Evaluación de la productividad efectiva de la empresa SIDOR C.A. (página 2)
Cronómetros electrónicos
Es posible montar cuatro cronómetros en un tablero, ligados entre sí, de modo que el analista pueda durante el estudio, leer siempre un cronómetro cuyas manecillas estén detenidas y mantenga un registro acumulativo del tiempo total transcurrido. La figura 13-4 ilustra esta combinación. Un cronómetro totalmente electrónico proporciona una resolución de un centésimo de segundo y una exactitud de +-.002%
Existen también cronómetros electrónicos auxiliados por computadora, el colector de datos DataMyte 1000 permite la introducción de datos observados y los graba en lenguaje computarizado en una memoria de estado sólido. Las lecturas de tiempo transcurrido se graban automáticamente. Todos los datos de entrada y los datos de tiempo transcurrido pueden transmitirse directamente del DataMyte a una terminal de computadora a través de un cable de salida. Recientemente el DataMyte Corporation desarrolló un modelo que contiene una impresora de alta velocidad. La figura 13-9 ilustra los datos de un estudio de tiempos realizado con cronómetro.
Máquinas registradoras de tiempo.- Estas máquinas pueden ser utilizadas en ausencia del analista para medir el tiempo en que es productiva una instalación. Una registradora de ocho canales, donde dos terminales cualesquiera se pueden conectar a un sensor normalmente abierto que cierra sólo cuando está productiva la máquina o actividad. En el papel de graficación un estilete o trazador registra continuamente el estado de una máquina o instalación.
Equipo cinematográfico y de videocinta.- El equipo de videocinta proporciona la importante ventaja de una repetición instantánea. En la actualidad los sistemas de videocinta están disponibles en un formato de 8 mm. Y un equipo de calidad incluye una cámara que filme a 120 cuadros por segundo.
En cuanto al equipo cinematográfico, se debe seleccionar una cámara con tres lentes, uno estándar, una lente angular, que proporciona área visual adicional, y una lente telefoto para obtener mayor cantidad de detalles en un área visual limitada. En cámaras cinematográficas, se dispone de modelos que proporcionan velocidades de exposición de 1, 10 o 1000 cuadros por minuto.
Tablero portátil para el estudio de tiempos.- Cuando se usa el cronómetro es necesario disponer de un tablero conveniente para fijar la forma impresa especial para estudio de tiempos y el cronómetro. Este tablero o paleta tiene que ser ligero, para no cansar el brazo, y suficientemente rígido y resistente para servir de respaldo adecuado a la forma de estudio de tiempos. La figura 13-13 muestra un tablero.
Formas impresas para estudio de tiempos.- Todos los detalles se anotarán en la forma impresa especial para estudio de tiempos. Casi siempre se hace elaborando un diagrama de proceso del operario en una de las caras de la forma.
El diseño de la forma debe ser tal que el analista pueda anotar fácilmente las lecturas del cronómetro, los elementos extraños, los factores de calificación y aún disponga de espacio en la hoja para calcular el tiempo asignado.
TOMA DE TIEMPOS
Hay dos métodos básicos para realizar el estudio de tiempos, el continuo y el de regresos a cero. En el método continuo se deja correr el cronómetro mientras dura el estudio. En esta técnica, el cronómetro se lee en el punto terminal de cada elemento, mientras las manecillas están en movimiento. En caso de tener un cronómetro electrónico, se puede proporcionar un valor numérico inmóvil.
En el método de regresos a cero, el cronómetro se lee a la terminación de cada elemento, y luego las manecillas se regresan a cero de inmediato. Al iniciarse el siguiente elemento las manecillas parten de cero. El tiempo transcurrido se lee directamente en el cronómetro al finalizar este elemento y las manecillas se regresan a cero otra vez, y así sucesivamente durante todo el estudio. Ésta técnica tiene algunas desventajas:
Se pierde tiempo al regresar a cero la manecilla, por lo tanto, se introduce un error acumulativo en el estudio.
Es difícil tomar el tiempo de elementos cortos.
No siempre se obtiene un registro completo de un estudio en el que no se hayan tenido en cuenta los retrasos y los elementos extraños.
No se puede verificar el tiempo total sumando los tiempos de las lecturas elementales.
Estos elementos comprenden la selección del operario, el análisis del trabajo y la descomposición del mismo en sus elementos, el registro de los valores elementales transcurridos, la calificación de la actuación del operario, la asignación de márgenes apropiados y la ejecución del estudio.
Selección del operario.
El primer paso para iniciar el estudio de tiempos se hace a través del supervisor del departamento o del supervisor de línea. Después de revisar el trabajo en operación, tanto el supervisor como el analista de tiempos deben estar de acuerdo en que el trabajo esta listo para ser estudiado. El operario deberá estar bien entrenado en el método a utilizar, tener gusto por su trabajo e interés en hacerlo bien. Debe estar familiarizado con los procedimientos del estudio de tiempos y su práctica y tener confianza en los métodos de referencia así como en el propio analista.
Trato con el operario.
El analista debe mostrar interés en el trabajo del operario, y en toda ocasión ser justo y franco en su comportamiento hacia el trabajador. Esta estrategia de acercamiento hará que se gane la confianza del operario, y el analista encontrará que el respeto y la buena voluntad obtenidos le ayudarán no solo a establecer el estándar justo, sino que hará más agradable los trabajos.
Análisis de materiales y métodos.
El valor de identificar plenamente el método en estudio es inapreciable, un estándar por el tiempo que el método estudiado este vigente, es necesario que tal método sea conocido perfectamente.
Cambios mayores de los métodos se hacen frecuentemente sin dar aviso al departamento de estudios de tiempos. La investigación frecuentemente revelará que un cambio en el método habrá sido la causa de un estándar inequitativo. Con objeto de conocer que pieza o piezas del trabajo deberían ser reestudiadas, el analista debe tener una información del método usando cuando el trabajo fue estudiado originalmente. Si no es posible recabar esta información y la tasa es muy holgada, el único recurso de que dispone el analista es dejar la tasa tal como esta mientras dure este trabajo, o bien, cambiar el método de nuevo y estudiar luego inmediatamente el trabajo.
Deberá registrarse información acerca del tipo de material que ha venido usándose, así como del material que se emplea en las herramientas de corte. Se ha dicho también que hay que mejorar los métodos continuamente con objeto de progresar; es necesario hacer y registrar un análisis completo de los materiales y los métodos existentes, antes de comenzar a tomar las lecturas cronométricas.
Registro de información significativa.
Debe anotarse toda la información acerca de máquinas, herramientas de mano, plantillas o dispositivos, condiciones de trabajo, materiales en uso, operación que se ejecuta, nombre del operador y número de tarjeta del operario, departamento, fecha del estudio y nombre del tomador de tiempos. El estudio de tiempos debe constituir una fuente para el establecimiento de datos estándares; también será útil para mejoras de métodos, evaluación de operaciones y de las herramientas y comportamiento de las máquinas.
Hay varias razones para tomar nota de las condiciones de trabajo. En primer lugar, las condiciones existentes tienen una relación definida con el "margen" o "tolerancia" que se agrega al tiempo normal o nivelado. Si las condiciones se mejoraran en el futuro, puede disminuir el margen por tiempo personal, así como el de fatiga. Las materias primas deben ser totalmente identificadas dando información tal como índice de calor, tamaño, forma, peso, calidad y tratamientos previos.
Colocación o emplazamiento del observador.
El observador de tiempos debe colocarse unos cuantos paso detrás del operario, de manera que no lo distraiga ni interfiera en su trabajo. Es importante que el analista permanezca de pie mientras hace el estudio. Un analista que efectuara sus anotaciones estando sentado sería objeto de críticas por parte de los trabajadores, y pronto perdería el respeto personal del piso de producción. En el curso de estudio, el tomador de tiempos debe evitar toda conversación con el operario, ya que esto tendería a trastornar la rutina de trabajo del analista y del operario u operador de máquina.
División de la operación en elementos.
Para facilitar la medición, la operación se divide en grupos de therbligs conocidos por elementos. A fin de descomponer la operación en sus elementos, el analista debe observar al trabajador durante varios ciclos. Para identificar el principio y el final de los elementos y desarrollar consistencia en las lecturas cronométricas de un ciclo a otro, deberá tenerse en consideración tanto el sentido auditivo como el visual. Cada elemento debe registrarse en su orden o secuencia apropiados e incluir una división básica del trabajo que termine con un sonido o movimiento distintivo.
Las reglas principales para efectuar la división en elementos:
Asegurarse de que son necesarios todos los elementos que se efectúan.
Conservar siempre por separado los tiempos de máquina y los de la ejecución manual.
No combinar constantes variables.
Seleccionar elementos de manera que sea posible identificar los puntos terminales por algún sonido característico.
Seleccionar los elementos de modo que puedan ser cronometrados con facilidad y exactitud.
El final o terminación de un elemento es, automáticamente, el comienzo del que le sigue y suele llamarse punto terminal. La descripción de este punto terminal debe ser tal que pueda ser reconocido fácilmente por el observador. La forma impresa para el estudio de tiempos ofrece la flexibilidad necesaria para estudios diversificados.
- Registro del tiempo de cada elemento
Al anotar las lecturas del cronómetro, el analista registra solamente los dígitos o cifras necesarios y omite el punto decimal, teniendo así el mayor tiempo posible para observar la actuación del operario. Es decir, si se usa un cronómetro con decimales de minutos y el punto terminal del primer elemento ocurre a 0.08 min., el analista anotará solamente el dígito 8 en la columna L de la forma impresa para el estudio de tiempos.
Todas las lecturas cronométricas se anotan en orden consecutivo en la columna L hasta completar el ciclo. Cuando al observador se le escape hacer una lectura, inmediatamente deberá indicarlo con una E en la columna L de la forma impresa.
Durante el estudio, un operario quizá encuentre retrasos inevitables como la interrupción ocasionada por un empleado de oficina, por el supervisor o por una herramienta que se rompe, incluso el operario puede ocasionar intencionalmente un cambio en el orden para ir a tomar agua o un descanso. A esta clase de interrupciones se les denomina elementos extraños. Cuando un elemento extraño ocurre, el observador denotará el evento mediante una designación alfabética en la casilla de la columna T de dicho elemento. La letra A se usará para el primer elemento extraño, la B para el segundo y así sucesivamente.
Número de ciclos a estudiar
Uno de los temas que ha causado más discusiones entre los analistas de tiempo y los representantes sindicales, es el número de ciclos que hay que estudiar para lograr un estándar equitativo. Puesto que la actividad de un trabajo, así como su tiempo de ciclo, influye directamente en el número de ciclos a estudiar desde el punto de vista económico, no es posible apoyarse totalmente en la parte estadística que requiere un cierto tamaño de muestra basado en la dispersión de las lecturas de elementos individuales.
La media de la muestra de las observaciones debe estar razonablemente cerca de la media de la población. Por consiguiente, el analista debe tomar suficientes lecturas a fin de obtener una distribución de valores con una dispersión similar a la de la población.
Algunas empresas establecen en sus programas de adiestramiento para analistas de tiempo, que el observador tome lecturas y grafique los valores para elaborar una distribución de frecuencias. Aún cuando no hay seguridad de que la población de tiempos elementales tenga una distribución normal, la experiencia ha demostrado que las variaciones en la actuación de un operario se aproximan a la curva normal.
Es posible determinar matemáticamente el número de ciclos que deberán ser estudiados con el fin de asegurar la existencia de una muestra confiable, y modelar tal valor aplicando un criterio adecuado. Esto dará al analista una útil guía para poder decidir la duración de la observación. Los métodos estadísticos pueden servir de guía para determinar el número de ciclos a estudiar.
El procedimiento para determinar el tamaño óptimo de la muestra es el siguiente:
DIAGRAMA DE PARETO
DEFINICIÓN
El diagrama de Pareto es una herramienta que se utiliza para priorizar los problemas o las causas que los genera. El nombre de Pareto fue dado por el Dr. Juran en honor del economista italiano VILFREDO PARETO (1848-1923) quien realizó un estudio sobre la distribución de la riqueza, en el cual descubrió que la minoría de la población poseía la mayor parte de la riqueza y la mayoría de la población poseía la menor parte de la riqueza. El Dr. Juran aplicó este concepto a la calidad, obteniéndose lo que hoy se conoce como la regla 80/20.
Según este concepto, si se tiene un problema con muchas causas, podemos decir que el 20% de las causas resuelven el 80 % del problema y el 80 % de las causas solo resuelven el 20 % del problema.
Seta basada en el conocido principio de Pareto, esta es una herramienta que es posible identificar lo poco vital dentro de lo mucho que podría ser trivial, ejemplo: la siguiente figura muestra el número de defectos en el producto manufacturado, clasificado de acuerdo a los tipos de defectos horizontales.
PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR EL DIAGRAMA DE PARETO
Decidir el problema a analizar.
Diseñar una tabla para conteo o verificación de datos, en el que se registren los totales.
Recoger los datos y efectuar el cálculo de totales.
Elaborar una tabla de datos para el diagrama de Pareto con la lista de ítems, los totales individuales, los totales acumulados, la composición porcentual y los porcentajes acumulados.
Jerarquizar los ítems por orden de cantidad llenando la tabla respectiva.
Dibujar dos ejes verticales y un eje horizontal.
Construya un gráfico de barras en base a las cantidades y porcentajes de cada ítem.
Dibuje la curva acumulada. Para lo cual se marcan los valores acumulados en la parte superior, al lado derecho de los intervalos de cada ítem, y finalmente una los puntos con una línea continua.
Escribir cualquier información necesaria sobre el diagrama.
Para determinar las causas de mayor incidencia en un problema se traza una línea horizontal a partir del eje vertical derecho, desde el punto donde se indica el 80% hasta su intersección con la curva acumulada. De ese punto trazar una línea vertical hacia el eje horizontal. Los ítems comprendidos entre esta línea vertical y el eje izquierdo constituyen las causas cuya eliminación resuelve el 80 % del problema.
DIAGRAMA CAUSA EFECTO
Sirve para solventar problemas de calidad y actualmente es ampliamente utilizado alrededor de todo el mundo. ¿Como debe ser construido un diagrama de causa efecto? Por ejemplo, tenemos el cocinado de un arroz especial del cual consideraremos el sabor como si esto fuera una característica de la calidad para lograr su mejora.
CAPÍTULO IV
Diseño metodológico
TIPO DE ESTUDIO.
La investigación realizada es de tipo descriptiva-aplicada. Se considera que es un estudio descriptivo puesto que permitió describir, registrar, analizar e interpretar la naturaleza actual y composición del proceso de laminación desarrollado en las líneas Temple I, Temple II, Temple III y Tandem II. Por otro lado, el estudio es considerado de tipo aplicado, en virtud de que es posible diseñar estrategias, instrumentos y herramientas totalmente practicas directamente relacionadas con una situación real en el ambiente de trabajo.
POBLACIÓN Y MUESTRA.
Para la obtención de información o datos que permitirán la evaluación del estado actual del objeto de estudio de la presente investigación, se seleccionaran las bobinas procesadas en el segundo turno, comprendido entre las 7:00 AM y 03:00 PM, de una población constituida por todas las bobinas procesadas durante tres turnos de trabajo de ocho (8) horas que conforman la jornada laboral de veinticuatro (24) horas diarias. El total de bobinas estudiadas alcanza las 500 observaciones, 100 bobinas para la línea de Temple I, al igual que para la línea de Temple II, por otro lado, en el tren de Temple III y de Tandem II, se tomaron 150 observaciones.
INSTRUMENTOS
Para la recolección de los datos se emplearon los siguientes instrumentos:
ENTREVISTAS NO ESTRUCTURADAS.
Las entrevistas fueron aplicadas a los operadores y supervisores de las líneas, a fin de obtener información precisa acerca del desarrollo del proceso, parámetros operativos, fallas de los equipos, causa de las variaciones del proceso en relación al programa, etc. De igual forma, se realizaron entrevistas al personal de la sección de Ingeniería Industrial de la Gerencia de Planos de la Empresa con el propósito de sustraer información relacionada con los estándares de tiempos actuales, procedimiento para su determinación, estudios previos relacionados con el tema de la presente investigación y antecedentes del indicador de Productividad Efectiva de las líneas.
MATERIALES.
Lápiz y Papel, utilizados en la entrevista por su facilidad de manejo y bajo costo.
Grabadora, empleada en la entrevista por su precisión al momento de captar el mensaje y transcribir fielmente.
Formatos, empleados para el registro de los tiempos del proceso de laminación y las características del material procesado.
Cronómetro, utilizado para las mediciones de los tiempos de ciclo.
Computadora, empleado para el análisis, el tratamiento de los datos y la trascripción del informe.
Paquetes Estadísticos, utilizados para el procesamiento de los datos.
PROCEDIMIENTO.
El procedimiento que se siguió para la realización de esta investigación se presenta a continuación:
CONOCIMIENTO DEL PROCESO
Constituye la etapa inicial y se logra a través de la observación directa del proceso a fin de detallar cada una de las operaciones que lo conforman.
DEFINICIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
En esta etapa se identifica el problema, se define claramente y posteriormente se procede a aplicar el método más adecuado para resolverlo.
FORMULACIÓN DE LOS OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
Comprende la identificación de los objetivos finales que deben alcanzarse para culminar satisfactoriamente la investigación.
RECOLECCIÓN DE DATOS
Para lograr la recopilación de la información se llevaron a cabo las siguientes actividades:
Entrevistas
Aplicadas al personal que laboran en las líneas evaluadas a fin de obtener datos importantes y sus aportes personales relacionados con la situación actual del proceso.
Levantamiento de información teórica
Comprende la revisión de manuales, informes técnicos, estándares de tiempo actuales, estándares de productividad vigentes, información bibliográfica, etc.
División de las operaciones en elementos
A fin de facilitar la medición, las operaciones fueron divididas en eventos (Ver Situación Actual).
Medición de Tiempos
Para realizar el registro de los tiempos de ciclo se empleo un cronometro utilizando el método continuo. Además se diseño un formato para registro de la información referente a la duración de los elementos definidos con antelación para posteriormente calcular el tiempo total del ciclo. Asimismo, fueron especificadas las características del material evaluado, la fecha, la cuadrilla y el tipo de material. De igual forma fueron registradas las microdemoras ocurridas en el proceso.
Determinación del tiempo de ciclo y la Productividad Efectiva
Una vez divididas las operaciones en elementos y realizada la medición de los tiempos de ciclo, se procedió a determinar el tamaño óptimo de la muestra para luego determinar los tiempos reales de los elementos del proceso para así comparar los tiempos establecidos en los estándares actuales con los tiempos reales obtenidos.
Posteriormente, se determinó la Productividad Efectiva de las líneas, la cual fue comparada con los estándares actuales de cada línea.
De igual forma, se evaluaron las velocidades reales de laminación en comparación con las velocidades nominales programadas, con el propósito de calcular la eficiencia de velocidades de las líneas.
Análisis de los resultados.
Posterior a la determinación del Tiempo efectivo y la Productividad Efectiva de las líneas, se analizó el impacto sobre la Productividad Efectiva de las variables que inciden directamente sobre ella (Tiempos Muertos, velocidades de proceso y microdemoras).
Elaboración del informe.
Finalmente, se realizó la trascripción del informe de la investigación.
CAPÍTULO V
Descripción de los procesos productivos
DESCRIPCIÓN DE LOS LAMINADORES DE TEMPLE.
FUNCIONES DEL TREN DE TEMPLE.
El proceso de Temple en laminación tiene por finalidad variar
las propiedades mecánicas del material (endurecimiento superficial, eliminación
del punto de fluencia, etc.), dar una planeza adecuada y, como función
muy particular, proveer al material del acabado superficial (rugosidad) que
se requieren según su uso final.
En cuanto a deformación, la función del tren de temple
no es reducir el espesor, sino proporcionar la deformación requerida
por el material mediante un alargamiento (porcentaje de elongación),
permaneciendo las dimensiones de ancho y espesor de la banda prácticamente
constante.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
El bastidor de temple posee una altura de de 7.000 mm; 4.000 mm de ancho exterior y 1.420 mm de ancho interior, con una longitud de 4.500 mm; teniendo además, 170 TN de peso. A continuación se especifican los principales componentes del tren de acabado:
Zona de preparación: Las bobinas son situadas en un transportador de cadena con el eje en posición horizontal. Este tiene una capacidad de hasta cinco bobinas (Ver Figura 5.1).
Figura 5.1. Zona de preparación
Sistema Desenrollador: el sistema desenrollador está compuesto por el carro elevador la mesa elevadora, el cilindro hidráulico y el mandril desenrollador. (Ver Figura 5.2)
.
Figura 5.2. Sistema desenrollador
Mandril Desenrollador: Crea una tracción regulada en la banda que permite el proceso, además contribuye a la deformación del material; en el proceso su acción principal es de frenado.
Bridas de Entrada y salida: Crean la tracción en la banda,
guían el material en la línea de laminación y miden
el grado de deformación.
Como el grado de temple y el acabado superficial de la banda son de gran importancia, se hace necesario rectificar y granallar las bridas para evitar así el deslizamiento entre el rodillo y la banda, lo que causaría errores en la medición del grado de temple y defectos en la banda.
El carro elevador con la mesa elevadora traslada hidráulicamente la bobina desde la zona de preparación hasta el aspa expandible devanadora.
Tren de laminado: Cada bastidor de temple se compone de dos
soportes de cilindro unidos en montaje por pernos (Ver Figura 5.3).
Figura 5.3. Tren de laminado
Los bastidores de laminado están anclados en sus lados de entrada y salida sobre dos placas de base; además, cada una de las superficies de apoyo en los soportes y placas topes están provistas de canto que aseguran una exactitud en la distancia entre los soportes del cilindro.
Ambos bastidores son iguales en su construcción, estando compuestos por dos soportes de cilindros con una sección de 5.630 cm2, los cuales están unidos mediante un montaje apernado. Todo el conjunto tiene un peso de 170 TN. Cada soporte tiene una ventanilla en la que se introducen los cilindros de apoyo en las cuales se han instalado unas placas de desgaste para proteger a las superficies deslizantes del deterioro por el roce. Además posee una tapa para el soporte.
Cilindros: Son los encargados de de efectuar el conformado de la banda y distribuir las presiones de laminación, para lograr la conformación plana de los aceros laminados en frío.
Cilindros de trabajo: Son los que están en contacto directo con la banda, siendo ellos los que realizan la laminación e imprimen el acabado. El equipo cuenta con dos juegos de montaje con dos cilindros de trabajo cada uno. Estos cilindros están hechos con acero de alto cromo, presentan una dureza Shore C entre 90 y 30, además, poseen un diámetro máximo de 585 mm y un diámetro mínimo de 535 mm., con una capacidad de desbaste de 50 mm sobre su diámetro. Cuando se presentan defectos en la superficie de la banda, los cilindros se cambian por pares debido a que al rectificarlos, los diámetros de las tablas deben quedar iguales; es importante conservar los cilindros en pares hasta el fin de su vida útil, que llega cuando su dureza superficial es de 82 -84 Shore-C.
Cilindros de Apoyo: Son los que están en contacto directo con los cilindros de trabajo y se encargan de distribuir las presiones de laminación en toda la parte central del cilindro de trabajo, evitando, de esta manera que estos sufran flexión, debido a las grandes presiones de laminación. Estos cilindros son de acero fundido y tienen una dureza inferior a la delos cilindros de trabajo (entre 55 y 65 Shore C). Soportan fuerzas hasta de 1.00 TN por bastidor. El diámetro máximo es de 1.350 mm y el mínimo es de 1.190 mm.
Como los cilindros de apoyo están en contacto permanente con los cilindros de trabajo, adquieren el acabado superficial de estos, debido a que los de apoyo poseen una menor dureza que los cilindros de trabajo.
Sistema de flexión o balanceo de los cilindros de trabajo. Consiste en un sistema de presión hidráulica aplicada en los cojinetes de los cilindros de trabajo, para lograr mantener los cilindros perfectamente balanceados y poder, mediante la variación de presiones, flexionar los cilindros de trabajo, ya sea para aumentar la corona (flexión positiva) o para disminuirla (flexión negativa).
Rodillo tensor: llamado también rodillo antipliegue, ya que su función es impedir que se produzcan pliegues longitudinales en la hendidura de laminado en caso de una banda hueca. Este rodillo se desplaza mediante la acción de un cilindro hidráulico.
Mesas de guía: permiten enhebrar toda la banda, para hacerla pasar a través del tren laminador. Este trabajo, que debe ser realizado sin asistencia manual para evitar accidentes, lo realizan pivotes giratorios que están montados lateralmente y cuyo movimiento de rotación se ejecuta mediante palancas (Ver Figura 5.4).
Separadores: evitan que al romperse la banda se enrolle en los cilindros de trabajo.
Rodillo de envío: están situados a la salida del tren y llevan la banda a la altura del aspa rebobinadora.
Figura 5.4 Mesa guía de entrada y rodillos presionadores
Mandril Enrollador: Crea una tensión adecuada en la bobina que evita el aplastamiento o contracción del diámetro interno de la bobina. En el proceso su acción es la de halar la banda.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TEMPLE
La deformación que ocurre en el laminador del temple es muy suave, puesto que el objetivo principal de este proceso es la disminución del tamaño del grano, con lo cual se obtiene una mayor dureza y afinación de las propiedades mecánicas, las cuales seguirán conservándose porque el material ha sido laminado en la zona elástica que es donde no sufre deformación aparente.
Las líneas de laminación Temple I y II constan de dos (2) bastidores donde el material proveniente del área de Recocido Campana I y II, es laminado produciendo una deformación leve de entre 0.5% y 1.5%.
Con esto se consigue eliminar las ondulaciones de la banda que se originan durante el recocido, se adquiere una gran planeza y se le otorga al material una dureza superficial y una rugosidad específica que depende del uso posterior del material. Asimismo, se elimina la zona típica de fluencia del acero recocido.
El laminador puede trabajar con uno o dos bastidores dependiendo del espesor del material que vaya a ser laminado. Para espesores menores a 0.71 mm se emplean dos (2) bastidores y para los mayores a 0.71 se utiliza un solo bastidor. (Ver Figura 5.5).
Figura 5.5. Línea de Temple
Las bobinas son transportadas por una grúa puente dotada de un gancho "C" a la cadena transportadora de bobinas, la cual tiene una capacidad de cinco (5) bobinas. Esta cadena entrega la bobina al carro elevador N° 1, el cual la entrega al mandril desenrollador.
Una vez posicionada la bobina en el mandril desenrollador, recae sobre ella el rodillo presionador de banda el cual se ajusta la punta de la banda para iniciar el enhebrado.
La banda avanza inicialmente entre los rodillos antipliegues de entrada, el primer y segundo bastidor, en donde se detiene durante algunos segundos para la aplicación de fuerzas. Posteriormente se desliza por los rodillos antipliegues de salida y la mesa guía de salida hasta llegar al enrollador, el cual es cubierto completamente por una correa enhebradora, la cual tiene como función garantizar la perfecta transmisión de fuerza entre ésta y el extremo de la banda para lograr un enrollado adecuado de las primeras espiras del núcleo de la bobina.
Luego, la correa enhebradora regresa a su posición de partida. Seguidamente, se procede a iniciar el proceso de laminación en sí, imprimiéndole a la línea una mayor velocidad hasta que es alcanzada la velocidad nominal, la cual permanece constante durante un periodo determinado.
Posteriormente, el tren comienza a desacelerar hasta detenerse, es aquí donde el operador retrocede un porco la banda para cortar el material que no fue laminado (remanente). El material procesado se enrolla completamente en el mandril enrollador y es retirado por medio del carro transportador N° 2 en el cual la bobina es pesada, flejada e identificada para ser trasladada al patio de almacenamiento (Ver Figura 5.6). Esta bobina será enviada a embalaje para la venta directa o será transportada a la línea de rebobinadora como bobina comercial.
Figura 5.6. Bobina templada
Por otro lado, el remanente es enrollado en el mandril de entrada, es quitado a través de una grúa extractora y depositado en un contenedor de chatarra.
Finalmente, luego de la extracción del remanente del mandril desenrollador comienza a posicionarse la siguiente bobina a procesar.
Ciertos programas de laminación requieren que se aceiten las bobinas y serán identificadas como bobinas de venta directa (V.D.). Para tal fin se ha colocado una unidad aceitadora por encima del mandril enrollador. Aunque existen programas que requieren bobinas venta directa sin aceite (S.A).
Además existe un sistema de temple húmedo situado en el sótano. El temple húmedo es un detergente de alta concentración que se aplica sobre la banda mediante tubos dotados de toberas. Este se aplicará en caso de que la bobina no haya pasado por la línea de limpieza electrolítica, si pasa por la línea de limpieza el temple húmedo no se hace necesario.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE REDUCCIÓN DE ESPESORES (TANDEM).
La línea de laminación Tandem I consta de cinco (5) bastidores donde el material proveniente del área de las líneas de Decapado es laminado produciendo una reducción del espesor del material de entre 8% y 9.5%. Con este proceso se consigue disminuir el grosor de la banda decapada, se le otorga al material una gran planeza y dureza superficial.
Los laminadores en frío Tandem I y II cuentan con una capacidad instalada de 450.000 TN/año. La materia prima empleada en este proceso son las bobinas decapadas. Este proceso se realiza con el propósito de reducir los espesores del material. En el tren de laminado en frío Tandem, se lamina la banda decapada hasta un grosor final que oscila entre 2.00 y 0.18 mm. En este proceso la emulsión de aceite de laminación desempeñan un papel importante ya que disminuyen el calor producido durante la reducción de espesor y, además se encargan de mantener los rodillos a una temperatura adecuada, minimizando de esta forma el desgaste. Los productos obtenidos son: Bobinas crudas para la venta directa, y material para el proceso de laminación en frío y recubrimiento.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:
La sección de entrada al Tren de Laminación está equipada con una cadena transportadora tipo caballete, la cual está situada paralelamente a la línea y donde son quitados los flejes a las bobinas. Una vez en posición, la bobina es llevada mediante una viga transversal al centro de la línea de paso donde, a través de un carro hidráulico es transportada hacia el mandril desenrollador donde comienza el recorrido por el bastidor 1.
En este momento se inicia el enhebrado, el cual consiste en pasar la banda a través de los 5 bastidores que componer el Tren. Los motores del laminador principal se controlan automáticamente, a fin de asegurar una tensión uniforme en cada bastidor. La banda sobre un cilindro deflector recorre nuevamente desde el quinto (5°) bastidor a una mesa de banda y posteriormente llega al mandril enrollador. Al iniciar el enrollado, la correa enhebradora cubre el mandril enrollador para facilitar el enrollado. Seguidamente, la correa regresa a su posición inicial acelerando, al alcanzar las primeras siete espiras de la bobina, el Tren de Laminación a su total velocidad enrolladora (1.800 m/min).
El tren laminador se para cuando el enrollador finaliza y la banda completa está embobinada desde el mandril del cilindro de tensión, y transferida por un carro de bobina accionado hidráulicamente a una cadena transportadora de salida tipo caballete.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.
Área de Preparación: El material es colocado en
un transportador de cadena con el eje de la bobina en posición horizontal.
(Ver figura 5.7).
Figura 5.7. Zona de preparación (Tandem II)
Sistema Desenrollador: Este sistema está compuesto por el mandril desenrollador y el carro transportador. A través del sistema desenrollador se dispone la bobina para el proceso.
Tren de laminado: la línea de laminación Tandem II, posee un total de cinco (5) bastidores dispuestos en forma consecutiva para lograr la reducción de espesores por etapas. El quinto bastidor es quien proporciona al material el acabado deseado. Cada uno de los ba
stidores se compone de dos cilindros de apoyo unidos en montaje por pernos,
los cuales poseen un diámetro que oscila entre los 538 – 585 mm.
Cada soporte tiene una ventanilla en la que se introducen los cilindros de apoyo
(con diámetros entre 1190 – 1350 mm.) en las cuales se han instalado
unas placas de desgaste para proteger a las superficies deslizantes del deterioro
por el roce. (Ver figura 5.8).
Figura 5.8. Línea de laminación (Tandem II)
Mesas de guía: la función principal de las mesas de guía es facilitar el enhebrado de toda la banda, para hacerla pasar a través del tren laminador. Este trabajo, que debe ser realizado sin asistencia manual para evitar accidentes, lo realizan pivotes giratorios que están montados lateralmente y cuyo movimiento de rotación se ejecuta mediante palancas.
Sistema de Emulsión: Está compuesto por el dosificador de emulsión y la bandeja recolectora. El dosificador de emulsión se encarga de regular el flujo del lubricante y la bandeja recolectora se encarga de recoger la emulsión lubricante.
Medidor de Espesor: La línea cuenta además con medidores de espesores dispuestos en el primer y el quinto bastidor para monitorear los espesores de entrada y salida del material procesado.
Enrollador: Su función principal consiste en formar las nuevas bobinas procesadas (Ver figura 5.9).
Figura 5.9. Bobinas procesadas
CAPÍTULO VI
Situación actual
A continuación se presenta las condiciones actuales en que se encuentran las líneas de Temple I, Temple II, Temple III y Tandem II. Inicialmente, se realiza la descripción de la estructura de tiempos para el establecimiento de indicadores utilizada en la empresa y de los principales indicadores de gestión. Posteriormente, se exponen las variables que tiene influencia directa sobre el valor de la Productividad Efectiva de cada línea, como son los Tiempos Muertos, velocidad de laminación y microdemoras. Asimismo, se muestran: los estándares de velocidades y los factores que la afectan, las posibles microdemoras que pueden presentarse y, finalmente, la composición y estándares actuales de los Tiempos Muertos del proceso.
ESTRUCTURA DE TIEMPOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE INDICADORES.
ESTRUCTURA DE TIEMPOS
La evaluación de los indicadores de gestión en las áreas de producción de la empresa se basa en la siguiente estructura de tiempos. (Ver figura 6.1)
Figura 6.1. Estructura de tiempos empleada en la empresa SIDOR C.A.
Tiempo Calendario: es el tiempo total con el que se cuenta según
el calendario (24 horas diarias).
Tiempo no Disponible: es el tiempo de paradas programadas de
las líneas (limpieza de línea, mantenimiento, comida del personal,
parada por falta de material, etc.).
Tiempo Disponible: Tiempo programado de producción.
Demoras: Paradas de línea no programadas.
Tiempo Efectivo: Tiempo en cual las líneas están operando.
INDICADORES.
Los principales indicadores empleados en la empresa SIDOR C.A. Para realizar la evaluación de gestión son los que se muestran en la figura 6.1.
Disponibilidad: La disponibilidad relaciona el tiempo disponible con el tiempo total del calendario (días laborables).
Efectividad: este indicador establece la relación existente entre el tiempo de producción de la línea y el tiempo disponible programado.
Productividad Efectiva: vincula la cantidad de material procesado en toneladas con el tiempo requerido para procesar dicho material.
VARIABLES QUE AFECTAN LA PRODUCTIVIDAD EFECTIVA.
La Productividad Efectiva es un indicador que relaciona las toneladas producidas y el tiempo de trabajo empleado para procesarlas. Existen algunos factores que inciden directamente en el valor de la Productividad Efectiva, estos factores se describen a continuación:
TIEMPOS MUERTOS: Los Tiempos Muertos abarcan los tiempos de preparación y puesta en marcha del equipo, entre una bobina y otra. (Ver Estudio de Tiempos).
VELOCIDAD DE LAMINACIÓN: La velocidad de laminación constituye una de las variables que afecta proporcionalmente la Productividad Efectiva; puesto que, el tiempo de proceso se relaciona directamente con la velocidad a la cual es laminado el material.
MICRODEMORAS: constituyen detenciones del proceso con una duración corta, el límite de tiempo para que un retraso sea considerado una microdemora varía de acuerdo a la línea. Para las líneas de laminación Tandem I y II es de 1.5 min.; para Temple I y II, el tiempo máximo para una microdemora es de 2 min. (Ver Análisis de Resultados).
DESCRIPCIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LAS LÍNEAS
La evaluación de la Productividad Efectiva se realizará en cuatro áreas de producción: las líneas de acabado Temple I, Temple II y Temple III y la línea de reducción de espesores Tandem II. A continuación se describe la situación actual de las líneas mencionadas anteriormente:
LÍNEA DE LAMINACIÓN TEMPLE I.
Cálculo de la Productividad Efectiva Estándar
En la tabla 6.1 se muestran las ecuaciones empleadas para el cálculo de la Productividad Efectiva Estándar del tren de Temple I.
| Variables | Estándares Actuales | Unidad | ||||
| Peso de Salida (PS) | Kg. | |||||
| Densidad del Acero (() | 7.85 | T/m3 | ||||
| Tiempo de laminación (TL) | TL = LL /(VL ( 60) | Seg. | ||||
| Tiempo de Ciclo (TC) | TC =TL +TM | Seg. | ||||
| Velocidad de laminación (VL) | 1000 para el material semi-terminado 800 para el material venta directa | m/min | ||||
| Microdemoras (M) | M = 15 | % | ||||
| Tiempos Muertos (TM) | TM = 330 ( (1+ M/100) | Seg. | ||||
| Longitud de laminación (LL) | LL = LB – LM | m | ||||
| Longitud de bobina (LB) Ancho (A); espesor (E) | LB = [PS / (A ( E ( ()](1000 | m | ||||
| Longitud de Tiempos Muertos (LM) | LM = LINSP + LLIN + LDESENH | m | ||||
| Longitud de Desenhebrado (LDES) | 18.3 | m | ||||
| Velocidad de Enhebrado (VEN) | 60 | m/min | ||||
| Tiempo de aceleración (TA) | 35 | Seg. | ||||
| Longitud de aceleración (LA) | LAC = AC ( [(VEN+VL)/60]/2 | m | ||||
| Desaceleración (DESAC) | 25 | Seg. | ||||
| Longitud de desaceleración (LDESAC) | LDESAC= (VL (DESAC/60) | m | ||||
| Productividad Efectiva | PE = [(PS / 100)/(TC /3600) ] | T/H | ||||
Tabla 6.1. Ecuaciones para el cálculo de la Productividad Efectiva (Temple I)
En la actualidad se detectan considerables desviaciones de la Productividad Efectiva Real en relación a la Productividad Efectiva Estándar. Por tanto, se hace necesario evaluar las causas que generan la pérdida de Productividad Efectiva en esta línea de acabado.
Variables que afectan la Productividad Efectiva de la línea de Temple I.
A continuación se describe cómo afectan cada una de las variables el valor de la Productividad Efectiva en el tren de Temple I. Iniciando con los Tiempos Muertos, posteriormente, se analizan las velocidades de laminación y finalmente, las microdemoras que afectan el proceso
a. Tiempos Muertos.
La primera variable que afecta la Productividad Efectiva es la duración de los Tiempos Muertos. Puesto que, si los Tiempos Muertos reales son mayores a los estándares establecidos en tiempo efectivo es mayor y, por tanto, la Productividad Efectiva Real se vería disminuida en relación a la Productividad Efectiva Estándar.
a.1. Estándares actuales de los Tiempos Muertos.
Actualmente, la línea de Temple I cuenta con un estándar de Tiempos Muertos de 270 seg., estos Tiempos Muertos comprenden la preparación, enhebrado, aplicación de fuerzas inspección y despeje. En la tabla 6.2 se muestra de manera detallada la composición de los tiempos muertos del proceso de Temple I con el estándar respectivo.
Tabla N° 6.2 Estructura de Tiempos Muertos (Temple I).
Sin embargo, durante los últimos meses, se ha observado que los valores reales del proceso no se corresponden con los estándares establecidos; puesto que, existen algunos factores que afectan de forma directa el proceso de laminación desarrollado en la línea de Temple I originando que el tiempo de ciclo se prolongue más allá de lo previsto y, por consiguiente que la Productividad Efectiva de la línea se vea disminuida considerablemente.
a.2. Definición de los Elementos del Proceso Productivo.
El estudio de los Tiempos Muertos del proceso abarca los siguientes elementos:
Posicionado: este elemento abarca desde que se activa del carro transportador N° 1 que traslada la bobina desde la cadena de entrada hasta que cae sobre ella el rodillo presionador de banda.
Aplicación de fuerzas: Esta etapa se realiza con la finalidad aplicar fuerzas de presión y tensión al material para calibrar los husillos del prensabandas. Se inicia cuando la banda se detiene sobre la mesa guía hasta que empieza a moverse nuevamente.
Enhebrado e inspección inicial: este se inicia cuando cae el rodillo presionador de banda sobre la bobina hasta que la banda se detiene sobre la mesa guía N° 2.
Aceleración: Intervalo de tiempo que se inicia con el aumento de la velocidad de la línea y culmina cuando la velocidad permanece constante.
Proceso: contempla desde que la banda se mueve sobre la mesa guía N° 2 y finaliza cuando se detiene el mandril desenrollador ubicado en la entrada.
Desenhebrado: Comienza en el momento en que la línea se detiene y finaliza cuando la cizalla corta el remanente.
Despeje: este se inicia cuando se detiene el mandril desenrollador y finaliza cuando se activa el carro transportador de bobinas N° 1.
En la figura 6.3 se muestra la división de los elementos del proceso de Temple I utilizada para el cálculo de la Productividad Efectiva estándar.
Figura 6.2 División de elementos del proceso para el estudio de tiempos (Temple I).
b. Velocidades de laminación.
Las velocidades reales de laminación constituyen otra de las variables que afecta directamente la Productividad Efectiva; puesto que, si la velocidad real es menor a la estándar, el tiempo de proceso se prolonga y, en consecuencia el tiempo requerido para procesar cierta cantidad de material es mayor. Esto genera una disminución de la Productividad Efectiva en mayor o menor grado de acuerdo a la desviación de la velocidad real en relación al estándar.
b.1. Estándares Actuales
Actualmente, el estándar de velocidad de proceso establecida en la línea de Temple I se clasifica de acuerdo al destino del material: materiales venta directa (VD) y materiales semi-terminados (Bobinas comerciales). Ver tabla 6.3.
| Variables | Estándares Actuales | Unidad | ||||
| Velocidad de laminación (VL) | 1000 | m/min | ||||
| Velocidad de Enhebrado (VEN) | 60 | m/min | ||||
| Velocidad de Aceleración (VACEL) | VACEL = (VL+VEN)/2 | m/min | ||||
| Velocidad de Desaceleración (VDESAC) | VDESAC = (VL+VDESEN)/2 | m/min | ||||
| Velocidad de Desenhebrado (VDESEN) | VDESEN = 60 | m/min | ||||
Tabla 6.3. Estándares de velocidad (Temple I)
Esta clasificación se establece en virtud de que las bobinas venta directa en su mayoría, por especificaciones del cliente, requieren que se les agregue aceite durante el proceso y; por tanto, es necesario un tratamiento especial y una mayor atención durante el proceso, para evitar que sufran cualquier tipo de daño que pueda causar defectos. Por esta razón, deben ser procesadas a una menor velocidad en comparación con las bobinas de material semi-terminado.
b.2. Factores que generan el incumplimiento de las velocidades de laminación.
Durante el proceso se presentan situaciones que imposibilitan el logro de la velocidad programada de laminación. Para analizar estas situaciones se elaboró un Diagrama causa efecto (Ver figura 6.3) en el cual se evidencian las razones por la cuales la línea, en ocasiones, no alcanza la velocidad programada.
Figura 6.3 Diagrama Causa – Efecto para el incumplimiento
de la velocidad de laminación programada (Temple I).
A continuación se describen las causas generales que afectan las velocidades de laminación en le línea de Temple I:
Máquinas e Instalaciones:
Fallas en la línea (mecánicas – eléctricas):
Las frecuentes fallas que se presentan en la línea obligan al operador a laminar a baja velocidad. En la mayoría de los casos el equipo presenta vibraciones que se acentúan con el aumento de la velocidad lo cual ocasiona defectos en el material procesado. Por esta razón debe diminuirse la velocidad de la línea para evitar que el material presente defectos después de ser tratado.
Factor Humano:
En ocasiones, los operadores encargados de imprimir velocidad a la línea se encuentran recibiendo instrucciones o consultando con el resto de los operadores y, por consiguiente no aceleran el proceso en el momento oportuno, por lo cual la línea procesa durante algún tiempo a baja velocidad.
Métodos, técnicas y procedimientos:
Inspecciones no previstas:
En ocasiones, durante el proceso, es necesario realizar inspecciones adicionales para verificar daños en los cilindros de trabajo, presencia de impurezas en la superficie de la banda u otro tipo de defectos en el material que pueda comprometer la calidad del mismo, esto se lleva a cabo a fin de corregir o minimizar estos problemas para optimizar la calidad del material una vez procesado.
Criterio del operador:
Cuando se detecta que el material presenta este tipo de defectos, el operador procesa el material a una velocidad menor a la nominal para mejorar la calidad del material a la salida de la línea. Sin embargo, no existe actualmente un criterio estandarizado que establezca de manera objetiva la velocidad a la cual se debe procesar el material defectuoso, sino que, por el contrario, queda a completo juicio del operador, quien en base a su experiencia determinará la velocidad más adecuada para mejorar la calidad del material.
Cambio en las dimensiones del material:
Cuando se presenta una variación en las dimensiones del material (espesor y/o ancho), el operador procesa la primera bobina a baja velocidad para observar el comportamiento del material durante el proceso. Si el material procesado no presenta problemas, entonces la siguiente bobina será procesada a velocidad normal. Esta operación también está completamente bajo el criterio propio del operador, quien de acuerdo a sus conocimientos y experiencia determina la velocidad a la que laminará la primera bobina después del cambio de material.
Materiales o partes:
Marcas en los cilindros:
Cuando se sospecha que el cilindro posee marcas que puedan ocasionar defectos en el material. El operador aplica el líquido dieléctrico a la banda y disminuye la velocidad para verificar si las marcas del cilindro, que se suponen poco profundas, fueron eliminadas totalmente o si por el contrario, es necesario cambiar la pareja de cilindros de trabajo, puesto que las marcas que presentan poseen una mayor profundidad.
Impurezas en la superficie del material:
El material laminado debe cumplir con las especificaciones, esto incluye la limpieza del mismo. Cuando se presentan impurezas en el material, es necesario aplicar un líquido dieléctrico industrial que elimine las impurezas de la superficie. Para ello, es preciso disminuir la velocidad de la línea en medio del proceso, alargando el tiempo de ciclo del mismo.
Una vez finalizada la descripción del diagrama Causa efecto, se prosigue con la descripción de la distribución de velocidades. Para la línea de Temple I, al igual que el resto de las líneas de la empresa, se posee un rango de velocidades que permite identificar en el sistema de Interrupciones si la línea está procesando a una velocidad menor a la programada. A continuación se definen los intervalos de velocidades establecidos para el tren de Temple I:
b.3. Distribución de Velocidades (Bajos Ritmos).
La empresa cuenta en la actualidad con un sistema que permite determinar los periodos de tiempo en los cuales la línea ha estado trabajando en un rango de velocidad menor a la programada. Los rangos de velocidad de la línea de Temple I son los siguientes:
Rango de velocidades | Descripción |
0 | Detenido |
1 | 40-250 m/min |
2 | 250-450 m/min |
3 | 450-650 m/min |
4 | 650-850 m/min |
5 | 850-1100 m/min |
6 | 1100-1500 m/min |
7 | Cambio de Bobina |
Velocidad Nominal | 1000 m/min |
Tabla 6.4. Distribución de velocidades (Temple I)
En la tabla 6.4 se observa que la velocidad nominal se encuentra en el rango 5, en el rango 0 la línea está completamente detenida, el rango 7 corresponde a los cambios de bobina y del rango 1 al 4 se considera que la línea está trabajando en bajo ritmo.
c. Microdemoras.
La tercera variable que afecta la Productividad Efectiva es la duración de las microdemoras; puesto que, estas generan la extensión del tiempo de ciclo. Para el Temple I, las microdemoras constituyen retrasos en el proceso de una duración menor de 1.5 min. (90 seg.). El estándar de microdemoras existente en la actualidad corresponde al 15% de los Tiempos Muertos.
c.1. Descripción de las principales microdemoras.
Las principales microdemoras que se presentan durante el proceso de Temple I, se muestra en la figura 6.4 a través de un diagrama Causa-Efecto.
Figura 6.4 Diagrama Causa – Efecto de las microdemoras surgidas durante el proceso (Temple I).
A continuación se describen la microdemoras reflejadas en la figura 6.2:
Máquinas e Instalaciones.
Las frecuentes fallas que se presentan en la línea afectan el
desarrollo normal del ciclo, esto genera que el proceso se extienda y, por consiguiente,
la Productividad Efectiva de la línea se vea diminuida. Algunas de las
fallas más comunes son:
Fallas en la grúa extractora:
Cuando se detiene la grúa de extracción del remanente,
el proceso de despeje se retrasa considerablemente, puesto que se tiene que
emplear el carro transportador de bobinas N° 1 para extraer el remanente
del mandril enrollador(el cual presenta un desplazamiento más lento que
el de la grúa extractora) y luego esperar a que la grúa puente
del área está disponible para retirar el material sobrante y así,
habilitar el carro transportador de bobinas N° 1, que debe colocarse en
posición nuevamente para trasladar la siguiente bobina.
Mesa guía de entrada con operación manual:
El proceso de enhebrado se ve afectado por la operación manual
de la mesa guía que se levanta para colocar en posición la banda
en el inicio del proceso. Antiguamente este componente se desplazaba automáticamente
permitiendo que el operador se concentrara en el recorrido de la banda. Sin
embargo, en los actuales momentos, el operador de entrada debe manipular manualmente
la mesa guía lo cual ocasiona la detención de la banda durante
algunos segundos.
Fallas en el carro transportador de bobinas N° 1:
El tiempo de posicionado se ve afectado considerablemente cuando el carro
transportador de bobinas N° 1 no se desplaza con la velocidad normal; puesto
que se emplea un mayor tiempo en colocar la bobina en el mandril desenrollador.
Factor Humano
Operadores distraídos o fuera del sitio de trabajo:
Ocasionalmente, los operadores no están completamente concentrados
en sus actividades, generando retrasos de poca duración en comparación
con el proceso. En algunos casos, los operadores abandonan su lugar de trabajo
por razones de diversa índole: conversaciones entre operadores, consultas
con el supervisor, necesidades personales, etc., con lo cual se alarga el tiempo
de ciclo del proceso, puesto que, algunas de las etapas del proceso se realizan
manualmente, y por tanto se requiere la presencia de los operadores en la línea.
Descoordinación entre los operadores para el posicionado:
Asimismo, durante la introducción de la bobina en el mandril desenrollador se requiere una gran comunicación y coordinación entre los operadores de entrada y de preparación. En algunos casos esta comunicación presenta deficiencias, lo cual ocasiona que se prolongue el posicionado de la bobina y, por consiguiente, se alarguen los tiempos muertos del proceso.
Métodos, técnicas y procedimientos.
Inspecciones no previstas:
En ocasiones, durante el proceso de temple, es necesario realizar inspecciones no previstas. Que provocan un incremento en el tiempo de inspección preestablecido.
Materiales y Partes
Las situaciones que generan disminución de la Productividad Efectiva asociadas al material son las siguientes:
Defectos en el material:
Los defectos que presenta el material a laminar pueden tener distinta naturaleza y afectar en mayor o menor grado el desarrollo del proceso. Uno de los defectos que se presenta con mayor frecuencia es la presencia de impurezas (suciedad) en la banda.
Este desperfecto se puede corregir mediante la aplicación de un líquido dieléctrico industrial durante la etapa de inspección. Esta actividad ocasiona la extensión del proceso de laminación, debido a que el operador debe dejar su puesto de trabajo para proceder a realizar la limpieza de la banda. Además, la línea debe estar operando a baja velocidad para aplicar la solución.
Diámetro interno deformado:
Las deformaciones en el diámetro interno de la bobina generan retrasos durante el posicionado, puesto que impide que el operador introduzca la bobina en el mandril desenrollador de manera inmediata, sino que, por el contrario debe realizar varios intentos antes de lograrlo. Con esto dilata el tiempo previsto para este elemento.
Roturas de banda:
En algunos casos se presenta la ruptura de la banda que se está procesando,
lo cual genera retrasos en el procesos puesto que se deben realizar cortes del
extremo que se desprendió, realizar revisiones de los cilindros de trabajo
que pudieron haber sufrido algún daño durante la rotura de la
banda y enhebrar nuevamente el extremo de la banda que no fue procesado.
Diámetro interno deformado:
Ocasionalmente, ocurre que el diámetro interno de la bobina se
encuentra deformado, impidiendo que el posicionado de la misma se realice de
manera normal. Los operadores se ven obligados a efectuar distintas maniobras
a fin de lograr la introducción de la bobina en el mandril desenrollador.
Esta situación ocasiona retrasos en el proceso, provocando que el tiempo
de duración del mismo se prolongue más allá de lo estipulado.
Una vez finalizado el análisis de la situación actual del
tren de Temple I, se llevó a cabo un estudio similar para las líneas
de Temple II, Temple III y Tandem II, obteniéndose los resultados que
se muestran a continuación:
LÍNEA DE LAMINACIÓN TEMPLE II.
La línea de acabado Temple II, no está cumpliendo actualmente con los estándares de Productividad Efectiva, por esta razón se han realizado algunas modificaciones al proceso a fin de disminuir los Tiempos Muertos del proceso y de esta forma mejorar el rendimiento de la línea. Es por ello que se hace necesario evaluar si las acciones tomadas realmente contribuyen con el aumento de la Productividad Efectiva de esta línea.
Para iniciar el análisis de Productividad, se muestran las ecuaciones empleadas para determinar la Productividad Efectiva del tren de Temple II. (Ver tabla 6.4)
Cálculo de la Productividad Efectiva Estándar.
En la tabla 6.5 se muestran las fórmulas utilizadas para la determinación de la Productividad Efectiva Estándar la línea de Temple II.
| Variables | Estándares Actuales | Unidad | |||||
| Peso de Salida (PS) | Kg. | ||||||
| Densidad del Acero (() | 7.85 | T/m3 | |||||
| Tiempo de laminación (TL) | TL = LL /(VL ( 60) | Seg. | |||||
| Tiempo de Ciclo (TC) | TC = TL + TM | Seg. | |||||
| Velocidad de laminación (VL) | 1000 para el material semi-terminado 800 para el material venta directa | m/min | |||||
| Microdemoras (M) | M = 15 | % | |||||
| Tiempos Muertos (TM) | TM = 420 ( (1+ M/100) | Seg. | |||||
| Longitud de laminación (LL) | LL = LB – LM – LACEL – LDDESAC | m | |||||
| Longitud de bobina (LB) Ancho (A); espesor (E) | LB = [PS / (A ( E ( ()](1000 | m | |||||
| Longitud de Tiempos Muertos (LM) | LM = LDES + LEN1 + LINSP | m | |||||
| Longitud de Desenhebrado (LDES) | 25 | m | |||||
| Velocidad de Enhebrado (VEN2) | 50 | m/min | |||||
| Longitud de Enhebrado (LEN1) | 75 | m | |||||
| Tiempo de aceleración (TA) | 30 | Seg. | |||||
| Longitud de aceleración (LA) | LAC = AC ( [(VEN+VL)/60]/2 | m | |||||
| Desaceleración (DESAC) | 60 | Seg. | |||||
| Longitud de desaceleración (LDESAC) | LDESAC= (VL (DESAC/60) | m | |||||
| Productividad Efectiva | PE = [(PS / 100)/(TC /3600) ] | T/h | |||||
Tabla 6.5 Ecuaciones para el cálculo de la Productividad Efectiva (Temple II).
Variables que afectan la Productividad Efectiva de la línea de Temple II.
Seguidamente, se describe cómo afectan cada una de las variables el valor de la Productividad Efectiva en el tren de acabado Temple II.
a. Tiempos Muertos.
El análisis de esta variable de proceso se inicia con los estándares y la composición actual de los Tiempos Muertos.
a.1. Estándares actuales de los Tiempos Muertos.
En la actualidad, la línea de Temple II cuenta con un estándar de Tiempos Muertos de 420 seg. Estos comprenden el posicionado la preparación, enhebrado, inspección inicial, desenhebrado, preparación de punta de salida y despeje. En la tabla 6.6 se muestra de manera detallada la composición de los tiempos muertos del proceso de Temple II con el estándar respectivo.
| Descripción | Estándar Actual (seg.) | |
Posicionado | 90 | |
Enhebrado Brida entrada | 114 | |
Preparación | ||
Enhebrado brida salida | 36 | |
Inspección Inicial | 90 | |
Desenhebrado | 30 | |
Preparación punta salida | 60 | |
Despeje | ||
Total Tiempos Muertos | 420 | |
Tabla N° 6.6 Estructura de Tiempos Muertos (Temple II).
a.2. Definición de los Elementos del Proceso Productivo.
Los Tiempos Muertos del proceso abarcan los siguientes eventos:
Posicionado: el proceso de posicionado de la bobina consiste en colocarla en el mandril desenrollador para iniciar el proceso de laminación. Este elemento comprende el intervalo desde que la bobina que se encuentra en la cadena de entrada se mueve hacia el mandril desenrollador hasta que el rodillo presionador de banda se coloca sobre la bobina.
Primer enhebrado: Engloba el primer recorrido que realiza la banda dentro de la línea. Abarca desde que el rodillo presionador de banda hace contacto con la banda hasta que la cizalla de la entrada corta la punta de la bobina.
Preparación: Se estableció desde que la cizalla de la entrada corta la punta de la banda hasta que esta se pone nuevamente en movimiento.
Segundo enhebrado: En esta fase, la banda completa el recorrido hasta el mandril enrollador y se construye el núcleo de la bobina procesada. El intervalo de tiempo transcurrido desde que la banda empieza a moverse desde la mesa guía hacia el mandril enrollador hasta el momento en que la correa enhebradora se retira hacia su posición de partida.
Inspección Inicial: Se inicia con el desplazamiento de la correa enhebradora hacia su posición de partida y finaliza con el aumento de la velocidad de la línea.
Aceleración: Intervalo de tiempo que se inicia con el incremento de la velocidad de la línea y culmina cuando la velocidad se estabiliza.
Proceso: Esta etapa constituye el proceso de laminación en sí, donde la banda es laminada a la velocidad programada. Se inicia cuando la velocidad de la línea se estabiliza y finaliza cuando se disminuye la velocidad del equipo.
Desaceleración: La desaceleración se inicia cuando la línea disminuye la velocidad hasta que se estabiliza en la velocidad de desenhebrado (60 m/min.).
Desenhebrado: Comienza en el momento en que la línea se estabiliza en la velocidad de desenhebrado y finaliza cuando la banda se detiene.
Preparación de Salida: Este elemento comprende desde que se detiene la banda hasta que la cizalla corta el remanente.
Despeje: Se inicia con el corte del remanente y termina en el momento en que la próxima bobina que se encuentra en la cadena de entrada se mueve hacia el mandril desenrollador.
En la figura 6.5 se presenta la división de elementos del proceso para el estudio de tiempos.
Figura 6.5. División de elementos del proceso para el estudio de tiempos. (Temple II).
b. Velocidades de laminación.
b.1. Estándares Actuales.
En los actuales momentos, el tren de Temple II posee un estándar de velocidad de proceso establecido en 1200 mpm, el cual es válido para todos los grupos de material es procesados en la línea (material cromado y material estañado). En esta línea sólo se procesa material semi-terminado. En la tabla 6.7 se presentan los estándares de velocidad de la línea de Temple II.
| Variables | Estándares Actuales | Unidad | ||||
| Velocidad de laminación (VL) | 1200 | m/min | ||||
| Velocidad de Enhebrado (VEN) | 60 | m/min | ||||
| Velocidad de Aceleración (VACEL) | VACEL = (VL+VEN)/2 | m/min | ||||
| Velocidad de Desaceleración (VDESAC) | VDESAC = (VL+VDESEN)/2 | m/min | ||||
| Velocidad de Desenhebrado (VDESEN) | VDESEN = 60 | m/min | ||||
Tabla 6.7. Estándares de velocidad (Temple II)
b.2. Factores que generan el incumplimiento de las velocidades de laminación.
Sin embargo, durante el proceso pueden presentarse situaciones que imposibilitan el logro de la velocidad programada de laminación. Para analizar estas situaciones se elaboró un Diagrama causa efecto (Ver figura 6.6) en el cual se evidencian las razones por la cuales la línea, en ocasiones, no alcanza la velocidad programada.
Figura 6.6 Diagrama Causa – Efecto para el incumplimiento de la velocidad de laminación programada (Temple II).
A continuación se describen las causas generales que originan el incumplimiento de la velocidad programada de laminación:
Máquinas e Instalaciones:
Fallas en la línea (mecánicas – eléctricas):
Las frecuentes fallas que se presentan en la línea obligan al operador a laminar a baja velocidad. En la mayoría de los casos el equipo presenta vibraciones que se acentúan con el aumento de la velocidad lo cual ocasiona defectos en el material procesado. Por esta razón debe diminuirse la velocidad de la línea para evitar que el material presente defectos después de ser tratado.
Factor Humano:
Criterio del operador:
En ocasiones, los operadores encargados de imprimir velocidad a la línea se encuentran recibiendo instrucciones o consultando con el resto de los operadores y, por consiguiente no aceleran el proceso en el momento oportuno, por lo cual la línea procesa durante algún tiempo a baja velocidad.
Métodos, técnicas y procedimientos:
Inspecciones no previstas:
En ocasiones, durante el proceso, es necesario realizar inspecciones adicionales para verificar daños en los cilindros de trabajo, presencia de impurezas en la superficie de la banda u otro tipo de defectos en el material que pueda comprometer la calidad del mismo, esto se lleva a cabo a fin de corregir o minimizar estos problemas para optimizar la calidad del material una vez procesado.
Inexistencia de Criterio estandarizado para establecer la velocidad:
Cuando se detecta que el material presenta este tipo de defectos, el operador procesa el material a una velocidad menor a la nominal para mejorar la calidad del material a la salida de la línea. Sin embargo, no existe actualmente un criterio estandarizado que establezca de manera objetiva la velocidad a la cual se debe procesar el material defectuoso, si no que, por el contrario, queda a completo juicio del operador, quien en base a su experiencia determinará la velocidad más adecuada para mejorar la calidad del material.
Materiales o partes:
Bordes pegados:
Cuando el material presenta bordes pegados se procesa a baja velocidad, para evitar que la banda pueda romperse. Puesto que se hace más difícil desenrollar la banda cuando posee este tipo de defecto.
Vibraciones en el desenrollador:
Al presentar la bobina deformaciones en el diámetro interno, los mandriles desenrolladores aprisionan el material, lo cual origina vibraciones en el mandril. Por lo cual la línea debe trabaja a una velocidad menor para evitar que el material procesado presente ondulaciones en la salida.
Pliegues en la banda:
Este defecto del material obliga al operador a disminuir la velocidad de laminación para corregirlo, y así, proporcionar al material el acabado superficial esperado.
Enrollado flojo:
El enrollado inadecuado de la banda ocasiona también vibraciones en el desenrollador.
Material con ondulaciones:
Al igual que ocurre con los pliegues, el material con ondulaciones se procesa a baja velocidad para mejorar su calidad.
Una vez finalizada la descripción del diagrama Causa efecto, se prosigue con la descripción de la distribución de velocidades. En la línea de Temple II, se tiene un rango de velocidades que permite identificar en el sistema de Interrupciones si la línea está procesando a una velocidad menor a la programada. A continuación se definen los intervalos de velocidades establecidos para el tren de Temple II:
b.3. Distribución de Velocidades (Bajos Ritmos).
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