Análisis de requerimiento de puntas de varillas anódicas en C.V.G Venalum (Presentación PowerPoint)
INTRODUCCIÓN Dentro del proceso de producción de
CVG VENALUM, existen diversas áreas que desempeñan
un papel fundamental en el funcionamiento de la misma; dentro de
estas áreas se encuentra Planta Carbón, cuyo
objetivo es fabricar los ánodos que hacen posible el
proceso electrolítico. En área de molienda y
compactación de esta planta, se construyen los bloques de
ánodos verdes a partir de coque de petróleo,
alquitrán y remanentes de ánodos consumidos. Los
ánodos son colocados en hornos de cocción, con la
finalidad de mejorar su dureza y conductividad eléctrica.;
a su vez esta cuenta con tres áreas, dentro de la cual se
puede mencionar el Taller de Varillas y Refractarios de CVG
VENALUM; este departamento es el encargado de asegurar la
disponibilidad y acondicionamiento de las varillas
anódicas utilizadas en el proceso de envarillados de
ánodos del área de Carbón, así como
el acondicionamiento refractario de los hornos de cocción,
hornos de inducción, tapas, crisoles rociadores y crisoles
de fundición, a fin de mantener su continuidad operativa y
evitar interrupciones en el proceso productivo de envarillados de
Ánodos y Hornos de Cocción.
INTRODUCCIÓN Actualmente la disponibilidad de varillas a
incorporar por parte del Departamento de Varillas y Refractarios
ha disminuido considerablemente, debido entre otros factores a la
falta del suministro de puntas necesarios para la
reparación del yugo de la varilla, esto se debe
principalmente al súbito aumento de varillas
anódicas dañadas como, resultado de una serie de
anomalías e irregularidades por la que paso el proceso de
producción de la empresa. Para esto la empresa requiere de
un estudio, que le proporcione información relevante a la
organización en materia de consumos de puntas de yugo para
el manejo de inventarios, planes de compras entre otros y en
donde se busca dar la estimación del suministro de puntas,
necesario para la reparación de las varillas
anódicas en el taller de varillas y refractarios esto,
para lograr estabilizar el suministro de varillas disponible
hacia el Departamento de Envarillados de Ánodos y
así lograr la optimización del proceso productivo,
necesario para el plan de incorporación de celdas que
plantea CVG VENALUM.
LA EMPRESA La Industria Venezolana de Aluminio, C.A. (CVG
VENALUM), constituida el 29 de agosto de 1973, nació con
el objeto de producir aluminio primario en diversas formas con
fines de exportación. En la actualidad su
producción es comercializada la mayor parte al mercado
nacional y el resto es exportado, esto como políticas
económicas adoptadas por le gobierno actual para el
desarrollo de las pequeña y mediana industria del
país. Ubicación Geográfica CVG VENALUM esta
ubicada en la Av. Fuerzas Armadas, Zona Industrial Matanzas,
Ciudad Guayana – Estado Bolívar, Venezuela.
LA EMPRESA Espacio Físico CVG VENALUM posee un área
total de 1.455.634,78 m2 distribuida entre infraestructuras
industriales, edificios administrativos, áreas verdes,
carreteras y un gran terreno en el cual se tiene planeado
realizar la VI y VII línea de producción.
Divisiones de la Empresa Descripción de la Empresa La
industria del aluminio CVG VENALUM se encarga de la
producción del aluminio, utilizando como materia prima la
alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de
calcio, litio y magnesio). Este proceso de producir aluminio se
realiza en celdas electrolíticas. Dentro del proceso de
producción de la planta industrial, existen mecanismos de
alimentación que desempeñan un papel fundamental en
el funcionamiento de la misma, los cuales son: la Planta de
Carbón, Planta de Colada, Planta de Reducción e
instalaciones auxiliares.
LA EMPRESA Áreas de Producción CVG VENALUM consta
de tres (3) plantas básicas para la obtención de
sus distintos productos. Planta de Carbón En la Planta de
Carbón y sus instalaciones se fabrican los ánodos
que hacen posible el proceso electrolítico. En el
Área de Molienda y Compactación se construyen los
bloques de ánodos verdes a partir de coque de
petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos
consumidos. Los ánodos son colocados en hornos de
cocción, con la finalidad de mejorar su dureza y
conductividad eléctrica. Luego el ánodo es acoplado
a una barra conductora de electricidad en la Sala de Envarillado.
Planta de Carbón
LA EMPRESA Reducción En las celdas se lleva a cabo
el proceso de reducción electrolítica que hace
posible la transformación de la alúmina en
aluminio. El área de Reducción está
compuesta por Complejo I, II, y V Línea para un total de
900 celdas, 720 de tecnología Reynolds y 180 de
tecnología Hydro Aluminium. Asimismo, en V Línea
existen 5 celdas experimentales V-350, un proyecto desarrollado
por ingenieros venezolanos al servicio de la empresa. La
capacidad nominal de estas plantas es de 430.000 t/año. El
funcionamiento de las celdas electrolíticas, así
como la regulación y distribución del flujo de
corriente eléctrica, son supervisados por un sistema
computarizado que ejerce control sobre el voltaje, la rotura de
costra, la alimentación de alúmina y el estado
general de las celdas. Celdas Electrolíticas
LA EMPRESA
EL PROBLEMA Planteamiento del Problema El Departamento de
Varillas y Refractarios perteneciente a la Gerencia de
Carbón; tiene como función principal la
recuperación, reparación y acondicionamiento de las
Varillas Anódicas provenientes del proceso de
reducción en las celdas electrolíticas, así
como también el mantenimiento del refractario de los
hornos de inducción, crisoles, rociadores, hornos de
fundición y cocción, a fin de evitar interrupciones
en el ensamblaje de ánodos y cocción de
ánodos verdes. La varilla anódica junto con
el ánodo cocido, es utilizada en la celda para el proceso
de obtención del aluminio primario. Dichas varillas
están compuestas por una barra de aluminio y un yugo de
acero, unidos a través de una placa bimetálica
(aluminio-acero), los cuales deben cumplir ciertas
especificaciones de calidad tales como dimensiones, propiedades
del material, entre otra para poder ser utilizadas en el proceso
de envarillado y posteriormente en la celda.
EL PROBLEMA
Objetivos Objetivo general Estimar el requerimiento
de puntas de varillas anódicas en C.V.G. VENALUM.
Objetivos específicos Diagnosticar la
situación actual del Taller de Varillas y Refractarios de
CVG VENALUM. Estimar el requerimiento mensual de
Ánodos Envarillados en las áreas de Complejo I,
Complejo II, V-Línea y V-350. Estudiar ciclo de
incorporación y desincorporación de varillas
anódicas del proceso de producción de la empresa
Determinar los criterios de rechazo por la cual se
desincorporan las Varillas Anódicas y se envían al
Taller de Varillas y Refractarios para su reparación.
EL PROBLEMA
EL PROBLEMA Relacionar el plan de incorporación y
desincorporación de las celdas del proceso productivo de
la empresa con el consumo de varillas en la misma.
Justificación El presente Informe se justifica como
respuesta a una necesidad planteada por la empresa, a los fines
de proporcionar información relevante a la
organización en materia de consumos de puntas de yugo para
el manejo de inventarios, planes de compras de este insumo entre
otros que mantenga correlación con los programas de
incorporación de celdas contemplados en los planes de
producción planteados ejecutar en un horizonte de cuatro
(04) años. Limitaciones Este estudio estuvo
condicionado por el tiempo disponible del personal que labora en
el área para suministrar la información necesaria
para la elaboración del proyecto. La dispersión de
la información por las diferentes gerencias de la
planta.
DISEÑO METODOLÓGICO TIPO DE INVESTIGACIÓN
El tipo de investigación esta enmarcada dentro:
De Campo. Este tipo de investigación se apoya en
informaciones que provienen de entrevistas, cuestionarios,
encuestas y observaciones directas en el área el estudio.
Descriptiva. Comprende la descripción, registro,
análisis e interpretación de la naturaleza actual,
y la composición o procesos de los fenómenos. El
enfoque se hace sobre conclusiones dominantes o sobre como una
persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente. De
tipo aplicada. Este tipo de investigación busca la
aplicación o utilización de los conocimientos que
se adquieren. La investigación aplicada se encuentra
estrechamente vinculada con la investigación
básica, pues depende de los resultados y avances de esta
última; si nos percatamos toda investigación
aplicada requiere de un marco teórico.
Población y Muestra Para el estudio de la
estimación de requerimiento de puntas de varillas
anódicas la población esta conformada por el parque
de varillas procesadas el cual, es el equivalente al 23% del
total de varillas con el que cuenta CVG VENALUM, esto
según promedio de los últimos cuatro años.
La muestra esta integrada por todas aquellas varillas en
el cual los criterios de rechazo exigen la sustitución de
la(s) punta(s) dañada(s), y esta es el equivalente
según promedio mensuales de los últimos siete meses
del año 2012 al 43% con respecto a las varillas procesadas
mensualmente. Diseño Metodológico Procedimientos de
la Investigación El procedimiento que se siguió
para la realización de este estudio se presenta a
continuación: Búsqueda y recopilación
de la información teórica relativa a la
temática a emplear que sirva de apoyo para la
realización del estudio, tales como: consultas de
folletos, informes, bibliografías, entre otros.
Visitas e inspección a diferentes áreas, con el
objeto de familiarizarse con el proceso productivo.
Determinación de las condiciones actuales de área.
Revisión de las actividades a estudiar conjuntamente con
los supervisores. Entrevistas con el personal del Taller de
Varillas y Refractarios y jefe del Departamento con la finalidad
de recopilar información necesaria. Entrevista con el
personal de Control de Calidad y Procesos de la Gerencia de
Carbón y Reducción. Análisis e
interpretación de la información de datos
históricos obtenidos. Formulación de ecuaciones
para el cálculo del requerimiento mensual de ánodos
así como también el requerimiento mensual de las
puntas. Análisis de los resultados obtenidos del
cálculo de requerimiento mensual de ánodos
así como también el requerimiento mensual de las
puntas en comparación con la situación actual, con
el fin de recomendar mejoras en el proceso productivo.
Diseño Metodológico
Situación Actual Ciclo de las Varillas Anódicas en
la Empresa el principal objetivo de CVG VENALUM es producir
aluminio primario, para que esto pueda ser posible la empresa
cuenta con tres (3) áreas fundamentales las cuales son:
planta carbón, reducción y colada; a su vez es
importante mencionar que a pesar de que estas áreas son la
medula de la empresa, existen sub-áreas o unidades de
apoyo que prestan sus servicios a las mismas. Dentro de estas
unidades encontramos al Departamento de Varillas y
Refractarios.
Situación Actual El área contemplada para la
reparación de las varillas esta dividido en dos (2)
secciones: Patio de Selección y Acondicionamiento
de Varillas Anódicas: En esta sección son
seleccionadas las varillas que vienen con defecto de Envarillados
de Ánodos y apiladas según el tipo de defecto que
presente, para luego ser distribuidas a las diferentes estaciones
de reparación por el montacargas; previamente al
apilamiento, los operadores deben desprender los restos de colada
en la maquina rompe colada. Estación de soldadura de
puntas de yugo por Frictión Welder: En esta área se
realizan reparaciones de las varillas, barras, puntas y yugos a
través de soldadura manual o por arco eléctrico
(Soldadura MIG con aluminio y acero) o automática
(Frictión Welder); así como el ensamblaje de la
Varillas Anódicas.
Descripción de la Varilla Anódica La varilla
anódica conduce electricidad al ánodo en las
celdas: esta formada por el conjunto barra-bimetal-yugo, el cual
se obtiene mediante la unión de las partes por soldadura
MIG (metal inert gas). (Ver Figura 10) (Gp:) Punta del yugo
Figura 10: Varilla Anódica El último inventario
físico realizado en el mes de Junio del presente
año de varillas anódicas se ubico en 18.218
varillas, arrojando así un déficit de
aproximadamente el 18,75% en comparación al
estándar de varillas con el que debe contar la empresa,
que es de 22.421 varillas en disposición. El Grafico 1
muestra como ha venido disminuyendo la cantidad de varillas en
los tres últimos inventarios general que ha realizado la
empresa. Situación Actual
Últimos Inventarios hechos en planta sobre la
cantidad de varillas Situación Actual
Defectos en las Varillas Anódicas Resumen de los defectos
en las varillas, Clasificación y Grupo El presente estudio
esta enfocado en todas aquellas varillas en el cual por el
defecto que presentan las mismas requieran sustitución o
cambio de una o varias puntas de su yugo. Situación
Actual
Cantidad de varillas procesadas por defectos de
sustitución de puntas en los últimos años.
Situación Actual
Análisis y Resultados Con la finalidad de estimar el
requerimiento de puntas de yugo se define un modelo basado
principalmente en lo mencionado en los capítulos
anteriores: Plan de incorporación de celdas Indicador de
desincorporación de varillas defectuosas por parte del
departamento de envarillado. Puntas reparadas por tipo de defecto
(fundidas, desprendidas, etc.) De igual manera se contempla la
incorporación en este modelo de otros indicadores
útiles a los fines de realizar la estimación. Este
modelo integra bajo una formula matemática, los aspectos
antes mencionados con el apoyo estadístico
correspondiente. La diferencia principal de describir el
requerimiento de puntas de yugo es que este modelo se destaca por
ser predictivo en cambio que lo utilizado actualmente para
conocer cuantas puntas de yugo requieren se podría decir
que es mas correctivo o sea un esquema podría considerarse
planificado mientras que el otro seria mas reactivo ante la
situación que ya tiene delante.
Análisis y Resultados
Análisis y
Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados Estimar el Requerimiento Mensual de
Ánodos Envarillados en las Áreas de Complejo I,
Complejo II, Complejo III Para la estimación del
requerimiento diario de ánodos envarillados es importante
conocer el número de celdas en producción de cada
uno de los complejos que conforma la empresa, así como
también el número de ánodos requeridos (AR)
para cada una de las tecnologías existente en planta. Ver
Tabla 12). Tabla 12: Descripción de los Complejo I, II Y
III.
El requerimiento mensual de ánodos envarillados viene dado
por las siguientes expresiones: Análisis y
Resultados
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados A continuación
se muestran los resultados obtenidos del requerimiento mensual de
ánodos envarillados Cantidad Total de ánodos
envarillados requeridos. Año: 2012
Cantidad Total de ánodos envarillados requeridos.
Año: 2014 Cantidad Total de ánodos envarillados
requeridos. Año: 2013 Análisis y Resultados
Cantidad Total de ánodos envarillados requeridos.
Año: 2015 Análisis y Resultados Calculo del
Requerimiento de Puntas de Yugos para Varillas Anódicas
Análisis y Resultados
Análisis y Resultados
Conclusiones
Conclusiones Basado en el plan preliminar de mayo del 2012, de
incorporación y desincorporación de celdas de los
próximos tres años, el consumo de puntas
según la cantidad de ánodos requeridos mensualmente
son: (Ver Tabla 37). Tabla 37: Requerimiento Mensual de Puntas
para los Próximos Tres Años. El impacto de la
duración de ánodos en celdas (Promedio 21
días/mes) es fundamental para mantener bajo control la
cantidad de puntas de yugo que se ven afectadas y que requieran
de que sus puntas se reparen. De acá lo relevante de
cuidar este aspecto para que no se eleven los niveles de puntas a
reparar.
El departamento de varillas y refractarios no tiene la capacidad
para dar respuesta a las reparaciones de varillas con defectos en
la que las puntas a soldar sean mayores a 180 mm debido a que la
maquina de soldadura por Frictión actual posee
limitaciones realizar este tipo de soldadura. Es inevitable
solucionar con empresas foráneas esta situación.
Se pudo observar durante el estudio que la maquina
Frictión Welder tiende a fallar recurrentemente; esto ha
generado el acumulamiento de varillas anódicas a la espera
de que sus puntas sean soldadas. Conclusiones
Recomendaciones En base a los resultados y conclusiones obtenidas
con este informe se recomiendan las siguientes acciones:
Garantizar el suministro oportuno de puntas de yugo. Evaluar
escenarios para las adquisiciones de este producto tanto a nivel
nacional como internacional, inclusive considerando la
infraestructura actual (sierra de corte de barras
cilíndricas para la obtención de puntas). Mantener
y mejorar el seguimiento a las características y aspectos
que presentan las varillas anódicas para justificar su
paso al taller de varillas y refractarios. Profundizar e
incorporar términos o factores, en el modelo planteado en
este trabajo, que se consideran relevantes para la
estimación de puntas de yugo a reparar. Conformar equipo
multidisciplinario que elabore y estudie los niveles de
requerimiento de puntas de yugo a reparar estimados en los planes
de incorporación de celdas.
Realizar estudio de costos adicionales asociados a las puntas de
yugo de acuerdo a los niveles de requerimiento de puntas a
reparar, estimados en los planes de incorporación de
celdas. Realizar un estudio de factibilidad para la
adquisición de una nueva máquina para la soldadura
de puntas de varillas anódicas que tengan la capacidad de
poder soldar puntas mayores a 180mm. Hacer seguimiento al plan de
incorporación de celdas para poder realizar estimaciones
correspondientes y poder observar de manera oportuna las
cantidades de puntas potenciales a reparar que se estarían
generando por las variaciones que se registren. Recomendaciones