20 tesis maritssa munoz final

PREDICCIÓN DE TONALIDAD DESPUÉS DE COCCIÓN EN IMPRESIÓN DIGITAL EN CUERPO CERÁMICO

Tesis presentada por:

MARITSSA ARACELY MUÑOZ RODRÍGUEZ Para obtener el grado de: MAESTRA EN INGENIERÍA ADMINISTRATIVA Asesor: M.A. Jesús Pérez Báez

Chihuahua, Chih., a 10 de Agosto de 2015

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PREDICCIÓN DE TONALIDAD DESPUÉS DE COCCIÓN EN IMPRESIÓN DIGITAL EN CUERPO CERÁMICO

MARITSSA ARACELY MUÑOZ RODRÍGUEZ Universidad La Salle - Chihuahua Coordinación de Posgrado e Investigación Maestría en Ingeniería Administrativa

Notas de Autor: Universidad La Salle - Chihuahua, Coordinación de Posgrado e Investigación, Maestría en Ingeniería Administrativa.

Tesis dirigida por el M.A. Jesús Pérez Báez <jesus.perez.baez@delphi.com>.

Autor de contacto: Maritssa Aracely Muñoz Rodríguez <mamr08@hotmail.com>.

Citar en APA (6ª edición en español): Muñoz-Rodríguez, M. A. (2015). Predicción de Tonalidad después de Cocción en Impresión Digital en Cuerpo Cerámico. (Tesis de Maestría en Ingeniería Administrativa, Universidad La Salle Chihuahua).

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DEDICATORIA

A mi familia, por apoyarme y creer en mí todo el tiempo.

A mis amigas y amigos, por ser siempre una fuente interminable de motivación.

A mi padre, aunque ya no estés sigues presente cada día.

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AGRADECIMIENTOS

A mi familia, por su cariño, comprensión y apoyo.

A Alberto Rodríguez, gracias por impulsarme a comenzar este sueño.

A Héctor Hernández, gracias por tus conocimientos, enseñanzas y paciencia.

A mis amigas y amigos, gracias por su apoyo, por los buenos y malos momentos, pero sobre todo por hacer mí vida divertida.

A todos y cada uno de mis maestros, gracias por sus conocimientos, consejos y tiempo.

A todos mis compañeros, los que ya no están, los que están y a los que continuarán en mi camino, gracias por todo.

A Interceramic por todo el apoyo brindado.

A todas aquellas personas que me apoyaron y lograron que este sueño se hiciera realidad.

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RESUMEN En la presente tesis se realiza el desarrollo de un método de trabajo para la predicción de tono después de cocción en impresión digital en cuerpo cerámico, permitiendo reducir los tiempos muertos en producción y controlar la tonalidad cuando hay cambios de materia prima o cambios en el proceso de producción, reduciéndose también la gama de tonos de cada modelo. Esta investigación tiene una justificación práctica, con un enfoque cuantitativo, de naturaleza preexperimental. Para el desarrollo de la investigación se utilizó un Sistema de Gestión de Color, Photoshop, una computadora, monitor de alta resolución, espectrofotómetro, brazo robótico, máquinas de impresión a chorro, losetas cerámicas, hornos de cocción y materiales cerámicos. Se desarrolló un método de trabajo que permite eliminar los tiempos muertos causados por fuera de tono por impresión digital con chorro de tinta, reduciendo un 70% el número de ajustes, logrando que el cambio de herramientas (SMED) de un modelo se haga en cinco minutos, además de que se optimizó el consumo de tintas digitales. Se recomienda que se realice otra investigación utilizando el Sistema de Gestión de Color en el traslado de los modelos que se producen con decoración a rodillo hacia decoración digital.

Palabras Clave: Sistema de Gestión de Color, Decoración de cerámica.

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CURRICULUM VITAE

Maritssa Aracely Muñoz Rodríguez Ingeniero Químico Industrial Datos Personales Fecha de Nacimiento: 8 de Enero del 1983.

Lugar de Nacimiento: Chihuahua, Chih.

Teléfono Celular: (614) 196-86-70 Teléfono Casa: (614) 420-57-18 Correo electrónico: mamr08@hotmail.com

Formación Académica 2001-2006

Ingeniero Químico Industrial (Titulado), Instituto Tecnológico

de Chihuahua.

1998-2001

Técnico en Computación (Titulado), Centro de Bachillerato

Tecnológico, Industrial y de Servicios No. 122.

Experiencia Profesional § Certificación de Modelos.

Inducción a personal de nuevo ingreso, control y simplificación del proceso para asegurar la repetitividad y reproducibilidad, reducción de costos, reutilización de sobrantes de producción y reducción de inventarios.

Elaboración de documentos de estandarización de operaciones y capacitación al personal en los procedimientos de estandarización.

Interceramic. Febrero del 2007 a la fecha.

viii § Implementación del Proyecto Tintométrico a nivel industrial.

Elaboración de bases de datos para tintas serigráficas, elaboración de manuales e instrucciones de trabajo y capacitación de personal en el uso del equipo industrial. Cambio de materias primas a las pastas serigráficas para el proyecto tintométrico, uso del software X-Rite para la igualación de pastas serigráficas.

Interceramic. Febrero del 2006 a Febrero del 2007. § Estandarización y Certificación de esmaltes, (Residencia Profesional).

Certificación de todas las aplicaciones de los modelos antes de su entrada a producción para reducir el tiempo muerto en líneas de producción y el retrabajo.

Interceramic. Agosto del 2005 a Enero del 2006.

Conocimientos. § Oracle § Software X-Rite Color Master (Software para la Igualación de colores). § Software Eurom (Software para la preparación de tintas serigráficas). § Uso de espectrofotómetro y brillómetro.

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CONTENIDO INTRODUCCIÓN...................................................................................................... 1 I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................... 3 A. Definición del problema ......................................................................................................................... 3 1. Enunciado ................................................................................................................................................ 3 2. Formulación ............................................................................................................................................. 5 B. Objetivos del trabajo .............................................................................................................................. 7 1. Objetivo general ....................................................................................................................................... 7 2. Objetivos específicos ............................................................................................................................... 7 C. Justificación y delimitación de la investigación ................................................................................... 8 1. Justificación de la investigación .............................................................................................................. 8 2. Delimitación de la investigación .............................................................................................................. 9 a) Límites de tiempo ................................................................................................................................ 9 b) Límites de espacio................................................................................................................................ 9 c) Límites de recursos ............................................................................................................................ 10

II.

MARCO DE REFERENCIA........................................................................... 11

A. Marco contextual .................................................................................................................................. 11 1. Proceso de producción de la loseta cerámica ......................................................................................... 11 a) Empastes ............................................................................................................................................ 13 b) Prensas ............................................................................................................................................... 13 c) Líneas de Producción ......................................................................................................................... 14 d) Esmaltes ............................................................................................................................................. 14 e) Hornos ................................................................................................................................................ 15 f) Selección ............................................................................................................................................ 16 B. Marco teórico ........................................................................................................................................ 16 1. Teoría del color ...................................................................................................................................... 16 2. Historia del color.................................................................................................................................... 17 3. Espacio de color CIELAB ..................................................................................................................... 24 4. Modelo de color CMYK ........................................................................................................................ 26 5. Perfil de color ......................................................................................................................................... 27 6. Decoración de la loseta cerámica ........................................................................................................... 28 a) Decoración por rodillos o huecograbado ........................................................................................... 28 b) Decoración por impresión digital....................................................................................................... 29 7. Sistema de gestión del color .................................................................................................................. 31 8. Perfiles ICC ............................................................................................................................................ 35 9. Manufactura esbelta ............................................................................................................................... 35 a) Justo a Tiempo (JIT) .......................................................................................................................... 36 b) Tipos de desperdicios ......................................................................................................................... 37 c) SMED (Cambio de modelo en minutos de un sólo dígito ................................................................. 38 C.

Marco conceptual ................................................................................................................................. 38

III.

HIPÓTESIS Y VARIABLES .......................................................................... 42

x A. Hipótesis ................................................................................................................................................ 42 1. Principales .............................................................................................................................................. 42 2. Secundarias ............................................................................................................................................ 42 B. Variables ................................................................................................................................................ 43 1. Definición .............................................................................................................................................. 43 2. Operacionalización ................................................................................................................................ 44

IV.

MÉTODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .................................................. 45

A. Diseño de la investigación .................................................................................................................... 45 1. Enfoque paradigmático .......................................................................................................................... 45 2. Naturaleza .............................................................................................................................................. 45 3. Finalidad ................................................................................................................................................ 46 4. Temporalidad ......................................................................................................................................... 46 B. Sujetos o población de interés ............................................................................................................. 47 1. Descripción ............................................................................................................................................ 47 2. Plan de acceso o muestreo ..................................................................................................................... 47 a) Unidad de análisis .............................................................................................................................. 47 b) Tipo y método de muestreo................................................................................................................ 47 c) Tamaño de la muestra ........................................................................................................................ 48 d) Selección de la muestra ...................................................................................................................... 48 C.

Procedimiento metodológico ................................................................................................................ 49

D.

Instrumentos de recolección de datos ................................................................................................. 59

E.

Análisis de los datos .............................................................................................................................. 60

F.

Materiales y equipo utilizado .............................................................................................................. 60

G.

Limitaciones y supuestos ...................................................................................................................... 61

V.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................... 62

VI.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 69

A.

Conclusiones .......................................................................................................................................... 69

B.

Recomendaciones .................................................................................................................................. 71

REFERENCIAS ...................................................................................................... 72 ANEXOS ................................................................................................................ 76 A.

Plafón de estándar de Calidad de un Modelo .................................................................................... 76

B.

Programa de Producción ..................................................................................................................... 78

C.

Cálculo de tamaño de muestra ............................................................................................................ 80

xi D.

Gama de Tonos de un modelo ............................................................................................................. 81

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Definición de las variables consideradas en la investigación...................... 43 Tabla 2. Operacionalización de variables ...................................................................... 44

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Flujo de trabajo para producir loseta cerámica. ........................................... 12 Figura 2. Prisma de Newton ............................................................................................. 18 Figura 3. Círculo cromático de Moses Harris. ............................................................... 19 Figura 4. Esquema de colores primarios de Young. .................................................... 19 Figura 5. Círculo cromático de Goethe ........................................................................... 20 Figura 6. Esperas de color de Runge ............................................................................. 21 Figura 7. Círculo del color de Chevreul. ......................................................................... 22 Figura 8. Modelo de Rood. ............................................................................................... 22 Figura 9. Árbol de Munsell. ............................................................................................... 23 Figura 10. Doble cono de Ostwald .................................................................................. 24 Figura 11. Representación gráfica del CIE 1931. ......................................................... 25 Figura 12. Representación gráfica del CIE 1976. ......................................................... 26 Figura 13. Composición CMYK de una imagen ............................................................ 27 Figura 14. Gráfica de funcionamiento de decoración por rodillo. ............................... 29 Figura 15. Gráfica de funcionamiento de la impresión digital. ................................... 31 Figura 16. Ejemplo del uso de un Sistema de Gestión de Color................................ 33 Figura 17. Comparación del gamut cerámico con el gamut de artes gráficas. ........ 35 Figura 18. Máquina de Impresión Digital. ...................................................................... 50

xii Figura 19. Modelo decorado en impresión digital. ........................................................ 51 Figura 20. Cara de un Modelo decorado en impresión digital. ................................... 51 Figura 21. Estafeta de Modelo. ........................................................................................ 52 Figura 22. Generación de Perfil ICC en Software de Gestión de Color. ................... 53 Figura 23. Perfil ICC. ......................................................................................................... 54 Figura 24. Edición del Perfil ICC en Photoshop. ........................................................... 54 Figura 25. Lectura de Perfil ICC con espectrofotómetro y brazo robótico. ............... 55 Figura 26. Imagen con asignación de Perfil ICC. ......................................................... 56 Figura 27. Imagen con conversión al Perfil ICC. .......................................................... 57 Figura 28. Ajuste de Modelo en Photoshop................................................................... 58 Figura 29. Consumo de Tintas digitales con el uso del Sistema de Gestión de Color. .................................................................................................................................... 64 Figura 30. Consumo de Tintas digitales con uso del Sistema de Gestión de Color y cambio de planta de producción. ..................................................................................... 65 Figura 31. Consumo de Tintas digitales con el uso del Sistema de Gestión de Color y cambio de proveedor de tintas digitales. .......................................................... 66

1

Predicción de Tonalidad después de Cocción en Impresión Digital en Cuerpo Cerámico Tesis de Maestría en Ingeniería Administrativa Presentada por:

Maritssa Aracely Muñoz Rodríguez

INTRODUCCIÓN Interceramic fabrica y vende pisos y recubrimientos cerámicos, así como adhesivos y boquillas para su instalación; comercializa en México muebles, llaves y accesorios para baños Kohler Co, y también vende muebles de baño importados de Colombia y China. Interceramic comercializa sus productos en todo México, Estados Unidos, Canadá, Centroamérica y China, aunque el 99.0% de sus ventas se llevan a cabo en México y Estados Unidos. La industria cerámica en México es muy dinámica, lo que se ratifica en el 2014 cuando vendió 197.3 millones de metros cuadrados, mostrando un aumento del 5.1% en comparación con las ventas del 2013; asimismo, las importaciones de loseta cerámica en México fueron del 14.1% del total del consumo de cerámica en el 2014. El mercado de Estados Unidos en el 2014 registró un consumo de 231.4 millones de metros cuadrados de loseta cerámica, en comparación al año 2013, teniendo un crecimiento del 0.5%; las importaciones de productos cerámicos en Estados Unidos en el 2014 representaron más del 68%. Interceramic compite en este mercado con importaciones directas de Italia, España, México, China y otros países (Interceramic, 2015). En el 2014 Interceramic vendió 44.6 millones de metros cuadrados mostrando un incremento de 2.4% con respecto al 2013; la participación de mercado de Interceramic en México en el 2014 fue de 28% (medida en pesos), ya que vendió 35.6 millones de metros cuadrados, con un crecimiento de 5.3% con respecto a lo vendido en el 2013. En las ventas

2 internacionales Interceramic tuvo un decrecimiento de 7.9% en comparación al 2013, vendiendo 9.0 millones de metros cuadrados en el 2014 (Interceramic, 2015).

Interceramic tiene una capacidad de producción instalada de 44.0 millones de metros cuadrados al año, en nueve plantas, de las cuales ocho se encuentran en la Ciudad Chihuahua, México y una más en el área de Dallas-Fort Worth, suburbio de Garland, Texas. Actualmente Interceramic ofrece más de 100 diferentes líneas de producto con una variedad de colores y tamaños, y sus productos se caracterizan por su alta calidad, innovación y diseño. A finales del 2011 Interceramic inició la producción de algunas líneas de productos utilizando la tecnología de la impresión digital, que es lo más avanzado e innovador que existe en el mercado. Mediante esta tecnología, Interceramic pretende capturar todos los efectos de la naturaleza, la tercera dimensión, brillos, texturas y tonalidades, buscando así diferenciarse de los demás competidores (Interceramic, 2015). La impresión digital en la industria cerámica ha tenido un crecimiento muy rápido (Durts, 2014), siendo muchas sus ventajas pero uno de los problemas más importantes que han aparecido es la dificultad en el control de la tonalidad debido a que en la tonalidad influyen los procesos químicos que se producen en la cocción, la composición de los esmaltes y las arcillas empleadas en la producción (Peris-Fajarnés, Sánchez, Latorre, Pérez, & Brusola, 2002). Con la aparición de la decoración por impresión digital los sistemas de gestión de color han tomado tanta importancia que hoy en día son imprescindibles para cualquier empresa que trabaje con esta tecnología (Clausell, Ortíz, & Mira, 2012).

El presente trabajo consiste en una investigación para desarrollar un método de trabajo que permita predecir la tonalidad de una loseta cerámica decorada por impresión digital por chorro de tinta después de cocción con el uso de un Sistema de Gestión de Color, cuyo objetivo principal es la reducción de tiempos muertos en producción por fuera de tono aún cuando existan cambios en el proceso productivo, cambio de materia prima o traspaso de modelos entre máquinas de impresión por chorro de tinta y reducir la gama de tonalidades de cada modelo.

3

I.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

A.

Definición del problema

1.

Enunciado

La impresión digital consiste en decorar una loseta cerámica por medio de una impresión por chorro de tinta sin contacto. Esto se logra cuando se pasa la tinta cerámica por una boquilla, ésta la pulveriza y se forma un chorro de gotas muy pequeñas que se desvían y van formando el diseño de la pieza que se está decorando (Peris-Fajarnés, Sánchez, Latorre, Pérez, & Brusola, 2002).

La industria cerámica en el año 2000 comenzó a cambiar drásticamente los procesos de decoración con la aparición de la primera máquina de impresión digital en cerámica y se abrió a un sinfín de posibilidades decorativas (Querol, Tomás, & Vicent, 2014). El crecimiento de la decoración de losetas cerámicas por impresión digital ha sido tan rápido debido a que es una de las pocas innovaciones capaz de ayudar a los fabricantes a mejorar el posicionamiento que tienen en el mercado al poder ofrecerle al cliente modelos diferentes de piso o recubrimiento cerámico que los demás competidores que usan la decoración por medio de rodillos o pantallas; además, permite tener fábricas más flexibles y productivas sin que esto signifique un incremento en los costos operativos (Esmalglass-Itaca Grupo, 2011). Esta tecnología también fue una introducción para las industrias cerámicas en la producción de justo a tiempo y llevó al desarrollo de diseños innovadores y de vanguardia que no se tenían en el mercado (Albors Garrigos, 2014).

La impresión digital en la industria cerámica es cada vez más utilizada y en los últimos años ha revolucionado los sistemas de producción en la industria cerámica pues su crecimiento ha sido muy rápido (Durts, 2014); actualmente se tienen más de 1,600 impresoras digitales en todo el mundo, “con porcentajes de implantación de cerca del 80% en países como España o Italia, 50% en China, mientras que en las áreas geográficas que comenzaron más tarde a utilizar la

4 tecnología, dicho porcentaje se encuentra entre el 10-15%, por lo que todavía se prevé un crecimiento exponencial a lo largo de los próximos años” (Grupo Torrecid, 2013, p. 5).

Aunado a lo anterior, en catorce años la tecnología de la decoración digital ha evolucionado a pasos agigantados con las continuas innovaciones en el desarrollo de innumerables mejoras en las tintas para este tipo de impresión, así como en los cabezales de impresión que permiten mayor definición de imagen, en la electrónica y software de las máquinas que han permitido que esta tecnología siga creciendo cada día más (Watanabe, Hibino, & Sakakibar, 2012).

Interceramic no se ha quedado atrás con las nuevas tecnologías de impresión digital, actualmente cuenta con 12 máquinas de impresión digital. Este proyecto se ubicó en el Complejo Sur, donde se tienen tres impresoras digitales: una en la Planta 1B y dos en la Planta 2. Para el año 2015 se espera que se adquieran dos máquinas más: una para la Planta 1A y otra para la Planta 1B. Se estima que dentro de los próximos tres o cinco años el 35% de las losetas cerámicas en el mundo estarán decoradas digitalmente (Durts, 2014), por lo que Interceramic produce y diseña cada vez más modelos bajo esta nueva tecnología. Esto no sólo le ha ayudado para diferenciarse de los competidores, sino que también ha resuelto muchos problemas en la decoración cerámica, dotando de mayor flexibilidad a los sistemas productivos, más facilidad en el desarrollo de nuevos productos y mayor calidad de los mismos. Sin embargo, algunas de las desventajas de la decoración por impresión digital son que la intensidad de los colores es menor en comparación de los modelos decorados por medio de rodillos; se tienen que utilizar esmaltes especiales así como tintas específicas para esta tecnología debido a los cabezales de impresión; y se tiene menor velocidad de impresión (Torres, Tirado, Babiloni, Lucas, Albalat & Bou, 2010). . (Torres, y otros, 2010) Asimismo, uno de los problemas más importante que han aparecido con la impresión digital es la dificultad en el control de la tonalidad siendo algo característico en todos los sistemas de impresión en cualquier otro sector, pero esto se incrementa en la cerámica debido a que en la tonalidad influyen los

5 procesos químicos que se producen en la cocción, la composición de los esmaltes y las arcillas empleadas en la producción (Peris-Fajarnés, Sánchez, Latorre, Pérez, & Brusola, 2002) cada vez que un modelo va a entrar a producción. Otro problema es el traspaso de modelos entre plantas o máquinas, ya que por la misma naturaleza de la cerámica esto representa una variación de tonalidad después de cocción; asimismo, el cambio de tintas entre los diferentes proveedores, por razones obvias, también genera una variación de tonalidad después de cocción, provocando tiempos muertos por modelos fuera de tono después de cocción al no producirse el modelo hasta que se tenga la autorización de calidad.

Esto representa pérdidas para la empresa, por lo que se vio la necesidad de desarrollar un método de trabajo para predecir la tonalidad de los modelos de impresión digital antes de entrar a líneas de producción con el uso de un Sistema de Gestión de Color, y así asegurar siempre la repetitividad de tonalidad de los modelos, independientemente de los cambios que haya tenido el proceso de fabricación de loseta cerámica. Se busca, también, minimizar el tiempo de ajuste de los modelos de impresión digital de producción para minimizar el tiempo muerto por cambio de modelo; que el cambio de modelos a otras plantas sea más rápido; y que el cambio por materias primas entre los diferentes proveedores no representen ningún problema en la tonalidad del modelo. Por añadidura, esto también conllevará a reducir la gama de tonos con la cual actualmente se trabaja para lograr un tono único.

2.

Formulación

Dado que no se puede predecir matemáticamente cual será el resultado a la salida de los hornos, es difícil lograr la repetitividad de los modelos de impresión digital por lo que constantemente se tienen tiempos muertos y esto genera pérdidas para la empresa; además, el abanico de tonos es muy amplio y esto complica el proceso.

6 En la industria cerámica, normalmente, cada modelo producido se inspecciona y se clasifica en un subgrupo de acuerdo al tono y el calibre. Esta clasificación por tono se hace visualmente por expertos, quienes son los que deciden y definen si las pruebas del modelo que se quiere producir está dentro del rango de tonos que se tienen para cada uno de los modelos; una vez aceptado el modelo se comienza a producir (Tortajada, Peris-Fajarnés, & Aguila, 2006).

Actualmente se tiene implementado un sistema de certificación de pastas/tintas serigráficas que, en el proceso tradicional de fabricación de loseta cerámica, correspondería a la impresión digital. Este sistema consiste en la certificación de pastas/tintas serigráficas antes de entrar a producción mediante una revisión de tonalidad, brillo y textura, así como la certificación de esmaltes antes de su entrada a producción. Para tal efecto, se utilizan los equipos espectrofotómetro y el brillómetro, además de un software para la igualación de tonalidad; sin embargo este método de trabajo no funciona con la impresión digital, puesto que las tintas que se utilizan no se pueden modificar, ya que la tonalidad en la impresión digital depende de los puntos impresos.

El control del color o de tonalidad en la decoración por impresión digital es mucho más complicado que en la decoración por medio de rodillos debido a la misma complejidad de los diseños de los modelos. Con la utilización de la impresión digital a nivel mundial se ha puesto en marcha un muy ambicioso proyecto cuyo principal objetivo es garantizar la producción de un tono único para cada modelo sin importar las condiciones del proceso productivo (Tortajada, PerisFajarnés, & Aguila, 2006). Interceramic también pretende llegar al tono único o por lo menos reducir su gama de tonalidades de cada modelo con el uso de las nuevas tecnologías en decoración de losetas cerámicas.

De acuerdo a lo expuesto anteriormente, en un primer nivel se plantea la pregunta de investigación principal: ¿Se puede predecir la tonalidad de la loseta cerámica, después de cocción, para reducir los tiempos muertos de producción y la gama de tonalidades de cada modelo al utilizar un Sistema de Gestión de Color?

7 Para abordar esta interrogante principal, en un segundo nivel se plantearon las siguientes preguntas específicas: •

¿Cómo controlar la tonalidad de la loseta cerámica, después de cocción, independientemente de los cambios de materia prima (tintas digitales) suministrada por los diferentes proveedores?

•

¿Cómo traspasar modelos entre plantas y/o máquinas, sin que el modelo sufra una variación de tonalidad después de cocción?

•

¿Cómo controlar las variables que provocan una variación de tonalidad después de cocción y tiempos muertos de producción?

B.

Objetivos del trabajo

1.

Objetivo general

Desarrollar una metodología que ayude a predecir la tonalidad de la loseta cerámica después de cocción utilizando un Sistema de Gestión de Color, para reducir los tiempos muertos de producción por fuera de tono y reducir la gama de tonalidades de cada modelo que se produce en las líneas de la Planta 1B y la Planta 2 de Interceramic que sea decorada con impresión digital. De igual manera reducir los tiempos de ajuste al haber cambios de proveedores o bien si hay transferencia de modelos entre planta o máquinas.

2.

•

Objetivos específicos

Controlar la tonalidad de la loseta cerámica, independientemente de los cambios de materia prima (tintas digitales) suministrada por los diferentes proveedores.

8 •

Facilitar el traspaso de modelos entre líneas y/o plantas de producción para que el modelo no sufra una variación de tonalidad después de cocción.

•

Elaborar bases de datos de los modelos de impresión digital para controlar las variables que provocan una variación de tonalidad después de cocción y que provocan tiempos muertos de producción.

C.

Justificación y delimitación de la investigación

1.

Justificación de la investigación

El desarrollo de un método de trabajo para la predicción de tonalidad en la impresión digital después de cocción tiene una justificación práctica ya que, de probarse la eficacia de este método, se resolverá el problema de tiempos muertos en líneas de producción, específicamente en la Planta 1B y la Planta 2. Una vez probada la bondad de la metodología se buscará implementarla en el resto de las plantas de Interceramic.

Las razones por las cuales es importante la metodología en el estudio se centran en la predicción de tonalidad en la impresión digital después de cocción ya que con ésta se reduciría el tiempo muerto en líneas de producción por tonalidad fuera de estándar, lo que representa ganancias económicas a Interceramic, dado que los hornos de cocción permanecen encendidos aún cuando no se esté produciendo. A la vez se eliminaría la incertidumbre en la predicción de tonalidad y se podrían sincronizar modelos entre las diferentes plantas y máquinas de impresión digital. Igualmente se podrían hacer cambios de materias primas entre los diferentes proveedores sin importar las nuevas condiciones del proceso y se podrían reproducir los diseños que se tienen en fotografía o papel de manera rápida y con el mínimo número de ajustes. La optimización en el consumo de tintas, sin que el modelo sufra una variación de tonalidad después de cocción,

9 podrá reducir costos y el traspaso de modelos que usan la decoración por rodillo a decoración digital será más rápido y sencillo.

2.

Delimitación de la investigación

a) Límites de tiempo El periodo de tiempo en el cual se realizaron pruebas para determinar cuál es el método de trabajo ideal para la predicción de tonalidad en la impresión digital después de cocción fue de cuatro meses. Una vez concluidas las pruebas consideradas en este estudio, el método se implementará en la Planta 1B y la Planta 2 de manera permanente.

b) Límites de espacio El proyecto se llevó a cabo en Interceramic Planta 1B y Planta 2 en el Departamento de Esmaltes y se trabajó con las líneas de producción 7, 9 y 13. La Planta 1B y la Planta 2 están en el Complejo Sur, en la Avenida Carlos Pacheco 7200, misma ubicación donde se encuentra también la Planta 1A. Para una mayor comprensión de la ubicación geográfica de las líneas con que se trabajó en esta investigación se presenta a continuación la división entre plantas: Planta 1: Planta 1A (Líneas 1 a la 4) Planta 1B (Líneas 5 a la 8) Planta 2: Planta 2A (Líneas 9 y 10) Planta 2B (Líneas 11 a la 13)

10 c) Límites de recursos Para la realización de este proyecto se contó, básicamente con la intervención de la investigadora, aunque se estableció con la empresa que se podía disponer del apoyo de los líderes de Desarrollo de Esmaltes, técnicos encargados del funcionamiento de la máquina de impresión digital y de personal especializado en impresión digital por parte de uno de los proveedores de tintas digitales, con la condición de darle prioridad a la producción antes que a las pruebas que se estén realizando de este proyecto.

11

II.

MARCO DE REFERENCIA

A. Marco contextual Interceramic inició operaciones en 1979 introduciendo al mercado nacional una nueva tecnología (Sistema de Monococción) para la producción de loseta cerámica de la más alta calidad. A partir de ese momento, la empresa ha estado en constante crecimiento, proporcionando al consumidor un producto de alta calidad y con los mejores diseños (Interceramic, 2014).

Hoy cuenta con una capacidad instalada de producción anual de 44 millones de metros cuadrados de loseta en nueve plantas localizadas en cuatro complejos industriales: tres en Chihuahua, México y uno más en Garland, Texas en los Estados Unidos.

Los productos Interceramic se distribuyen en México a través de 268 tiendas, donde se le ofrece al cliente un paquete completo de decoración (pisos, azulejos, muebles y accesorios para baño y materiales para la instalación) contando con exhibidores de tamaño natural y asesoría en diseño y de decoración por parte del personal (Interceramic, 2014).

También cuenta con 20 salas de exhibición y tres centros de distribución en Estados Unidos; una red amplia de distribuidores independientes en Estados Unidos y Canadá, además de cuatro grandes centros de venta de placas de mármol y granito; cuenta con dos tiendas en Centroamérica, una en Panamá y otra en Guatemala, y en China se cuenta con una red de 60 tiendas (Interceramic, 2014).

1.

Proceso de producción de la loseta cerámica

El proceso de producción de la loseta cerámica empieza con la recepción de arcillas, después la arcilla pasa por seis diferentes departamentos como se muestra en la Figura 1, hasta su almacenamiento en bodega como loseta cerámica.

12

1.-EMPASTES Tolvas

Arcillas

Molinos Criba Pesa Banda Balsa

4.-ESMALTES

Atomizador

2.-PRENSA

Preparación de esmaltes y pastas/tintas

Secador Cargadora

EMPASTES (Continuación)

Silo

Transfer

3.-LINEAS DE PRODUCCIÓN

Presecador Mesa de selección

Descargadora

5.-HORNOS

6.-SELECCION

Bodega de producto terminado

Figura 1. Flujo de trabajo para producir loseta cerámica.

Fuente: Ortega, Sergio. (2005). Reporte de prácticas profesionales para el Instituto Tecnológico de Chihuahua (Imagen).

A continuación se describen las operaciones que se realizan en cada uno de los departamentos que conforman el proceso de producción de la loseta

13 cerámica según el Manual de Tecnología Cerámica aplicada de SACMI & Asociación de Técnicos Cerámicos (2004).

a) Empastes Interceramic recibe las arcillas de sus propias minas y comienza el proceso de producción haciendo un inventario de las mismas, las arcillas se criban y se almacenan en tolvas.

Se pesan diferentes arcillas según su formulación y pasan a los molinos, donde las arcillas se mezclan con agua y otros componentes. Esta mezcla se muele continuamente con miles de bolas trituradoras de alúmina. El resultado de la molienda es esencial para la elaboración de losetas, se le conoce como barbotina, es un material semisólido compuesto principalmente de arcilla y agua.

La barbotina se criba para eliminar grumos y se almacena en balsas que están en constante agitación; después se bombea la barbotina al atomizador y entra al atomizador por medio de unas boquillas donde se seca con aire caliente aproximadamente a unos 600º C. Del atomizador sale un polvo muy fino, conformado por gránulos muy uniformes, con cierto porcentaje de humedad, más o menos esféricos y huecos en su interior, al cual se le llama polvo atomizado. El polvo atomizado se almacena en silos y se distribuye por medio de bandas a las tolvas de almacenamiento de cada una de las prensas.

b) Prensas El polvo atomizado que proviene de las tolvas, se deposita dentro de los moldes de una prensa hidráulica, la cual tiene una capacidad de prensado aproximadamente de 1400 toneladas. El polvo atomizado se prensa y se compacta, se forma la loseta a la cual se le conoce como bizcocho, al que se le extrae toda la humedad por medio de aire caliente en un secador, para incrementar la resistencia mecánica de la loseta

14

c)

Líneas de Producción

En las líneas de producción están instalados los equipos para esmaltar y decorar el bizcocho, las líneas de producción están conectadas con la salida del secador de las prensas, cuando el bizcocho termina con su ciclo de secado, es transportado por medio de bandas a lo largo de toda la línea de producción.

La primera sección de las líneas de producción es el área de esmaltado, aquí es donde se aplican los esmaltes al bizcocho; el esmalte es el que le da las características físicas (textura, brillo, etc.,) a la loseta cerámica. La segunda sección corresponde al decorado del bizcocho esmaltado; el decorado es lo que le da el diseño a la loseta cerámica, el que se puede decorar por medio de máquinas rotativas que aplican pastas/tintas serigráficas al bizcocho esmaltado o por medio de la más alta tecnología de decorado por impresión digital la cual utiliza tintas especiales. La línea de producción termina con una serie de carros donde se almacena el bizcocho ya esmaltado y decorado, el cual se lleva a la entrada del horno.

d)

Esmaltes

El departamento de Esmaltes se divide en cuatro subprocesos: Molienda de Esmaltes, Preparación de Esmaltes, Preparación de Pastas/Tintas e Instalación. El subproceso de Molienda de Esmaltes es el encargado de molturar los esmaltes que utilizará Preparación de Esmaltes, el primer paso para la Molienda de Esmaltes es recibir los compuestos de los cuales está formado un esmalte según sus características, los compuestos se molturan con agua en molinos giratorios con bolas de alúmina, una vez terminado el tiempo de molienda, los esmaltes neutros se almacenan en depósitos. El subproceso de Preparación de Esmaltes es el encargado de adicionar los esmaltes neutros con pigmentos cerámicos según los indique la formulación del modelo que se va a esmaltar en las líneas de producción.

15 El subproceso de Preparación de Pastas/Tintas es el encargado de fabricar las Pastas/Tintas serigráficas con las que se decora el modelo en producción por medio de rodillos rotativos. Las Pastas/Tintas serigráficas son una suspensión de sólidos concentrados, la cuales están compuestas por pastas serigráficas, pigmentos de cerámicos y vehículo serigráfico.

El subproceso de Instalación se encarga de que los esmaltes preparados y las pastas/tintas estén de acuerdo al estándar de cada modelo, se revisa que cumplan con las características de color, brillo y textura. También son los responsables de instalar todas las aplicaciones que lleva un modelo para su producción conforme al estándar que marca el Departamento de Calidad, en donde se revisan características de color, brillo, textura y aplicación.

e)

Hornos

Hornos es el encargado de la cocción del bizcocho esmaltado y decorado.

Primero se traslada el bizcocho crudo hacia la entrada del horno por medio de carros transportadores los cuales son movidos por medio de una vía. Los carros con el bizcocho esmaltado y decorado pasa por un pre-secador para extraer la humedad que se absorbió durante el proceso de esmaltado y después se llevan a la entrada del horno, en donde se descargan para su cocción.

Los bizcochos o losetas crudas pasan por varias zonas dentro del horno, donde la primera zona es el pre-horno, cuya función principal es la de extraer la humedad del material; el rango de temperatura es de 150 a 500ºC, con un gradiente de 50ºC por minuto. La segunda zona del horno es la de precalentamiento; ahí básicamente hace combustión la materia orgánica, con un rango de temperatura de 500 a 1000ºC, con un gradiente de 10ºC por minuto. La tercera zona del horno es la zona de fuego; ahí se logra la máxima contracción del material y se alcanza la temperatura de maduración de los esmaltes, y se logran las características de tono, brillo y textura; el rango de temperatura es de 1000 a 1200ºC, con un gradiente de 60ºC por minuto. La cuarta zona es el enfriamiento directo, el cual se ubica inmediatamente después de la zona de fuego; se

16 disminuye considerablemente la temperatura del material inyectando aire a temperatura ambiente logrando bajar la temperatura de 1150 hasta los 600ºC. La quinta zona es la de enfriamiento indirecto, donde el enfriamiento debe ser muy suave debido a que en esta zona se da la transformación de vitrificación de los esmaltes; la temperatura de esta zona es de alrededor de 573ºC. La última zona es el enfriamiento final, donde se enfría lo más posible el material para hacerlo manejable; el rango de temperatura es de 480 a 100ºC aproximadamente, el tiempo total de cocción puede variar de 30 a 60 minutos.

f)

Selección

Una vez que la loseta termina su ciclo de cocción, ésta se traslada hasta el departamento de selección; ahí se clasifica la loseta en primera calidad, segunda calidad o roto (scrap) de acuerdo a sus atributos. Después de que se clasifica la loseta cocida se empaca, se etiqueta y se lleva a bodega de producto terminado.

B. Marco teórico

1.

Teoría del color

El ojo humano puede percibir aproximadamente 1,000 colores pero el color en sí no existe, es una sensación que se percibe de los objetos cuando se iluminan con una fuente de luz y los órganos visuales recogen la radicación visible para ser interpretada por el cerebro humano; por lo tanto es un fenómeno físico químico donde cada color depende de la longitud de onda (Mestre, Sánchez, García, Sánchez, Soler, Portoles & Sales, 2001). (Mestre, y otros, 2001) Cuando se describe un color existen tres factores esenciales: la fuente de luz, el objeto iluminado y el observador. El espectro electromagnético es muy amplio pero la luz visible para el ojo humano es muy pequeña, estando entre las longitudes de onda de 400 y 700 nanómetros. Asimismo, existen dos atributos

17 que describen un color: el primero es la cromática, la cual está relacionada con el color; y el segundo atributo es la geométrica, que es la sensación de brillo del objeto al describir la difusión y reflexión de la luz (Monrós, Badenes, Garcia, & Tena, 2003).

2.

Historia del color

El filósofo Aristóteles definió que todos los colores se conforman con la mezcla de cuatro colores y además otorgó un papel fundamental a la incidencia de luz y la sombra sobre los mismos; a estos colores los denominó como básicos y eran los de tierra, el fuego, el agua y el cielo. Siglos más tarde, Leonardo Da Vinci definió al color como propio de la materia; además definió una escala de colores básicos: primero el blanco como el principal, ya que permite recibir a todos los demás colores, y después en su clasificación seguía amarillo para la tierra, verde para el agua, azul para el cielo, rojo para el fuego y negro para la oscuridad, este último porque es el color que priva de todos los otros. Con la mezcla de estos colores obtenía todos los demás, aunque también observó que el verde también surgía de una mezcla. Leonardo dijo que combinando esos colores se obtenían todos los demás colores (Narpier, 2014).

Finalmente Isaac Newton estableció un principio que hasta el día de hoy es aceptado: la luz es color. En 1665, Newton descubrió que la luz del sol, al pasar a través de un prisma, se dividía en varios colores (rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta) conformando un espectro como se muestra en la Figura 2. Así es como observa que la luz natural está formada por luces de seis colores que cuando inciden sobre un elemento éste absorbe algunos de esos colores y refleja otros (Valero, 2012).

Newton con esta observación dio lugar al siguiente principio: “todos los cuerpos opacos al ser iluminados reflejan todos o parte de los componentes de la luz que reciben” (Casas, 2012, p. 70). Newton diagramó los siete colores en un círculo, según el orden en que aparecían en el espectro, creando así la primera rueda del color (Valero, 2012).

18

Figura 2. Prisma de Newton Fuente: Diagrama de un prisma de dispersión.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Prisma_(%C3%B3ptica) Moses Harris, en 1766 se apoyó en la obra de Isaac Newton y trató de revelar la multitud de colores que se pueden crear a partir de los tres básicos: rojo, amarillo y azul, mostrando también que el negro se forma con la superposición de los tres colores básicos. Moses Harris fue el primero en proponer el círculo cromático de colores equidistantes como se muestra en la Figura 3, el cual contenía las 18 tonalidades fundamentales a partir de los tres colores básicos, donde cada color del círculo cromático estaba distribuido por intensidad y a su vez los colores estaban distribuidos por tonalidad según las combinaciones de los tres colores básicos más el color negro (Zelanski & Fisher, 2001).

19

Figura 3. Círculo cromático de Moses Harris.

Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Moses_Harris Thomas Young se basó en la teoría de Newton, con la ayuda de linternas y filtros de colores, encontró que los seis colores del espectro pueden ser reducidos a tres colores: el rojo, el verde y el azul oscuro, éstos son los colores primarios, al superponerse los tres colores primarios se obtiene luz, es decir se forma el color blanco como puede apreciarse en la Figura 4 (Prado, Camas, & Laredo, 2008).

Figura 4. Esquema de colores primarios de Young.

Fuente: http://nosoyunacebolla.blogspot.mx/2015/03/teoria-del-color.html.

Thomas Young también encontró que los colores secundarios surgen de la superposición de dos colores primarios, al combinarse rojo y verde surge el color

20 secundario amarillo, para obtener el color secundario magenta se debe superponen los colores primarios rojo y azul, el tercer color secundario es el cian y se obtiene superponiendo los colores verde y azul como se observa también en la Figura 4 (Prado, Camas, & Laredo, 2008).

Johann Wolfang Von Goethe en 1810 propuso un círculo de color simétrico, que refutó la teoría de Newton acerca del espectro del color. La teoría de Goethe asegura que el negro o la oscuridad no es la ausencia de luz, sino que es un elemento activo en la formación del color. Desarrolló una rueda bidimensional que estaba basada en la triada de colores primarios: rojo, amarillo y azul, así como colores secundarios como complementos de los colores primarios, como se observa en la Figura 5 (Zelanski & Fisher, 2001).

Figura 5. Círculo cromático de Goethe Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_Colours.

Philipp Otto Runge después de investigar el color durante años con Goethe, en 1810 describe una esfera esquemática tridimensional que se puede observar en la Figura 6, para organizar todos los colores imaginables de acuerdo a su tono, brillantez y saturación, distinguiendo las gradaciones cromáticas de colores transparentes de los opacos que se determinó por la tendencia a la luz o la oscuridad.

Runge no buscaba organizar los colores por la proporción de las mezclas, sino que pretendía capturar la armonía de los colores; quiso tener un orden de la

21 totalidad de los posibles colores y así tener un sistema sólido de color donde el blanco y el negro eran opuestos, considerando que eran la luz y sombra que se mezclaban con los tres colores primarios: rojo, azul y amarillo (Zelanski & Fisher, 2001).

Figura 6. Esperas de color de Runge Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Philipp_Otto_Runge.

Michel Eugene Chevreul en 1839 demostró que un mismo color es percibido por el ojo de manera diferente según los colores que lo rodeen, es decir que se percibe tono, valor y saturación diferente, ya que el ojo exige simultáneamente el color complementario y si no se le es dado, lo produce.

En la Figura 7 se puede apreciar el círculo cromático que aportó, en dónde expuso la relación de los colores entre sí, además de que los dividió en colores cálidos y fríos (Zelanski & Fisher, 2001).

22

Figura 7. Círculo del color de Chevreul.

Fuente: http://www.printmag.com/imprint/the-wonderful-color-wheelpart-3/.

Ogden Nicholas Rood en 1879 elaboró un círculo cromático que le sirvió para determinar los colores complementarios. Rood eligió el rojo, verde y azul como colores primarios y los distribuyó de tal manera que el complemento de cada color coincidiera con su imagen posterior en negativo. En la Figura 8 se puede apreciar la clasificación de color de Rood. Las características que utilizó para la clasificación del color fueron: Pureza, Luminosidad y Matiz (Zelanski & Fisher, 2001).

Figura 8. Modelo de Rood.

Fuente: http://mirappraisal.com/the-science-of-color-ogden-rood-and-modernchromatics/.

23 Albert Henry Munsell en 1905 propuso cinco colores primarios: verde, azul, púrpura, rojo y amarillo. También Munsell desarrolló un sistema mediante el cual ubica en forma precisa a los colores en un espacio tridimensional como se puede ver en la Figura 9, su modelo cromático es el más versátil que existe hasta la fecha pues advirtió que, según el estado puro, unos colores son más saturados que otros; definió, asimismo, tres atributos en cada color (Zelanski & Fisher, 2001): 1. Hue (H): se le conoce también como Matiz o Tono siendo la característica que permite diferenciar los colores; es el estado puro del color, es decir, no sin que se tengan agregado el color blanco o negro.

2. Chroma (C): se le llama también como Saturación o Intensidad y es la pureza de un color que es determinada por la cantidad de luz que tiene un color.

3. Value (V): también se le conoce como Brillo o Luminosidad y se define como la cantidad de luz reflejada por una superficie.

Figura 9. Árbol de Munsell.

Fuente: http://www.daicolor.co.jp/english/color_e/color _e01.html.

Wilhelm Ostwald en 1917 propuso un modelo de clasificación de los colores que consta de dos conos con una misma base; sobre la circunferencia de los conos están acomodados los cuatro colores primarios los cuales son el amarillo, rojo, azul y verde. Ostwald también incorpora una escala de grises para

24 representar el blanco y el negro donde, en el vértice inferior está el negro y en el vértice superior el blanco; éstos se van mezclando con los colores puros que se encuentran en los bordes del modelo tridimensional, el cual se puede observar en la Figura 10. El sistema de Oswald expresa cada tono con el contenido de color, la luminosidad con el contenido del negro y la saturación con el contenido de blanco (Caivano, 1995).

Figura 10. Doble cono de Ostwald Fuente: http://www.daicolor.co.jp/english/color_e/color _e01.html 3.

Espacio de color CIELAB

Un espacio de color es una fórmula matemática abstracta que describe cómo se representan los colores y sirve para describir un color concreto. En 1931 se vio la necesidad de estandarizar el estudio de la percepción del color, la Commission

Internationale

de

l’Eclairage

(Comisión

Internacional

de

la

Iluminación, CIE), propuso un modelo como estándar de medida llamado CIE XYZ color space. Este espacio de color se basaba en tres primarios imaginarios con una caracterización espectral (X, Y y Z) que representan el color (ondas electromagnéticas). Estos primarios imaginarios se combinan para formar todos los colores visibles por la mayoría de los humanos. Para poder definir al “observador estándar”, la CIE realizó varias pruebas a una amplia gama de personas para ver cómo respondían a las diferentes gamas de longitud de onda lo

25 que da como resultado un figura tridimensional la cual se puede apreciar en la Figura 11 (LaCie, 2014).

Figura 11. Representación gráfica del CIE 1931.

Fuente: http://www.iluminet.com/paradigma-medicionluz/ Para mejorar la representación del color, la CIE desarrolló en 1976 el modelo de color CIE L*a*b* (CIELAB) el cual se puede apreciar en la Figura 12.

En este modelo de color describió todos los colores que puede percibir el ojo humano. Los tres parámetros que usa el CIELab para describir como luce un color son (LaCie, 2014): 1. Luminosidad: está representado por L*, este va de L*=0, negro y L*=100, blanco.

2. Rojo y verde: se representa por a*, valores negativos indican verde mientras valores positivos indican rojo y pueden estar comprendidos entre a*=-120 y +120.

3. Amarillo y azul: se representa por b*, donde valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo y pueden estar comprendidos entre b*=120 y +120.

26

Figura 12. Representación gráfica del CIE 1976.

Fuente: http://www.gusgsm.com/espacio_color_cie_lab Las diferencias de color que se perciben como iguales en este espacio de color tridimensional, tienen distancias iguales entre ellas. Esta diferencia se expresa mediante el valor delta E (DE), que permite medir los cambios de matiz y densidad. El CIELab se sigue utilizando en la actualidad ya que es la referencia de color más completa (LaCie, 2014).

4.

Modelo de color CMYK

El modelo CMYK es el acrónimo de Cyan, Magenta, Yellow y blacK (se usa la K para el negro para no confundirlo con el azul el cual se representa como Blue), al que también se le conoce como cuatricromía. Éste se utiliza en la preparación de imágenes que se van a imprimir en cualquier sistema de impresión de tintas.

Este modelo se basa en la cualidad de absorber y rechazar luz de los objetos, por ejemplo, un objeto rojo absorbe todas las componentes de la luz exceptuando la componente roja (Efi, 2009). En la Figura 13 se puede observar la descomposición de una imagen en cada uno de los cuatro canales que componen la cuatricromía CMYK.

27

Figura 13. Composición CMYK de una imagen Fuente: http://www.planetindustriesinc.com/ basic_screen_printing_methods 5.

Perfil de color

En 1993 se fundó International Color Consortium o ICC para crear, promover y fomentar la estandarización y evolución de la arquitectura y los componentes de un sistema de gestión del color multiplataforma, neutral y abierto.

Los perfiles de color se crean conforme a una especificación del International Color Consortium o ICC, quien es el regulador en estándares de colores relacionados con la implementación tecnológica de conversiones, cuantificaciones y descripciones de colores de los dispositivos de salida y el software empleado en el sector de las artes gráficas.

Los perfiles ICC son un formato estándar para la comunicación del color entre dispositivos y permiten garantizar a los usuarios que sus imágenes conservarán la fidelidad del color cuando se muevan entre sistemas, ubicaciones y aplicaciones. Un perfil de color es cuando a cada valor de CMYK se lo asocia con las coordenadas L*a*b* y tiene como objetivo establecer cuál es la referencia de la apariencia de color. Los formatos TIFF y PDF son, entre otros, formatos que pueden soportar perfiles de color. En un perfil ICC está descrita la respuesta de color, o la forma de trabajar con el color, de un dispositivo en unas determinadas condiciones de trabajo. Es muy importante hacer coincidir las condiciones que

28 describe el perfil ICC con las condiciones físicas del equipo ya que, de no ser así, el perfil ICC no tendrá ninguna utilidad; estas correspondencias permiten elegir entre el valor de color más próximo o reajustar el rango entero de color para permitir distintas gamas (Efi, 2009).

6.

Decoración de la loseta cerámica

En la producción actual de losetas cerámicas se viene introduciendo de manera creciente la decoración mediante impresión digital, aunque todavía se sigue usando la decoración por rodillos, la decoración de la loseta cerámica es muy importante pues es la que le da el diseño.

a) Decoración por rodillos o huecograbado La decoración por medio de rodillos consiste en depositar una pasta/tinta sobre la loseta ya esmaltada; esto se hace por medio de un rodillo de silicón que en su superficie se han realizado pequeños orificios que definen el dibujo que se transferirá a la baldosa. El dibujo que tendrá cada rodillo se graba en el rodillo de silicón por medio de láser, por lo que son de pequeño tamaño y permiten una mayor definición que la pasta/tinta.

En la Figura 14 se puede ver la técnica de decoración por rodillo, donde primero se coloca el rodillo en la máquina para que este en rotación, después se deposita en la parte superior del rodillo la pasta/tinta que se desea aplicar; la pasta/tinta se queda en los orificios grabados del rodillo y se quita el exceso de pasta/tinta con una regleta. Cuando el rodillo entra en contacto con la baldosa, la pasta/tinta pasa de los orificios grabados a la superficie de la pieza, transfiriendo el diseño del rodillo a la pieza. La aplicación sucesiva de varias pastas/tintas por medio de rodillos dan lugar al diseño o dibujo que se desee (SACMI & Asociación de Técnicos Cerámicos, 2004).

29

Figura 14. Gráfica de funcionamiento de decoración por rodillo.

Fuente: http://www.clickdecor.es/blog/ceramica-metodos-dedecoracion/ La pasta/tinta que se utiliza en la decoración por rodillos consta de tres componentes: pasta serigráfica, pigmentos cerámicos y vehículo serigráfico. Cada modelo pasta/tinta es diferente teniendo, en promedio, tres pastas/tintas coloreadas y una pasta/tinta protectora. Las pastas/tintas coloreadas llevan alrededor de un 30% de pigmento cerámico en relación a los sólidos; cada pasta/tinta lleva entre dos a cinco diferentes pigmentos cerámicos en cada pasta/tinta que contenga el modelo donde cada empresa tiene pigmentos distintos pero en promedio se usan alrededor de 14.

b) Decoración por impresión digital La impresión digital es una impresión a chorro sin contacto; este sistema permite imprimir en la loseta imágenes a partir de datos digitales y sólo utiliza cuatro colores de referencia, dando por resultado que la impresión por chorro de tinta sea cada vez más utilizada en el mundo. La impresión digital se ha expandido rápidamente por sus ventajas, en comparación con la decoración por rodillo, siendo éstas (Watanabe, Hibino, & Sakakibar, 2012): §

Impresión de alta definición.

§

Flexibilidad del proceso, pues permite tener en un modelo diferentes imágenes.

30 §

Reproducciones más realistas de materiales naturales como piedra, madera, etc.

§

Posibilidad de imprimir murales o bien personalizar la loseta cerámica.

§

Tiempos de producción cortos.

§

Personalización más sencilla.

§

Almacenamiento de los diseños en datos digitales, que es simple y de bajo costo.

§

Impresión de borde a borde que permite patrones sin interrupciones.

§

Creación de perfiles de cada modelo para evitar la manipulación manual, misma que aumenta los tiempos muertos y los costos.

§

Tiempos de ajuste menores que en los métodos convencionales de decoración.

§

Los cambios en el tamaño de imagen pueden ser realizados fácilmente.

§

Uso más eficiente de las tintas, por lo tanto menos desperdicios generando ahorros para la empresa.

La impresión a chorro trabaja bajo el sistema de gota bajo demanda (DOD); en este método, una boquilla individual se controla para expulsar una gota única bajo demanda; cuando se aplica un pulso de presión transitoria en una cámara de tinta detrás de la boquilla, una gota baja por línea viajando en línea recta desde la boquilla, para luego formar un depósito sobre la loseta. La impresión a chorro trabaja con cabezales de impresión que contienen miles de boquillas, además, hay cabezales binarios que emiten un único tamaño de gota o cabezales de escala de grises en el que se generan una o más sub gotas; éstas se fusionan y dan como resultado una gota final única con un tamaño controlable (Hutchings, 2010). En la Figura 15 se puede ver como se decora una loseta cerámica por impresión digital con las cuatro tintas CMYK.

31

Figura 15. Gráfica de funcionamiento de la impresión digital.

Fuente: http://www.servitech.com.br/html/kerajet.html En un estudio que realizaron Osamu Watanabe, Takeshi Hibino y Masashi Sakakibara (2010) encontraron que se estaban utilizando un total de 548 máquinas de impresión digital en el 2010 y las previsiones para el 2011 no mostraban signos de desaceleración en el uso de esta tecnología.

7.

Sistema de gestión del color

En la actualidad se cuenta con infinidad de dispositivos de tecnología multimedia donde la imagen se procesa, se transporta y se visualiza en una gran variedad de formas, ya que cada dispositivo procesa el color de diferente manera y por esto es tan difícil la igualación de color entre los diferentes dispositivos.

Un Sistema de Gestión del Color (CMS) es un lenguaje común de comunicación entre todos los dispositivos que se utilizan para que la imagen no sufra ningún tipo de alteración, es decir, es el control del color en las tecnologías multimedia que se usan ya que los factores que afectan la igualación o reproducción del color son la transformación del color, la gama de colores reproducibles (a la cual se le llama gamut), las condiciones de visualización y el medio de soporte para la imagen. El problema con el procesamiento de imágenes electrónicas es que el color no permanece constante ya que, al transferirse a los

32 distintos dispositivos que se utilizan, la imagen pasa por transformaciones del color, debiéndose esto a que cada dispositivo tiene su propio espacio del color. Lo que hace un sistema de gestión del color es que usa la información de cada imagen y la pasa al espacio de color CIELAB, independientemente del espacio de color con que la imagen fue capturada, procesada o visualizada; después construye tablas de compensación de color para que la imagen no sufra algún cambio; a esta tabla y a su información complementaria se le conoce como Perfil (Artigas, Capilla, & Pujol, 2002).

En los últimos años se ha implementado a nivel mundial la decoración de losetas por impresión a chorro, proceso totalmente digital, y esto ha provocado un cambio radical en la decoración de losetas en relación a los sistemas que se estaban utilizando hasta hace varios años. El uso de la impresión digital en la industria cerámica ha resuelto muchos problemas, dándole una mayor flexibilidad a los sistemas productivos ya que es más sencillo el desarrollo de nuevos productos y se tiene mayor calidad de imagen en los mismos. Sin embargo, la industria cerámica se ha topado con nuevos problemas, como la poca experiencia y la falta de herramientas que faciliten el control de estos sistemas de impresión.

Uno de los problemas más importante al que la industria cerámica se ha enfrentado es la dificultad en el control del color, en el que no sólo influye los dispositivos utilizados para la impresión, sino que también el proceso de producción cambia la tonalidad de lo impreso; es por ello que es tan difícil el control del color en esta industria. Por esta razón, la industria cerámica ha incorporado los sistemas de gestión de color a sus procesos de impresión digital (Martín, Pla, Selvi, Clausell, Pascual, & Luque, 2014). (Martín A. , y otros, 2014) Los sistemas de gestión del color en la industria cerámica se utilizan en el proceso de decoración digital, ya que eliminan la incertidumbre en la predicción del color después de cocción. Estos sistemas se encargan de la transformación de los espacios de color actuales a espacios de color cerámicos donde se tienen en cuenta todas las reacciones y variables que tienen lugar en el proceso cerámico; estas variables son el soporte, el esmalte, la configuración de la máquina de impresión a chorro y la cocción en el horno. Básicamente, un software de gestión

33 de color le permite al usuario establecer una relación entre lo que ve y el proceso cerámico ya que permite pre-visualizar la gráfica definitiva en el monitor y la sincronización entre diferentes máquinas. Otra ventaja de usar el software de gestión de color es que, por medio de cálculos matemáticos, se consigue el mismo color con diferentes combinaciones de tintas y con el menor consumo, lo que representa un ahorro para la empresa ya que los esmaltes, los pigmentos cerámicos y las tintas de impresión digital representan el mayor gasto en las empresas cerámicas (Martín et al, 2014).

Los sistemas de gestión de color están diseñados para que se trabaje con un sistema de Control Total del Proceso de Decoración Digital y la correcta sincronización de todos los elementos que componen los módulos decorativos de la industria cerámica. En la Figura 16 se observa como el uso de un Sistema de Gestión de Color permite tener el mismo procesamiento del color entre todas las herramientas que se utilizan en la industria cerámica.

Figura 16. Ejemplo del uso de un Sistema de Gestión de Color Fuente: Martín et al (2014).

Los sistemas de gestión de color también crearon un flujo de trabajo correcto, donde se deben administrar los archivos que se van generando durante el proceso, para lo cual se debe de contar con una computadora, un software de gestión de color, un monitor y un espectrofotómetro (Martín A. , Luque, Pla, & Sel, 2013). Poco a poco los sistemas de gestión del color se han vuelto necesarios en

34 la impresión digital ya que reúnen todas las herramientas que se utilizan para el desarrollo de un producto. Con estos sistemas se hacen perfilados de todos los elementos que intervienen en la visualización y producción del color, ya sean cámaras digitales, escáner, monitores, impresoras y máquinas de impresión a chorro. Las imágenes en la industria cerámica se trabajan en CMYK, donde la superposición de los colores cian, magenta y amarillo producen toda la gama cromática y el color negro se utiliza para darle profundidad a la imagen (Clausell, Ortiz, & Mira, 2012).

El gamut de las tintas utilizadas para la decoración por impresión digital es muy estrecho en comparación al gamut que se tiene con las tintas utilizadas en la impresión en papel, como se puede observar en la Figura 17, esto se debe a los pigmentos inorgánicos que se utilizan en las tintas digitales, en realidad, sólo son aproximaciones al CMYK utilizado en el diseño; también, la composición de los esmaltes es muy importante para tener un buen gamut de color (Watanabe, Hibino, & Sakakibar, 2012).

El gamut cerámico es una de las limitantes de la impresión digital por chorro de tinta, pues no se puede tener la misma intensidad y gama de colores como en las artes gráficas; es por esto que es importante el uso de los sistemas de gestión de color, ya que éstos nos indican si lo que se quiere reproducir en cerámica está dentro del espectro posible de las tintas digitales que se están utilizando (Martín et al, 2013).

35

Figura 17. Comparación del gamut cerámico con el gamut de artes gráficas.

Fuente: Uso, Gimeno, Porcar & Manrique (2014).

8.

Perfiles ICC

En 1993 surgió el International Color Consortium (ICC), que se encarga de agrupar a las principales empresas multinacionales dedicadas al sector multimedia para evitar los problemas de compatibilidad en la creación y transferencias de información digital en color, así como de resolver problemas del espacio de color dependiente de los dispositivos multimedia. Para esto propone un formato de fichero común denominado Perfil ICC. El citado perfil es un conjunto de datos encargados de gestionar el color y mantener estable la reproducción de la imagen a lo largo del trabajo, también permite anticipar el resultado final y saber si es realizable su impresión, además de que asume la adaptación del color entre los distintos dispositivos multimedia utilizados mediante conversiones realizadas por el Color Matching Method (CMM) (Artigas, Capilla, & Pujol, 2002).

9.

Manufactura esbelta

El sistema de producción Toyota, conocido en la actualidad como Lean Management, nació en Japón concebido por los gurús William Edward Deming, Taiichi Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyota, entre los principales. El sistema de

36 producción Toyota surgió por la necesidad de ser una empresa competitiva, por lo que buscó reducir los desperdicios en su proceso de fabricación, con ello bajó sus costos de producción y su utilidad fue mayor. Fue en 1991, con el libro “La máquina que cambió el mundo” de James Womack y Daniel Jones, que el sistema de producción Toyota fue conocido como Manufactura Esbelta (Liker, 2010).

La manufactura esbelta es simplemente hacer más con menos, es decir, producir más con menos, menos equipamiento, menos recurso humano, menos materia prima, menos tiempo y menos espacio. La manufactura es un conjunto de varias herramientas que le ayudan a las compañías a reducir costos, eliminar los desperdicios, mejorar los procesos, aumentar la productividad, la calidad y la satisfacción del cliente. A continuación se describen dos herramientas de la manufactura esbelta que ayudan en la eliminación de desperdicios y reducción del tiempo de espera, también se describen los tipos de desperdicios que existen.

a) Justo a Tiempo (JIT) El sistema justo a tiempo es una filosofía de la calidad, la cual está basada en que las materias primas y los productos llegan justo a tiempo, para la fabricación o para el servicio. Justo a tiempo se basa en la reducción del desperdicio en las actividades de compra, fabricación y distribución, existiendo tres componentes básicos para lograrlo (Hay, 2002): §

Imponer equilibrio, sincronización y flujo en el proceso de producción.

§

Hacerlo bien la primera vez.

§

Participación de los empleados, todos tienen que cumplir con la eliminación de desperdicio y con la solución de problemas que ocasionan desperdicios.

Algunas de las ventajas del justo a tiempo son (Guajardo, 2003): §

Reducción de costos de producción.

§

Reducción de los defectos de producción, se detiene la producción en caso de que se presente alguno.

§

Reducción consumibles.

de

desperdicio

de

materia

prima

y

materiales

37 §

Reducción de inventarios.

§

Reducción de mano de obra.

§

Mayor eficiencia de los equipos.

§

Aumento de la productividad.

§

Reducción de espacio.

§

Reducción del tiempo de entrega.

b) Tipos de desperdicios En la manufactura esbelta se identifican siete tipos de desperdicios, en la actualidad se está considerando un desperdicio más, se les llama 7+1 desperdicio.

A continuación se explica cada uno de ellos (Sanguesa, Mateo, & Ilzarbe, 2008): 1. Sobreproducción: es producir en mayor cantidad de la requerida por el cliente o de la necesaria.

2. Espera: cuando se espera por el resultado de otra operación para poder continuar el proceso, cuando un equipo falla, cuando no hay material para producir, etc.

3. Transporte: todo este movimiento de material o producto debe ser mínimo.

4. Sobre-procesamiento: es efectuar pasos innecesarios para producir un artículo o bien utilizar herramientas o equipos inapropiados.

5. Inventario: los inventarios de producto terminado, producto en proceso, materia prima son un costo por ocupar espacio.

6. Movimiento: los movimientos innecesarios como el buscar, recoger, colocar o caminar son un desperdicio.

7. Defectos: producir defectos implica costos, ya que se requiere de más tiempo de producción y mano de obra para el re-trabajo.

8. Talento humano: es no utilizar la inteligencia y creatividad del personal.

Identificar los desperdicios no es lo importante, sino eliminarlos, es por ello que se tiene que trabajar con el personal a todos los niveles ya que cada persona

38 debe de tener como responsabilidad reducir los desperdicios en su área, sin importar si es en producción o en el área administrativa.

c) SMED (Cambio de modelo en minutos de un sólo dígito Single Minute Exchange Die (SMED) se refiere a reducir los cambios a sólo un minuto, donde un cambio se refiere al tiempo que transcurre entre la fabricación de la última pieza buena de la serie anterior a la fabricación de la primera pieza buena de la serie entrante. El SMED fue desarrollado para acortar los tiempos de ajuste de las máquinas y con ello reducir el tamaño de los lotes y el tamaño del inventario (Alonso, 1998).

Algunos de los beneficios que aporta esta herramienta son: §

Reduce el tiempo de preparación.

§

Reduce el tamaño del inventario.

§

Reduce el tamaño de los lotes de producción.

§

Produce en el mismo día varios modelos en la misma máquina o línea de producción.

C. Marco conceptual En el sector cerámico, como quizá en casi todos los sectores productivos, se utiliza un idioma propio en el que están englobados conceptos culturales e históricos. A continuación se definirán algunos de ellos de acuerdo a Morales Gueto (2005), la SACMI y la Asociación de Técnicos Cerámicos (2004). §

Arcilla: También conocida como barro, es la descomposición de rocas graníticas en combinación con otras impurezas y cuyas partículas deberán ser muy finas, lo que le conferirá esa característica de plasticidad necesaria para el modelado de las formas cuando se le ha agregado el agua necesaria.

39 §

Barbotina: Mezcla líquida pero espesa, de agua y arcilla, que posteriormente será deshidratada y quedará convertida en pasta con grano y humedad controlada.

§

Bicocción: Proceso mediante el cual las losetas son cocidas dos veces; el primer fuego es para cocer el cuerpo sin esmaltar; el segundo es fundir los esmaltes en el cuerpo de la loseta anteriormente cocida.

§

Bizcocho: Pieza de arcilla ya moldeada, que se usa por lo general como preparación para la aplicación de esmaltes y pastas/tintas.

§

Calcinación: Consiste en quemar un material cerámico o una mezcla.

§

Calibre: .Es el grosor de la loseta cerámica.

§

Cocción: Uno de los pasos en el proceso de producción de la loseta cerámica, en donde es sometida a un tratamiento térmico controlado para lograr ciertas propiedades.

§

Cuerpo: Se refiere a la porción estructural de un producto cerámico y al material del que está formado.

§

Engobe: En principio, se puede decir que es la mezcla de arcilla y agua, en una suspensión espesa, coloreada con óxidos metálicos o pigmentos cerámicos, que se utiliza para la decoración de piezas crudas.

§

Esmalte: Suspensión líquida de minerales muy finamente molidos y que se aplica a las piezas cerámicas; al quemarse en el horno a la temperatura necesaria para obtener la fusión de la mezcla de los ingredientes, se convierte en un recubrimiento vítreo firmemente adherido al cuerpo de arcilla. Un esmalte está constituido principalmente de frita, feldespatos, arcillas y opacificantes.

§

Espectrofotómetro: Aparato de alta precisión que se usa en colorimetría que mide la luz reflejada en un objeto y lo posiciona dentro del espacio de color CIELAB.

§

Gamut: Es la gama de colores que es capaz de reproducir el espacio de color que es perceptible por el ojo humano. Cuando un color no es reproducible se dice que esta fuera de gamut.

40 §

Fondo: Superficie sobre el cual se va a decorar una loseta cruda o bizcocho.

§

Formato: Es la dimensión de la loseta cerámica, expresada en centímetros.

§

Horno: Cámara construida con tabiques refractarios y provista de un equipo de calentamiento alimentado por diferentes combustibles (electricidad, gas, leña, etc.) y que, al alcanzar hasta muy altas temperaturas, hace posible el horneado o quema de las piezas y también esmaltes.

§

Loseta: Placa fabricada de arcilla o de una mezcla de arcilla y otro material cerámico que tiene una cara esmaltada o no esmaltada y es cocida

a

una

temperatura

suficientemente

alta

para

producir

propiedades físicas y características específicas. Generalmente utilizada como revestimiento para pisos muros y fachadas. §

Loseta Esmaltada: Producto con un acabado impermeable en la superficie. Se compone de materiales cerámicos fundidos al cuerpo de la loseta, el cual puede ser no- vítreo, semi- vítreo, vítreo o impermeable.

§

Loseta no Esmaltada: Loseta cerámica dura, densa, de composición uniforme, y que muestra el color y la textura de los materiales de los cuales está hecho el cuerpo.

§

Molino de bolas: Tubo cilíndrico con bolas de alúmina en su interior que, al girar, permite moler o desmenuzar materiales secos o húmedos que servirán como ingredientes para pastas o esmaltes.

§

Monococción o monoporosa: Proceso de producción de una sola cocción en la fabricación de la loseta cerámica, donde el cuerpo y los esmaltes son cocidos simultáneamente y se fija la decoración o serigrafiado para lograr el acabado vítreo en hornos a temperaturas mayores de los 1150 º C.

§

Muestreo: Método utilizado para obtener una o varias losetas, representativas de un lote, que serán utilizadas para la realización de pruebas.

41 §

Pasta Serigráfica: Se trata de pastas o líquidos más o menos viscosos, constituidos por un conjunto de partículas sólidas dispersas en un vehículo fluido; además de otras eventuales sustancias complementarias como colorantes que se transforman en vidrio con la cocción, es fácilmente transferible a la superficie a imprimir.

§

Pigmentos cerámicos: Óxidos metálicos como los de cobre, hierro, cobalto y otros, que sirven para colorear bases de esmalte incoloras.

§

Plafón: Serie de piezas cocidas que sirven como referencia para ver la textura, aplicación, brillo y tono de la loseta cerámica.

§

Recubrimiento: Loseta esmaltada con un cuerpo adecuado para paredes en interiores.

§

Sustrato: Fondo sobre el cual se va a decorar una loseta cruda o bizcocho.

§

Tono: Es la variación en el aspecto que presenta una loseta con respecto a otra de igual modelo.

§

Vehículo Serigráfico: Es un líquido que suele estar preparado con carboximetilcelulosas en una solución aditivada con alcohol polivinílico, glicoles o poliglicoles. El vehículo actúa como disolvente que transforma los polvos de los pigmentos cerámicos y las pastas serigráficas en una suspensión fluida.

§

Vitrificación: Fenómeno que se produce con el horneado debido a la progresiva fusión de los materiales cerámicos, con el consecuente aumento de las fases vítreas y disminución de la porosidad.

42

III.

HIPÓTESIS Y VARIABLES

A. Hipótesis

1. Principales H1: “El uso de un Sistema de Gestión de Color predice la tonalidad de la loseta, después de cocción”.

H2: “El uso de un Sistema de Gestión de Color reduce los tiempos muertos de producción”.

H3: “El uso de un Sistema de Gestión de Color reduce la gama de tonalidades de un modelo”.

2.

Secundarias

H4: “El uso de un Sistema de Gestión de Color controla la tonalidad de la loseta después de cocción, aun cuando existan cambios de proveedores de materia prima (tintas digitales)”.

H5: “El uso de un Sistema de Gestión de Color se traspasan modelos entre líneas y/o plantas sin generar tiempos muertos”.

H6: “Es posible determinar qué variables provocan una variación de tonalidad y tiempos muertos de producción”.

43

B. Variables

1. Definición Las variables que se van a utilizar en esta investigación son tres: tonalidad, tiempos muertos y gama de tonalidades.

Tabla 1. Definición de las variables consideradas en la investigación Variable

Descripción

Se refiere al color de una loseta cocida, Tonalidad

es la variación que hay en relación al estándar cocido que se tiene de cada modelo

Es el tiempo que ocurre entre la última Tiempos Muertos

pieza bien que salió de la línea de producción a la primera pieza bien y en tono que sale del horno de cocción

Es el número de tonos que se tienen para un mismo modelo: Lo ideal es Gama de tonalidades

tener un sólo tono, esto representaría que siempre se produce el mismo color, independientemente del mes o año en que se fabrique

44

2. Operacionalización Tabla 2. Operacionalización de variables Variable

Medición Se determina como el número de ajustes que se realizaron para llegar a

Tonalidad

la

tonalidad

autorización

estándar del

y

tener

departamento

la de

Calidad para producir el modelo

Se mide en minutos y es el tiempo en que no se produce por problemas en Tiempos Muertos

líneas de producción, desde cambio de maquinaria, defectos, fuera de tono o limpieza

Se mide como el número de veces que Gama de tonalidades

el modelo queda dentro de la tonalidad estándar, sin que se efectúe algún cambio en el modelo

45

IV.

MÉTODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

A. Diseño de la investigación

1. Enfoque paradigmático La investigación se plantea desde el paradigma cuantitativo, ya que se recolectarán y analizarán datos para conocer el impacto que tendrán las acciones tomadas en la reducción de tiempos muertos en las líneas de producción por variaciones en la tonalidad en la impresión digital y así elaborar una metodología de trabajo adecuada para lograr la repetitividad de tonalidad con el uso de un Sistema de Gestión de Color, independientemente de que las condiciones del proceso hayan cambiado, de que se estén utilizando tintas de diferente proveedor o si hubo una transferencia de modelo, de línea o planta, buscando contrastar las hipótesis planteadas (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014).

2. Naturaleza Este estudio fue de naturaleza pre-experimental, pues se manipuló una de las imágenes de las que está formado el modelo (variable independiente) para observar el efecto sobre la tonalidad (variable dependiente).

De acuerdo al diseño propuesto se cumplen los tres requisitos para que la investigación sea considerada como pre-experimento (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014): 1. Manipulación intencional sobre una imagen (variable independiente); esta imagen es la que se plasma sobre las loseta en las impresoras digitales y es la que determina el diseño del modelo.

46 2. Medición del efecto que tiene la manipulación de la imagen en la tonalidad después de cocción, es decir, el efecto que tiene la variable independiente sobre la dependiente.

3. Control, se controlaron las demás variables del proceso que afecten la tonalidad de la loseta después de cocción como los esmaltes, temperaturas del horno y condiciones de la máquina de impresión digital, para que manipulación que se hizo sobre la imagen sólo sea la que determine la tonalidad después de cocción.

Otra razón por la cual se define de naturaleza pre-experimental es porque el grado de control de la investigación es mínimo. Esto se debe a que en el proceso de fabricación de la loseta cerámica es difícil establecer la causalidad con exactitud (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014).

3. Finalidad La finalidad de la investigación es exploratoria y descriptiva, no se analizaron las variables que causan la variación de la tonalidad después de cocción, simplemente se describirán los resultados de la investigación exploraría, ya que el uso de los sistemas de gestión de color en la industria cerámica es algo nuevo y poco estudiado (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014).

4. Temporalidad La investigación se realizó durante los meses de agosto a noviembre de 2014.

47 B. Sujetos o población de interés

1. Descripción Como se determinó en la delimitación del estudio, el universo de trabajo para esta investigación fueron todos los modelos que se producen en líneas de Planta 1B y Planta 2 con impresión digital donde, actualmente, se están produciendo

82

modelos

que

son

decorados

con

impresión

digital,

aproximadamente el 31.6% de los modelos que se producen en todo el Complejo Sur.

2. Plan de acceso o muestreo

a) Unidad de análisis La unidad de análisis de esta investigación fueron objetos, representados por losetas cocidas de los modelos que se producen con decoración en impresión digital en las líneas de Planta 1B y Planta 2, las cuales se comparan contra el estándar establecido para cada modelo (Ver Anexo A), debiendo coincidir en Tono, Aplicación, Brillo y Textura.

b) Tipo y método de muestreo El muestreo se hizo por racimos pues se experimentó con los modelos que se estuvieron produciendo durante el período de investigación, es decir, los modelos de impresión digital que aparecen en el programa de producción (Ver Anexo B) del 1º. de agosto al 30 de noviembre de 2014. Dentro del muestreo por racimos también se aplicó un muestreo aleatorio probabilístico, para que todos los modelos tuvieran la misma posibilidad de ser considerados en el experimento.

48 El muestreo se realizó comparando un conjunto de 10 piezas esmaltadas y decoradas con todos los insumos que entraron a producción y que, de acuerdo a la hoja de proceso, fueron cocidas en el horno en el cual se produjo el modelo revisando el cumplimiento de todas las especificaciones establecidas por el estándar del Departamento de Calidad.

c) Tamaño de la muestra El tamaño de la población de esta investigación es muy reducido, los 82 modelos que se producen con impresión digital en Planta 1B y Planta 2, pero debido a las limitaciones del tiempo de la investigación, se experimentó sólo con los modelos que se produjeron entre los meses de agosto a noviembre de 2014 según el programa de producción dado por el departamento de logística (Ver Anexo B).

En el programa de producción (Ver Anexo B), durante el tiempo de investigación, se produjeron 25 modelos que se decoran con impresión digital, sin embargo el tamaño de la muestra con el que se experimentó fue de 18 modelos (Ver Anexo C), 3 modelos en línea 7 de Planta 1B, 4 modelos en línea 9 de Planta 2 y 11 modelos en línea 13 de Planta 2. Algunos modelos se repitieron varias veces durante este tiempo, pero sólo se le daba seguimiento, si se hacia un cambio de proveedor de tintas o se cambiaba de línea de producción o planta se experimentaba de nuevo con el modelo.

d) Selección de la muestra La muestra fue seleccionada probabilísticamente, siendo el programa de producción la base para elegir a los modelos con los que se experimentó (Ver Anexo B). Cabe resaltar que éste no depende del área de producción, sino del Departamento de Logística, el cual programa la producción del mes basado en los inventarios y los pronósticos de ventas. Para el muestreo se eligió el modelo de

49 impresión digital que primero entraba a producción de acuerdo al programa y se continuó con el siguiente más próximo a producirse, así hasta que se llegó a la fecha final para el estudio.

C. Procedimiento metodológico

La investigación se realizó con un Sistema de Gestión del Color, con un espectrofotómetro, un brazo robótico, una computadora, una máquina de impresión digital, así como las líneas y hornos de producción de Planta 1B y Planta 2. Se buscó desarrollar un método de trabajo que garantizara la repetitividad de tonalidad después de cocción, sin importar las condiciones de proceso de producción, el cambio de proveedores de tintas digitales o el traspaso de modelo entre líneas de producción o plantas, para que, después fuera implementado en todos los modelos de impresión digital en Planta 1B, Planta 2 y demás plantas que cuenten con esta tecnología (esto ya fuera del alcance de la investigación). El período de pruebas para determinar el método de trabajo fue de cuatro meses, comenzando en el mes de agosto y finalizando en noviembre de 2014. Previo al estudio se tomaron cursos de Photoshop, sobre el funcionamiento y operación de las máquinas de impresión digital, también se llevó una capacitación en el manejo y modo de trabajo del Sistema de Gestión de Color que se utilizó.

En la primera etapa de la investigación el personal encargado de la operación de las máquinas de impresión digital, la cual se puede observar en la Figura 18, dio mantenimiento, limpió y ajustó la máquina para asegurarse de que los cabezales de impresión descargaran la cantidad de tinta que la máquina indicaba, siendo esto esencial para el uso de los sistemas de gestión de color ya que, entre más calibradas estén las máquinas de impresión digital la predicción de tonalidad es más real y el ajuste de tonalidad a los modelos es más sencillo y rápido.

50

Figura 18. Máquina de Impresión Digital.

Fuente: http://kerajet.com/kerajet/index.php/es/products/ kerajetstd-menu La segunda etapa de esta investigación fue la de la experimentación con el Sistema de Gestión de Color y las máquinas de impresión digital para lograr la tonalidad después de cocción de acuerdo al estándar de calidad con el mínimo número de ajustes.

En el transcurso de esta investigación hubo un cambio de proveedores de tintas para impresión digital y se hicieron traspasos de modelos entre plantas y entre líneas (máquinas); por lo tanto, se abarcaron todas las posibles situaciones que pudieran ocurrir en la producción de modelos que se decoran con impresión digital.

Se recolectaron las imágenes de las que está formado un modelo, donde a cada imagen que compone un modelo se le llama capa. En la Figura 19 se puede observar un modelo decorado que consta de 4 capas, un modelo puede tener desde una capa a 120 capas, las imágenes que corresponden a las capas de cada modelo están en formato Tagged Image File Format (.tiff). El modelo debe estar en producción, autorizado por calidad y con el proceso de producción estable para la que se pueda recolectar las imágenes.

51

Figura 19. Modelo decorado en impresión digital.

Fuente: Interceramic (2015).

En la Figura 20 se puede observar por separado la capa de un modelo que se decora con impresión digital.

Figura 20. Cara de un Modelo decorado en impresión digital.

Fuente: Interceramic (2015).

Para asegurarse de que las capas del modelo recolectadas sean las que en ese momento se están en produciendo y que son las que están de acuerdo al estándar de calidad, es decir que son las correctas, se hace una pieza de control.

Las imágenes que corresponden a las caras del modelo en Photoshop se usan en el modelo de color CMYK, aunque en las máquinas de decoración digital sólo se están utilizando tres colores Azul (C), Marrón (M) y Amarillo (Y), por lo que

52 el canal de Black (K) no se utiliza. En Photoshop a la imagen de la cara de un modelo se divide en cuatro partes, el primer recuadro contiene la información de los cuatro canales CMYK; el segundo recuadro sólo contiene la información del canal Azul (C); el tercer recuadro contiene la información del canal Marrón (M); y en el cuatro recuadro sólo está la información del canal Amarillo (Y). Al centro de la pieza se deja un recuadro sin información de los canales CMYK para poder observar el fondo o substrato del modelo. Se identifica la pieza con el nombre de la serie, modelo, formato, horno y línea en el que se está produciendo el modelo; a esta pieza se le llama estafeta, y en la Figura 21 se muestra cómo se ve la estafeta de un modelo.

Figura 21. Estafeta de Modelo.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

La estafeta es cocida por el horno en el cual se está produciendo el modelo y se compara contra el estándar del modelo para asegurarse de tener las caras correctas y que correspondan a lo que está en producción. Si la estafeta no cumple con el estándar de Calidad es necesario recolectar de nuevo las caras del modelo con los últimos ajustes que se hicieron y se vuelve a generar otra estafeta; se repiten estos pasos hasta que se cumpla con los estándares de Calidad. Si la estafeta cumple con el estándar de Calidad, se guarda la estafeta como referencia del modelo y las caras recolectadas del modelo se guardan como estándar.

53 En el software de gestión de color se saca el Perfil ICC del modelo donde se limita la descarga de cada tinta en la máquina de impresión digital, para un mejor control de los ajustes que se hacen y así evitar que se llegue al punto de saturación de la tinta. En la Figura 22 se muestra la ventana del software de gestión de color en donde se limita la descarga de las tintas. Las máquinas de impresión digital trabajan bajo una tricromía de color, ya que sólo se usan las tintas Cian, Marrón y Amarillo (CMY), la tinta negra se simula con la combinación de cian y marrón, por lo tanto la tinta negra se limita en cero.

Figura 22. Generación de Perfil ICC en Software de Gestión de Color.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

Se trabaja con una separación de GCR3 (Gray Component Replace) y se generan 1118 parches, cada parche mide 0.8 cm largo por 0.8 cm de ancho, con un formato de página de 37 cm de largo por 37 cm de ancho; a esto se le llama Test Chart, que no es más que un Perfil ICC, el cual se puede apreciar en la Figura 23; se nombra el Test Chart según las características del modelo y se guarda.

54

Figura 23. Perfil ICC. Fuente: Elaboración propia de la autora.

En Photoshop se edita el Test Chart como se muestra en la Figura 24, se cambia la resolución a 180 píxeles/pulgada y se hace Bicúbica más suavizada (óptima para ampliaciones).

Figura 24. Edición del Perfil ICC en Photoshop.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

Debido a que en las máquinas de decoración digital sólo se utilizan las tintas Azul (C), Marrón (M) y Amarillo (Y), se manipula la imagen en Photoshop

55 para que las tintas de Cyan/Azul y Magenta/Marrón formen el color Negro (K) y la información de este color sea sustituido por la información de los colores Azul y Marrón. El Test Chart se manda a las máquinas de impresión digital, donde se imprime la imagen en una pieza con el engobe y base que utiliza el modelo al cual se le está creando el Perfil ICC, la pieza es cocida en el horno en el que se está quemando el modelo Una vez cocida la pieza con Test Chart de un modelo, en el Sistema de Gestión de Color, se lee la información de color del Perfil ICC con un espectrofotómetro el cual está unido al brazo robótico, esto se puede observar en la Figura 25. Cuando se termina de leer el Test Chart se nombra con la descripción del Modelo y se guarda, este Perfil ICC se utilizará en Photoshop para visualizar el modelo después de cocción con las condiciones actuales del proceso, ya sea por cambio de tintas digitales, cambios de esmaltes, traspaso de modelos entre líneas o plantas o bien porque simplemente las condiciones del proceso cambiaron.

Figura 25. Lectura de Perfil ICC con espectrofotómetro y brazo robótico.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

Por la experiencia profesional de la autora, se sabe que cada modelo que se decora con impresión digital en Planta 1B y Planta 2 debe tener su Perfil ICC, y éste se debe de actualizar cada vez que se cambie de tinta digital o de materias primas; si es traspasado de línea de producción o de planta; si es cocido por un

56 horno diferente al habitual; o si el proceso de producción sufre un cambio fuerte, ya que cualquier cambio afecta la tonalidad de la loseta cerámica después de cocción.

La tercera etapa inicia cuando se usa la información del Perfil ICC del modelo que se decora en impresión digital para predecir cuál será su tonalidad después de cocción según las condiciones del proceso productivo en Photoshop, esta predicción de tonalidad nos permite ver si es necesario hacer ajustes las imágenes del modelo para que estén de acuerdo a lo establecido por Calidad.

En Photoshop a una de las caras del modelo y que está en el plafón de estándar de calidad (Ver Anexo A), se le asigna el Perfil ICC del modelo a la cara del modelo que se eligió y se guarda; si es necesario se ajusta para que quede lo más similar la imagen estándar. En la Figura 26 se muestran de lado izquierdo el estándar de la cara de un modelo y de lado derecho se muestra la misma cara de un modelo con el Perfil ICC asignado, se puede apreciar una variación en la tonalidad del modelo por lo que se requiere hacer un ajuste antes de mandar la prueba a producción.

Figura 26. Imagen con asignación de Perfil ICC. Fuente: Efecto elaboración propia de la autora con la imagen de Interceramic (2015).

A la cara estándar del modelo que esté en el plafón de estándar de calidad (Ver Anexo A) en Photoshop se le convierte la imagen al Perfil ICC del modelo y

57 se guarda; si es necesario, se ajusta la tonalidad con la imagen estándar. En la Figura 27 de lado izquierdo se tiene la cara estándar de un modelo y la imagen de la derecha es la misma cara del modelo pero convertida al Perfil ICC, se puede observar una gran diferencia entre el estándar y lo que saldría del horno después de cocción con las condiciones del proceso de producción en ese momento.

Figura 27. Imagen con conversión al Perfil ICC. Fuente: Efecto elaboración propia de la autora con la imagen de Interceramic (2015).

Estas dos imágenes con perfil asignado y convertido a un Perfil ICC, se mandan a la máquina de impresión digital para su impresión con todas las aplicaciones y especificaciones que tiene el Modelo, y se identifican las piezas como Asignado y Convertido. Las piezas se llevan al horno donde se está produciendo el modelo para su cocción, después se comparan las piezas contra el plafón del estándar del Modelo (Ver Anexo A). Si una de las piezas cumple con el estándar establecido de Tono, Aplicación, Brillo y Textura, se habla con el personal del Departamento de Calidad para que autorice y le asigne un tono al Modelo que se está probando; este modelo está listo para producirse según lo establecido por el estándar.

Si ninguna de las piezas cumple con el Tono, Brillo y Textura, se elige el ajuste que esté más cercano al estándar del modelo y se le hace un ajuste a la

58 imagen en Photoshop para igualarlo al estándar del Modelo. En la Figura 28 se puede ver el ajuste que se le hace en Photoshop a la cara de un modelo.

Figura 28. Ajuste de Modelo en Photoshop.

Fuente: Efecto elaboración propia de la autora.

Una vez que se hace al ajuste a la cara del modelo, se imprime la o las piezas con los ajustes, se lleva al horno donde se va a producir el modelo para su cocción y se compara de nuevo contra el estándar establecido del modelo. Si el ajuste que se le realizo a la cara del modelo cumple con el Tono, Aplicación, Brillo y Textura, se le habla al personal del Departamento de Calidad para que autorice y le asigne un tono al modelo, para que pueda empezar la producción de este modelo. Si el ajuste no cumple con el estándar establecido para el modelo se hacen los ajustes necesarios hasta que se esté dentro de los estándares de Calidad del modelo. La producción no empieza hasta que se tenga la autorización del departamento de Calidad, para cada modelo que se produce se tienen estándares y especificaciones de producto que se tienen que cumplir, también existe una escalera de tonos para cada modelo, se tiene un tono central y a su vez existen otros tonos alrededor del tono central que son similares solo más intensos o claros (Ver Anexo D), lo que se va a producir debe de quedar en uno de los tonos que se tienen para el modelo.

59 Una vez que se estableció el método de trabajo para la predicción de tonalidad en modelos decorados con impresión digital, se inicia la cuarta etapa, donde se empezó a crear una base de datos con los Perfiles ICC de los modelos de las Plantas 1B y Planta 2 que se decoran con impresión digital para facilitar el cambio de materia prima, el cambio de planta o de línea de producción o por cualquier variación en el proceso de producción. Los modelos que se decoran con impresión digital en la Planta 1B y Planta 2, deben de contar con su estafeta, el Perfil ICC y con la Hoja de Proceso del modelo (Ver Anexo B) que es en donde se establece bajo qué condiciones se produjo la última vez el modelo en las líneas de producción y que se cumplió con los estándares establecidos.

La quinta etapa consistió en repetir el método de trabajo determinado por la experimentación para los demás modelos con decoración digital, también se le dio seguimiento a los modelos que volvían a producirse y que contaban ya con su Perfil ICC, para ver volvían a generar tiempo muerto en líneas de producción o si el tono variaba mucho de una producción a otra, siempre y cuando no existiera un cambio de proveedor de tintas digitales, cambio de línea o de planta de producción.

La sexta etapa, ya fuera del alcance de este estudio, aún está en proceso y consiste en la estandarización de operaciones para la predicción de tonalidad en decoración con impresión digital para lo cual se están elaborando instrucciones de trabajo y especificaciones de proceso para poder llevar este método de trabajo a las otras plantas de Interceramic que utilizan esta tecnología.

D. Instrumentos de recolección de datos La recolección de datos sobre el tiempo muerto se hizo por medio del personal de líneas de producción, ya que son ellos los encargados de registrar los paros que se hacen en la línea de producción, así como cuál es su duración y cuál fue la causa. Esta información es confiable y válida pues es la que se utiliza en los reportes para el departamento de logística quien se encarga de evaluar que los modelos entren y salgan de producción en la fecha indicada, así como que se

60 produzcan los metros establecidos. Asimismo, el líder encargado de las máquinas de decoración digital registra el tiempo muerto total de cada máquina en su bitácora, así como cuál fue la causa por la que se generó tiempo muerto en producción1.

El número de ajustes que se hacen para lograr la tonalidad del estándar de producción lo tomó el realizador de esta investigación con el fin de que la información sea confiable y verídica, pues se corre el riesgo que el personal encargado de la impresión digital altere el resultado con el fin de beneficiarse y evitar cuestionamientos por parte de sus superiores, esto se llevó a cabo simplemente colocando el número de ajuste en la pieza.

E. Análisis de los datos El análisis de datos fue simple, por medio de polígonos de frecuencia que no es más que un histograma y es la relación de la puntuación con el modelo. Esto con el fin de conocer cuál es el modelo con mayor tiempo muerto o con más ajustes. También éstos se utilizaron para ver qué cambio hay con la nueva metodología y sólo se utilizó el Excel como software para realizar el análisis.

F. Materiales y equipo utilizado Los materiales y equipo que se utilizaron, así como las herramientas para el análisis de los resultados de este estudio fueron:

1

§

Espectrofotómetro

§

Brazo robótico

§

Licencia de software de gestión de color

§

Computadora

§

Monitor de alta resolución

Se omite la presentación de los instrumentos de recolección de estos datos ya que son los utilizados en la operación de las líneas siendo éstos clasificados por Interceramic como No Reproducibles fuera de la planta.

61 §

Máquina de impresión a chorro

§

Líneas y hornos de producción de Planta 1B y Planta 2

§

Photoshop

§

Excel

§

Esmaltes

§

Losetas cerámicas crudas

§

Tintas digitales

G. Limitaciones y supuestos Una de las limitaciones fue la poca capacitación que recibió el personal, pues sólo se dio una capacitación de dos días sobre el Sistema de Gestión de Color, esto generó dudas y que el flujo de trabajo fuera lento. Una limitación importante fue que la empresa no proporcionó información relacionada con los costos de producción, por lo que no se pudo estimar los ahorros que se generaron por la disminución de tiempo muerto por fuera de tono de modelos decorados por impresión digital, también no fue posible estimar el ahorro que generó la optimización de la tintas de impresión digital. Otra limitación fue que en ocasiones no se pudieron hacer pruebas con algunos modelos en producción o no se hicieron las pruebas completas, esto debido a que no se pudo parar la línea de producción para realizar las pruebas por problemas en producción, por retraso en la cantidad de metros programados o se podía generar un desabasto para el horno de producción.

62

V.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El principal resultado de esta investigación fue el desarrollo de un método de trabajo que permite la predicción de tonalidad después de cocción de un modelo que se decora con impresión digital. Este método se probó bajo diferentes situaciones que pueden ocurrir en producción como el traspaso de modelos entre líneas y plantas; también se pudieron hacer pruebas cuando se cambió de proveedor de tintas digitales y cuando el proceso de producción cambió. El método de trabajo desarrollado funcionó en todas la situaciones que se presentaron en el transcurso de la investigación, es decir, con el uso del Sistema de Gestión de Color ahora la imagen que se aprecia en el monitor de la computadora es igual a la imagen que se ve impresa sobre una loseta después de cocción, siendo así que se pudo predecir la tonalidad de un modelo según las condiciones de producción que se tengan.

Al inicio del estudio no se tenía con certeza la información de cuál era el tiempo muerto por fuera de tono por decoración digital, ya que la información de tiempo muerto de las líneas de producción incluyen el fuera de tono por esmaltes y otras aplicaciones. Se revisaron las bitácoras de producción y se habló con el personal encargado de la decoración por impresión digital, quienes estimaron que el tiempo muerto en las líneas de producción era en promedio de 4 horas y hubo varias ocasiones que se estuvo hasta 24 horas sin producir, ya que no se podía cumplir con la tonalidad establecida por el estándar de producción y se tenía que pedir al Departamento de Calidad que firmara tono nuevo. Ahora, con el uso del Sistema de Gestión de Color, el tiempo muerto bajó drásticamente a cero, ya que siempre se cumple con los estándares de calidad relacionados con la tonalidad, Como lo mencionan Tortajada, Peris-Fajarnés y Aguila (2006), a nivel mundial se busca producir un tono único y al respecto, en Interceramic aún falta controlar más el proceso productivo para poder producir un tono único, sin embargo, el uso del

63 Sistema de Gestion de Color ha ayudado a no incrementar la gama de tonalidades2 de un modelo y a producir más veces el tono central (Anexo D).

Todavía se generan tiempos muertos en las líneas de producción, pero es por otro tipo de defectos comunes en todos los modelos que se presentan en la planta, tales como mala aplicación; defectos ocasionados por el mismo proceso productivo, por polvo atomizado, prensado, transporte o bien provocados por el horno de cocción; pero el tiempo muerto por fuera de tono en los modelos decorados con impresión digital dejó de ser un problema3.

Otro indicador que se utilizó fue el medir el número de ajustes (pruebas) que se le hace a las imágenes de decoración digital para que éstas queden de acuerdo al estándar establecido. Antes del uso del Sistema de Gestión de Color se hacían entre 30 y 50 ajustes (pruebas) por modelo antes de entrar a producción y esto generaba tiempo muerto, se desperdiciaba mucho material y había ocasiones que era necesario cocer material sin esmaltar que iba directamente al roto (scrap) para mantener al horno trabajando y poder dar cocimiento a los ajustes que se compararían con el estándar de calidad. Con la predicción de tonalidad después de cocción de un modelo, el número de ajustes ha bajado para tener entre 0 y 15, es decir, se disminuyó un 70% el número de ajustes; con ello también se redujo el desperdicio de material, pues al reducir el número de ajustes se desperdicia menos bizcocho, esmalte y tintas digitales.

Al delimitar las descargas de las tintas provocó que los ajustes sean más rápidos y cercanos a lo que se busca, pues la edición de una imagen en Photoshop es más fácil y sutil, optimizándose también los consumos de tintas digitales. La Figura 29 muestra el consumo de cada tinta digital que se utilizó para producir 18,000 metros del modelo Vesubio, Greco Ivory 50x50 en Planta 2 en Línea 13, donde no se hizo cambio de línea, planta o de tintas digitales (proveedor), y sólo se utilizó el Perfil ICC del modelo para la predicción de tonalidad después de cocción con un Sistema de Gestión de Color, se produjeron

2

Cuando se produce un modelo y no se puede igualar a un estándar de producción se le da un tono nuevo, es por eso que se dice que se reduce la gama de tonalidades.

3 Información derivada de las bitácoras de producción que son documentos No reproducibles fuera de la planta.

64 también 18,000 metros. Las barras azules son el consumo de tintas digitales en la producción del mes de Julio del 2014 y las barras verdes muestran el consumo de tintas digitales en el mes de Noviembre del 2014, ya con el uso del Sistema de Gestión de Color.

Vesubio Greco Ivory 50x50

Kilogramos de Tintas consumidos

14 11.50

12

9

10 8 6 4

3.50

3

4

4

2 0

Azul

Marron

Amarillo

Tintas

Figura 29. Consumo de Tintas digitales con el uso del Sistema de Gestión de Color.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

Con las trasferencias de un modelo entre plantas también hubo una disminución en el consumo de tintas digitales, al producir 1,000 metros del modelo decorado de la serie Vesubio 50x50 en agosto del 2014 en Planta 2 y en octubre del 2014 en Planta 1B, usando el Sistema de Gestión de Color y el Perfil ICC, con las mismas tintas. La Figura 30 muestra el consumo de cada tinta, las barras azules son para Planta 2 y las barras verdes son el consumo de Planta 1B.

65

Vesubio Unico 50x50 Star Esquina Deco

Kilogramos de Tintas consumidos

4 3

3

2.5 2

2

1.5 1

1

1

0

Azul

Marron

Amarillo

Tintas

Figura 30. Consumo de Tintas digitales con uso del Sistema de Gestión de Color y cambio de planta de producción.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

En la Figura 31 se muestra el consumo de tintas digitales del modelo Berna Beige 40x40, las barras azules representan los kilogramos que se consumieron de cada tinta para producir 8,000 metros en el mes de mayo del 2014. Se puede observar una baja en el consumo de tintas en las barras verdes, que representa el consumo de cada tinta digital en el mes de septiembre del 2014 para producir 8,000 metros con el uso del Sistema de Gestión de Color para la predicción de tonalidad después de cocción. El modelo Berna Beige 40x40 se produjo en la misma línea y pero se hizo cambio de tintas digitales, es decir, se cambió de proveedor de tintas digitales.

66

Kilogramos de Tintas consumidos

Berna Beige 40x40 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

18 15 12 10

9.5 8.5

Azul

Marron

Amarillo

Tintas

Figura 31. Consumo de Tintas digitales con el uso del Sistema de Gestión de Color y cambio de proveedor de tintas digitales.

Fuente: Elaboración propia de la autora.

Otro de los beneficios del uso del Sistema de Gestión de Color fue la estabilidad del tono, ya que antes éste variaba de producción a producción, es decir, no se podía producir el mismo tono de una semana a otra; incluso el tono variaba durante el período de producción por la misma naturaleza del proceso productivo de la loseta cerámica porque cada vez que se resurtía un esmalte se tenían que hacer varios ajustes al modelo para que quedara según la tonalidad establecida por los estándares de calidad. Actualmente, el tono es estable durante toda la producción y también es posible producir un mismo tono de una producción a otra siendo los resurtidos de esmaltes o de tintas digitales más sencillos, pues la tonalidad es mucho más fácil de ajustar después de que se realiza algún resurtido o existe un cambio en el proceso productivo.

Un cambio de modelo en producción o el SMED del modelo antes era de entre 4 a 8 horas (240 a 480 minutos); actualmente, con el Sistema de Gestión de Color, el SMED de un modelo decorado con impresión digital es en promedio de 5

67 minutos, esto es algo que en manufactura esbelta se busca, reducir el tiempo de cambio a sólo un dígito lo que se logró con el uso del sistema4.

La manufactura esbelta indica que se deben de eliminar los desperdicios, con el uso del Sistema de Gestión se está eliminando el desperdicio de la espera pues siempre se tiene material para producir dentro de las especificaciones establecidas de cada modelo; también se redujo el desperdicio de material5 que se usaba para los ajustes de modelo y, al reducir el número de ajustes, el personal encargado de la decoración por impresión digital tiene tiempo para hacer el mantenimiento de las máquinas y se pueden realizar pruebas para los modelos que están próximos a producirse. En la actualidad, se pueden tener dos modelos próximos a producirse en tono y cumpliendo con los estándares de calidad antes de su entrada a producción por lo que se tienen siempre justo a tiempo.

Analizando los resultados obtenidos con el desarrollo de un método de trabajo para el uso de un Sistema de Gestión de Color, se aceptan las hipótesis principales: H1: “El uso de un Sistema de Gestión de Color predice la tonalidad de la loseta, después de cocción”, es aceptada ya que la pieza decorada con impresión digital ya cocida es igual o muy cercana a lo que vimos en el monitor en la computadora.

H2: “El uso de un Sistema de Gestión de Color reduce los tiempos muertos de producción”, también es aceptada ya que se registró que el tiempo muerto bajó de cuatro a cero horas con el uso del Sistema de Gestión de Color.

H3: “El uso de un Sistema de Gestión de Color reduce la gama de tonalidades de un modelo”, también se acepta, si bien aún no se puede siempre producir un tono único, la gama de tonalidades no ha aumentado.

4

Información derivada de las bitácoras de producción que son documentos No reproducibles fuera de la planta.

5 Las pruebas para ajustar un modelo no se documentan, ya que el consumo para pruebas comparado contra la producción es muy pequeña, en consecuencia la aseveración se da en relación a que al haber menos ajustes por consecuencia se desperdicia menos material.

68 En cuanto a las hipótesis secundarias: H4: “El uso de un Sistema de Gestión de Color controla la tonalidad de la loseta después de cocción, aun cuando existan cambios de proveedores de materia prima (tintas digitales)” se acepta, ya que se comprobó que se puede cambiar de proveedor de tintas digitales sin que esto implique tiempos muertos en producción.

H5: “El uso de un Sistema de Gestión de Color permite traspasar modelos entre líneas y/o plantas sin generar tiempos muertos”, lo que también se acepta ya que con los perfiles ICC de cada modelo es fácil traspasar modelos haciendo los ajustes Photoshop, los cuales se ven reflejados en el material después de cocción.

En cambio la hipótesis secundaria H6: “Es posible determinar qué variables provocan una variación de tonalidad y tiempos muertos de producción”, se rechaza debido a que son muchas las variables las que determinan la tonalidad. Esta dificultad radica en los materiales cerámicos con los que se trabaja y debido a las reacciones químicas que ocurren durante la cocción de la loseta cerámica, lo que hace difícil determinar todas las variables que afectan la tonalidad de un producto.

69

VI.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A. Conclusiones Se cumplió con el objetivo general de esta investigación, al desarrollarse un método de trabajo con el Sistema de Gestión de Color que permite predecir la tonalidad después de cocción, con esto se redujeron los tiempos muertos de producción por fuera de tono y también se redujo la gama de tonalidades de los modelo decorados con impresión digital.

Los objetivos específicos también se cumplieron, ya que se controló la tonalidad de cada modelo, aun cuando existan cambios de proveedores de tintas digitales; se facilitó el traspaso de modelos entre líneas y plantas; y se está elaborando una base de datos con los perfiles ICC de cada modelo para poder controlar la variación de tono de producción a producción y con esto eliminar el tiempo muerto de producción.

Las hipótesis principales planteadas fueron aceptadas y de las hipótesis secundarias, sólo no se pudo comprobar la relacionada con la determinación de las variables que provocan una variación de tonalidad y tiempos muertos de producción.

Los resultados obtenidos concuerdan con las conclusiones que se plantearon en el artículo “Krome Ceramics, Sistema de gestión del color para la industria cerámica” (Martín et al, 2013), donde se observó que con el uso de un Sistema de Gestión de Color se reduce el consumo de tintas digitales y el número de pruebas, existiendo un mayor control de los tonos.

En la ponencia “El proceso de diseño cerámico adaptado a la impresión digital” (Clausell, Ortiz, & Mira, 2012) se menciona que con la aparición de la decoración por impresión digital los sistemas de gestión de color han tomado tanta importancia que hoy en día son imprescindibles para cualquier empresa que trabaje con esta tecnología, lo cual también concuerda con los resultados de esta investigación.

70 Por otro lado, se logró la sincronización de todas la máquinas de Planta 1B y Planta 2, ya que pueden producir exactamente lo mismo aun cuando no trabajen con los mismos cabezales o las mismas tintas digitales, pudiéndose mantener el tono durante varias producciones; lo mismo cuando ocurre algún cambio en el proceso productivo, ya que lo que se visualiza en el monitor es posible reproducirlo en un pieza cerámica, optimizándose también el consumo de tintas digitales, lo cual coincide con los resultados que obtuvieron los autores de la nota técnica “Desarrollo de un software de gestión de color para la industria cerámica” (Martín et al, 2014).

La decoración de losetas cerámicas con la tecnología de impresión digital por chorro de tinta está creciendo a gran velocidad pues existen más de trece máquinas diferentes con esta tecnología. En Abril del 2012 sólo 24 países utilizaban la decoración por impresión digital, en la actualidad 41 países están utilizando esta tecnología (Villalba Capella, 2014). Esto ha provocado que actualmente se estén desarrollando tintas digitales con un gamut más amplio y amigables con el medio; también se están desarrollando mejores cabezales para la impresión digital por chorro de tinta y, lo más importante, se están desarrollando Sistemas de Gestión de Color especializado en la cerámica. Por otro lado, se espera que cada vez se desarrollen más herramientas para la impresión digital por chorro de tinta como “el uso del procesamiento de imagen digital para la adaptación del proceso de diseño de decoraciones cerámicas a la impresión por inyección de tinta”; esto es un campo de investigación nuevo y se pretende desarrollar una

herramienta de asistencia al diseño cerámico pensado

especialmente en la impresión digital por chorro de tinta (Defez, SantiagoPraderas, Lluna, Peris-Fajarnes, & Dunai, 2013, p. 178).

Por lo tanto, siendo tan abundantes los beneficios del uso del Sistema de Gestión de Color, se continuará trabajando con la metodología desarrollada y se buscará que la utilicen las demás plantas de Interceramic que usan la decoración por impresión digital por chorro de tinta.

71 B. Recomendaciones

Se recomienda realizar otra investigación donde se utilice un Sistema de Gestión de Color para ver si la predicción de color en losetas cerámicas decoradas con impresión digital es posible utilizando las últimas innovaciones en esta tecnología, tales como los esmaltes digitales con diferentes efectos como el lustre, nacarado, mate, brillo, opaco y reactivo; el uso de las tintas de impresión con efectos cerámicos como lustre, mate, brillo, metálico y penetrante; así como con las nuevas tintas para impresión de base acuosa que prometen aumentar el gamut de la cerámica y hacer más fácil el cambio de tintas en las máquinas, siendo respetuosos con el medio ambiente y con el trabajador (Uso, Gimeno, Porcar, & Manrique, 2014).

Otra investigación que también se puede realizar con los Sistemas de Gestión de Color en la cerámica es trasladar los modelos que se producen con decoración a rodillo a decoración digital, para así analizar si el uso de los Sistemas de Gestión puede predecir el resultado final, es decir, si facilita el traspaso o si reduce el tiempo que conlleva pasar un modelo con decoración a rodillos a decoración digital para observar la variación en el costo de producción.

72

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76

ANEXOS A.

Plaf贸n de est谩ndar de Calidad de un Modelo

Est谩ndares de Calidad Fuente: Elaboraci贸n propia de la autora

77

Prueba

Prueba

Prueba

Prueba

Prueba

Estรกndar

Estรกndar

Prueba

Prueba

Prueba

Prueba

Estรกndar

Prueba

Prueba

Prueba

Revisiรณn de Tono por Calidad Fuente: Elaboraciรณn propia de la autora

Prueba

78 B.

Programa de Producci贸n PROGRAMA DE PRODUCCION DE PLANTA I Y 2

10-sep-14

21a. EDICION 2014

MODELOS CON DECORACION DIGITAL

Planta 1 B

PLANTA

LINEA 9 (2000)

Inc. prod.

50X50 LISO

15X50 WOODLAND

33.5X33.5 SAMARA

LNS

08-sep-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

(Colonial) WALNUT (9)

(Contessa) PEARL (3200)

(10000-15000)

MTS

09-sep-14

(19000-20000)

(Contessa) CAMEO (3200)

10-sep-14

(Vesubio) GRECO IVORY (2)

"

(Contessa) PEWTER (3)

JVS

11-sep-14

(10000-11000)

620 PARRILLAS LOWES

(7000- 7500)

VNS

12-sep-14

"

(PBAS VERSAILLES)

SAB

13-sep-14

(Vesubio) NAPOLES BROWN (2)

"

DOM

14-sep-14

(10000-11000)

"

(Vizcaya) BLANCO (5000-5500)

30X60 TRIO CEMENT TRIO CEMENT GRAY (2500) 30x60 TESSUTO (Tessuto) CUTCH BROWN (2800)

LNS

15-sep-14

MTS

16-sep-14

(Vesubio) POMPEIA GRAY (2)

15X50 WOODLAND

(Tessuto) TAN BEIGE (2000)

MCS

17-sep-14

(10000-10500)

(Woodland) CHERRY (3.5)

(Tessuto) ECRU GRAY (2700)

JVS

18-sep-14

1

ACTUAL

LINEA 13 (2500)

MCS

(Universe) MERCURY (5000)

(Universe) MERCURY (5500)

"

(7700-8000)

(Tessuto) PEARL WHITE (2000)

30X60 PROVINCIA (Oxide) ARGILLA 2500

(Woodland) PINE (2000-2400)

(15000-16000)

(Woodland) CHESNUT (2400)

30X60 LISO

DOM

21-sep-14

"

(Woodland) SHERWOOD (2)

(Non Stock) BGT (2) (5600)

LNS

22-sep-14

2

(Vesubio) STABIAS BEIGE (3)

20-sep-14

MTS

23-sep-14

(Vesubio) GRECIO IVORY (2)

SEMANA

19-sep-14

MCS

24-sep-14

JVS

25-sep-14

VNS

26-sep-14

SAB

27-sep-14

(Vesubio) NAPOLES BROWN (2)

DOM

28-sep-14

(10000-11000)

LNS

29-sep-14

3

VNS SAB

MTS

30-sep-14

SEMANA

SEMANA

LINEA 7 (5000)

Planta 2 LINEA 8 (5000)

LINEA

MCS

(Pacific) GUINEA 2 (5000-5500)

(Oxide) GRAPHITE 2500

(4000-4400)

15X60 TRIO LEGNO

(Woodland) MAPLE (2000)

(Trio Legno) VANILLA (2.5) (5500)

(10000-11000)

40X40 LISO

(Forestland) MAPLE (2500)

"

(Bernal) BROW (5.5)

(Forestland) BIRCH (2)

(11200-11700)

(4600-5000)

STAR ESQUINA 300

(Forestland) CYPRESS (6)

STAR CENTRO 300

(13800-14500)

(Bernal) BEIGE (5)

"

(Vesubio) STABIAS BEIGE (4)

(13000-14000)

"

01-oct-14

(19300-20000)

"

"

JVS

02-oct-14

"

"

"

VNS

03-oct-14

DECO VESUBIO (700-900)

"

(Forestland) MAPLE (3)

(Bernal) GRAY (2)

(6900-7500)

05-oct-14

LNS

06-oct-14

(Pacific) BORA BORA 2 (5500) (Vesubio) POMPEIA GRAY (5500) (Pacific) BORA BORA 2 (5000)

(5000-5500)

"

15X50 COLONIAL

(Forestland) SEQUOIA (2)

4

04-oct-14

(Pacific) BORA BORA 2 (5500)

MTS

07-oct-14

(Vesubio) GRECIO IVORY (3)

(Colonial) WALNUT (18)

(4600-5000)

SEMANA

SAB DOM

(Pacific) BORA BORA 2 (5000)

MCS

08-oct-14

(15000-16000)

(39600-40000)

33.5X33.5 SAMARA

"

"

(Samara) PENZA BEIGE (2) (4600)

500 PARRILLAS LOWES

(Samara) AZAS BROWN (3000)

JVS

09-oct-14

VNS

10-oct-14

SAB

11-oct-14

(Vesubio) STABIAS BEIGE (2)

"

33.5X33.5 ARDESIA

DOM

12-oct-14

(15000-16000)

"

(Puebla) TEPEJI (2) (4500-5000)

13-oct-14 14-oct-14

MCS

15-oct-14

JVS

16-oct-14

VNS

17-oct-14

SAB

18-oct-14

DOM

19-oct-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

"

LNS

20-oct-14

(10000-11000)

"

33.5x33.5 POPEYES

MTS

21-oct-14

"

(Non Stock) FRENCH B. (2)(5500)

MCS

22-oct-14

5

LNS MTS

(Vizcaya) BEIGE (5000-5500)

"

(Puebla) TIKUL (2800-3000)

"

(Puebla) JASPE (2200-2500)

(Vizcaya) BEIGE (3)

"

(Puebla) TRAVERTINO (2)

(15000-15000)

"

(4200-5000)

"

"

(Ardesia) ROYAL RED (2500)

(Vesubio) NAPOLES BROWN (5500)

(Breccia) CREMO (5000-5500)

"

(Mirage) BIANCO (5000-5500)

SEMANA

6

SEMANA

(Vizcaya) BEIGE (5000-5500)

33.5X33.5 LISO (Cedar Stn) DESERT DUNE (3000) (Cedar Stn) IMPERIAL (2000)

33.5X33.5 FORTRESS

(Vizcaya) BLANCO (2)

15X50 WOODLAND

(10000-11000)

(Woodland) CHERRY (2.5) (5600)

(Fortess) ARUNDEL (2000-2500)

(Woodland) MAPLE (2000-2200)

(Fortess) WINDSOR (2000-2500)

JVS

23-oct-14

VNS

24-oct-14

SAB

25-oct-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

(Woodland) SHERWOOD (2200)

DOM

26-oct-14

(10000-11000)

(Woodland) CHESNUT (2400)

(Mirage) MARFIL (5000-5500)

(Fortess) DOVER (2000-2500)

49.3X49.3 SAMARA (Samara) ALTAI GOLD (2000) (Samara) AZAS BROWN (2500)

79

(Pacific) SAMOA 2 (5000-5500)

40X40 LISO

49.3X49.3 FORTRESS (Fortess) WINDSOR (1500)

7

27-oct-14

MTS

28-oct-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

(Bernal) BEIGE (5.5)

(Fortess) ARUNDEL (1500)

SEMANA

LNS

MCS

29-oct-14

(10000-11000)

(14300-15000)

(Fortess) DOVER (1500)

JVS

30-oct-14

VNS

31-oct-14

SAB

01-nov-14

DOM

02-nov-14

LNS

03-nov-14 04-nov-14 05-nov-14

JVS

06-nov-14

VNS

07-nov-14

SAB

08-nov-14

DOM

09-nov-14

"

49.3X49.3 ARDESIA

(Vizcaya) BEIGE (4)

"

(Puebla) TRAVERTINO (2)(4500)

(10000-11000)

(Bernal) BROW (3)

(Puebla) TIKUL (2000-2500)

(Espa単a) BLANCO (4500-5000)

(10400-11000)

(Puebla) JASPE (1800-2000)

(Vizcaya) BEIGE (4)

"

(Puebla) TEPEJI (1500-2000)

(10000-11000)

(Bernal) GRAY (2000-2500)

50X50 AZTECA

49.3X49.3 LA TRAVONYA

(Vizcaya) BEIGE (4)

(Colonial) WALNUT (18)

(La Travonya) NATURAL (3) (6000)

(10000-11000)

(39600-40000)

PRUEBA SEMI-IND. FORTESS

(Creekstone) BEIGE (5000)

"

30X60 CONTESSA

(Vizcaya) BLANCO (2)

500 PARRILLAS LOWES

(Contessa) PEARL (1.5) (5000)

(10000-11000)

"

(Contessa) CAMEO (1) (2700)

"

(Contessa) PEWTER (2)

(Pacific)TAHITI 2 (4000-5000)

LNS

03-nov-14

MTS

04-nov-14

MCS

05-nov-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

"

JVS

06-nov-14

(10000-11000)

"

VNS

07-nov-14

(Vesubio) STABIAS BEIGE (2) (15000-16000)

SAB

08-nov-14

DOM

09-nov-14

LNS

03-nov-14

MTS

04-nov-14

MCS

05-nov-14

JVS

06-nov-14

VNS

07-nov-14

SAB

08-nov-14

DOM

09-nov-14

LNS

10-nov-14

MTS

11-nov-14

MCS

12-nov-14

SEMANA 12 SEMANA 13 SEMANA

JVS

13-nov-14

VNS

14-nov-14

(Ardesia) ROYAL RED (2500)

15X50 COLONIAL

(Universe) MERCURY (5500)

"

(5000- 5500) 30X60 TRIO CEMENT (Trio Cement) IVORY (3700) 30x60 TESSUTO (Tessuto) CUTCH BROWN (2800)

"

30X60 PROVINCIA

(Pacific) BORA BORA 2 (2)

"

(Oxide) ARGILLA (2) 5000

(10000-11000)

"

(Oxide) GRAPHITE (2)

"

(Vesubio) GRECIO IVORY (2)

"

(10000-11000)

5,000 30X60 TRIO CEMENT (Trio Cement) GRAY (2500) 49.3X49.3 SAMARA

(Vizcaya) BLANCO (2)

"

(10000-11000)

"

(Samara) AZAS BROWN (2500)

"

(Samara) PENZA BEIGE (2500)

(Vesubio) POMPEIA GRAY (5000) (Vizcaya) BLANCO (2)

15X50 WOODLAND

(10000-11000)

(Woodland) CHERRY (2.5) (5600) (Woodland) MAPLE (2000-2200)

(Vesubio) NAPOLES BROWN (5500)

11

SEMANA

10

SEMANA

9

SEMANA

8

MTS MCS

(Espa単a) BEIGE (1) (4500-5000)

(Samara) ALTAI GOLD (1800)

49.3X49.3 LISO SEASTONE) STRATA (1800) (SEASTONE) SAND (0.5) (1800) 49.3X49.3 MURCIA (Murcia) ARENA (1500-2000) 49.3X49.3 ARDESIA

(Vizcaya) BEIGE (2)

(Woodland) SHERWOOD (2200)

(10000-11000)

(Woodland) CHESNUT (2400)

(Ardesia) ROYAL RED (2500)

40X40 LISO

(Puebla) TRAVERTINO (2)

50X50 AZTECA (Creekstone) BEIGE (1) (5000-5300)

(Puebla) TIKUL (1) (2000-2500)

SAB

15-nov-14

(Vizcaya) BEIGE (2)

(Bernal) BEIGE (5.5)

(5000-5500)

DOM

16-nov-14

(10000-11000)

(14300-15000)

(Puebla) JASPE (1) (2100-2500)

"

(Ardesia) ROYAL RED (2000-2500)

LNS

17-nov-14

MTS

18-11--14

(Vizcaya) BEIGE (3)

"

15X60 FORESTLAND

MCS

19-nov-14

(15000-16000)

(Bernal) BROW (3)

(Forestland) CYPRESS (5)

"

(10400-11000)

(11500-12000)

"

"

(Universe) VENUS (1) (4000-5000)

JVS

20-nov-14

VNS

21-nov-14 (Universe) MERCURY (1) (5000-5500)

SAB

22-nov-14

(Pacific) BORA BORA 2 (3)

(Bernal) GRAY (2000-2500)

"

DOM

23-nov-14

(15000-16000)

15X50 COLONIAL

(Forestland) BIRCH (2300-2600)

LNS

24-nov-14

"

(Colonial) WALNUT (18)

(Forestland) MAPLE (2)

(39600-40000)

(4000-4600)

MTS

25-nov-14

(Breccia) CREMO (4500-5000)

MCS

26-nov-14

(Vizcaya) BLANCO (2)

JVS

27-nov-14

(10000-11000)

VNS

28-nov-14

SAB DOM

29-nov-14 30-nov-14

(Pacific) MAUI (1) (5000-5300) (Vizcaya) BLANCO (2) (10000-11000)

" 500 PARRILLAS LOWES

(Forestland) SEQUOIA (2000-2500)

"

33.5X33.5 ARDESIA

"

(Ardesia) ROYAL RED (2) (5300)

" "

(Puebla) TIKUL (1300-1800) (Puebla) TRAVERTINO (2)

80

C.

CĂĄlculo de tamaĂąo de muestra

81 D.

Gama de Tonos de un modelo

Claro

Obscuro

Tono Claro

Tono Intermedio

Tono Central

Tono Intermedio

Tono Obscuro

82

Prol. Lomas de Majalca No. 11201 Col. Labor de Terrazas Tel. 432-14-77 C.P. 31020. Chihuahua, Chih.

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