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Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería MecánicaPROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO PARA ELDEPARTAMENTO DE TEJEDURÍA EN UNA EMPRESA TEXTILLester Eliodoro Quinteros RodríguezAsesorado por el Ing. Esdras Feliciano Miranda OrozcoGuatemala, septiembre de 2017
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERÍAPROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO PARA ELDEPARTAMENTO DE TEJEDURÍA EN UNA EMPRESA TEXTILTRABAJO DE GRADUACIÓNPRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LAFACULTAD DE INGENIERÍAPORLESTER ELIODORO QUINTEROS RODRÍGUEZASESORADO POR EL ING. ESDRAS FELICIANO MIRANDA OROZCOAL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DEINGENIERO MECÁNICOGUATEMALA, SEPTIEMBRE DE 2017
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERÍANÓMINA DE JUNTA DIRECTIVADECANOIng. Pedro Antonio Aguilar PolancoVOCAL IIng. Angel Roberto Sic GarcíaVOCAL IIIng. Pablo Christian de León RodríguezVOCAL IIIIng. José Milton de León BranVOCAL IVBr. Jurgen Andoni Ramírez RamírezVOCAL VBr. Oscar Humberto Galicia NuñezSECRETARIAInga. Lesbia Magalí Herrera LópezTRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADODECANOIng. Pedro Antonio Aguilar PolancoEXAMINADORIng. Carlos Humberto Pérez RodríguezEXAMINADORIng. Víctor Manuel Ruiz HernándezEXAMINADORIng. Luis Alfredo Asturias ZúñigaSECRETARIAInga. Lesbia Magalí Herrera López
ACTO QUE DEDICO A:DiosPor ser mi proveedor y fuerza en todos losaspectos de mi vida.Mi esposaPor todo su amor, paciencia, motivación yapoyo para alcanzar mis metas, porque por ellay nuestros futuros hijos busco ser cada día unmejor hombre.Mis padresDavid y Arcadia, por haberme motivado aalcanzar esta meta, su amor incondicional, losconsejos y valores que toda la vida meacompañarán.Mis hermanosIrma, Williams y Julio por su ejemplo y apoyo entodo momento.Mis pastoresPorque con su ejemplo me enseñan a seguiradelante.Mi familiaCuñados, tíos, primos, sobrinos y suegros porestar siempre al pendiente de mi vida.Mis amigosPor todo su apoyo en los momentos indicados.
AGRADECIMIENTOS A:UniversidaddeSanPor ofrecerme las bases del conocimiento.Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieríaPor darme lo esencial para convertirme enprofesional.Empresa PolyproductosPor confiar en mí al darme mi primer trabajode Guatemala S.A.profesional, desarrollarme en ella y permitirmerealizar este trabajo de graduación en suempresa.Ing. Esdras MirandaPor su paciencia en la asesoría del presentetrabajo.Ing. Carlos PérezPor su paciencia en la asesoría y motivaciónpara realizar este trabajo.
ÍNDICE GENERALÍNDICE DE ILUSTRACIONES . VIIGLOSARIO . XIRESUMEN . XVIIOBJETIVOS . XIXINTRODUCCIÓN . XXI1.CONCEPTOS BÁSICOS . 11.1.Historia de la industrial textil en Guatemala. 11.2.Urdido . 41.3.Telares planos . 41.3.1.Máquina de tejer con proyectil “Sulzer” . 41.3.2.Estructura de la máquina . 61.3.2.1.Accionamiento . 71.3.2.2.Instalación de control . 71.3.2.3.Desenrrollamiento de la urdimbre yregulación del tejido . 71.3.2.4.Dispositivo elevador de calada . 81.3.2.5.Dispositivo buscatrama . 81.3.2.6.Mecanismo de disparo . 81.3.2.7.Transporte de retorno del proyectil . 91.3.2.8.Accionamiento del batán . 101.3.2.9.Mecanismo de recepción . 101.3.2.10.Mecanismo de orillos y mecanismode orillos intermedios . 101.4.Mantenimiento preventivo . 11I
�n de mantenimiento . 111.4.1.1.Sistema . 111.4.1.2.Estructura . 121.4.1.3.Proceso . 121.4.1.4.Procedimiento . 131.4.1.5.Técnica . 141.4.1.6.Método . 141.4.1.7.Herramienta. 151.4.2.Mantenimiento preventivo, PM . 181.4.3.Mantenimiento productivo total, TPM . 221.4.4.Implementación del TPM . 241.4.5.Indicadores del TPM . 251.4.5.1.OEE y OPE . 251.4.5.2.Análisis PM. 261.4.5.3.RCM . 271.4.5.4.Mantenimientobasadoenlaeficiencia, ECM . 291.4.6.Elección de técnica . 311.5.Estructura de administración del mantenimiento . 321.6.Factores que incrementan la importancia del mantenimientopreventivo . 341.6.1.Investigación de campo . 341.6.2.Efectos del cliente en el mantenimiento . 351.6.3.Efectos del volumen de producción en elmantenimiento . 371.6.4.Efectos de la cultura organizacional en elmantenimiento . 38II
2.SITUACIÓN ACTUAL DEL DEPARTAMENTO . 412.1.Estructura organizacional del mantenimiento . 412.2.Fallas comunes . 422.2.1.2.2.2.2.2.3.2.2.4.3.Accionamiento de lizos . 422.2.1.1.Funcionamiento . 422.2.1.2.Falla . 43Mecanismo regulador de tejido . 442.2.2.1.Funcionamiento . 442.2.2.2.Falla . 45Regulador de urdimbre mecánico . 452.2.3.1.Funcionamiento . 452.2.3.2.Falla . 46Circulación de proyectiles . 472.2.4.1.Funcionamiento . 472.2.4.2.Falla . 472.3.Control de repuestos . 482.4.Controles de mantenimiento . 48ESTRUCTURAORGANIZACIONALDELÁREADEMANTENIMIENTO . 513.1.Organización . 513.1.1.3.2.4.Estructura organizacional . 52Componentes del área de mantenimiento . 543.2.1.Coordinador del área de mantenimiento . 563.2.2.Técnico de mantenimiento . 573.3.Organigrama. 593.4.Sistema de mantenimiento . 60PLAN DE MANTENIMIENTO . 63III
4.1.Mantenimiento correctivo . 634.2.Mantenimiento preventivo . 644.3.4.2.1.Mantenimiento diario . 654.2.2.Mantenimiento mensual . 664.2.3.Mantenimiento semestral . 68Lubricación . 784.3.1.Aplicación de los lubricantes . 784.3.2.Cuidado de las ruedas dentadas cilíndricas . 804.3.3.Cuidado de las cadenas de rodillos . 804.3.4.Cuidado de los motores de accionamiento. 814.3.5.Cuidado del sistema de agujas VSK . 824.3.6.Limpieza de las máquinas . 824.3.7.Servicio de lubricación semanal . 834.3.8.Servicio de lubricación en los cambios deurdimbre . 844.3.9.4.4.Documentación . 874.4.1.5.Servicio de lubricación semestral . 84Órdenes de trabajo . 874.5.Hojas de control . 894.6.Herramientas para la administración del mantenimiento. 924.6.1.Índice ICGM (RIME) . 924.6.2.Análisis de problemas . 944.6.3.Inventario jerarquizado . 944.6.4.Costo mínimo de mantenimiento . 944.6.5.Mantenibilidad y fiabilidad del equipo . 954.6.6.AMEF . 954.6.7.Herramientas del mantenimiento. 97CONTROL DE REPUESTOS . 99IV
6.5.1.Repuesto mantenimiento correctivo . 995.2.Repuestos mantenimiento preventivo mensual . 1015.3.Repuestos mantenimiento preventivo semestral . 1035.4.Lubricantes . 1055.5.Análisis de costos . 1055.6.Proyección consumo anual de repuesto . 106INDICADORES DE PRODUCTIVIDAD EN EL MANTENIMIENTO . 1096.1.Plan de aplicación a corto plazo . 1096.1.1.Planes de acción . 1116.1.2.Medición y análisis. 1136.2.Indicadores de procesos. 1146.3.Datos recolectados . antenimiento . 1156.5.Mejoras continuas . 116CONCLUSIONES . 119RECOMENDACIONES . 121BIBLIOGRAFÍA . 123ANEXOS . 127V
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ÍNDICE DE ILUSTRACIONESFIGURAS1.Máquina de tejido plano Sulzer PU . 52.Estructura de la máquina . 63.Mecanismo de disparo . 94.Sistema de administración del mantenimiento . 175.Diagrama de mantenimiento preventivo . 206.Eficiencia global del equipo . 267.ECM . 308.Gráfica de la estructura de administración del mantenimiento . 329.Factores que influyen en la importancia del mantenimientopreventivo . 3510.Distribución del personal actual . 4111.Accionamiento de lizos. 4312.Mecanismo regulador del tejido . 4413.Regulador de tejido mecánico . 4614.Organigrama de propuesta de distribución de personal . 60TABLASI.Aplicación de técnicas de mantenimiento . 31II.Tiempo muerto por fallas comunes por telar . 48III.Asignación a mecánicos de trabajos de mantenimiento correctivo . 64IV.Mantenimiento preventivo de las máquinas según instrucciones deservicio. . 65VII
V.Tabla de control de mantenimiento preventivo mensual . 67VI.Tablas de control 1 para el servicio de mantenimiento semestral . 70VII.Tablas de control 2 para el servicio de mantenimiento semestral . 71VIII.Tablas de control 3 para el servicio de mantenimiento semestral . 72IX.Tablas de control 4 para el servicio de mantenimiento semestral . 73X.Tablas de control 5 para el servicio de mantenimiento semestral . 74XI.Tablas de control 6 para el servicio de mantenimiento semestral . 75XII.Resumen de supervisión de mecanismos del mantenimientosemestral . 77XIII.Programa de cambios de lubricante . 79XIV.Cargas aproximadas de aceite por mecanismo . 80XV.Revoluciones máximas del telar recomendadas . 82XVI.Frecuencia de lubricación . 83XVII.Tipo de aceite por aplicar según mecanismo . 84XVIII.Lubricación semestral . 85XIX.Resumen de trabajos de lubricación . 86XX.Formato de orden de mantenimiento correctivo . 89XXI.Formato de control de cambios de aceite de excéntrica, batán, cajade disparo y recepción . 90XXII.Formato de control de mantenimiento correctivo . 90XXIII.Formato de control de mantenimiento mecánico mensual . 91XXIV.Formato de control de lubricación mensual . 91XXV.Formato de revisión semanal de RPM . 92XXVI.Aplicación de las herramientas para la administración delmantenimiento . 97XXVII.Repuesto de consumo en mantenimiento correctivo . 100XXVIII.Repuesto de consumo en mantenimiento preventivo mensual . 102XXIX.Repuesto de consumo en mantenimiento preventivo semestral . 104VIII
XXX.Lubricantes utilizados en el mantenimiento del departamento detejeduría . 105XXXI.Proyección de consumo de repuestos anual. 107IX
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GLOSARIOArtículoJuego de piezas para poder construir un determinadotejido.CaboConjunto de fibras ordenadas y torcidas juntas.CaladaEspacio formado entre dos capas de hilos deurdimbre por donde se introduce la pasada de trama.Calibrado del telarPara el funcionamiento del telar se tiene quepreparar el mismo, calibrando el movimiento de pinzay calada según el artículo por tejer.ContramaestreTécnico especializado en ajustes mecánicos ytextiles de un telar plano.Densidad de tramaNúmero de pasadas de trama en una medidadeterminada, depende de la compresión y grosor delos hilados.Densidad de urdimbreNúmero de hilos de urdimbre en una medidadeterminada, depende del espaciamiento y grosor delos hilos.XI
DiscontinuaTramas parciales que son montadas en elementosguía, los que pueden retirarse luego de terminado eltejido.ECMMantenimiento basado en la eficiencia.ESMáquina de tejer a un color.Estructura textilSupone la existencia de elementos flexibles cuyasleyes de entrelazamiento determinan un sistema paragenerar una superficie. Las estructuras se clasificanacorde al número o conjunto de elementos queintervienen en ella y a las relaciones que seestablecen entre ellos.Gasa vueltaTécnica de tejido en telar en la que se cruzanurdimbres para lograr efectos de calado. Los crucesson conservados por cada pasada de trama y debenir alternando su dirección para evitar la torsión de lasuperficie.HusoInstrumento para hilar, compuesto de una piezavertical construida de una delgada pieza cilíndrica,generalmente de madera, a la que se fija un disco otortera como o.XIIparalosgastosde
LigamentoEs la ley según la cual los hilos se cruzan y enlazancon las pasadas para formar el tejido. También se daeste nombre a la representación gráfica de dicha leyen el papel cuadriculado.Lizos o tablasSon los marcos en los cuales se colocan las mallaspor donde pasan los hilos de urdimbre, pieza del telarque sirve para seleccionar los hilos de cada calada ycontrolar el orden en el levantamiento de los ctura y sus variantes.MallaEstructura en base a un elemento horizontal cuyoenlace continuo conforma filas que generan lasuperficie textil.MSMáquina de tejer a varios colores y mezclador detrama.OEEEficiencia general de los equipos.Papel cuadriculadoEs la superficie en la cual se representan losligamentos, donde las filas verticales de cuadritosrepresentan los hilos de urdimbre y las filashorizontales representan la pasadas. Los hilos secuentan de izquierda a derecha y las pasadas deabajo hacia arriba.XIII
PasadaLanzamiento de un proyectil a través de la urdimbre,puede llevar o no un hilo de trama, representa unarevolución completa del telar.PMMantenimiento preventivo.RCMMantenimiento centrado en la confiabilidad.RemeterEs la operación que tiene por objeto introducir opasar cada uno de los hilos de urdimbre en lahorquilla, malla y peine.RemetidoEs el orden en que están pasados los hilos de laurdimbre por las mallas de los lizos. También se daeste nombre a la representación gráfica de dichoorden (conocido como repaso), es decir que los hilosdeben pasar por las mallas de los distintos lizos conun orden previamente fijado.Rueda de cambioRueda dentada que se utiliza para cambiar larelación de engranajes de la cual depende ladensidad de relazamiento son desplazados en cada pasadalogrando una imagen visual de líneas diagonales, sumódulo estructural se cumple con un mínimo de treshilos y tres pasadas.XIV
Tejido planoEl tejido plano está conformado por dos tipos e a la tela que se denomina ente a la longitud, o sea a lo ancho de latela.TejidoEs el género que se obtiene del enlace y cruzamientode dos series de hilos.TelaEs la manera más sencilla de estructurar un tejido,levantando en una pasada los hilos impares y en lasiguiente los pares, su módulo estructural se cumplecon un mínimo de dos hilos y dos pasadas. El tejidoproducido no tiene revés.Tiempo muertoTiempo en el cual una máquina está disponible paraproducir pero permanece parada por una fallamecánica.TPMMantenimiento productivo total.TramaSerie de hilos que se encuentra en forma horizontaldelante de la máquina, cada uno de sus elementosse denomina pasada o luchaje.Urdimbre y tramaEstructura tejida en telar realizada con urdimbres yUrdimbreSerie de hilos longitudinal que determina el ancho deltejido.XV
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RESUMENLa maquinaria para tejido plano con proyectil Sulzer utilizada en laindustria como la primera máquina del sistema de construcción sin lanzadera,se considera actualmente como la más conocida, y al mismo tiempo, la demayor éxito entre las máquinas de tejer sin lanzaderas. Estas máquinascuentan con mecanismos complejos los cuales pueden causar serios problemassi tienen un plan de mantenimiento programado.Las técnicas utilizadas dentro del plan de mantenimiento pueden servariadas, entre las que se están TPM, RCM, PM, ECM. Por lo tanto, larealización sistemática del plan mantenimiento es una condición obligatoria paraun funcionamiento impecable de la tejeduría.Se debe tomar en cuenta también la importancia del recurso y losdiferentes paros que pueda tener la maquinaria, los cuales afectaráneconómicamente como menos o más al costo del mantenimiento. Laimportancia de calcular el costo por mantenimiento de cada uno de los recursosfísicos es muy útil para conocer la cantidad óptima de mantenimiento que se ledebe proporcionar a cada elemento para no tener pérdidas por falta o excesode mantenimiento.XVII
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OBJETIVOSGeneralProponer un plan de mantenimiento para el departamento de tejeduría enuna empresa textil.Específicos1.Conocer los diferentes tipos y serie de máquinas utilizadas en eldepartamento.2.Analizar la situación actual de paros por fallas mecánicas en lamaquinaria.3.Proponer un plan de mantenimiento según especificaciones delfabricante.4.Elaborar controles de la existencia de repuestos para plantear unaproyección de consumo anual y poder cumplir con las exigencias enproducción del departamento.5.Proponer métodos que actualicen la aplicación de la administración delmantenimiento en la empresa.XIX
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INTRODUCCIÓNEl desarrollo de la industria textil en Guatemala ha llevado a este mercadoa ser una de las actividades industriales más importante en el país, por lo quelas exigencias en calidad y tiempo de entrega de los productos terminados cadavez son mayores. Parte importante para el alcance de estos estándares decalidad y entregas en el menor tiempo posible está determinado por el buenfuncionamiento de la maquinaria que elabora estos productos porque una fallaafecta la eficiencia y productividad de la empresa. Debido a esto se ha visto lanecesidad de implementar planes de mantenimiento programados y métodosacordes con las necesidades de la maquinaria utilizada en estos procesos.Un buen plan de mantenimiento asegura la disminución de tiemposmuertos por fallas mecánicas, el aumento de tiempo de vida de los equipos,reducción de costos en repuestos, mejora en la calidad de los productos y esgarantizado por su aporte a la competitividad a través del aseguramiento de laconfiabilidad del equipo, maquinaria e instalaciones del departamento.Este departamento no cuenta con un plan de mantenimiento programado yse basa en mantenimiento correctivo solamente. Tiene un consumo elevado derepuesto y acumulación de tiempo muerto por reparación mecánica, por lo cualse pretende plantear una solución utilizando el mantenimiento preventivo ymétodos de mantenimiento para una buena administración del mantenimientoen general.XXI
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1.CONCEPTOS BÁSICOS1.1. Historia de la industrial textil en GuatemalaGuatemala es un país predominantemente agrícola. El suelo fértil es elrecurso principal. Sin recursos minerales, como hierro y carbón, el potencialindustrial de Guatemala siempre ha sido limitado. No se han desarrolladoindustrias pesadas y la posibilidad de fomentarlas es muy limitada.Las industrias procesan y convierten las materias primas en formas másutilizables y valiosas, mediante el uso de máquinas y procedimientos químicoscomplicados. El modo industrial incluye la automatización, la uniformidad y laproducción en masa. Es un sistema diferente del modo artesanal. En los talleresartesanales, la gente fabrica artículos manualmente, con la ayuda deherramientas sencillas. Los talleres son pequeños, por lo general administradospor una familia, y emplean solamente pocos trabajadores manuales. Laproducción es limitada y consume mucho tiempo, aunque por la atencióndedicada a cada artículo se puede producir un objeto fino. En las empresasindustriales, los obreros emplean maquinaria para producir en grandescantidades, con lo cual se reduce el tiempo y se baja el precio.La Revolución Industrial consistió en el rápido cambio de los métodos deproducción que comenzó en Inglaterra alrededor de 1750. La transformación seextendió de allí a la Europa occidental y al norte de los Estados Unidos. Aunqueno fue un fenómeno adjudicable exclusivamente a los ingleses, fueron estosquienes señalaron el camino en la producción de textiles, la metalurgia basadaen el hierro, y el desarrollo de la máquina de vapor. La industria textil, merced a1
un buen número de importantes inventos, llegó a ser una fuente decisiva en elintercambio con el exterior y fuente de orgullo nacional. A fines del siglo XVIII, laproducción mecanizada permitió a los empresarios elaborar los textiles dealgodón de alta calidad y de bajo precio, que el mundo demandaba.El primer contacto de Guatemala con la industria de Inglaterra se efectuópor medio del comercio de algodones británicos. Dondequiera que la industriaentraba en contacto con la artesanía, esta disminuía y generalmentedesaparecía. La única inmunidad conocida era otra actividad similar decompetencia. Los guatemaltecos no adquirieron inmunidad alguna de este tipo,puesto que no desarrollaron ninguna actividad industrial. Unos cuantos talleresartesanales producían una variedad de artículos para el consumidor, que incluíatextiles, productos de cuero, cigarrillos y aguardiente.Fue en vísperas de la Independencia, al menguar el poder y el prestigio delos españoles en el istmo, que los textiles británicos hallaron el camino deingreso al mercado de Guatemala, con predecibles resultados devastadorespara la industrial artesanal. En esta época las autoridades españolas liberalespermitieron que los comerciantes centroamericanos importaran textiles ingleses;este negocio creció rápidamente y rindió muy buenas ganancias a unos pocosguatemaltecos.Los textiles británicos inundaron el mercado guatemalteco e hicierondescender el precio de las telas en un 75 %, o sea de doce a tres reales poryarda. Los fabricantes textiles guatemaltecos no podían competir con losbritánicos en tales condiciones. Antes de 1810, los guatemaltecos vendieron alos mexicanos entre 35 000 y 40 000 pesos en artículos de algodón. Con losingleses en el mercado, no podían vender sus telas de algodón, aun a preciosdrásticamente reducidos. La introducción de artículos de algodón inglés2
(prendas de vestir), baratos y de alta calidad, paralizó y finalmente destruyó larecién nacida industria guatemalteca.Pasaron décadas antes que la industria textil se recuperara de losdevastadores efectos causados por la importación de textiles británicos aprincipios del siglo XIX. Las telas guatemaltecas producidas manualmente nopodían competir ni en calidad ni en cantidad con los artículos británicos. Lamecanización representaba el único medio de recuperación, y Cantel es elprimer triunfo industrial de Guatemala.Para asegurar su inversión, los hermanos Sánchez (dueños de Cantel)solicitaron de inmediato la asistencia gubernamental, y aparentemente utilizaronsu influencia política para hacer prosperar sus intereses particulares. Es asícomo el gobierno eximió a la compañía de impuestos sobre la importación de lamaquinaria y las materias primas. Los productores guatemaltecos de algodónno podían satisfacer la demanda de Cantel, ni esta fábrica podía satisfacer lasnecesidades de la población, lo que fue bien aprovechado por los pocoscomerciantes guatemaltecos que traían del viejo continente prendas de vestirque eran adquiridas por la aristocracia guatemalteca.Pero es en el inicio de la década de 1980 cuando la industria de laconfección en Guatemala alcanza cuotas de mayor impacto, con la llegada demayor inversión extranjera, principalmente asiática.Para atraer esta inversión extranjera, el gobierno de Guatemala otorgófacilidades a las industrias transnacionales en forma de ventajas arancelarias ybeneficios fiscales, mediante el Decreto Número 29-89, “Ley de fomento yDesarrollo de la Actividad Exportadora y de Maquila”, lo que conlleva la3
diversificación de la exportación, anteriormente concentrada en productosprimarios de origen agropecuario.1.2. UrdidoConsiste en obtener a partir de varios grupos de hilos la urdimbre. Dichoshilos son jalados a través de un peine del castillo de la urdidora, enrollando unopor uno todos los grupos de hilos denominados portadas en el tambor de laurdidora, en el que se producen de 12 – 14 piezas. Estas operaciones se llevana cabo en la máquina denominada urdidora. Una vez obtenidos los hiloslongitudinales, estos son enrollados en carre
PROPUESTA DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO PARA EL DEPARTAMENTO DE TEJEDURÍA EN UNA EMPRESA TEXTIL Lester Eliodoro Quinteros Rodríguez Asesorado por el Ing. Esdras Feliciano Miranda Orozco Guatemala, septiembre de 2017. UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA
