Factibilidad para la reducción del tiempo de carga y descarga de ánodos

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Ubicación geográfica CVG VENALUM está ubicada en la zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana Misión Visión Producir y comercializar aluminio de forma productiva, rentable y sustentable para generar bienestar y compromiso social en las comunidades, los trabajadores, los accionistas, los proveedores y los clientes para así contribuir a fomentar el desarrollo endógeno de la República Bolivariana de Venezuela Será la empresa líder en productividad y calidad en la producción sustentable de aluminio con trabajadores formados y capacitados en un ambiente de bienestar y compromiso social que promuevan la diversificación productiva y la soberanía tecnológica, fomentando el desarrollo endógeno y la economía popular de la República Bolivariana de Venezuela.


GENERALIDADES DE LA EMPRESA Organigrama Estructural


GENERALIDADES DE LA EMPRESA Proceso Productivo Planta de Carbón Planta de Reducción Planta de Colada


GENERALIDADES DE LA EMPRESA Productos Elaborados CVG VENALUM C.A produce aluminio de acuerdo a las especificaciones de los clientes nacionales e internacionales. La demanda de los productos es conocida, se produce en forma continua y se distribuye los pedidos por lote Lingotes de 22 Kg Lingotes de 680 Kg Lingotes de 10 Kg Cilindros de Extrusión Pailas de 680Kg


EL PROBLEMA Sala de Envarillado Línea I (60 ánodos/hora) Esta conformada por Línea II (80 ánodos/hora) Línea II esta constituida por varios sistemas tales como: sistema de carga y descarga de ánodos, sistema rompe cabos, sistema rompe colada, sistema de limpieza y selección de varillas, sistema de grafitadora, sistema de precalentamiento de yugo sistema de precalentamiento de orificios de ánodos, dos (02) mesas de colada con un sistema semiautomático de basculamiento accionados por cilindros hidráulicos y sistema de rociado: mientras que Línea I cuenta con los mismos sistemas de la línea II; excepto por el sistema rompe colada, ya que en esta línea no se cuenta con esta máquina, por lo cual se realiza de forma manual mediante golpes con una mandarria por parte del operador, además es importante señalar que dicha línea cuenta con una sola mesa de colada con un dispositivo basculante manual no automatizado


EL PROBLEMA Se programa una intervención de mantenimiento por 8 horas para el montaje de un cambiador de vías que permitiera acortar significativamente el recorrido de los CPV en la línea I El programa fue efectuado y puesto en marcha De no atenderse la situación antes planteada podría ocasionar demoras en el proceso de ánodos envarillados de la línea I, reduciendo así la capacidad instalada de la misma, incumpliendo con los requerimientos de producción de la planta


EL PROBLEMA La problemática planteado puede tener origen en las siguientes causas Recorrido innecesario de las varillas en el transportador aéreo. Así mismo, esta situación ocasionaría las siguientes consecuencias:   Poca producción en la línea I Deficiencia en la rapidez del trasportador aéreo Rieles y omegas en condiciones no óptimas para soportar el desplazamiento de los ánodos envarillados en el proceso. Deterioros en las instalaciones Pérdida de tiempo en el proceso


Estudiar la factibilidad para la reducción del tiempo de carga y descarga de ánodos envarillados de la línea 1 en CVG VENALUM Analizar la situación actual del recorrido de los trasportadores aéreos y los sistemas de producción de la línea I. Determinar los costos asociados a la intervención de mantenimiento, para la ejecución del recorte de la cadena aérea 2.. Documentar las actividades que se realizan en cuanto al mantenimiento de las instalaciones en línea I. Determinar el TE (Tiempo Estándar) del recorrido de las varillas en el transportador aéreo de la cadena 2. Comparar los TE del recorrido de las varilla en transportador aéreo en el sistema original y el modificado actualmente. Determinar la efectividad del proceso de reducción del tiempo de carga y descarga de ánodos envarillados a través de un diagrama causa y efecto.. Objetivo General Objetivos Específicos EL PROBLEMA


El estudio de la factibilidad para la reducción del tiempo de carga y descarga de ánodos envarillados en la línea I es de suma importante , por dos motivos Justificación Delimitación EL PROBLEMA Permite cumplir con los requerimientos de producción del área a pesar de que la misma ya no es considerada como activo de la empresa Agiliza el desplazamiento y recorrido de las varillas en los transportadores aéreos con el objetivo de obtener una mayor producción en el menor tiempo posible. El trabajo investigativo se llevó a cabo en la Industria Venezolana del Aluminio (CVG VENALUM), específicamente en la Sala de Envarillado de Ánodos de la línea I adscrita a la Superintendencia de Envarillado de la Gerencia de Carbón durante un periodo de 16 semanas, iniciando el 18 de Junio del 2011 y culminando el 04 de Noviembre del 2011, con el fin de estudiar la factibilidad de la reducción del tiempo de carga y descarga de ánodos envarillados de la línea I.


MARCO METODOLÓGICO No experimental Tipo de Investigación De campo Descriptiva Estudia los hechos tal y como se presentan en su contexto natural, sin alterar o influenciar ninguna de las variables El investigador se encontró en contacto directo con la problemática en estudio para detectar e indagar sobre todos los sucesos o dificultades que se presentan en el la línea I de ánodos envarillados Evaluativa Se aplicará la metodología de un estudio de factibilidad en CVG VENALUM a fin de establecer las mejores condiciones en el del proceso productivo de la empresa La información utilizada se obtendrá directamente de la realidad, es decir, del sitio donde se originaron los hechos


MARCO METODOLÓGICO Tipo de Investigación El estudio se realiza en un período de tiempo determinado, no mayor de 4 meses Transaccional Población y Muestra 17 Equipos de Línea I Población Muestra Sistema de Transportación Aéreo de Ánodos Cocidos


MARCO METODOLÓGICO Técnicas de recolección de datos Revisión Bibliográfica; Se analizaron todas las fuentes de información posible como: guías, manuales, publicaciones en Intranet, relacionados a el proceso de ánodos envarillados de la línea I. Observación directa; Esta permite percibir en forma directa el Proceso de línea I en cada una de sus etapas, con el fin de recopilar información necesaria del propio lugar donde ocurre el proceso y de esta misma forma establecer un diagnostico de la situación actual Visita al área de trabajo; Se realizaran en Sala de Envarillado específicamente en la línea I Entrevistas informales; Se realizaron entrevistas no estructuradas al personal que labora en la Sala de Envarillado, con el fin de conocer por parte de los trabajadores el motivo del recorte del transportador aéreo de línea I.


MARCO METODOLÓGICO Procedimiento de la Investigación Charlas de inducción, donde se conoció el proceso productivo, los riesgos laborales existentes, las normas de seguridad y la política de calidad que tiene la empresa Consultas en el Centro de Información Tecnológica, manuales de inducción, informes, bibliografía, Trabajos de Internet relacionados con el tema e Intranet, con el fin de obtener información teórica necesaria para la realización del estudio. Visita al área, con el objetivo de familiarizarse con el proceso que se lleva a cabo en la misma, lo que permitió estar en contacto directo con el personal de trabajo, obteniéndose una mejor visualización de la situación actual, y de esta manera tener una perspectiva del problema que existe en la línea I. Entrevistas con el personal que labora en la Sala de Evarillado de CVG VENALUM para conocer con exactitud cada una de las actividades que realiza y adquirir información acerca del proceso llevado a cabo en el área. Definición de los sistemas de cada etapa del proceso.


MARCO METODOLÓGICO Procedimiento de la Investigación Establecimiento de las variables a estudiar y la justificación de la selección de las mismas. Medición de las variables a través de un estudio de tiempo y recolección de datos de los presentes meses. Cálculo del tiempo estándar del recorrido de las varillas en el transportador aéreo original Comparación de los resultados con la situación actual, a fin de concluir y recomendar mejoras en el lugar del estudio, que permitan solucionar la problemática. Elaboración del diagrama causa-efecto para determinar la factibilidad para reducción del tiempo de carga y descarga de los ánodos envarillados.  


SITUACIÓN ACTUAL Departamento de Envarillado de Ánodos Producir ánodos envarillados en función del programa de producción establecido y en condiciones de calidad, cantidad y oportunidad requerido para el proceso electrolítico de celdas Misión Estructura organizativa


SITUACIÓN ACTUAL Descripción del Proceso productivo El Departamento Envarillado de Ánodos lleva a cabo la unión de la varilla y el ánodo de carbón que es utilizado en las celdas para la reducción electrolítica del aluminio Por un lado con la llegada de los ánodos cocidos proveniente de los hornos de cocción a través del Sistema B y del sistema PC 47 (Cintas transportadoras) hasta la mesa de colada, que es donde se une la varilla (trasladada por el sistema aéreo) con el ánodo Sistema PC-47 Mesa de colada


SITUACIÓN ACTUAL Descripción del Proceso productivo En la mesa de colada se une la varilla (trasladada por el sistema aéreo) con el ánodo, por medio de la fundición gris que se prepara en los hornos de inducción y que es depositada en un crisol, luego pasan a las rociadoras a través del transportador aéreo donde son rociados con un recubrimiento parcial de aluminio para posteriormente ser descargado en un tren de 3 vagones remolcados por un tractor (cada vagón está en capacidad de transportar 2 ánodos) y llevados a celdas donde serán utilizados para la obtención del aluminio Ánodo Envarillado rociado Tren o tractor Unión de ánodo con la varilla


SITUACIÓN ACTUAL Descripción del Proceso productivo Por otra parte de las salas de celdas llegan los cabos de ánodos (ánodos consumidos) que anteriormente fueron llevados a las estaciones de baño para remover el baño electrolítico depositado durante el proceso de reducción, el cabo es removido de las varillas, las cuales son limpiadas por chorros de perdigones y baño de grafito. Tales cabos al llegar a la estación de carga y descarga en los vagones son trasladados por el sistema aéreo a las estaciones de trabajo correspondientes Varilla sin cabo


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo El transportador de cadena comprende el conjunto de las vigas “U” (riel por el cual ruedan los “trolleys”), la viga “I” sobre la cual cuelga la estructura de la cadena y el soporte “U” que sostiene todo el conjunto. Finalidad Trasladar los ánodos, cabos, y varillas por cada una de las estaciones que conforman el proceso de envarillado para la obtención del producto final que será enviado a las celdas de reducción La cadena aérea que es la pieza clave de la movilización de las varillas por las distintas estaciones consta de tres componentes principales que son: los eslabones laterales, eslabones centrales, pasadores y conectores


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo Las cadenas aéreas sujetas al riel principal por medio de troles, remolcan a los llamados carros porta-varillas (CPV) que están compuestos por los carros de carga delanteros y traseros cada uno. Todo este conjunto es movido por un sistema que contiene un motor eléctrico denominado Unidad Motriz CATERPILLAR, el cual posee a su vez una cadena conocida como cadena CATERPILLAR que hace contacto con la cadena aérea para la movilización del resto de los componentes móviles antes citados Carro Porta-varilla (CPV) Carro Porta-varilla en el Sistema


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo Las cadenas aéreas sujetas al riel principal por medio de troles, remolcan a los llamados carros porta-varillas (CPV) que están compuestos por los carros de carga delanteros y traseros cada uno. Todo este conjunto es movido por un sistema que contiene un motor eléctrico denominado Unidad Motriz CATERPILLAR, el cual posee a su vez una cadena conocida como cadena CATERPILLAR que hace contacto con la cadena aérea para la movilización del resto de los componentes móviles antes citados


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo El 13 de Julio del 2011 se programa una intervención de mantenimiento por 8 hors para el montaje de un cambiador de vías que permitiera acortar significativamente el recorrido de los CPV en la línea I, el programa fue efectuado y puesto en marcha el 26 de Julio del 2011. Las actividades ejecutadas en el recorte de la cadena aérea 2 de la línea I que se presenta en la tabla, reflejan un sobre-tiempo en el desarrollo de las actividades, cuyo tiempo total es de 24 hrs con 50 min Actividades Ejecutadas en el Recorte de la Cadena


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo Plano de Cadena Aérea 2


SITUACIÓN ACTUAL Sistema del Transportador Aéreo Corte en la Viga I y U en la Parada Nro. 30 Fragmento del Plano de la Cadena Aérea 2 Corte de Viga I y U de la Parada Nro. 34


ANÁLISIS Y RESULTADOS Costos Asociados al Proyecto Una orden para Ambas Paradas (Parada Nro.30 y Parada Nro. 34 Los costos son relativamente bajos debido a que al momento de efectuar el recorte en la cadena aérea 2 se aprovecho al máximo los recursos y materiales del entorno El costo de MO es de 37.214 Bs. F, valor que se debe a la parada por intervención de mantenimiento de 8 hrs y pagos de sobre tiempo efectuados en la ejecución del proyecto, cuyo costo total del mismo es de 293.058 Bs. F


ANÁLISIS Y RESULTADOS Costos Asociados al Proyecto Es importante señalar que dicha orden sólo considera trabajadores fijos de CVG VENALUM; es decir, no se anexan los costos generados por los trabajadores de las cooperativas ni personal de las contratas, así estos hayan participado en la ejecución del proyecto Costos de Mantenimiento de la Cadena Aérea 2 Al presentar fallas en sus equipos recurren a la corrección de los mismos, lo que acarrea una serie de costos por mantenimiento correctivo, preventivo, rutinario y programado, cuyo objetivo es evitar inconvenientes operativos y prevenir lesiones y accidentes en el operario Datos de la ODT cuyo cierre fue el 14 de Octubre 2011


ANÁLISIS Y RESULTADOS Costos de Mantenimiento de la Cadena Aérea 2 Ahorro en un 136,573.06 bs. F Se efectúa cada cuatro años Ahorro en un 319,813.32 Bs. F Costo permanece constante


ANÁLISIS Y RESULTADOS Tiempo total del recorrido de la Cadena Aérea “ Para la determinación de tiempo total del recorrido de la cadena aérea 2 con el recorte efectuado, se utilizó un cronometro CASIO HS-3, aplicando el método de cronometraje con observación vuelta a cero. El tiempo se empezó a tomar al momento en que la cadena empezó a andar asignando un punto de referencia para la estimación del mismo y se detuvo el cronometro al terminar el recorrido para así, posteriormente registrar el tiempo obtenido C= 95%= 0.95 Pues la actividad a estudiar se conoce con exactitud confiable Aplicación del Tamaño Estadístico N 1. Determinación del coeficiente de confianza C


ANÁLISIS Y RESULTADOS Usando la calculadora se obtiene Aplicación del Tamaño Estadístico N 2. Cálculo de la Desviación Estándar 3. Cálculo del Intervalo de Confianza Para determinar este intervalo se deben calcular previamente tc


ANÁLISIS Y RESULTADOS Se acepta n= 4: Es decir, el tamaño de la muestra es satisfactorio para poder determinar el tiempo estándar de la actividad Aplicación del Tamaño Estadístico N 4. Cálculo de Intervalo Muestral De la tabla de la distribución t Student Tc ( )= tc (0.05, 3)= 2.353 5. Comparación


ANÁLISIS Y RESULTADOS Los elementos controlados por máquinas se califican con 1 Aplicación del Tamaño Estadístico N 6. Cálculo TPS 7. Determinar Cv 8. Cálculo del TN


ANÁLISIS Y RESULTADOS Aplicación del Tamaño Estadístico N 9. Asignación de Tolerancias Considerando un 10% en demoras inevitables se tiene: El tiempo total del recorrido de la cadena aérea 2 de la línea I en el sistema original, es de 36 min, valor estandarizado por la Sala de Envarillado, mientras que el tiempo estándar obtenido mediante el método estadístico de la determinación de la muestra es de 31.0365 min, lo que refleja una reducción del tiempo en un 4.9635 min. Tiempo que a pasar de no ser tan significativo, permitió agilizar el desplazamiento de las varillas en el sistema


ANÁLISIS Y RESULTADOS Análisis de los Ciclo de Tiempos Obtenidos Al momento de la toma de los tiempos se percato que dicha cadena tiene cierta fricción, lo que opone el movimiento entre ambas superficies, siendo este motivo perjudicial para el proceso productivo de la línea I, debido a que ésta al tratarse de un proceso continuo en serie, al llagarse a detectar problemas en un equipo o estación implicaría la parada de la misma, incumpliendo con los requerimientos de producción de la Sala de Envarilla


ANÁLISIS Y RESULTADOS Comparación de los Tiempos de Recorrido de la Cadena Aérea 2 Reducción de 4.9635 min


ANÁLISIS Y RESULTADOS Identificación de las Causas Reices


CONCLUSIONES El costo total estimado del proyecto es de 293.058 Bs. F, valor obtenido por el programa SAP de la empresa, sin considerar el costo de los trabajadores de las cooperativas ni el personal de las contratistas que también participaron en la ejecución del recorte a la parada Nro. 30 y parada Nro. 34 Los costos de mantenimiento se redujeron significativamente debido al recorte efectuado en la cadena aérea 2 de la línea I; Para el costo de mantenimiento correctivo del año 2010 es de 261,086.56 Bs. F mientras que para el año 2011 es de 123,513.50 Bs. F, por otro lado el costo de mantenimiento programado del año 2010 fue de 523,949.81 Bs. F y para el año 2011 es de 204,136.49 Bs. F De acuerdo a las mediciones de tiempo, tomados en el área de trabajo se obtuvo que el T.E. (Tiempo Estándar) del recorrido de la varilla en el transportador aéreo es de 31.0365 min, reduciendo dicho tiempo en un 4.9635 min donde originalmente se tardaba 36 min en recorrer el sistema


CONCLUSIONES A pesar de la significativa reducción del tiempo en el recorrido de las varillas del transportador aéreo en lo cual se gana tiempo en el proceso productivo, el aumento de la producción de la línea I dependerá de la incorporación de un adicional de por lo menos 60 carritos porta-varillas (CPV) en el sistema


RECOMENDACIONES La empresa CVG VENALUM debe garantizar la ejecución de inversiones de mejora operativa en la línea I de la Sala de Envarillado, no solo con el objetivo de mejorar sus instalaciones sino de aumentar el número de carros porta-varillas para así, incrementar su producción y seguir cumplimento con los requerimientos de la misma Supervisar que el operario en cada estación de la linea I utilice los equipos de seguridad correspondientes para así, evitar accidentes y lesiones en el área Realizar constantemente inspecciones de calidad en las operaciones de cada estación para evitar desprendimiento de varillas y ánodos en el sistema Realizar un estudio de tiempo más a fondo para establecer el tiempo promedio que tarda los transportadores aéreos tanto de línea I como la línea II de la Sala de Envarillado de manera que pueda quedar como valor referencial en la empresa para estudios posteriores