Eliminación de defectos por goteo en el ensamble válvula-tanque mediante rediseño del espigo y validación de acople geométrico

Abstract

La creciente necesidad de optimizar procesos industriales mediante soluciones de ingeniería aplicada ha revelado una brecha crítica entre los rediseños teóricos y su implementación efectiva en condiciones reales de manufactura. Esta investigación aborda dicha brecha mediante un enfoque integral que combina rediseño geométrico, validación funcional y control operativo cruzado para resolver fallas recurrentes de goteo en dispensadores domésticos de agua refrigerada. El objetivo principal fue eliminar el defecto funcional de goteo en el ensamble entre la válvula dispensadora y el espigo del tanque de agua, mediante un rediseño geométrico que corrigiera la interferencia dimensional existente y cuya efectividad fuera validada bajo condiciones funcionales reales. Se implementó un estudio de caso experimental aplicado a una línea industrial en Colombia. La metodología incluyó modelado 3D y ajuste dimensional del componente, validación funcional por más de 5.280 ciclos de dispensado con agua coloreada, inspecciones técnicas de rebabas internas y filos cortantes, y análisis cruzado del protocolo de ensamblaje mediante registros visuales, tabulación horaria y observación directa. Los resultados demostraron la eliminación total de goteo (0 incidencias) en las pruebas funcionales, validando la eficacia del rediseño. Se confirmaron las causas previas del fallo, que fueron descartadas sistemáticamente mediante control operativo. El nuevo diseño fue instalado directamente en línea sin alterar el ritmo productivo, confirmando su viabilidad industrial inmediata. Este estudio aporta evidencia empírica sobre la viabilidad de rediseños aplicados desde la ingeniería operativa, con alto potencial de estandarización en manufactura. Se recomienda formalizar la integración de auditoría dimensional y validación funcional dentro del sistema de aseguramiento de calidad, articulándolas desde etapas tempranas de diseño hasta la verificación postensamblaje. Este estudio ya incorporó dichas prácticas de manera piloto, especialmente en los análisis cruzados de rebabas, contacto con superficies blandas, seguimiento horario y pruebas funcionales prolongadas, lo que permitió anticipar fallos y confirmar la eficacia del rediseño antes de su implementación industrial.