 
VISUAL BASIC 
TURBO C++ 
JAVA 
 64
Figura 5. Árbol de arquitectura de comunicación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: Nota de clase, Ing. Adolfo Ortiz. Santiago de Cali, 2005. 
 
o ESTACIÓN DE PRODUCCIÓN: Es la estación donde todo el personal de 
la planta se debe dar cuenta de los aspectos mas relevantes de la 
producción, como lo son meta del día, meta del mes, hora inicial, hora 
final, entre otros. En otras palabras es la interfaz entre los datos relevantes 
del proceso con el personal de producción o ensamble. 
 
Uno de los aspectos o requerimientos exigidos por el cliente es darle a la 
planta un ambiente un poco mas agradable estéticamente hablando, en 
este campo la interfaz del sistemas con los operarios cumple una función 
importantísima ya que por el contenido que maneja y el tamaño de la 
ARQUITECTURA 
DE 
COMUNICACION 
BUSES DE 
CAMPO 
(RS232 – RS485) 
FIELDBUS 
MODBUS 
JBUS 
INTERBUS 
REDES 
LAN 
ETHERNET 
TCP/IP 
 65
planta esta interfaz será una de las partes mas visibles y por lo tanto debe 
ser atractiva a la vista del visitante y del empleado. 
 
Figura 6. Árbol de estación de producción. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Debido a las consultas y a las fases anteriormente desarrolladas se puede 
establecer una tabla de combinación de conceptos la cual servirá de 
base para llegar un concepto el cual luego de esta etapa será 
seleccionado y probado. La tabla de combinación de conceptos hace 
parte de la exploración sistematizada y es el producto de combinar los 
árboles (realizados anteriormente) entre si para lograr determinar una 
solución que mas se adecue a resolver el problema, de igual manera en la 
tabla se podrán omitir conceptos de los árboles los cuales no se consideren 
muy promisorios o factibles de ser implementados por diversos motivos. 
ESTACION DE 
PRODUCCION 
 PANEL LCD 
COMPUTADOR 
MATRIZ DE LEDS 
ARREGLO DE 
LEDS 
AVISO 
DESPLAZANTE 
 66
Figura 7. Tabla de combinación de conceptos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTACION DE 
INGENIERIA 
ARQUITECTURA 
DE 
COMUNICACION 
ESTACION DE 
PRODUCCION
TOUCH 
SCREEN 
VISUAL BASIC 
TURBO C++ 
JAVA 
FIELDBUS 
ETHERNET 
TCP/IP 
JBUS 
INTERBUS 
MODBUS 
PANEL LCD 
COMPUTADOR 
MATRIZ DE LEDS 
ARREGLO DE 
LEDS 
AVISO 
DESPLAZANTE 
 67
En la figura 7 se observa las posibles combinaciones que se han tenido ha 
consideración y de los cuales se pueden obtener una cantidad de 
conceptos dada por el producto de los diferentes ítems seleccionados. La 
cantidad de ítems correspondientes a la estación de ingeniería contempla 
4 posibilidades, en la arquitectura de comunicación se tienen 5 ítems y 
para la estación de producción serán 5 las posibilidades a evaluar. 
 
 4 x 5 x 5 = 100 Conceptos. 
 
De estos 100 conceptos posibles se han estudiado 4 a los cuales se les 
evaluara su viabilidad y dedonde finalmente se tendrá el concepto final 
que dará solución al problema y suplirá las especificaciones preliminares 
obtenidas anteriormente. En la figura 8 se observan los conceptos a 
estudiar. 
 
Figura 8. Conceptos a estudiar. 
 
 CONCEPTO A 
 
CONCEPTO B 
 
 
CONCEPTO C 
 
 
CONCEPTO D 
 
 
 
 
TOUCH 
SCREEN 
FIELDBUS PANEL 
LCD 
VISUAL 
BASIC 
JBUS ARREGLO 
DE LEDS 
VISUAL 
BASIC 
MODBUS AVISO 
DESPLAZANTE 
TURBO C++ ETHERNET 
TCP/IP 
COMPUTADOR 
 68
Para determinar el concepto optimó del sistema es necesario la siguiente 
etapa del desarrollo concurrente la cual es la selección de conceptos 
donde por medio de unas evaluaciones definidas de tamizaje entre otros, 
se determina la viabilidad de cada uno de los conceptos ya escogidos y 
se determina el concepto final. 
 
4.2.4 Selección de conceptos. En esta fase se evaluaran los conceptos por 
medio de criterios de viabilidad e ingeniería, el criterio de evaluación en la 
matriz de tamizaje será 0 que significa una posición neutral, + donde se 
determina que es mejor a una referencia y calificando en caso de ser peor 
que la referencia. Estas evaluaciones se hacen con cada con concepto y 
referenciandolos con las requerimientos identificados que suplirá el sistema. 
 
En primer lugar se observan los esquemas de cada uno de los conceptos 
generados en la etapa anterior y los cuales se le realizara la evaluación en 
la matriz de tamizaje (Tabla 15). 
 
Figura 9. Concepto A 
 
 
 69
Figura 10. Concepto B 
 
 
 
 
Figura 11. Concepto C 
 
 70
Figura 12. Concepto D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 71
Tabla 15. Matriz de tamizaje. 
Necesidad A B C D Ref. 
Tamaño del tablero electrónico 0 0 + - 0 
Capacidad de almacenamiento - + 0 + 0 
Capacidad de procesamiento - + 0 + 0 
Capacidad de adquisición 
de datos 
- + 0 + 0 
Velocidad de 
comunicación 
0 0 0 + 0 
Cantidad de displays + - - - 0 
Sensibilidad del sensor 0 0 0 0 0 
Inmunidad al ruido - 0 0 + 0 
Consumo eléctrico - + + - 0 
Costo - 0 + - 0 
Mantenimiento - + - - 0 
POSITIVOS 1 5 3 5 
IGUALES 3 5 6 1 
NEGATIVOS 7 1 2 5 
TOTAL -6 4 1 0 
ORDEN 4 1 2 3 
 
¿CONTINUAR? NO SI NO NO 
 
 
Según la matriz de tamizaje se observa que el concepto a seleccionar es el 
B sin necesidad a modificación alguna, como lo muestra la tabla 15. En la 
etapa siguiente se realizara la prueba final del concepto para ver su 
posible adaptación al mercado y que definitivamente cumpla todos los 
 72
requerimientos planteados y de igual manera si de una u otra forma se le 
puede realizar algún refinamiento. 
 
4.2.5 Prueba de conceptos. Una vez elegido y seleccionado el concepto a 
desarrollar se procederá a la evaluación. Esta evaluación tiene por 
objetivo revisar detalladamente el concepto seleccionado de manera 
que se puedan identificar posibles problemas y/o mejoras para el 
concepto. De esta manera se pretende refinar el concepto elegido 
consolidándolo como la alternativa mas apropiada para el proceso. 
 
• Descripción detallada del concepto. El sistema cuenta con un 
tablero electrónico numérico que dispondrá de la información básica y 
necesaria para enterarse del estado actual del proceso de ensamble de 
las unidades terminadas, motos ensambladas por día, motos programadas 
por día, diferencia por día de las motos ensambladas, motos programadas 
por mes, diferencia por mes de las motos, total motos ensambladas hasta 
ese momento, fecha y hora actual del sistema, el tablero cuenta con un 
sistema totalmente computarizado, es decir, el sistema es controlado por 
un PC y un microcontrolador el cual recibirá los datos trasferidos desde el 
computador y los distribuirá a los dígitos. 
Todos los dígitos del tablero dispondrán de doble línea de leds para mayor 
visibilidad y brillo, esto se logra con leds ultra brillantes que tienen gran 
luminosidad con bajo consumo. 
 
El software dispuesto en el PC esta especialmente diseñado para transferir 
datos al tablero mediante un protocolo de comunicación, teniendo como 
interfase de usuario la simulación del tablero mismo, el programa cuenta a 
demás con el manejo de base de datos la cual llevara un registro de todas 
 73
la motos ensambladas en la línea, teniendo también la opción de realizar 
cálculos estadísticos muy importantes para los ingenieros de la planta 
como los datos que son introducidos al tablero diariamente y la eficiencia 
en la producción, la visualización del programa dispuesto de forma 
amigable al usuario proporciona las herramientas necesaria para realizar 
consultas y organizar los datos de manera sencilla e intuitiva. 
Debe destacarse a demás que el tablero presenta un diseño modular de 
las distintas partes internas que lo componen con esto se logra facilidad de 
reparación, ya que sus accesorios son de fácil consecución en el mercado 
regional. 
 
Figura 13. Concepto definitivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 74
Con la determinación del concepto final figura 13 se establecen las 
especificaciones finales del proyecto. 
 
Tabla 16 Especificaciones finales. 
No. Necesidad Métrica Imp. Und. Valor 
1 
2, 4, 5, 6, 
 7, 8, 9, 15 
Tamaño del tablero 
electrónico 
4 
Mts x Mts x 
Mts 
3 x 1 x 
0.20 
2 1, 13 
Capacidad de 
almacenamiento 
4 Mbyte 40.000 
3 
1, 6, 10, 11, 
 13 
Capacidad de 
procesamiento 
5 Mbyte 512 
4 1, 14 
Capacidad de 
adquisión de datos 
3 Kexample/s RS-485 
5 2, 12 
Velocidad de 
comunicación 
3 Mb/s 9600 
6 
2, 4, 5, 6, 
 7, 8, 9, 15 
Cantidad de displays 4 Unidad 39 
7 3 Sensibilidad del sensor 2 Motos/hora 22 
8 18 Inmunidad al ruido 4 % 98 
9 19 Consumo eléctrico 2 W 20 
10 16 Costo 2 Pesos 4.250.000 
11 17 Mantenimiento 2 Horas 2 
 
 
Estas son las especificaciones finales con las que el proyecto se construirá y 
con las que el grupo de diseño se regirá para la consecución y montaje de 
partes, incluyendo su acomodación física dentro de la planta. 
 
 75
5. INGENIERIA DE DETALLE PARA SISTEMA DE CONTROL ESTADÍSTICO. 
 
 
Dentro de la metodología del desarrollo estructurado y concurrente con la 
que se esta desarrollando este trabajo, la ingeniería de detalle se 
desarrollara mediante las etapas de diseño a nivel del sistema y diseño 
detallado. En estas etapas se pretende crear toda la documentación 
necesaria para el diseño y posterior producción del sistema. 
 
Dentro el diseño detallado y el diseño a nivel del sistema, se tratara el 
sistema como tres subsistemas principales por separado y que en conjunto 
finalmente permiten cumplir con el objetivo del proyecto; los tres 
subsistemas son: software (para la estación de ingeniería), tablero 
electrónico (para la estación de producción), que en esta ultima se dividirá 
en dos como son parte mecánica y parte eléctrica y finalmente se tocara 
el tema de la instrumentación que es donde se podrá referenciar puntos 
como el sensor y la comunicación entre los diversos elementos que 
componen el sistema. 
 
 
5.1 DISEÑO DETALLADO Y DISEÑO A NIVEL DE SISTEMA. 
 
 
Como ya menciono anteriormente en esta fase se documentara lo 
necesario para el diseño de cada subsistema con el fin de clarificar el 
concepto y la idea para cualquier departamento de producción. 
 
 76
5.1.1 Estación de ingeniería. Basado en una necesidad que se planteo en 
la línea de ensamble, los ingenieros buscan aumentar la producción diaria 
de motos ensambladas como objetivo central del proyecto, por ello 
buscan el apoyo de un sistema computarizado que lleve de manera 
automática el conteo de las unidades ensambladas, realizando además 
cálculos y estimaciones como lo es el promedio de motos programadas 
por el ingeniero, de motos ensambladas por los operarios, la eficiencia de 
las motos programadas diariamente con respecto a las ensambladas, la 
tasa de motos ensambladas por hora, hallar el valor máximo y mínimo de 
las motos ensambladas