Extraccion de Sal

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL Facultad Regional Córdoba

INGENIERIA MECANICA

METROLOGIA E INGENIERIA DE CALIDAD

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INDICE 1- Introducción……….………………………………………………… .……….…Pág. 2 2- Generalidades de la sal y su explotación explotación .…………………....……..…...…Pág. 3 2.1- ¿Qué es la sal?.....................................................................................Pág. 3 2.2- Variedades de sal. ..……………………………………………………....Pág. 3 2.3- Principales usos de la sal.. ….…………………………………………...Pág. 3 2.4- Producción mundial ………………………………………………… ……………………………………………………… …… Pág. 6 2.5- Producción nacional …………………………………………………….. Pág. 6 2.6- Demanda de sal en la Argentina … …………………………………….. Pág. 7 2.7- Ubicación de las salinas en nuestro país …………………………….. Pág. 7 2.8- Salinas grandes …………………………………………………………. Pág. 8 2.9- Ciclos de la salina ……………………………………………………….. Pág. 9 3- Generalidades del proceso actual de extracción de sal a cielo abierto abierto ..Pág. 9 4- Presentación de la empresa ………………………………………………… Pág. 11 4.1- Organigrama de la empresa …………………………………………… Pág. 11 5- Descripción de la instalación ……………………………………………….. ……………………………………………….. Pág. 12 6- Problemática actual de la extracción de sal a cielo abierto …………….. Pág. 13 7- Estudio de modos de fallos ………………………………………………….. Pág. 14 7.1- Descripción de los modos de fallo en el producto ………………….. .Pág. 14 7.2- Análisis de las fallas en el producto …………………………………… Pág. 14 7.3- Mejoras a realizar en la instalación para solucionar las fallas en el producto ……………………………………………………… Pág. 17

7.4- Descripción de los modos de fallo en el proceso …………………… Pág. 18 7.5- Análisis de los fallos en el proceso de extracción y planteo de soluciones …….……………………………………………………………….. Pág. 18

7.6- Mejoras a realizar en la instalación para solucionar las fallas en el proceso…………………………………………………… proceso…………………………………………………………Pág. ……Pág. 24

8- Conclusión …………………………………………………………………….. Pág. 25 9- Reglamento ………………………………………………………………… ..….Pág. 27 Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo

Alumnos: Durbano Lucas Giacoletti Martin Llanos Alberto Navarrete Javier

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INTRODUCCION El siguiente trabajo, se inscribe en el área de la extracción de sal a cielo abierto en la Argentina, más precisamente en las salinas grandes de la provincia de Córdoba, Santiago del Estero y Catamarca Esta área está gravemente afectada por diversas causas, climáticas, laborales, falta de inversión y tecnificación en el proceso de su extracción. La idea surge por la necesidad de mejorar las condiciones laborales, reducir los costos de inversión en la época de cosecha y tener mayor control en el proceso de extracción. Hasta ahora el proceso de extracción de sal se realiza de forma manual en los meses permitidos por el clima, esto tiene como consecuencia: 

una gran variabilidad en la formación de cristales



la necesidad de una gran inversión en el tiempo de cosecha



una muy baja previsibilidad en los volúmenes de producción que limitan la confección de contratos con los compradores.

La población local también sufre la estacionalidad del proceso, debido a que su trabajo es intermitente, concentrándose en los meses de sequía y quedando sin trabajo el resto del año. El proyecto globalmente dará a los productores la seguridad de una producción mínima, generando la posibilidad de planificar contratos e inversiones a futuro. Para la población local significará una fuente de trabajo segura, constante a lo largo de todo el año y una gran mejora en las condiciones de trabajo. Tecnificando el proceso traerá una rebaja en los costos, se incrementara la seguridad del mismo, habrá previsibilidad para hacer contratos a futuro, acompañada de un importante incremento en la producción.

En resumen, los objetivos quedan planteados como:       

Extracción continua de sal, independiente de las condiciones climáticas. Obtener un volumen mínimo de producción (posibilidad de generar contratos a futuro). Reducción de los costos de extracción y almacenamiento. Mejora en las condiciones de trabajo. Mejora en la calidad de la sal y separación de impurezas. Definir un método de extracción determinado Aplicar herramientas de calidad.

Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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GENERALIDADES DE LA SAL Y SU EXPLOTACION ¿Qué es la sal? Lo que conocemos como sal común se trata en realidad del mineral conocido como halita (del griego halos = sal). Recibe este nombre por ser una de las sustancias más comunes en la naturaleza y se compone, en estado puro, de moléculas de cloruro sódico formadas por átomos de los elementos químicos cloro y sodio. Ambos elementos son indispensables para la vida y deben ser incorporados a nuestra dieta, por lo que el hombre buscó desde siempre la manera de proveerse de ellos. La ingesta normal de sal varía entre los diferentes países, pero generalmente es de 5 a 15 gramos de sal al día para niños y adultos, no siendo recomendable sobrepasar los 18 gramos.

Variedades de sal:

TIPO

CARACTER STICAS Tamaño Pureza

DESTINO/USOS PRINCIPALES Industrial / Suavizadores de agua Consumo humano/ Industrial química Consumo humano

> 5mm

95%

0.5-5mm

95%

< 0.4mm

95%

Impalpable

< 0.2mm

95-98%

Industrial / Industria química

Deshielo

2-5mm

98%

Deshielo de carreteras

En bloque

En bloque

90%

Alimento de ganado vacuno

Gruesa Entrefina Fina

Principales usos de la sal La sal tiene más de trece mil aplicaciones y usos en diferentes campos, estos son algunos de los principales usos de la sal.

Tratamiento de aguas El contenido de carbonatos de calcio y magnesio determinan el grado de dureza del agua potable. En algunos casos, principalmente para la generación de vapor, se utilizan resinas para suavizar el agua mediante el intercambio de los iones de calcio y magnesio del agua por iones de sodio que contiene la resina. La sal proporciona nuevos iones de sodio a las resinas para que sean reutilizables indefinidamente. El cloro, como hipoclorito de sodio se emplea como desinfectante del agua.



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Industria química En plantas que elaboran clorato de sodio, sodio metálico y otros procesos que utilizan sal como materia prima. Es usada en la elaboración de cloruro de vinil, el cual es la base de las resinas polivinílicas de cloruro. La sal junto con ácido sulfúrico se utiliza para producir sulfato de sodio y ácido clorhídrico. En jabones y detergentes en polvo, la sal se utiliza como agente de carga y como coagulante para la dispersión coloidal después del proceso de saponificación. La industria farmacéutica utiliza la sal como reactivo químico y electrolito en soluciones salinas.

Salmuera (disolución de sal común en agua): Suele emplearse en muchas instalaciones frigoríficas, para transportar el frío desde el líquido – o gas frigorígeno- hasta las cámaras de refrigeración; esto se debe a la baja temperatura de congelación de la salmuera, que le permite transmitir el frío sin cristalizarse.

Exploración de petróleo y gas Se usa como floculante y para aumentar la densidad de los fluidos de perforación, para evitar la disolución de horizontes salinos y para aumentar la velocidad de cementación del concreto utilizado en la perforación.

Procesado de metales En fundiciones, refinerías y fábricas de metales ferrosos y no ferrosos. La sal se utiliza en los procesos de manufactura de aluminio, berilio, cobre, acero y vanadio y en el proceso de concentración de uranio.

Celulosa Para blanquear o decolorar la pulpa de madera.

Textiles y colorantes Es utilizada en forma de soluciones saturadas (salmueras) para separar contaminantes orgánicos en las fibras; se mezcla con los colorantes para estandarizar los concentrados y favorece la absorción de los colorantes en las telas.

Curtidurías En estas industrias la sal es usada para inhibir la acción microbiana en el interior de las pieles, así como para restarles humedad.

Huleras La salmuera y el ácido sulfúrico se utilizan como coagulantes del látex, lo que la hace necesaria para la elaboración de algunos tipos de hules (neopreno y hule blanco).



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Consumo humano La sal se agrega a los alimentos para resaltar el sabor; como preservativo, aglutinante y aditivo para controlar la fermentación; para dar textura, desarrollar color y como agente deshidratador, ablandador e inhibidor de enzimas. En forma particular, es usada en:  Carnes La sal se agrega a las carnes procesadas para desarrollar el color en tocinos, jamones y otros productos. Inhibe el crecimiento de bacterias en los alimentos. Actúa como aglutinante en embutidos formando una gelatina constituida por carne, grasa y líquidos. Acentúa los sabores y ablanda las carnes. 

Pan Para controlar el grado de fermentación de las masas de los panes, para fortalecer el gluten (proteína elástica) y para mejorar el sabor.



Lácteos La sal se añade a los quesos, mantequillas y cremas para controlar la fermentación, color y textura y para mejorar los sabores.



Harinas Este sector incluye tanto a los molinos de trigo y arroz como a los fabricantes de cereales y harinas especiales para repostería para realzar los sabores.



Otros alimentos En la fabricación de alimentos para consumo humano (papas fritas, botanas, etc.) y de animales (perros y gatos), en estos casos la sal es utilizada para realzar los sabores y como sazonador.

Control de hielo y estabilización de carreteras Para controlar el deshielo en calles y carreteras. Durante la construcción de carreteras la sal se utiliza para dar firmeza al terreno.

Pecuario Es utilizado en los alimentos para ganado, fertilizantes, pesticidas y químicos agrícolas.



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Producción mundial: Las fuentes mundiales de sal son prácticamente inagotables. La sal contenida en los océanos es muy grande. En el año 2009 se llegaron a producir en el mundo cerca de un total de 250 millones de toneladas de sal. El mayor productor mundial de sal es China con cerca de 56 millones de toneladas de producción seguido por Estados Unidos (incluyendo Puerto Rico) con cerca de 43,8 millones de toneladas. China es el mayor productor desde hace una década, antes lo era EEUU. En Europa el mayor productor es Alemania con 18 millones de toneladas, España produce 3,9 millones de toneladas de sal. En América del Sur el mayor productor es Brasil con 7 millones de toneladas, seguido de Chile con 6 millones.

Producción nacional: De acuerdo al origen de la sal, en nuestro país tenemos:

Marino: las sales se cristalizaron a partir del agua de mar. Se conocen tres lugares con esas características: Triuquicó y Huitrín, cerca de Chos Malal en Neuquén, que son depósitos de halita (o sal de roca) las Salinas Chicas y Chasicó, en el sur de la provincia de Buenos Aires, originadas a partir de un antiguo brazo de mar que penetró en la zona las de Colorada Grande, en el sur de La Pampa, que se ubica en una falla que invadió el mar. 





Continental: es el más común en la Argentina. Son cristalizadas a partir de aguas subterráneas o superficiales en zonas áridas. Las salinas en nuestro país se encuentran en la franja de lluvias menores a los 500 mm anuales. El origen, en estos casos, se debe a fracturas del basamento cristalino que es la roca más antigua. Ellas formaron las cuencas e hicieron posible el ascenso de las aguas subterráneas que aportaron las sales, o bien proporcionaron una pendiente para que mueran allí ríos que llevan sales. A partir de aguas termales: esto ocurrió en la Puna



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Demanda de sal en la argentina: Estimativamente, la estructura de la demanda en la Argentina sigue está dispuesta de la siguiente forma:    

Consumo humano: 35% Industria química: 35% Curtiembre: 25% Otros (uso ganadero, etc): 5%

Ubicación de las salinas en nuestro país: Las salinas y minas de sal (salinas de origen continental) se hallan en toda la franja árida del país, desde la Puna Jujeña hasta la provincia de Santa Cruz. Considerando de norte a sur, hay cuerpos salinos en:

Jujuy, Salta y Catamarca: se ubican en la Puna. Se destacan el Salar de Arizaro, de Antofalia, Pocitos, Caucharí, Hombre Muerto, de la Mina y las salinas del Rincón y de Jama. Respecto de la sal común, las cuencas son extensas y de una pureza de un 99% (como por ejemplo Antofalla en Catamarca), pero las dificultades provocadas por la altura y la lejanía de los centros de consumo hacen que no sea competitiva la explotación y de allí que sea bajo el volumen producido. Tucumán: no alcanza a tener una aridez tal que permita la formación de salinas, por lo que sólo se explota Timbó, cuya característica es ser una mina donde se extrae sal en solución en napas subterráneas. Córdoba, Santiago del Estero y sur de Catamarca : se destacan las Salinas Grandes y de Ambargasta, muy extensas pero con poco espesor de sales aprovechables. Para que se explote un volumen considerable San Luis, La Rioja y San Juan: la más importante es la Salina del Bebedero, en San Luis. Es de producción muy variable por sus lluvias irregulares que afectan la explotación, dado que si la lluvia es insuficiente, la sal que cristaliza está llena de tierra y materia orgánica arrastrada por el viento y si es excesiva se ablanda demasiado el piso para resistir el paso de camiones o vías La Pampa: al estar situada cerca de los centros de consumo, convierte a esta provincia en la principal productora de sal. Dentro de los numerosos cuerpos de sal se pueden considerar: 1) Colorada Grande, a unos 40 km al sur de Bernasconi, que tiene la reserva más importante del país. 2) Hidalgo: depósito excelente ubicado en una fosa rellenada por transporte eólico. En su parte más baja, hay 3.000 hectáreas cubiertas por sales residuales. Se encuentra cerca de las localidades de Utracán y General Acha. 3) Anzoátegui, a 24 km al norte del río Colorado. 4) Callaqueo o Santa María, pequeña pero apta para explotación mixta porque es una de las pocas que dispone de agua dulce en sus costas. 5) Salina Grande de Puelén, situada en el oeste a unos 70 km al este de Colonia 25 de Mayo. 6) Amarga de Curacó. 7) Santa Rosa, ubicada en Parque Luro a 35 km al sur de Santa Rosa, abundante en sulfato de magnesio y sodio. 8) Salitral Negro, cercana a la localidad de Anzoátegui, con importante cantidad de óxido de magnesio y magnesio metálico. Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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Buenos Aires: se encuentran desde la latitud de Bahía Blanca, hacia el sur. Al igual que las salinas de La Pampa, se ven favorecidas por las cercanías a los centros de consumo. Las más importantes son: Salinas Chicas y Chasicó (la primera de ellas de importante producción, la segunda rica en sulfato de sodio) y Salina de Cagliero (en el departamento de Patagones), que tiene un alto contenido de sodio y una importantísima reserva. Río Negro: posee la Salina del Gualicho, a 52 km al noroeste de San Antonio Oeste; su sal es materia prima para la planta de soda solvay. Neuquén y Mendoza: en Neuquén, están las minas de sal de roca de Huitrún y Triuquicó, y en Mendoza la pequeña Salina del Diamante. Chubut y Santa Cruz: las más importantes se encuentran en la península de Valdés. Son de tamaño pequeño y poca calidad; no sirven para el mercado externo

Salinas Grandes Las Salinas Grandes se extienden desde el norte de Córdoba y abarcan el suroeste de Santiago del Estero y sur de Catamarca. Posee una superficie de 5 mil kilómetros cuadrados (500 mil hectáreas), que tienen una capacidad anual de producción del orden de los 2 millones de toneladas. Su suelo salado es un desierto blanco que tuvo, según los geólogos, origen continental: se formó y cristalizó a partir de aguas subterráneas o superficiales en las zonas áridas y deprimidas, hace millones de años, formando la cuenca de sal. Las Grandes, aunque extensas, tienen poco espesor de producción: unos diez centímetros, según el sitio. Durante casi todo el año su superficie está cubierta por unos siete u ocho centímetros de agua y sólo cuando el sol y el viento la evaporan, la sal del fondo queda a merced de las empresas y los mineros que esperan para cosecharla. En el lado cordobés, la explotan: La Industrial Salinera, de Picatt, con sede en Jesús María Susy Sal, de los Hermanos Blas de Dean Funes y un par de otras pequeñas empresas familiares, como la de Enrique Luna, de San José de las Salinas. Sólo la de Jesús María cuenta con máquinas para la extracción El resto explota las minas con mano de obra artesanal, a pico, horquilla y pala. La cosecha ocurre, casi siempre, en setiembre, octubre y noviembre (salina en cosecha)   



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Ciclos de la salina: 

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Salina inundada: (meses de diciembre, enero y febrero). En las épocas lluviosas se inunda, convirtiéndose en un cuerpo de agua temporario donde se re disuelve el cloruro de sodio que rellena parte del piso de la cuenca. Salina en evaporación: (meses de marzo, abril y mayo). Aumenta la densidad de la salmuera Salina en saturación: (meses de junio, julio y agosto). Van bajando las aguas, disminuye el nivel de salmuera y se origina la "sal nueva", que todavía no es cloruro de sodio. Salina en cosecha: (meses de septiembre, octubre y noviembre). Al concentrarse aún más las sales de la salmuera, la sal nueva pierde líquido y comienza la cosecha. El periodo de cosecha algunas veces se puede dar de mayo a octubre.

GENERALIDADES DEL PROCESO ACTUAL DE EXTRACCION DE SAL A CIELO ABIERTO Actualmente la extracción de sal se hace en forma artesanal y se realiza en los siguientes pasos: 1. Se debe esperar que durante el periodo de sequia, que es de septiembre a noviembre , se forme sobre la superficie de la salina una capa de aproximadamente 3 cm a 10 cm de espesor. 2. Una vez que se produjo la formación y no hay presencia de agua, hay que preparar el acceso a la zona de trabajo. El tipo de herramental y vehículos que van a ingresar al lecho salino depende si el piso de la salina es blando, semi duro o duro: 

Piso blando: el proceso de levantado de la sal es totalmente a mano. Se corta la sal con hacha, demarcando paños de 100m 2 que luego se subdividen una y otra vez hasta que se recolectan en carretillas y se llevan a un a parva en un margen elevado de la salina para su acopio.



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Piso semi duro: en este caso la capa de sal se rompe previamente con una cuchilla arrastrada por un tractor y luego se realiza el traslado hasta la parva de sal, como en el caso anterior.

Piso duro: si el piso de la salina es duro se opta por la utilización de maquinaria vial. Estas a pesar de no haber sido concebidas para esta actividad, permiten mayores producciones, en menor tiempo y con mucho menos mano de obra.



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3. Cargar la sal en volquetes o vagones y transportar la sal en bruto hacia una zona elevada que sobresalga en altura del llano salino para su acumulación en parvas. Para efectuar dicho transporte, durante la época de cosecha se construyen una serie de vías férreas, por las cuales ingresa una locomotora arrastrando los volquetes o vagones o los mismos son remolcados por un “malacate” desde la zona

de carga hasta vaciar su contenido en la zona de acopio llamada “parva”.

Este sistema de vías se va cambiando de posición a medida que transcurre la cosecha y luego de finalizada la jornada se desmontan y guardan para la próxima temporada.

PRESENTACION DE LA EMPRESA Este trabajo se realizo para el mejoramiento de la calidad de la extracción de sal a cielo abierto de la empresa familiar EL RETUMBADERO SRL, perteneciente a los Hermanos de Blas de Deán Funes los cuales se dedican a la actividad por más de 30 años. Las minas de sal, Rocío y Josefina, de cien hectáreas cada una en la cuenca de las Grandes, están ubicadas en el departamento Tulumba, pedanía San Pedro. La oficina comercial de la empresa se encuentra en la Avenida Sauce Punco S/N en la ciudad de Deán Funes y posee una producción anual de aproximadamente 30000 toneladas de sal. Esta empresa se dedica a producir sal en bruto o lo que comúnmente se denomina sal en “cascotes” por lo que el trabajo a realizar se abocar á a tratar de mejorar la calidad del producto y del proceso de extracción. La visita fue realizada por los integrantes de este trabajo en el mes de octubre del 2011 y la persona contactada fue Javier Llanos, encargado del personal en la salina.

ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA La organización de esta empresa es del tipo funcional y está dispuesta de la siguiente manera: DUEÑOS ASISTENTE DE LOGISTICA

ENCARGADO DE PERSONAL

OPERARIOS



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DESCRIPCION DE LA INSTALACION La empresa cuenta con una serie de equipamientos específicos para llevar a cabo la actividad, de acuerdo a cada etapa del proceso de extracción. El proceso integro desde la fase de planeamiento hasta la última etapa, de comercialización de sal en bruto, la podemos dividir en tres partes bien diferenciadas: Arribo a la salina Levantado de la sal Transporte de la sal hacia el comprador (comercialización)

Arribo a la salina: en esta etapa prevalece la logística. Para llegar a la cuenca es necesario movilizar y alistar vehículos, transportar el personal que no proviene de la zona aledaña, camiones, casillas rodantes, cisternas con combustible, remolques con tractores y cuchillas de arrastre, víveres, etc. La empresa EL RETUMBADERO cuenta con dos camiones propios, uno de ellos del tipo “batea” para el transporte de la sal en bruto y el otro es del tipo “remolque” o “plancha” para transportar el equipo de extracción de sal. El mismo consta de un tractor Fiat 700 de 85 CV. Posee además una cuchilla de arrastre de acero con accesorios de madera cuyo filo regulable en altura es de acero templado, de una dureza superior a la de la estructura. Levantado de la sal: Para desarrollar esta etapa, la instalación cuenta, como ya dijimos con un tractor y una cuchilla de arrastre para realizar la rotura de la capa superficial del lecho salino y con una serie de rieles que sirven para confeccionar una vía por la cual ingresan 10 “volquetes” o “vagones” arrastrados por una especie de “malacate” desde el interior del lecho en tratamiento hasta la zona de acopio llamada “parva”. La sal en forma de cascotes que

va rompiendo la cuchilla de arrastre, se empuja hacia el margen de la vía, ya sea con horquilla y pala cuando es cerca o con una topadora marca Fiat 1100 para luego ser cargada en los mencionados vagones y trasladados hasta la parva.

Transporte de la sal hacia el comprador (comercialización): esta parte del proceso se lleva a cabo mediante un camión tipo “batea” mencionado anteriormente y los particulares que vienen a cargar a la salina. Consiste en transportar la sal en bruto desde la “parva”, en un margen elevado de la cuenca hasta el destino del consumidor. Cabe aclarar que no existe una instalación física en el lugar ya que se puede ingresar solo los meses de sequia y el resto del año permanece inundado.



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PROBLEMÁTICA ACTUAL DE LA EXTRACCION DE SAL A CIELO ABIERTO: La extracción de sal a cielo abierto en las Salina Grandes es una actividad que está limitada especialmente a las condiciones climáticas. La más relevante de ellas es la lluvia, no solo cuando precipita sobre la cuenca de la salina sino también cuando llueve en zonas aledañas, inundando los afluentes que desembocan en la depresión de la salina. Debido a esto, la producción no es previsible ya que si llueve menos de lo necesario para que se realice la formación (sequia) no se puede cosechar o en caso contrario, si llueve de mas, la cuenca permanece inundad todo el año y no se puede entrar. Debido a que no hay previsibilidad de cosecha, no se pueden hacer contratos a futuro, la sal disponible para el comercio es la recaudada durante esa temporada, sea abundante (ganancia) o escasa (perdida) Otro problema considerable, es que la población local sufre la estacionalidad de la actividad, ya que se contrata gente durante los meses de sequia (época de cosecha) y luego quedan sin trabajo el resto del año; se los llama trabajadores golondrinas. Esta situación conlleva a que se hace complicado conseguir mano de obra que acepte esta modalidad de trabajo. Con respecto al aspecto económico, el principal problema que se presenta es que hay que contar con una importante suma de dinero durante la época de cosecha, ya que hay que movilizar equipos, pagar sueldos a los empleados, gastos de combustible, de comida, remolques, etc. Y este dinero se debe disponer al inicio de la campaña, todo junto y no hay certeza que la cosecha sea favorable. Por ejemplo, algunas temporadas sucedió que se encontraban con el equipo, la gente , los vehículos dentro de la salina listos para empezar a cosechar y se desato un temporal que inundo gran porcentaje de la salina por lo que se invirtió una considerable suma de dinero y con lo cosechado esa campaña no alcanzo a cubrir lo invertido. Otro aspecto importante es la falta de un método de extracción definido, ya que este varía año a año dependiendo, como ya se mencionó anteriormente, de la dureza del piso de la salina. Si hubo mucha formación, la capa de sal es de mayor espesor y por ende el suelo es más duro, en estas condiciones la cosecha se realiza con tractor y cuchilla de arrastre demorando menor tiempo y obteniendo mayor producción que cosechando a mano con hacha y horquilla con un menor costo.



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ESTUDIO DE MODOS DE FALLOS. A continuación se estudiaran los potenciales modos de fallos que pueden presentarse en el producto debido al proceso de extracción de sal a cielo abierto. El estudio de los modos de fallos del proceso se realizo con ayuda de uno de los dueños de la empresa y el encargado del personal. Los fallos encontrados en el producto son debido a la incapacidad del proceso de extracción de sal. Debido a los datos obtenidos, por parte del personal de la empresa antes mencionados, con respecto a problemas con el desarrollo de la actividad en general y a quejas por parte de los clientes tenemos: 

Modos de fallos en el producto: 1.



Alto porcentaje de impurezas.

Modos de fallos en el proceso: 1. 2. 3.

Falta de un volumen mínimo de producción anual. Falta de un método de extracción definido. Falta de seguridad

DESCRIPCION DE LOS MODOS DE FALLOS EN EL PRODUCTO. 1) Alto porcentaje de impurezas : este problema es detectado en el instante en que se entrega el producto al cliente, el cual se nota a simple vista ya que se puede observar visualmente la heterogeneidad de la sal debido al color veteado del producto. Esta variación de color se debe al contenido de oxido metálico y tierra en la sal, producto de inundaciones en zonas aledañas a la salina y es arrastrada por el agua hasta el lecho de la cuenca. Si bien no está legislada una penalización determinada, de acuerdo al porcentaje de impurezas de la sal, este problema ocasiona quejas y descontento por parte de los clientes y algunas veces se realizan rebajas en el precio.

ANALISIS DE LAS FALLAS EN EL PRODUCTO Para el análisis de los modos de fallos en el producto decidimos implementar F.M.E.A (Failure Mode and Effects Analysis) la cual es una herramienta de la calidad que se utiliza para determinar e identificar las causas que ocasionaron fallos o lo podrían ocasionar. Se trata de valorar lo que puede ir mal en el proceso con el objeto de actuar sobre las causas que provocan los efectos más importantes. Con esto establecemos un orden de prioridad para implementar las acciones correctivas o sea el objetivo es disponer de una valorización de los problemas que podemos encontrar en la instalación y así poder centrar nuestros esfuerzos en actuar sobre lo que más daño nos puede ocasionar. Con la implementación del F.M.E.A. se logra la prevención de la aparición de otras fallas ya que es una herramienta del tipo preventivo. El criterio que utilizamos para fijar el índice de severidad, fue analizar que tan grave era el efecto que producía el modo de falla designándole un numero del uno al diez, siendo el uno el efecto menos grave, y el diez el más severo. Para el caso del índice de detección el “1” indica una alta probabilidad de detecció n de posibles fallas y por el contrario, el “10” indica una baja Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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probabilidad.

ACA VAN LOS AMFES



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ACA VAN LOS AMFES



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MEJORAS A REALIZAR EN LA INSTALACION PARA SOLUCIONAR LAS FALLAS EN EL PRODUCTO Según los valores de NPR que se obtuvieron en las tablas anteriores se determina el orden con que se deben realizar las m ejoras en la instalación para poder eliminar o reducir los fallos en el proceso aumentando de esta forma l a calidad del producto. A continuación se describirán las propuestas de mejora en función a los valores de NPR, los cuales se tomaran de mayor a menor. 1) Presencia de tierra en la sal: (NPR: 360) Este es el fallo de mayor incidencia encontrado en el proceso. Se produce debido a que el agua que inunda la cuenca de la salina, arrastra de las zonas aledañas tierra y otros elementos, los cuales, al producirse la evaporación del agua en la é poca de cosecha, se depositan y al levantar la sal se nota una he terogeneidad en el color debido a la presencia de tierra y otras impurezas. Nuestra propuesta de mejora es aislar hidráulicamente la zona de cosecha de l resto de la salina, de esta manera podremos independizarnos del clima, especialmente de la lluvia. Para ello proponemos la construcción de piletones de cristalización para que dentro de ellos se produzca la formación salina y no exista más el problema de contaminación de la sal debido al agua con tierra e impurezas. 2) Enfermedades en la vista de los operarios: (NPR: 324) Como se observo, el proceso de extracción de sal a cielo abierto es muy rudimentario, la mayoría de las operaciones se llevan a cabo sin tener en cuenta la seguridad ni la salud de los operarios. Con respecto a las afecciones a la vista, el lecho salino actúa como un espejo y la permanencia durante un tiempo prolongado en estas condiciones sin protección ocular adecuada es muy severa. Los operarios de mayor edad, que se han dedicado toda la vida a esta actividad, sufren de una pérdida de visión importante y algunos de ceguera total. Nuestra propuesta a este aspecto en particular es de implementar el uso de antiparras oscuras para protegerse del sol, además de elementos de protección personal en general como guantes, casco, ropa adecuada, etc.

(PONER FOTOS DE ANTIPARRAS, GUANTES, ETC) 3) Enfermedades musculares: (NPR: 224) Con respecto a esta afección, se produce debido a que la mayoría de las actividades se realizan con pala y horquilla, como por ejemplo: el acumulado de sal cerca de la vía, el llenado de los vagones, el acopio de la sal en la parva, el llenado de camiones, etc. En ningún caso se utilizan elementos de protección lum bar como fajas tipo “chaleco” y no se adopta un criterio de postura para el manejo de las herramientas de mano. Frente a esta problemática en particular, nuestra propuesta apunta al uso de elementos de protección personal, específicos y en general, como mencionamos anteriormente y que se adopte un criterio de uso de las herramientas de mano, indicando la mejor postura, como hacer fuerza para no dañar la columna, etc.



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(PONER FOTOS DE FAJAS TIPO CHALECO, ETC.) DESCRIPCION DE LOS MODOS DE FALLOS EN EL PROCESO. 1) Falta de un volumen mínimo de producción anual: como ya se explico

anteriormente, la actividad de extracción de sal a cielo abierto depende casi en forma exclusiva del clima, en especial de las precipitaciones sobre la propia salina y las zonas aledañas a ella. El agua que cubre el lecho salino, se satura y precipita los cristales salinos. Luego cuando se evapora, queda formada una capa entre 5 cm y 10 cm, en el mejor de los casos, la cual es la que se levanta o extrae. Si el nivel de precipitaciones es bajo, no se produce formación y por ende no ha y cosecha (sequia) y por contrario, si el nivel de agua sobre la cuenca es excesivo, no hay saturación, no hay formación salina y no se puede ingr esar a la cuenca debido a que permanece inundada. Debido a que no hay previsibilidad de cosecha, no se pueden hacer contratos a futuro, la sal disponible para el comercio es la recaudada durante esa temporada. Si en esa temporada hubo sequia o permaneció inundada la cuenca, la extracción es escasa o nula y todo lo invertido para la cosecha se pierde.

2) Falta de un método de extracción definido: No es posible estandarizar el método

de extracción de la sal ya que esto depende de la dureza del suelo, lo que a su vez depende de la formación salina de esa temporada. Como ya se menciono anteriormente, si hubo poca formación, el piso es blando y la única forma de cosechar la sal es manualmente con hachas, palas y horqui llas. Si hubo mucha formación, la capa de sal es de mayor espesor y por ende el suelo es más duro, de esta manera se puede ingresar al lecho de la cuenca con tractor y cuchilla de arrastre, obteniendo una mayor eficiencia en el proceso. Si, de alguna manera pudiéramos asegurar una formación abundante en las temporadas, podríamos fijar un método de extracción determinado, como por ejemplo el de tractor-cuchilla de arrastre.

3)

Falta de seguridad: esta actividad se lleva a cabo en forma muy rudimentaria, sin la

protección adecuada que requiere la actividad, tanto del personal como la de las maquinas herramientas que se utilizan para tal fin. Tampoco están definidas las formas correctas de utilización de las herramientas de mano, como palas, horquillas, etc.

ANALISIS DE LAS FALLAS EN EL PROCESO DE EXTRACCION Y PLANTEO DE SOLUCIONES Se observa que en las fallas en el proceso de extracción de sal a cielo abierto hay un común denominador que es la influencia casi en forma decisiva del clima sobre la actividad. O sea que si nosotros logramos independizar nuestro proceso de la influencia del clima, más precisamente de las lluvias, podríamos solucionar en gran parte la problemática existente.



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Problema raíz: influencia de la lluvia sobre el proceso de extracción de sal a cielo abierto Solución: independizar el proceso de extracción de sal a cielo abierto de la lluvia

Generación de Ideas: Independencia de la lluvia Aquí, mediante la generación de una tormenta de ideas, planteamos potenciales soluciones del problema, las cuales se deberán analizar posteriormente en base a criterios a establecer para así llegar a una única solución que nos satisfaga el problema de la mejor manera. Canales de desagüe(1) Levantado del suelo (2)

Independencia de la lluvia

Cambio del lugar donde se produce la formación (3) Posos de concentración de agua(4) Techado de la salina(5) Bordes de contención(6) Evaporado de agua mediante espejos direccionados(7)

Criterios de evaluación: Los criterios de evaluación son:   

Legal: cumplimiento con las normas vigentes Costo de realización: inversión a realizar para poner en práctica la nueva propuesta Costo de funcionamiento: costo del funcionamiento de la nueva propuesta, una vez

instalada  

Mantenimiento: fiabilidad y facilidad para su ejecución Factibilidad de realización: posibilidad de concretar la nueva propuesta

A los criterios mencionados, se les asigna un peso relativo entre ellos, para que los mismos tengan mayor o menor influencia sobre las variables de solución; donde dicho peso está establecida con valores dentro del rango de 1 a 100. La siguiente tabla nos muestra los criterios utilizados y su correspondiente valor:

Criterio

Valor (%)

A

Legal

50

B

Costo de realización

20



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C

Costo de funcionamiento

10

D

Mantenimiento

5

E

Factibilidad de realización

15

TOTAL (%)

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100

Entonces cada variable de solución tiene un valor asociado al nivel de cumplimiento con el criterio (el cual esta valuado entre 1 y 100), que a su vez es multiplicado por el peso del criterio mismo, dando una cifra resultante que equivaldrá a la importancia global de dicha variable con la que se define el nivel de satisfacción de las necesidades. El valor asociado a la variable varia de 1 al 10 siendo 1 el de menor probabilidad de ocurrencia y 10 el de mayor.

Tablas de ponderación de variables de solución: Para realizar esta ponderación se realiza una tabla, donde las columnas corresponden a cada criterio, y las filas a cada variable de solución. En el grafico, el mayor valor alcanzado es el que satisface de mejor manera la variable solución

Independencia de la lluvia 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Factibilidad de realizacion

Mantenimiento


Costo de ralizacion

Legal

Del gráfico podemos observar que la solución de mayor peso de acuerdo con los criterios determinados es la de realizar bordes de contención de agua en la salina. Ahora para Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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determinar cómo se van a realizar estos bordes de contención, volvemos a realizar una tormenta de ideas, las cuales vamos a evaluar de acuerdo a los mismos criterios de evaluación y así nos iremos acercando a la solución más ventajosa.

Generación de Ideas: Bordes de contención Realizarlo a toda la salina(1)

Bordes de contención

Dividiendo en parcelas (2) Hacer piletones (3)

Analizando estas posibles soluciones en base a los criterios antes mencionados, tenemos:

Bordes de contencion 900 Factibilidad de realizacion

800 700

Mantenimiento

600 Costo de funcionamiento

500 400

Costo de ralizacion 300 200

Legal

100 0 A toda la salina

Dividido en parcelas

Hacer piletones

Del gráfico podemos observar que la solución de mayor peso de acuerdo con los criterios determinados es la de realizar piletones. Con esto vemos que se pueden realizar piletones de cristalización, para la formación de sal dentro de las mismos, ubicados en una zona cerca de algún pozo, para poder bombear salmuera a dichos piletones en épocas donde la concentración de la salmuera sea alta, y así cuando no es posible cosechar desde la misma salina, es decir, cuando la salina está inundada. Dentro de los piletones se podrá obtener formación de sal, cuando el agua que se Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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encuentra en ellos se haya evaporado, logrando buena cantidad de sal ya que los piletones estarán aislados hidráulicamente de la salina, y estos no serán perjudicados con la variación de la saturación de la salmuera. Lo que hay que tener en cuenta es el material a utilizar para la confección de los piletones, ya que por ley no se pueden usar materiales que contaminen la cuenca de la salina y tampoco realizar infraestructuras fijas de mampostería. Los materiales más utilizados por los productores son madera, acero y plástico, los cuales son resistentes a la corrosión que produce la sal. También hay que tener en cuenta la forma de llenado de los piletones, ya que no se cuenta con energía eléctrica en la salina ni con combustible en los alrededores de la cuenca.

Generación de Ideas: Material de los piletones Madera(1) Bloques de plástico(2)

Material de los piletones

Bloques de cemento(3) Bordo de tierra(4) Bordo de sal(5) Bordes y fondo de Nylon(6)


Material de los piletones 1000 Factibilidad de realizacion

900 800

Mantenimiento

700 600


500 400

Costo de ralizacion

300 200

Legal

100 0 Bloques de madera

Bloques Bloques Bordo de Bordo de Bordes y de de tierra sal fondo de plastico cemento Nylon



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Del grafico se observa que la idea de m ayor peso es la de efectuar los piletones con bordes y fondo cubiertos con nylon. Además de lo analizado se observa que el Nylon es un m aterial barato, se consigue fácilmente, es removible y utilizándolo no modifica, en forma permanente, la geografía de la cuenca de la salina. Además, en caso de rotura es de fácil reparación o cambio de la parte dañada.

Generación de Ideas: Método de llenado de los piletones

Método de llenado de los piletones

Bomba eléctrica(1) Motobomba(2) Molino de viento(3)


Método de llenado de los piletones 900 Factibilidad de realizacion

800 700

Mantenimiento

600 Costo de funcionamiento

500 400

Costo de ralizacion 300 200

Legal

100 0 Bomba eléctrica

Motobomba

Molino de viento

Del gráfico se observa que la idea de m ayor peso para efectuar el llenado de los piletones es mediante molinos de viento, ya que al ser la cuenca una llanura, el viento sopla con bastante intensidad las 24 hs del día. Las otras opciones, además de lo analizado, son antieconómicas ya que para el caso del uso de bombas eléctricas, al no haber tendido eléctrico en la zona, iba a ser necesaria la utilización de generadores, lo cual i mplica un elevado costo en combustible. Con los molinos de viento, el bombeo es constante durante todo el día y poseen Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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un costo de adquisición y de mantenimiento muy bajo.

MEJORAS A REALIZAR EN LA INSTALACION PARA SOLUCIONAR LAS FALLAS EN EL PROCESO En esta ocasión se realiza un resumen de las distintas soluciones parciales que combinadas llevan a la solución general del problema del proceso de extracción de sal a cielo abierto. Nuestra necesidad primordial es independizar el proceso de las condiciones climáticas, más específicamente de la lluvia. Para ello proponemos realizar piletones de cristalización ubicados a un margen del lecho salino, cerca de algún pozo para bombear salmuera en épocas de salina inundada. Estos piletones estarían aislados hidráulicamente del resto de la salina, construidos con fondo y bordes de nylon debido a que este material cumple con un aspecto muy importante a tener en cuenta y es que, por norma, en la cuenca de la salina no se puede modificar el suelo en forma permanente (utilizando mampostería o realizando excavaciones, etc.). El Nylon se coloca sobre el suelo y se lo tapa con una capa de aproximadamente 50 Cm de sal la que es bien compactada y luego se realizan bordes de sal de 30 Cm a 40 Cm de alto (mas alto no es aconsejable porque el viento no alcanzaría a evaporar el agua que lo cubre). Las dimensiones generales de los piletones son de 200 m de largo por aproximadamente 100 m de ancho. El Nylon no es atacado por la sal por lo que posse una elevada duración y si se produjera una rotura se puede reemplazar solo la zona dañada. Otro aspecto muy importante es el bajo costo que tiene este material y que se consigue en cualquier lado. Con respecto al llenado de estos piletones, una de las opciones seria una motobomba, lo único que presenta el inconveniente que no hay disponibilidad de combustible en los alrededores de la cuenca debiendo transportarlo en cisternas. La solución más económica y óptima es la incorporación de un m olino de viento, que bombee salmuera desde las zonas bajas, que permanecen inundadas todo el año, hasta los piletones. La ventaja de m olino de viento es que si bien tiene un m enor caudal que la motobomba, este no consume energía eléctrica ni combustible y debido a que en la depresión de la salina sopla el viento las 24 horas del día, este puede trabajar día y noche logrando obtener la cantidad de salmuera necesaria para inundar el/los piletones. Cabe aclarar que realizando estas mejoras para el pr oceso, se mejora la calidad del producto ya que la salmuera que se bombea dentro de los piletones es limpia, libre de tierra y materias extrañas, obteniendo así un producto (sal en bruto) de mejor calidad.



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CONCLUSIÓN Este trabajo nos permitió adquirir conocimientos sobre el proceso de extracción de sal a cielo abierto, del cual desconocíamos por completo el desarrollo de la actividad. Creemos que a través de esta oportunidad hemos tomado contacto con la problemática de la industria local, tanto del proceso en sí mismo como de la gente que presta servicios en la zona. En esta empresa nunca antes se aplicaron técnicas de calidad, por lo que creemos que se obtendrán grandes mejoras inmediatamente. Con respecto al desarrollo del trabajo, cabe aclarar que: el producto obtenido en esta actividad (sal en cascotes o en bruto) no es el fruto de un proceso artificial realizado por la empresa donde se manejan todos los parámetros, sino por el contrario, es un proceso natural el cual está ligado y condicionado por el clima, en especial por la lluvia. Debido a esto analizamos por separado los modos de fallo del producto (sal en bruto) debido al proceso de extracción realizado por la empresa y por separado analizamos los modos de fallo del proceso de extracción, llegando a la conclusión que en ambos casos debemos independizar el proceso de extracción de sal de las condiciones climáticas. Para analizar los fallos en el producto (sal en bruto), implementamos el uso de F.M.E.A (Failure Mode and Effects Analysis), el cual es una herramienta de la calidad que se utiliza para determinar e identificar las causas que ocasionaron fallos o lo podrían ocasionar. Con esto establecemos un orden de prioridad para implementar las acciones correctivas. Luego de realizar los F.M.E.A, y según valores obtenidos de NPR (Numero de prioridad de riesgo) en las mismas, hemos planteado soluciones, las cuales responden a un criterio común: encontrar soluciones prácticas que sean aplicables por parte de la empresa, de relativo bajo costo de adquisición y que sean efectivos, las cuales son: 1) Aislar hidráulicamente la zona de cosecha del resto de la salina con piletones de cristalización para evitar la contaminación de la sal con tierra, producto de inundaciones en zonas aledañas. 2) Implementar el uso de antiparras oscuras para proteger la vista de los operarios del reflejo del sol en la sal (la cual actúa como un espejo) y de esta manera evitar la disminución de la visión que sufren las personas ligadas a esta actividad. 3) Utilización de elementos de protección personal, específicos y en general, como chalecos de protección lumbar y que se adopte un criterio de uso de las herramientas de mano, indicando la mejor postura, como hacer fuerza para no dañar la columna, etc. Con las implementaciones realizadas creemos que son suficientes para aumentar la calidad del producto y mejorar las condiciones de trabajo de los operarios, que en la actualidad deja mucho que desear. Para analizar los fallos en el proceso, se plantearon distintas tormentas de ideas (Brai n Storming) las cuales se valuaron en función a diversos crit erios de evaluación y se concluyo Profesores: Ing. Castello, Jorge Ing. Odello, Dardo


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en realizar las siguientes mejoras: Realizar piletones de cristalización en un margen elevado de la cuenca salina, con piso y bordes de Nylon. El llenado de los m ismos se realiza con molino de viento, el cual bombea salmuera desde una zona baja del lecho salino que permanece inundada todo el año. 

Con estas mejoras, los productores cuentan con un mínimo de producción anual lo que les permite adquirir contratos a futuro, la inversión necesaria para el desarrollo de la actividad se prorratea durante todo el año y no es necesario contar con mucha cantidad de dinero de golpe al inicio de la campaña, la población local deja de sufrir la estacionalidad de la actividad, ya que de esta manera habría trabajo todo el año y no sólo los meses de cosecha. Además se puede estandarizar el proceso de extracción dentro de los piletones con tractor y cuchilla de arrastre, ya que el piso del m ismo es compacto y del tipo duro. Con la confección de estos piletones de cristalización solucionamos también el problema de la tierra e impurezas en el producto, ya que se aísla la zona de cosecha del resto de la salina. NOTA: La cosecha no se realiza únicamente de los piletones, se trabaja la salina completa los meses de sequia como se venía haciendo y durante todo el año se produce sal de los piletones, generando el volumen mínimo fijo anual antes mencionado. Con la implementación de estas mejoras, creemos que cumplimos con todos los objetivos planteados a un comienzo de este trabajo los cuales eran:       

Extracción contínua de sal, independiente de las condiciones climáticas. Obtener un volumen mínimo de producción (posibilidad de generar contratos a futuro). Reducción de los costos de extracción y almacenamiento. Mejora en las condiciones de trabajo. Mejora en la calidad de la sal y separación de impurezas. Definir un método de extracción determinado Aplicar herramientas de calidad



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REGLAMENTO El trabajo de investigación y desarrollo estará orientado a la calidad en la Argentina, y deberá cumplir con lo siguiente: 1) Debe ser desarrollado por grupos de trabajo formados por entre 3 y 5 alumnos que cursan

la asignatura durante el mismo año. 2) El trabajo debe ser taxativamente inédito. De comprobarse alguna irregularidad en este

sentido (trabajo copiado parcial o totalmente de alguna publicación u otra fuente) todo el grupo de trabajo será sancionado con pérdida de la regularidad y/o perdida de la posibilidad de promocionar la materia. 3) Debe tener extensión mínima de 15 páginas completamente mecanografiadas a renglón continuo interlineado, con tamaño de la letra tipo Arial Nº 10, los gráficos y tablas que se pretenden no forman parte de la extensión mínima solicitada. 4) En la presentación escrita del trabajo debe constar con el nombre y número de legajo de cada integrante del gruido de trabajo y se debe adjuntar una copia de este reglamento. 5) El trabajo se debe referir a una situación real y actual del desarrollo del tema de calidad en la Argentina, preferiblemente en el aspecto de la industria metalmecánica, pero taxativamente dentro de temas de incumbencia del ingeniero mecánico, el cual deberá contener: Un título Una introducción con una definición clara del contenido y objetivos del trabajo Un desarrollo Conclusiones (mínimo 4 páginas) Propuestas de soluciones concretas Ejemplos industriales concretos Datos estadísticos Indicar claramente las referencias utilizadas        

6) El trabajo debe contener un aporte concreto a los conocimientos de la ingeniería

mecánica, NO debe ser una monografía. 7) La fecha límite de aprobación del trabajo será el 31 de marzo del siguiente año de cursada la asignatura. Si el grupo de trabajo no le fuera posible cumplir con esta fecha se deberá una prorroga por escrito, acordando con la cátedra la nueva fecha límite, en el caso de que la prorroga excediera en más de una año después de finalizar el cursado de la asignatura los integrantes del grupo de trabajo no podrán acceder al régimen de promoción de la signatura. 8) La evaluación del trabajo será realizada por la cátedra con el resultado aprobado o no aprobado. Los trabajos serán evaluados en: Su contenido La originalidad La presentación El aporte de nuevos conocimientos a la ingeniería    



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Extraccion de Sal

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