Universidad Tecnológica de Puebla Organismo Público Descentralizado del Gobierno del Estado de Puebla INNOVACIÓN SIMULADA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS PARA LA EMPRESA JAPAIN QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE TSU EN INGENIERÍA EN MECATRÓNICA PRESENTA: MARÍA TERESA MORALES RODRÍGUEZ ASESOR DE ESTADIAS: MTRO. MIGUEL ÁNGEL BONILLA TÉLLEZ ING. RENÉ SÁNCHEZ AGUILAR MAYO 2020 DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS 2 ÍNDICE DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS...................................................................................... 2 RESUMEN ......................................................................................................................................... 4 ABSTRACT ....................................................................................................................................... 5 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 6 DIALux Evo .................................................................................................................................... 6 FASES PARA DESARROLLAR UNA SIMULACIÓN ................................................................. 6 RECORRIDO VIRTUAL .............................................................................................................. 6 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................................ 7 ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN ..................................................................................................... 7 EVALUACIÓN ............................................................................................................................... 7 DISEÑO ELÉCTRICO ASISTIDO POR COMPUTADORA (DIALux) ....................................... 8 PRESENTACIÓN ......................................................................................................................... 9 ASPECTOS PARA LA ELECCCIÓN DEL SOFTWARE ........................................................ 9 CONCEPTOS BASICOS DE DISEÑO ELECTRICO ............................................................ 10 3 RESUMEN El siguiente documento muestra la integración de todos los conocimientos y metodologías adquiridos a lo largo de la carrera de TSU en Mecatrónica y Práctica-Estadías que me permitieron desarrollar en la empresa Procesamiento Avanzado de Información para Negocios. Se documenta el reporte desarrollado durante este proceso bajo el proyecto titulado “INNOVACIÓN SIMULADA DE SISTEMAS ELÉCTRICOS PARA LA EMPRESA JAPAIN” que abarca el diseño, innovación y la simulación del sistema eléctrico de la empresa, además con el apoyo de software DIALux, incluye una inspección virtual realizada por la empresa para obtener una idea más clara del diseño y la obtención de plano de la red eléctrica del mismo. Las Practicas-Estadías en base a un proyecto me resulto como un método de aprendizaje que ha servido para reforzar diferentes ramas de la ciencia tal como la Mecatrónica en el cual he ocupado parte de mi tiempo de forma productiva y prudente, colaborando mucho mejor en el trabajo en equipo y superación personal, que demostró que fui capaz de desempeñar un trabajo ejemplar y con calidad. 4 ABSTRACT This document shows the integration of all the knowledge and methodologies acquired along the mechatronic´s career. The practices that I was allowed to do at the JAPAIN company, have given me the opportunity to explain the development of the proyect titled “Simulated Innovation of Electrical Systems for the JAPAIN company”. This proyect covers the design, innovation and simulation of the electrical system that the company has in addition to having the support of the DIALux Evo software. It includes a virtual inspection carried out by the company in order to obtain a clearer idea of the desing and also obtain the electrical plans of the same. 5 INTRODUCCIÓN Como primera parte es importante destacar que los programas de simulación nos dan como resultado una mejor innovación y una correcta instalación eléctrica, garantizando así la eficacia y calidad de nuestro proyecto a entregar. El programa DIALux Evo es uno de los mejores establecidos para este tipo de proyectos, por eso es que yo lo escogí, ya que ofrece una alta variedad de innovaciones que puedes dar a un inmueble y con la seguridad de que el consumo (eléctrico) será de mucho menor rango. DIALux Evo En la disposición de los cuerpos de luz, el usuario de DIALux evo encuentra un soporte válido capaz de simplificar el trabajo. Por ejemplo, una herramienta sugiere propuestas automáticas, apropiadas para cada tipo de local. Los cuerpos de luz se identificarán automáticamente en el número requerido y se colocarán y, en consecuencia, orientarán en la posición identificada. DIALux evo agrupa automáticamente los cuerpos de luz en la disposición y muestra -sin la intervención del diseñador- al menos una escena de luz. Si las escenas de luz se calculan una vez, el diseñador puede afinar las configuraciones de los valores de regulación o RGB casi en tiempo real, sin tener que realizar un nuevo cálculo. FASES PARA DESARROLLAR UNA SIMULACIÓN Para la realización de una correcta simulación, es importante conocer cada etapa por la cual se filtrará este proyecto, y una de las mejores maneras de representarse es a través de un diagrama de flujo. Recorrido Virtual Delimitación del problema Análisis y optimización Evaluación Ilustración 1 Diagrama de bloques fases de la simulación Presentación 6 RECORRIDO VIRTUAL El recorrido comenzó cuando proporcionado por la empresa nos realizó una video llamada para poder visualizar la empresa debido a que no podemos acudir a las instalaciones por la situación actual, así que nos mostró todas las áreas y enfocándonos a en la instalación eléctrica así como las iluminación para las mismas. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA Durante el proceso de visualización de las instalaciones, verificas los errores en las instalaciones eléctricas que perjudicaban el rendimiento de las mismas así como el correcto desempeño de las iluminarias y de los periféricos que se encontraban en la misma. ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN Comenzamos la representación virtual de la misma para ir corrigiendo los problemas en ella, así mismo durante dicho proceso se busca la mejora de la red, la iluminaria y el desempeño correcto de los periféricos que allí se encontraban. EVALUACIÓN Este punto se centra más en el aspecto de costeos del proyecto final, que tanto conviene implementarlo en la empresa, el tiempo de vida que va a otorgarle y los beneficios adicionales, por consiguiente la tabla a continuación nos da una idea más detallada de los aspectos a evaluar para este proyecto. Requisitos Funcionales Requisitos de operación Requisitos comerciales Limitaciones Se refiere a la función del producto y que debe realizar. De qué forma se conseguirá el producto. A qué tipo de empresas o mercados va dirigido. Qué tipo de restricciones o limitaciones se pueden presentar antes, durante y después de la realización del proyecto. Otros puntos de interés necesario para evaluar en este proyecto, es el conocimiento fundamental de la iluminación con la que cuenta la empresa, ya que a raíz de eso será más fácil fijar el material correcto para cada departamento con el que cuenta el inmueble, algunos conceptos básicos de la iluminación nos presentarán una gran variedad de opciones a elegir para el producto. 7 DISEÑO ELÉCTRICO ASISTIDO POR COMPUTADORA (DIALux) LUMINARIA Según la Norma UNE-EN 60598-1, se define luminaria como aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y que comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la protección de lámparas (excluyendo las propias lámparas) y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinación con los medios de conexión con la red de alimentación. PARTES DE UNA LUMINARIA 1.- Armadura o carcasa: Es el elemento físico mínimo que sirve de soporte y delimita el volumen de la luminaria conteniendo todos sus elementos. 2.- Equipo eléctrico: Sería el adecuado a los distintos tipos de fuentes de luz artificial y en función de la clasificación siguiente: Incandescentes normales sin elementos auxiliares. Halógenas de alto voltaje a la tensión normal de la red, o de bajo voltaje con transformador o fuente electrónica. Fluorescentes. Con reactancias o balastros, condensadores e ignitores, o conjuntos electrónicos de encendido y control. De descarga. Con reactancias o balastros, condensadores e ignitores, o conjuntos electrónicos de encendido y control. 3.- Reflectores: Son determinadas superficies en el interior de la luminaria que modelan la forma y dirección del flujo de la lámpara. En función de cómo se emita la radiación luminosa, pueden ser: Simétrico (con uno o dos ejes) o asimétrico. Concentrador (haz estrecho menor de 20°) o difusor (haz ancho entre 20° y 40°, haz muy ancho mayor de 40°). 8 GRADO DE REFLEXIÓN DE ALGUNOS COLORES Y MATERIALES Color (p) Refl. % Material (p) Refl. % Blanco 70-75 Revoque claro 35-55 Crema claro 70-80 Revoque oscuro 20-30 Amarillo claro 50-70 Hormigón claro 30-50 Verde claro 45-70 Hormigón oscuro 15-25 Gris claro 45-70 Ladrillo claro 30-40 Celeste claro 50-70 Ladrillo oscuro 15-25 Rosa claro 45-70 Mármol blanco 60-70 Marrón claro 30-50 Granito 15-25 Negro 4-6 Madera clara 30-50 PRESENTACIÓN Momento en el cual nuestro proyecto se presenta en la empresa junto con todos los altos rangos de la misma donde venderemos nuestro proyecto así como daremos a demostrar que es el mejor para ello. ASPECTOS PARA LA ELECCCIÓN DEL SOFTWARE Evaluación de nuestras necesidades. Evaluación de las necesidades del cliente. Desempeño óptimo de la herramienta. Extenso catálogo de materiales. Ilustración 2 Presentación de software DIALux 9 DIALux (Ilustracion 2), es el programa que cubre todos los rasgos solicitados por la empresa ya que cuenta con un extenso inventario de materiales a utilizar así como texturas, colores, etc. El diseño es un factor muy importante para la aceptación del proyecto. Ámbito de trabajo Objetivo Tiempo a desempeñar Ingeniería Mecatrónica Proporcionar una o varias soluciones para satisfacer las necesidades de la empresa así como cumplir con sus normas de calidad. 525 horas Ilustración 3 Tabla de objetivos CONCEPTOS BASICOS DE DISEÑO ELECTRICO Diseño: Permite definir, simular, analizar y validar el diseño de todos los sistemas eléctricos integrados de un producto. Diseño Final: Se refiere a la solución final que va a dar pauta a que el sistema o producto pueda ser realizado con éxito. FASES PARA EL PROCESO DE DISEÑO Y SU DESARROLLO: Identificación de oportunidades: Se obtiene información acerca de las necesidades y exigencias del mercado. Para obtener oportunidades benéficas. Evaluación y selección: Se seleccionan ideas con mayor tasa de éxito a través del análisis de la viabilidad del producto. Desarrollo e ingeniería del producto y del proceso: Se entra en esta fase una vez aprobado el proyecto, aquí se realizan mayormente las actividades de diseño a detalle y desarrollo del producto. Pruebas y evaluación: Aquí se realizan las pruebas y evaluación correspondientes a los diseños resultantes de la fase anterior, para lo cual se procede a la fabricación de prototipos y a la simulación del proceso de fabricación, esto sirve para detectar cualquier tipo de anomalía o problemática en el producto final. 10 Comienzo de la producción: Si la cuarta fase resulta de manera satisfaciente se produce el lanzamiento al mercado del nuevo producto, su distribución inicial y las operaciones de apoyo al mismo. El proceso de desarrollo descrito se realiza de forma iterativa hasta alcanzar el diseño más adecuado a las exigencias de los consumidores. En cada iteración se aprende sobre el problema a resolver y las alternativas existentes hasta que se converge al diseño final y se completan las especificaciones detalladas inicialmente. A este proceso iterativo se le conoce como Ciclo de diseñofabricación-prueba: La eficacia de este proceso de diseño y desarrollo dependerá no sólo de la velocidad, productividad y calidad con que se lleve a cabo cada etapa del ciclo, sino que también dependerá del número de iteraciones necesarias hasta alcanzar la solución óptima. En cualquier caso, el proceso de diseño y desarrollo implica un conjunto complejo de actividades, que variarán en función del proyecto concreto al que se haga frente y en función del tipo de innovación al que se haga referencia. 11 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ESPERADAS DURANTE EL PROYECTO 12