Evaluación de los tiempos de cambios de ánodos contiguos en la celda 950 en V línea de C.V.G Venalum, C.A. (página 2)
Información que permita identificar el proceso, el método, la instalación o la maquina.
Información que permita identificar al operario.
Información que permita describir la duración del estudio.
Objetivos del estudio de tiempos:
El estudio de tiempo permite al analista:
Minimizar el tiempo requerido para la ejecución del trabajo.
Efectuar la producción sin perder de vista la disponibilidad de energéticos o de la energía.
Proporcionar un producto que es cada vez más confiable y de alta calidad.
3.3.6 Requerimiento del Estudio de Tiempos
Antes de emprender el estudio hay que considerar básicamente lo siguiente:
Para obtener un estándar es necesario que el operario domine a la perfección la técnica de la labor que se va a estudiar.
El analista debe estar capacitado y debe contar con todas las herramientas necesarias para realizar la evaluación.
La actitud del trabajador y del analista debe ser tranquila y el segundo no debe ejercer presión sobre el primero.
3.3.7 Selección de los Elementos
Para los propósitos del estudio de tiempos, el trabajo desempeñado por el operario se divide en elementos. Un elemento es una parte constitutiva y propia de una actividad o tarea específica. Puede consistir en uno o varios movimientos fundamentales y/o de actividades de máquinas o del proceso, seleccionadas porque convienen a la observación y a la medición.
3.3.7.1 Reglas para Seleccionar Elementos
Los elementos deberán ser de fácil identificación, con inicio y termino claramente definido. Los elementos deben ser los más breves posible. Se ha de separar los elementos manuales de los de máquina, durante los manuales es el operario el que puede reducir el tiempo de ejecución según el interés y la habilidad que tenga, puesto que dependen de las velocidades, avances, etc. Que se hayan señalado.
3.3.7.2 Clases de Elementos
Elementos Regulares y Repetitivos: son los que aparecen una vez en cada ciclo de trabajo.
Elementos Casuales o Irregulares: son los que no aparecen en cada ciclo de trabajo, sino a intervalos tanto regulares como irregulares.
Elementos Extraños: son los elementos ajenos al ciclo de trabajo y en general indeseables, que se consideran para tratar de eliminarlos.
Elementos Manuales: son los que realiza el operador.
Elementos de Maquina: son los que realiza la máquina.
Elementos Constantes: son aquellos cuyo tiempo de ejecución es siempre igual.
Elementos Variables: son los elementos cuyo tiempo depende de una o varias variables como dimensiones, pero, entre otras.
3.4 Herramientas del Estudio de Tiempos
El equipo de cronometraje utilizado para hacer un estudio de tiempos varia ampliamente. Es necesario que el estudio sea exacto, comprensible y verificable. Las herramientas utilizadas en el estudio de tiempos pueden ayudar al analista en el logro de esos requisitos.
Algunas de las herramientas necesarias para el analista en la realización de un buen estudio de tiempos, incluyen:
Reloj para el estudio de tiempos, con pantalla digital (electrónico) o cronómetro manual (mecánico).
Tablero de apoyo para sujetar los formatos utilizados en el estudio de tiempo.
Formato para el estudio de tiempos, que permiten apuntar las observaciones obtenidas que deben incluirse en el estudio.
Lápiz.
Calculadora o computadora para hacer los cálculos aritméticos requeridos en el estudio de tiempos.
3.4.1 Cronómetros
El reloj es la herramienta más importante en el estudio de tiempos. El reloj de pulso ordinario puede ser el adecuado para los tiempos totales y/o ciclos largos; sin embargo el cronometro electrónico proporciona una exactitud y facilidad de lectura razonables. Hay dos técnicas de cronometraje disponible y utilizable para el estudio de tiempos:
3.4.1.1 Modo de Vuelta a Cero:
El reloj muestra el tiempo de cada elemento y automáticamente vuelve a cero para el inicio de cada elemento.
En el cronometraje de vuelta cero, el reloj se inicia al comienzo del primer elemento del primer ciclo. Al final de cada elemento el reloj, el reloj muestra el tiempo para cada elemento y se regresa a cero. Este procedimiento se sigue para cada elemento a través del estudio. Es un buen hábito, en estudios de vuelta a cero, registrar la hora de inicio y finalización de estudio.
Entre las desventajas tenemos:
Se pierde algún tiempo entre la reacción mental y el movimiento de los dedos al pulsar el botón que vuelve a cero las manecillas.
No son registrados los elementos extraños que influyen en el ciclo de trabajo y por consiguiente no se hace mas nada por eliminarlos.
Es difícil tener en cuenta el tiempo total empleado en relación con el tiempo concedido.
3.4.1.2 Modo Acumulativo (modo continuo):
El reloj muestra el tiempo total transcurrido desde el inicio del primer elemento.
El reloj acumula el tiempo. Cada lectura muestra el tiempo total transcurrido desde el inicio del primer evento. El cronometro se pone en marcha desde el inicio del primer elemento y no se detiene hasta que el estudio se completa. Se lee el tiempo al final de cada elemento, sin devolverlo, y el valor de tiempo se registra en la hoja de estudio, por lo cual, en esta hoja quedan solo lecturas del cronometro sucesivamente mayores.
Después que se han completado las observaciones, los tiempos de los elementos individuales se calculan por medio de una serie de restas (para dividir el tiempo por ciclos en los tiempos de los elementos individuales). El tiempo total de los elementos y de otras actividades anotadas en el estudio se debe agregar al tiempo total transcurrido desde el inicio hasta el final del estudio. En la práctica, éste tiende a ser algo menor debido a las lecturas incorrectas y elementos perdidos. Si hay una diferencia significativa, el estudio de tiempos no resulta confiable.
Una de las desventajas se encuentra:
El gran número de restas que hay que hacer para determinar los tiempos de cada elemento, lo que prolonga muchísimo las últimas etapas del estudio.
3.4.2 Tablero de Apoyo para Estudio de Tiempos
Es aquel cuya función radica en fijar la forma impresa especial para el estudio de tiempos y el cronómetro. Este tablero 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.
3.4.3 Formatos para el Estudio de Tiempos
Cada empresa puede diseñar el formato de estudio de tiempos que más se adecue a sus necesidades. Sin embargo, los requerimientos respecto a la información que debe contener son comunes para cualquier tipo de formato que se diseñe. El formato debe proveer espacio para la información descriptiva que deba registrarse a la hora de hacer el estudio si se espera que tenga valor en el futuro. Esta información cae dentro de dos categorías:
La primera categoría proporciona información preliminar básica, tal como: producto, nombre del operador estudiado, ruta del proceso, maquinaria utilizada, herramientas utilizadas, fecha y nombre del observador.
La segunda categoría describe el estudio, identifica los elementos estudiados, pone en listas las lecturas del cronómetro, proporciona la valoración del desempeño y cálculo de los estándares, etc. Idealmente, la descripción narrativa de todo lo que hace el trabajador para realizar correctamente la actividad.
3.4.4 Calculadora
Por medio de la cual pueden efectuarse correcta y rápidamente operaciones de cálculo de estudio de tiempos como multiplicación, división y proporciones, en una pequeña fracción del tiempo que llevaría hacerlo según los procedimientos aritméticos manuales.
3.5 Tiempo Estándar
Los resultados principales de algunos tipos de actividad de medición del trabajo es un estándar de producción, llamado también un estándar de tiempo o simplemente un estándar. Un estándar se puede definir como una cantidad de tiempo que se requiere para ejecutar una tarea o actividad cuando un operador capacitado trabaja a un paso normal con un método preestablecido. Se determina sumando el tiempo asignado a todos los elementos comprendidos en estándares de tiempo.
3.5.1 Característica de un Estándar de Tiempo
Un estándar es normativo. Esto define la cantidad de tiempo que debe requerirse para trabajar bajo ciertas condiciones.
Un estándar también requiere que se preestablezca un método para el trabajo actividad. Generalmente el "mejor" método se desarrolla para eliminar movimientos desperdiciados y para dar forma continua al trabajo cuando sea posible. El método prescrito generalmente se pone por escrito.
Por último un estándar requiere que un operador capacitado realice el trabajo a un paso normal. Un operador que es apropiado para el tipo de trabajo en cuestión debe seleccionarse y este operador se debe de capacitar cuidadosamente para seguir el método.
Un "paso normal" significa que el operador no está trabajando ni demasiado rápido ni demasiado lento sino a un paso que puede ser sostenido por la mayoría de los trabajadores durante un día.
Un estándar se puede expresar en dos formas: ya sea por el tiempo requerido por unidad de producción o el reciproco: producción por unidad de tiempo.
3.5.2 Ventajas de la Aplicación de Estándares de Tiempos
Reducción de los costos; al descartar el trabajo improductivo y los tiempos ociosos, la razón de rapidez de producción es mayor, esto es, se produce un mayor número de unidades en el mismo tiempo.
Mejora de las condiciones obreras; los tiempos estándar permiten establecer sistemas de pagos de salarios con incentivos, en los cuales los obreros, al producir un número de unidades superiores a la cantidad obtenida a la velocidad normal, perciben una remuneración extra.
3.6 Tiempo Real
El tiempo real se define como el tiempo medio del elemento empleado realmente por el operario durante un estudio de tiempos.
3.7 Tiempo Normal
La definición de tiempo normal se describe como el tiempo requerido por el operario normal o estándar para realizar la operación cuando trabaja con velocidad estándar, si ninguna demora por razones personales o circunstancias inevitables.
3.8 Velocidad de Trabajo Efectiva del Operario
Se debe disponer de algún medio para evaluar el ritmo de trabajo del operario en estudio y situarlo con relación al ritmo normal. De esta manera se tiene que valorar el ritmo de trabajo; es justipreciarlo no por correlación con la idea que se tiene que es el ritmo tipo. La valoración tiene como fin determinar, a partir del tiempo que invierte realmente el operario observado, cuál es el tiempo que el trabajador calificado medio puede mantener, por consiguiente lo que debe determinar el analista es la velocidad con que el operario ejecuta el trabajo en relación con su propia idea de velocidad normal. La calificación se realiza durante la observación de los tiempos elementales, el analista debe evaluar la velocidad, la destreza, la carencia de falsos movimientos, el ritmo, etc. La coordinación y efectividad deben ajustarse a los resultados o a la actuación normal.
La calificación son los procedimientos que se utilizan para ajustar los valores de tiempos observados en forma tal que corresponda con los tiempos requeridos para que el operador normal, ejecute una tarea.
3.9 Métodos para la Determinación de la Calificación de Velocidad
3.9.1 Westinghouse (más utilizado):
Consiste en evaluar de manera visual y objetiva como es la actitud y aptitud del operador en la realización de sus actividades mediante cuatro factores, descritos a continuación determinando así la categoría, la clase y la puntuación respectiva, el valor total corresponderá a la suma algebraica de dichos factores.
Habilidad: pericia en seguir un método, se determina por su experiencia y sus aptitudes inherentes como coordinación natural y ritmo de trabajo, aumenta con el tiempo. A continuación se muestra el sistema de clasificación de habilidades de Westinghouse. (ver tabla 4.1).
Tabla 4.1 Destreza o Habilidad
Fuente: Niebel, Benjamín W. Ingeniería Industrial: métodos, tiempos y movimientos, 3ra ed. (México Alfaomega, 1990) p.385
Esfuerzo: demostración de la voluntad para trabajar con eficiencia, rapidez con la que se aplica la habilidad, está bajo control del operario. En el sistema de calificación de esfuerzo de Westinghouse que están a continuación se aprecian las seis clases de esfuerzo para asignar calificaciones. (ver tabla 4.2)
Tabla 4.2 Esfuerzo o Empeño
Fuente: Niebel, Benjamín W. Ingeniería Industrial: métodos, tiempos y movimientos, 3ra ed. (México Alfaomega, 1990) p.386
Condiciones: aquellas que afectan al operario, los elementos incluidos en este aspecto son: ruido, temperatura, ventilación e iluminación. Las seis clases generales de condiciones de trabajo con valores que van de + 6% a – 7% según el sistema de calificación de condiciones de Westinghouse. (ver tabla 4.3).
Tabla 4.3 Condiciones
Fuente: Niebel, Benjamín W. Ingeniería Industrial: métodos, tiempos y movimientos, 3ra ed. (México Alfaomega, 1990) p.387
Consistencia: se evalúa mientras se realiza un estudio, al final, los valores elementales que se repiten constantemente tendrán una consistencia perfecta. (ver tabla 4.4).
Tabla 4.4 Consistencia
Fuente: Niebel, Benjamín W. Ingeniería Industrial: métodos, tiempos y movimientos, 3ra ed. (México Alfaomega, 1990) p.388
El factor de actuación (C), se obtiene mediante la suma algebraica de los valores de cada factor estudiado, al cual se le suma o resta a la unidad. Se aplica sólo a elementos de esfuerzos manuales, las actividades controladas por máquinas se califican con 1.00. De esta forma:
3.10 Tolerancias
La determinación de tolerancias, consiste en la adición de un suplemento margen que tome en consideración las diversas interrupciones, los retrasos y los movimientos lentos inherentes a la fatiga relacionada con el trabajo.
El tiempo normal de operación no constituye ninguna tolerancia, es solamente el tiempo que tardaría un operario calificado en ejecutar la tarea si trabaja a ritmo normal. El ritmo normal es la velocidad de trabajo del operario medio, en que actúa bajo una dirección competente pero sin el estímulo de un sistema de remuneración por rendimiento.
En la ejecución del trabajo se debe tomar en cuenta varios factores que de una u otra manera afectan el estado físico de los individuos que ejecutan las distintas actividades:
El individuo (fatigas).
La naturaleza del trabajo.
El medio ambiente (condiciones de temperatura, humedad, ruido).
Las tolerancias administrativas que se agregan al tiempo nivelado por unidad, incluyen:
Tolerancias de la jornada diaria.
Tolerancias por incentivos.
Necesidades personales, fatiga y demoras varias.
3.10.1Tolerancias por NPFD
NPFD es la abreviatura común para las tolerancias de las necesidades personales, fatiga y demoras diarias. Las mismas tolerancias por NPFD se usan por lo general ya sea que los conceptos de valoración del desempeño sean con base en el tiempo requerido o por jornada diaria. El porcentaje acostumbrado de tolerancias es como sigue:
Necesidades personales, 3 a 5%.
Fatiga, 3 a 5%.
Demoras varias, 3 a 5%.
Lo que da un rango total de 9 al 15%.
No hay reglas fijas o guías sobre los porcentajes, solo hábitos y tradiciones. Por lo general los porcentajes se negocian, basados en las experiencias pasadas de las partes en materia de negociación.
3.10.2 Normalización de tolerancias
Significa representar que cantidad del tiempo de la jornada de trabajo, deduciendo los tiempo por concepto de: tiempo de preparación al inicio de la jornada de trabajo, tiempo de organización al final de la jornada de trabajo y almuerzo determinan el tiempo efectivo de la jornada de trabajo, el cual va hacer requerido para determinar la correspondencia porcentual de las tolerancias en función del tiempo normal (TN).
3.11 Demoras
Se define como suspensión de una unidad laboral que no ocurre en el ciclo típico del trabajo.
3.11.1 Demoras Inevitables
Es un suceso completamente ajeno a la voluntad y control del trabajador, que le impide realizar su trabajo de manera productiva. Entre las que se pueden mencionar tenemos: horas de comida del operario, necesidades personales, instrucción del jefe, entre otros.
3.11.2 Demoras Evitables
Es cualquier tiempo del asignado a una tarea, que está bajo el control del trabajador, y que ha sido gastado inactivamente, o para ejecutar operaciones innecesarias para la realización del trabajo. Entre las que se pueden mencionar tenemos las siguientes: mala operación, ocio, falla de equipo, entre otras.
3.12 Capacidad de Producción o Servicio
Los estudios de tiempos, también sirven para establecer la capacidad de producción de una estación de trabajo, ya que se toma en cuenta el tiempo del ciclo medido.
La capacidad de producción o servicio, representa la cantidad de producto o servicios prestados que se elaboran en condiciones normales de operación.
En el presente estudio se considerará el cálculo de la capacidad de producción de cada estación de trabajo, y el mismo se establece a través de la siguiente fórmula:
Donde:
CP = Capacidad de Producción.
TE = Tiempo Estándar.
TDO = Tiempo Disponible de Operación.
3.13 Diagrama Causa-Efecto
Los Diagramas Causa-Efecto ayudan a los estudiantes a pensar sobre todas las causas reales y potenciales de un suceso o problema, y no solamente en las más obvias o simples. Además, son idóneos para motivar el análisis y la discusión grupal, de manera que cada equipo de trabajo pueda ampliar su comprensión del problema, visualizar las razones, motivos o factores principales y secundarios, identificar posibles soluciones, tomar decisiones y, organizar planes de acción.
El Diagrama Causa-Efecto es llamado usualmente Diagrama de "Ishikawa" porque fue creado por Kaoru Ishikawa, experto en dirección de empresas interesado en mejorar el control de la calidad; también es llamado "Diagrama Espina de Pescado" porque su forma es similar al esqueleto de un pez: Está compuesto por un recuadro (cabeza), una línea principal (columna vertebral), y 4 o más líneas que apuntan a la línea principal formando un ángulo aproximado de 70º (espinas principales). Estas últimas poseen a su vez dos o tres líneas inclinadas (espinas), y así sucesivamente (espinas menores), según sea necesario. (Ver figura 3.1).
Figura 3.13: Estructura de Diagrama de Ishikawa
Fuente: http://www.monografias.com/diagrama-causa-efecto/diagrama-causa-efecto.
3.13.1Como interpretar un diagrama Causa- Efecto
El diagrama Causa-Efecto es un vehículo para ordenar, de forma muy concentrada, todas las causas que supuestamente pueden contribuir a un determinado efecto.
Permite, por tanto, lograr un conocimiento común de un problema complejo, sin ser nunca sustitutivo de los datos. Es importante ser conscientes de que los diagramas de causa-efecto presentan y organizan teorías. Sólo cuando estas teorías son contrastadas con datos podemos probar las causas de los fenómenos observables.
Errores comunes son construir el diagrama antes de analizar globalmente los síntomas, limitar las teorías propuestas enmascarando involuntariamente la causa raíz, o cometer errores tanto en la relación causal como en el orden de las teorías, suponiendo un gasto de tiempo importante.
3.13.2 Proceso de elaboración de diagrama
Identificar el efecto: identifique el efecto con una línea horizontal y el nombre del resultado o meta a resolver.
Identificar categorías de causa principal: Ramificar las causas con las 5 categorías citadas, partiendo de la línea horizontal y que de alguna manera influyen en el resultado o efecto.
Identificar causas menores específicas: se identifican las causas específicas que contribuyen al resultado o efecto, registrándola en la categoría que le corresponda en el diagrama; registrar todas las contribuciones posibles, fomentando la participación del grupo para aportar ideas. Cada causa menor puede ser considerada a su vez como un efecto, y desarrollar el análisis a un nivel de detalle más bajo.
Análisis: una vez que ha sido completado el diagrama de ishikawa con las causas identificadas, se debe determinar aquellas causas primordiales que pueden conducir a resolver el efecto o resultado establecido. Se seleccionan las causas menores más probables posibles para una investigación adicional.
3.14 Grúa Cambiadora de Ánodos
Estos equipos de fabricación Holandesa son producidos por la empresa "Neerlandesa Krambok Maalscappi" NKM especialista en sistema de grúas, son reconocidas a nivel internacional por su seguro y avanzado sistema de operación que facilitan el traslado del material en los procesos de producción. Estas grúas cuentan con gran variedad de componentes eléctricos, electrónicos, mecánicos y neumáticos que forman diferentes sistemas entre los cuales: sistema de traslación de puente, sistema de aire acondicionado, cambiadores de ánodos, rompe costra, desnatadora, tolva, sistema de sensores.
Estas grúas se encuentran ubicadas en la nave de celda de V línea (sala 9 y sala 10); el cual se encuentran distribuidas de la siguiente manera: tres grúas por cada sala, es decir, seis grúas en operación. Una grúa en mantenimiento; en el taller que se encuentra al lado de la nave de celdas; para un total de siete grúas. (Ver figura 3.2).
Figura 3.2: grúa NKM
Fuente: fotografía tomada en el área.
3.15 Mantenimiento de las Grúas NKM.
El departamento de mantenimiento de las grúas de V línea, es el que se encarga de las labores de reparación de los equipos grúas NKM, cambiadoras de ánodos, no solo de este tipo de grúa, sino también de de grúas cambiadoras de cátodos. El mantenimiento aplicado por este departamento es de rutina, programado, preventivo y correctivo. Diariamente llega al taller de mantenimiento una grúa NKM, se le aplica el mantenimiento para luego salir a operar a la sala de celdas, en cuanto a los otros equipos suele planificarse mantenimiento dependiendo de las paradas por emergencias. (Ver figura 3.3)
Figura 3.3: pinzas de la grúa NKM
Fuente: fotografía tomada en el área.
3.16 Términos básicos:
Aluminio: elemento químico de símbolo Al; es el segundo del grupo III. Es resistente, ligero, dúctil, maleable. Se obtiene de la alúmina (oxido de aluminio) mediante un proceso de reducción electrolítica.
Ánodos: Son bloques de carbón que constituyen el polo positivo de la celda electrolítica y es a través de ellos por donde entra la corriente a la celda de reducción de aluminio. Los ánodos que se utilizan en V línea de C.V.G Venalum son del tipo precocido y denominados "ánodos 1400" debido a sus dimensiones: largo (1400 ± 3) mm, ancho (790 ± 3) mm y alto (560 ± 15) mm, y en algunas celdas "ánodos 1500" que tiene dimensiones: largo (1500 ± 3) mm, ancho (790 ± 3) mm y alto (560 ± 15) mm.
Cátodo: Constituyen el polo negativo de una celda eléctrica .Esta formado por un recipiente o estructura de acero en forma de caja rectangular abierta denominada casco, usualmente revestido con materiales refractarios aislantes, al fondo del casco se tiene un revestimiento interno, que para las celdas de V línea, consta de 19 bloques catódicos grafíticos (de carbón precocido), envarillados con 4 barras metálicas cada uno, conocidas como barras colectoras de electricidad, para formar un total de 76 barras por donde circula la corriente.
Cabos: son ánodos desincorporados de celdas por haber cumplido su vida útil en las celdas electrolíticas, estos también forman parte del agregado seco para la fabricación del ánodo verde
Ánodos verdes: son bloques sólidos de color negro, es el resultado de la mezcla y compactación de materiales a base de los siguientes componentes: silicio, hierro, azufre, sodio, cenizas de carbono.
Fluoruro de aluminio: El AlF3 se encuentra en forma compleja en el electrolito, disolviéndose mediante la reacción con iones de fluoruros libres para formar un complejo aniónico. Este aditivo tiene como ventajas principales; reducir la temperatura del líquido y mejorar la eficiencia de corriente.
Grúa NKM: Es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho. Cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, etc. para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas.
Sala de Celdas Electrolíticas: La sala de celdas es el lugar donde las celdas están conectadas en circuitos en serie. Venalum está conformada por 5 líneas de reducción, con 180 celdas por línea, lo cual da un total de 900 celdas. Adicionalmente tiene 5 celdas del tipo V-350, las cuales están localizadas al final de V línea.
Cesta porta cabos: es una estructura metálica rectangular que protege la integridad de dos (2) ánodos envarillados o de dos (2) cabos sucios o limpios, facilitando su transporte o manejo. Consta de una caja con dos soportes que sobresalen para proteger las varillas que se encuentran unidas al ánodo o cabo.
Guardacabos: son los restos de fundición que retornan cuando el ánodo ha cumplido su vida útil en la celda de reducción electrolítica.
Celdas electrolíticas: es el recipiente en el cual la energía eléctrica es utilizada en la generación de reacciones químicas que transforma la alúmina en aluminio primario. Está formada principalmente por dos (02) electrodos, un positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo), y un conductor electrolítico. Las reacciones químicas se generan en los electrodos.
Sala de Celdas Electrolíticas: La sala de celdas es el lugar donde las celdas están conectadas en circuitos en serie. Venalum está conformada por 5 líneas de reducción, con 180 celdas por línea, lo cual da un total de 900 celdas. Adicionalmente tiene 5 celdas del tipo V-350, las cuales están localizadas al final de V línea.
Vagón: es una estructura metálica sobre cuatro (04) ruedas especiales que sirve de soporte de dos (02) cestas porta ánodos, que permite ser trasladado mediante el uso de remolcador, tractor o arrastrador, también llamado carreta.
Desnatado: operación mediante el cual es posible remover las impurezas (escorias o capas de óxido) que se encuentran en la superficie del metal liquido.
Reducción: La planta de Reducción o de "celdas electrolíticas" es el corazón del proceso de producción del aluminio. Allí se disuelve la alúmina en un medio electrolítico de criolita fundida sobre los 950°C, descomponiéndola en sus dos elementos básicos: oxígeno y aluminio. El oxígeno es atraído por los ánodos hacia la parte superior de la celda, es quemado y convertido en dióxido de carbono en el "ánodo". El aluminio, a su vez, va hacia el fondo del recipiente por los cátodos y se extrae fundido (líquido) por succión hacia el crisol, para ser enviado a la Planta de Fundición. El proceso de reducción del aluminio es continuo y las celdas se trasegan cada 24 horas 365 días al año. En Venalum el área de Reducción está compuesta por Complejo I, II y V-Línea, para un total de 900 celdas. Así mismo, en la V-Línea existen 5 celdas del tipo V-350, un proyecto desarrollado por ingenieros venezolanos.
Cambio de Ánodos: el consumo del bloque anódico está ligado estrechamente a la producción de la celda. El bloque tiene una vida útil de 22 días. Al cumplirse tal lapso, se hace necesario reemplazarlo siguiendo un esquema previamente establecido de cambio de ánodos en cada turno de trabajo.
Para ejecutar esta operación, se requiere de la intervención de la grúa de operaciones. En primer lugar, la grúa debe roturar la costra alrededor del cabo empleando el Rompecostras, posteriormente extraer y reemplazar el cabo por un nuevo ánodo (previamente marcado para ser posicionado) empleando el sistema de extracción de ánodos, ubicado también en la grúa de operaciones. (Ver figura 3.4).
Figura 3.4: Rotura de Costra.
Fuente: fotografía tomada en el área.
Desnatado de Celdas: Esta operación se realiza con la finalidad de eliminar el exceso de carboncillo en la celda. Existen dos (2) tipos de desnatado:
Desnatado Normal: Consiste en desnatar la celda por los pasillos ancho y angosto para eliminar el carboncillo generado en el proceso.
Desnatado de Huecos: Se realiza cuando se lleva a cabo la operación de extracción de un ánodo y existe exceso de carboncillo en el área del ánodo.
CAPÍTULO IV
Marco metodológico
En el presente capítulo se exponen los aspectos referidos al diseño metodológico que será utilizado para el desarrollo de la evaluación de tiempos en la celda 950 en el área de reducción en CVG Venalum. En este se indica el tipo de estudio que se desarrollara, los instrumentos de recolección de datos, así como los procedimientos llevados en ellos.
4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
4.1.1 Exploratoria
Debido a que se desarrolló una pequeña investigación previa tanto teórica (referente al estudio de tiempo y el desarrollo operativo del proceso) y como práctica (visitas al área) que ha permitido obtener referencia acerca del problema planteado.
4.1.2 Descriptiva
Porque a través de él se pudo describir, registrar, analizar e interpretar la situación actual de C.V.G. Venalum en materia del proceso de los cambios de ánodos y establecer las medidas correctivas para mejorar los tiempos en
dichos cambios. Al respecto, Arias Fidas (2006) expresa que: "las investigaciones descriptivas consisten en la caracterización de hecho, fenómeno, individuo o grupo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento".
4.2 Diseño de Investigación
El diseño establece según la estrategia utilizada las diversas formas que se deben utilizar para recabar información, como son: el documental, de campo, experimental y no experimental. Por otra parte, marca que debe hacerse para contestar las interrogantes de conocimiento que se han planteado. Señalando que si el diseño está bien conocido, el producto final de un estudio (sus resultados) tendrán mayores posibilidades de éxitos para generar conocimiento.
4.2.1 De Campo
Se recorrió a éste, debido a que se estuvo en contacto directo con el proceso de cambio de ánodos, por lo tanto, los datos fueron recogido directamente de la realidad por el investigador, recopilando información vital directamente en el área de producción, logrando así tener información más clara de la situación actual en la que se encuentra la celda a través de técnicas especificas de trabajo de campo, en donde el investigador se asegura en tener mayor precisión de los datos conseguidos y volver al campo si alguno no concuerda. Sabino (2002) asume que: "El diseño se basa en informaciones o datos primarios, obtenidos directamente de la realidad. Su innegable valor reside en que a través de ellos el investigador puede cerciorarse de las verdaderas condiciones en que se han conseguido los datos, haciendo posible su revisión o modificación en el caso de que surjan dudas respecto a su calidad. Esto, en general, garantiza un mayor nivel de confianza para el conjunto de la información obtenida" (Pág. 67).
4.3 Población y muestra
Para fines de este estudio, la población está conformada por la diversidad de procedimientos para tomar los tiempos del proceso de cambio de ánodos en la sala de celdas de V línea. El cual se hace el cambio de ánodos a 60 celdas por turno de trabajo, con un total de 15 celdas por grúa/turno de trabajo.
Vittorio De Stefano (2000), apunta que: "se entiende por población el conjunto de todas las unidades (personas o cosas) que concuerdan con una serie de especificaciones". "Constituye el objeto de la investigación, es el centro de la misma y de ella se extrae la información requerida para su respectivo estudio"
Para el desenlace de esta investigación, se ha seleccionado una muestra que comprende solo las tres celdas que operan en línea V, específicamente en la sala 9, sección B, de esa línea de producción. Las celdas constituyentes de la muestra estudiada, se denotan como 949, 950, 951.
Una muestra "es un conjunto de unidades, una población de total que nos representa la conducta del universo total", según Carlos A. Sabino (1986).
Con respecto a las seis celdas nombradas primeramente, se seleccionó una celda prueba 950, estudiada a modo de describir las diferencias entre el comportamiento de las celdas con respecto a los tiempos al momento de hacer la operación de cambio de ánodos.
4.4 Procedimientos para la realización del estudio
Revisión de informes, practica de trabajo y operativas que involucran con el proceso de cambio de ánodos, con el fin de conocer todas las actividades inherentes al proceso de cambio de ánodos.
Se analizó el funcionamiento de las grúas NKM, el cual es el equipo principal que incide en el proceso de cambio de ánodos a través de la observación directa.
Realización de Estudio de Tiempos a los procedimientos la practica operativa de cambio de ánodos. Para realizar dicho estudio se tomaron en consideración las siguientes fases:
Se tomaron en consideración dentro de los cuales se tienen: rotura de costra, aflojar grapa, retiro del cabo de la celda, traslado a la cesta portacabos y tomar el ánodo nuevo, traslado al carro medidor, desnatar hueco de la celda, colocar ánodo nuevo y apretar grapa.
Se determino el tamaño de la muestra, es decir se calcula el número de observaciones que deben efectuarse para cada elemento, dado un nivel de confianza y un margen de exactitud predeterminados, por medio de métodos estadístico.
Se estableció el nivel de confianza (c).
Se calculo la desviación estándar. (S).
Se determino los intervalos de confianza (I).
Se calculo el intervalo de la muestra (Im).
Criterios de decisión.
En caso de rechazar el número de observaciones se debe hacer el recálculo de la muestra para tomar el número de observaciones adicionales necesarias para el estudio.
Nuevo tamaño de la muestra (N").
Contabilizar las lecturas adicionales.
Se calculo el tiempo normal, este es el tiempo requerido por un operario normal para realizar la operación cuando trabaja con una velocidad estándar, sin ninguna demora por razones personales o circunstancias inevitables.
Se determinó el tiempo estándar, este es el tiempo requerido para que el operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, trabajando a un ritmo normal, lleve a cabo la operación.
Se calculo la capacidad de producción de cambio de ánodos, por medio del tiempo estándar calculado a través del estudio de tiempos.
Donde:
CP= Capacidad de Producción.
TE= Tiempo Estándar.
TDO= Tiempo Disponible de Operación.
Se analizaron las causas de las variaciones de los tiempos por medio de un diagrama causa-efecto.
Posteriormente se expondrán las conclusiones y recomendaciones de la investigación realizada.
4.5 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
Las técnicas utilizadas para recolectar datos relacionados con los objetos en estudio de esta investigación fueron:
4.5.1 Observación directa
Se utilizó con el fin de obtener una idea mas clara y precisa del proceso de cambio de ánodos, observando directamente los equipos para la realización de la investigación. Con relación a esto, Tamayo y Tamayo (2002) asume que la observación directa: "Es aquella en la cual el investigador puede observar y recoger datos mediante su propia observación" (Pág. 122).
4.5.2 Entrevista informal:
Se realizaron conversaciones con los supervisores, operadores de grúa y otros trabajadores, esto con el fin de obtener información acerca del proceso.
4.5.3 Entrevista no estructurada:
Se entrevistó al personal encargado de las diferentes rutinas, además de los supervisores encargados en las distintas guardias, así como también a los trabajadores encargados de los equipos que conforman la grúa de operaciones en el proceso.
4.6 Equipos y Recursos Utilizados
4.6.1 Recurso Humano
Tutor Industrial
Tutor Académico
Personal Bibliotecario
Supervisores de las áreas abarcadas
Personal operativo
4.6.2 Equipos de Protección Personal
Botas de Seguridad
Lentes de Seguridad
Casco
Chaqueta y pantalón de jean
Camisa manga larga
Protector respiratorio
Protector auditivo tipo tapón
4.6.3 Materiales
Hojas papel bond
Tablero de madera
Lápices, bolígrafos y borrador
Calculadora
Computadora
Cronometro digital
Cámara digital
Impresora
4.7 Forma de Presentar los Resultados
Los resultados se presentaran después de haber analizado cada uno de los objetivos específicos a través de cálculos, gráficos y tablas. Relacionado con esto, Tamayo y Tamayo (2002) establece: "Los datos tienen su significado únicamente en función de las interpretaciones que les da el investigador. De nada servirá una abundante información si no se somete a un adecuado tratamiento analítico; para esto pueden utilizarse técnicas lógicas y estadísticas" (Pág. 95).
CAPÍTULO V
Situación actual
5.1 Cambio de ánodos
El consumo del bloque anódico está ligado estrechamente a la producción de aluminio en una celda. El bloque tiene una vida útil de 23 días. Al cumplirse tal lapso, se hace necesario reemplazarlo siguiendo un esquema previamente establecido de cambio de ánodos en cada turno de trabajo.
Para ejecutar esta operación, en primer lugar la grúa debe roturar la costra alrededor del cabo empleando el rompecostra, posteriormente extraer y reemplazar el cabo por un nuevo ánodo (previamente marcado para ser posicionado) empleando el sistema de extracción de ánodos, ubicado también en la grúa de operaciones.
5.2 Descripción de las actividades orientadas a la práctica operativa de cambio de ánodos.
Esta operación se realiza generalmente cuando los ánodos han cumplido su vida útil (23 días). El supervisor le indicará a través del programa de cambio de ánodos la sección donde se realizara, así como el número que va a cambiar, las celdas en las que debe meter cabo caliente, las celdas que no se le va a cambiar ánodos por desincorporación programada e información
relacionada al respecto. El proceso de cambio de ánodos consta de las siguientes etapas:
Verifique que los ánodos a utilizar estén frente a la celda, cerciórese que no se encuentren rajados, que la varilla no esté doblada y/o floja, que no tengan trozos desprendidos ni grietas.
Retire un ánodo envarillado con ayuda de la grúa que se encuentre frente a la celda donde se va a iniciar el cambio de ánodo y ubíquelo en el piso al final de la sección de cambio con el objeto de dejar un espacio vacío en la cesta portacabos para colocar el cabo caliente generado del primer cambio.
Retire las tapas laterales de la celda que cubren el cabo que va cambiar. En V línea se retiran 2 tapas.
Rompa en forma de L la costra en la parte frontal y lateral del carbón con la ploga de la grúa a excepción de los ánodos de esquina los cuales se roturan en forma de U.
Sujete la varilla del cabo con la pinza sujetadora de la grúa y afloje la grapa con el sistema de torque de la grúa.
Retire el cabo de la celda, trasládelo al pasillo ancho y colóquelo en el carro medidor de ánodos. Asegúrese de colocar el cabo sobre toda la sección del carro medidor para lograr una medida exacta.
Proceda a tomar la referencia del cabo haciendo que la parte superior de la bandera del carro medidor de ánodos coincida con la marca de
la tiza ubicada en la barra anódica.
Traslade el cabo a la cesta portacabos, deposítelo y sujételo con la cadena de la cesta.
Seleccione un ánodo envarillado en buenas condiciones, anote en éste la fecha del cambio, el grupo de turno y el número de la celda donde será colocado.
Sujete con la grúa el ánodo seleccionado, trasládelo y colóquelo longitudinalmente sobre el carro medidor de ánodos. Colóquele la bandera a la varilla del ánodo y con la tiza hágale una marca.
Desnatado de huecos:
Desnate el orificio con la desnatadora de la grúa, escurra en la celda de metal y el baño liquido presente en la desnatadora antes de introducir el ánodo nuevo.
Traslade los residuos del desnatado a la estiba destinada para tal fin y con la ayuda de la mandarria golpee la desnatadora hasta desprender la mayor cantidad de material solidificado.
Nota: repita estoa tantas veces como sea necesario y una vez finalizado el desnatado levante la desnatadora hasta su posición máxima.
Coloque el ánodo en su lugar, garantizando que la marca de la tiza que posee como referencia queda al nivel de la parte inferior del puente anódico, colóquele la grapa y apriétela.
Colóquele las tapas a la celda, remarcar la varilla usando el marcador de ánodos U por los tres lados. Y repita los pasos hasta completar todos los cambios programados. (Ver Figura 5.2)
Figura 5.2: Proceso de cambio de ánodos.
Fuente: Elaboradas por el Autor.
5.3 Diagrama de Proceso
Diagrama: Proceso
Proceso: Cambio de Ánodos
Inicio: aflojar grapa del ánodo
Fin: apretar grapa del ánodo
Fecha: agosto 2009
Método: Actual
Seguimiento: Al Material
En el proceso anteriormente descrito no se incluyen el valor de las distancias de traslado hacia las celdas a cambiar ánodos, esto se debe que dichas distancias variaran de acuerdo a la programación que existe y esta incrementará o disminuirá según el caso.
Actualmente la operación de cambio de ánodos en V línea se emplea un cambio simple (cuando corresponde cambiar un solo ánodo) y el cambio doble (cuando corresponde cambiar dos ánodos, uno opuesto al otro); es decir, primero se hace el cambio en un lado de la celda, al concluir se procede hacer el otro cambio del otro lado de la celda. (Ver figura 5.2.1).
Figura 5.2.1: Esquema de Cambio de Ánodos Actual
Fuente: Elaborada por el Autor
5.4 Recursos que intervienen en el proceso de cambio de ánodos:
Durante el proceso de cambio de ánodos intervienen un conjunto de recursos tanto técnicos como humanos que son necesarios para el normal desenvolvimiento del mismo.
Personal responsable de la correcta ejecución del trabajo:
Un (01) Supervisor turno celdas.
Un (01) Supervisor Celdas.
Tres (03) Operador Integral Reducción.
Tabla Nº 5.4: Recursos utilizados en el proceso.
Fuente:http://venalumi/Ing_Industrial_aplic/Data/Practicas_Trabajo/Gcia.Reduccion/RED-O-001%20(nueva).doc
Equipos de protección personal y seguridad para el proceso:
Pantalón jean color azul índigo.
Chaqueta jean color azul índigo.
Guantes Hot Mill (Anticalóricos).
Camisa manga larga (100% Algodón).
Botas de seguridad.
Lentes de seguridad claros.
Protector auditivo tipo orejera o tapón.
Todos estos recursos están al disposición del personal que labora en planta, siendo empleado según sea el caso y la situación presentada.
5.5 Diagrama de Causa-Efecto
Para el diagnosticar la situación actual del proceso de cambio de ánodos contiguos con relación a las variaciones de los tiempos del proceso de dicho cambio, se elaboró un diagrama de causa-efecto, donde se pudo observar que la mayor parte de las causas contribuyen a las variaciones de los tiempos de los cambios de ánodos contiguos, se encuentran en los métodos de trabajo y en la mano de obra, ya que los operadores no cumplen con los programas establecidos para ejecutar el cambio y no están lo suficientemente preparados para la realización de dicho proceso, sin embargo con una capacitación reforzada y una inspección en la distribución de ánodos se podrá mejorar el tiempo para cumplir con el objetivo; le sigue en orden descendente los equipos, ya que al momento de realizar la operación de cambio de ánodos las grúas no estaban disponible, específicamente una de las pinzas de dicha grúa no estaba en funcionamiento por lo tanto impedía la realización del cambio de doble ánodos contiguos; luego le sigue los procesos y por ultimo medio ambiente de trabajo.
A continuación se muestra el diagrama de causa-efecto de las causas de las variaciones en los tiempos del proceso de cambio de ánodos contiguos. Ver figura 5.5
Figura 5.5: Diagrama causa-efecto.
Fuente: Elaborada por el Autor.
5.6 Cuadro comparativo ventajas y desventajas del esquema actual y propuesto de cambio de ánodos.
Tabla 5.6: cuadro comparativo del esquema actual y propuesto de cambio de ánodos.
Fuente: Elaborada por el Autor.
CAPÍTULO VI
Análisis y resultados
6.1 ESTUDIO DE TIEMPOS
Para el estudio de tiempos realizado al proceso de cambio de ánodos de la V línea de C.V.G Venalum se llevo a cabo el procedimiento para la determinación del tiempo estándar. De acuerdo al trabajo realizado se tomaron en cuentas los tiempos de los pasos esenciales para hacer el proceso de cambio de ánodos normales y proceso de cambio de ánodos contiguos, y así lograr la comparación. (Ver apéndice 1).
A cada grúa le corresponde hacer el proceso de cambio de ánodos en 15 celdas, para un total de 18 ánodos aproximadamente, según estipulado por el programa; para efectos del estudio se tomo una muestra de 3 celdas diarias es decir de 4 a 6 ánodos, durante 15 días laborales en el segundo turno de trabajo que comprende de 7:00 am a 3:00 pm. para un total de 20 ciclos analizados. En relación a la celda prueba (ánodos contiguos) se tomo una muestra de dicha celda durante 14 días laborales según el programa de cambio de carbones contiguos. Las actividades realizadas abarcan desde el desplazamiento a las celdas programadas hasta la realización del cambio de ánodo. (Ver apéndice 2).
Para obtener un estándar de tiempos que sea representativo del proceso se estableció el estudio de la actividad que comienza desde que la grúa NKM se posiciona frente al ánodo de la celda correspondiente a cambiar y hace el cambio y termina el proceso en las celdas tomadas para el estudio, los traslados hacia las celdas donde se va a cambiar el ánodo varían de acuerdo a la ubicación de las mismas, por lo tanto las distancias son diferentes en cada ciclo, por ello para efecto del estudio no se tomaron en cuenta los traslados. (Ver Grafica 6.1).
Gráfica 6.1: Registro de tiempos de los elementos del proceso
Fuente: Elaborada por el Autor
Como se puede observar los tiempos registrados para cada elemento del proceso de doble cambio actual son mayores que los del programa propuesto, por consiguiente a continuación se hace el estudio de tiempos para realizar la comparación y obtener los resultados esperados:
6.1.1 Registro de los valores en los tiempos:
Los registros de tiempos empleados en el proceso de cambio de ánodos del programa actual y propuesto se muestran a continuación:
Tabla 6.1: Registro de tiempos de cambio de ánodos individuales
A continuación utilizando el estadístico t Student se procede a verificar la confiabilidad de las muestras tomadas para el estudio. El total de valores tomados para el estudio realizado se muestra en el Apéndice 1.
Procedimiento Estadístico:
El estadístico t de Student representa una distribución muestral para estimar medias con tamaño de muestras menores o iguales a 30 (pequeñas muestras). Para calcular el estadístico t
necesitamos conocer el valor de sus parámetros: 
(grado de significación) y el valor de 
(grado de libertad). (Ver el Apéndice 3).
5.3 Para doble cambio de ánodos contiguos:
6.3 Para doble cambio de ánodos contiguos:
Debido a que el intervalo de la muestra es menor que el intervalo de confianza, el numero de lecturas realizada se acepta y no es necesario recalcular n. Esto significa que la muestra tomada es representativa a la población en estudio.
6.1.2 Cálculo del Tiempo Estándar (TE):
Luego de obtener los registros de tiempo necesario para el estudio, se procede seguidamente a calcular el tiempo estándar del proceso actual y propuesto de cambio de ánodos:
1. Calcular CV (calificación de velocidad):
Para calcular la calificación de velocidad de estos elementos se toma en cuenta el método de Westinghouse. En este caso, se tiene que la grúa es la que realiza la mayor parte del trabajo. El elemento como tal, la operación de cambio de ánodos, es realizado en su totalidad por la grúa, la cual es controlada por un operador, cabe destacar que un segundo operador participa en las actividades en el área de celdas para garantizar la eficiencia del proceso. Por este motivo se toma como factor de calificación de velocidad el valor 1.00. (Ver Apéndice 4).
2. Calcular las Tolerancias:
Para el cálculo de las tolerancias es necesario conocer los tiempos estipulados por la empresa como tolerancias fijas, los cuales son:
TPI= 15 min. (Tiempo de Preparación Inicial)
TPF= 30 min. (Tiempo de Preparación Final)
JT= 8 horas (Jornada de Trabajo)
NP= 15 min. (Necesidades Personales)
Almuerzo= 30 min.
Para la asignación del tiempo requerido por concepto de fatiga se utilizo el Método Sistemático descrito en el marco teórico, "condiciones operacionales de los factores de fatiga" (ver Apéndice 5).
Analizando cada una de las condiciones existentes para el operador de grúa, se obtuvo los siguientes resultados:
A. Condiciones de trabajo:
Temperatura:
El operador de grúa dentro de la cabina donde labora, predomina una temperatura entre 20ºC y 24ºC. por lo tanto se le asigna:
Grado 1= 5 Pts.
Condiciones ambientales:
El operador controla la grúa en un ambiente acondicionado y libre de malos olores., por lo tanto se le asigna:
Grado 1= 5 Pts.
Humedad:
Se presenta un ambiente climatizado, humedad normal con temperatura de 20 a 24 ºC.
Grado 1= 5 Pts.
Nivel de ruido:
El área de trabajo presenta actividades con ruidos de alta frecuencia u otras características molestas que se presentan en algunas ocasiones.
Grado 4= 30 Pts.
Iluminación:
La iluminación es buena, pero en ocasiones presenta resplandores.
Grado 2= 10 Pts.
B. Repetitividad y esfuerzo aplicado:
Duración del trabajo:
El proceso de cambio de ánodos por lo general puede completarse en más de una hora (tomando en cuenta que a cada operador de grúa le corresponde 15 celdas a cambiar), dependiendo de las condiciones de trabajo existentes en el momento.
Grado 4= 80 Pts.
Repetición del ciclo:
La operación presenta cierta periodicidad, está programada y su ocurrencia es regular, por lo tanto se le asigna,
Grado 3= 60 Pts.
Esfuerzo físico:
La operación se hace en un esfuerzo normal, el operador realiza sus movimientos sin ninguna dificultad. Se le puede asignar:
Grado 1= 20 Pts.
Esfuerzo mental o visual:
La operación requiere la coordinación de gran destreza con atención visual continua debido a razones de calidad y seguridad del proceso. Por lo tanto se le asigna:
Grado 3= 30 Pts.
C. Posición de trabajo:
El operador realiza la actividad en posición sentada, con pocos cambios en su estado.
Grado 1= 10 Pts.
Los puntos obtenidos en el análisis anterior deben ser sumados para obtener mediante la tabla de de concesiones por fatiga, los minutos concedidos por concepto de fatiga. (Ver Apéndice 6).
Entonces;
Puntuación total= 5 + 5 + 5 + 30 + 10 + 80 + 60 + 20 + 30 + 10= 255 Pts.
Este total, según la tabla concesiones por fatiga (Ver Apéndice 6).
Representa:
Clase = D1
Límite Inferior = 255
Limite Superior= 261
Porcentaje por concesiones por clase = 16%
Se calcula la Jornada Efectiva de Trabajo (JET):
JET= JT – ?tolfijas.
JET= JT – (almuerzo + TPI+ TPF)
JET= 480 min. (30+15+30) min.
JET= 480 – 75 = 405 min.
Por lo tanto, de acuerdo a la jornada efectiva de trabajo (JET) se determina los minutos concedidos por fatiga:
Se puede decir que el tiempo concedido por fatiga es de aproximadamente de 56 min.
Se normalizan las tolerancias por necesidades personales (NP) y por fatiga:
Las tolerancias normalizadas son: 1.337 min.; 3.02 min.; y 2.197 min.; para las respectivas operaciones.
Nota: la información de las tolerancias suministradas a esta actividad se encuentran reflejadas en la hoja de concesiones. (Ver Apéndice 7).
Por último, con todos los componentes necesarios para calcular el tiempo estándar (TE), se obtiene:
Como se puede observar el tiempo estándar para el proceso de cambio de ánodos propuesto (doble cambio contiguo) es menor al proceso actual (doble cambio opuesto), con una diferencia de 5 min. Aproximadamente. Esto implica que para la jornada de trabajo en cuestión se logra obtener menor tiempo de ejecución operativo y disminución en la carga de trabajo, dependiendo de las condiciones de la celda a operar y de la estabilidad de la misma.
6.2 Rendimiento del Proceso de Cambio de Ánodos Contiguos
El proceso de cambio de ánodos contiguos se realiza de una manera óptima cuando las condiciones técnicas y operativas sean las mas adecuadas, es decir, las actividades inherentes al proceso sean cuidadosamente revisadas antes del realizar dicha operación, esto es, si el operador de grúa al momento de empezar en vez de quitar una ánodo de la cesta portacabos y colocarlo en el piso, debe extraer dos ánodos para que así dejar dos espacios libres en la cesta portacabos para que al momento de colocar los cabos esté disponible dicho espacio; de esta manera, lograr mayor facilidad de movimiento de grúa. (Ver grafica 6.1.1).
Gráfica 6.1.1: Registro de Tiempo Estándar
Fuente: elaborada por el Autor
Como se puede observar en la grafica, el tiempo estándar del proceso de doble cambio contiguo es menor en comparación con el proceso de doble cambio actual, con una diferencia mas o menos de 5 min., por lo tanto es positivo en el tiempo de ejecución de las actividades y disminuye la carga de trabajo, por lo tanto el operador esta menos expuesto al calor generado por las celdas.
Por consiguiente se tiene:
Si por turno se operan 30 celdas, por lo tanto a cada grúa le corresponde 15 celdas por turno, entonces;
Se puede notar que hay hora y media de diferencia por lo tanto el proceso de cambio de ánodos puede culminar antes de lo establecido, por consiguiente, se puede lograr mayor estabilidad de celda, se alcanza disminuir la frecuencia de las operaciones, y el operador tiene menor tiempo de trabajo y por ende menor exposición a altas temperaturas.
Conclusiones
Luego de haber realizado un estudio referente al proceso de cambio de ánodos se puede concluir que:
1. Los tiempos obtenidos a través del estudios de tiempos del proceso de cambio de ánodos propuesto en la V línea de C.V.G Venalum, proporcionan gran variabilidad y mejoras con respecto al programa actual en la ejecución de las operaciones inherentes al mismo; arrojando así un tiempo estándar de 12.531 min.
2. Mediante el seguimiento de la operación de cambio de ánodos contiguos en V línea, se pudo observar que esta modificación tiene un impacto positivo en el tiempo de ejecución y disminución en la carga de trabajo.
3. Las grúas presentan una deficiencia alrededor de un 75% en sus herramientas, ya que al momento de trabajar con el doble cambio contiguo, en varias oportunidades una de las pinzas no estaba disponible.
4. Se observaron contratiempos en la ejecución del proceso de doble cambio de ánodos contiguos debido a la baja disponibilidad de las dos pinzas de las grúas.
5. Existe un incumplimiento del programa de cambio de ánodos, por parte de los operadores de celdas.
6. Dificultad de los operadores de grúa en la manipulación al utilizar las dos pinzas.
Recomendaciones
En función de los resultados y conclusiones obtenidos en este estudio, se recomienda:
1. Emplear los tiempos estándar del proceso de cambio de ánodos como base para detectar posibles desviaciones en el rendimiento del proceso, así como implementar la mejora continua y eficiencia del mismo, además de servir como referencia para estudios posteriores.
2. Generar órdenes de trabajo y establecer seguimientos en el cumplimiento efectivo de los planes de mantenimiento de las grúas, para así cumplir con la disponibilidad de las mismas para realizar la operación de cambio de ánodos propuesta.
3. Evaluar condiciones operativas de las celdas con el nuevo esquema de cambio de ánodos contiguos (estabilidad, temperatura, etc.).
4. Realizar entrenamiento y charlas de divulgación sobre el programa propuesto y sus resultados al personal operario (grueros y operadores de celdas).
5. Elaborar planes de motivación con el objeto de que el personal cumpla de forma eficiente con los planes de la práctica de trabajo.
6. Mientras dure la prueba del proceso de cambio de ánodos contiguos garantizar el cumplimiento del programa de dicho proceso.
7. Mantener actualizadas la práctica de trabajo en cuanto al proceso de cambio de ánodos, en función de mejorar los tiempos y sirva la propuesta, resultado de este estudio para optimizar los tiempos actuales.
Bibliografía
NIEBEL B. (1996). Ingeniería Métodos, tiempos y movimientos. México. Editorial Alfaomega.
Rojas de Narváez, Rosa (1997). Orientación practica para la elaboración de informes de investigación. Puerto Ordaz, Venezuela. Ediciones UNEXPO. Segunda Edición.
Sabino C. (1986). El proceso de la Investigación. Caracas, Venezuela. Editorial Panapo.
Industria Venezolana del Aluminio C.A. (Pagina Web) disponible:
http://www.venalum.com.ve
http//venalumi/
Manual de Inducción C.V.G Venalum.
Apéndices
Apéndice 1
Registro de Estudio de Tiempos de Cambio de Ánodos Individuales
Los tiempos están reflejados en minutos
Registro de Tiempos de Doble Cambio de Ánodos Opuesto
Los tiempos están reflejados en minutos
Registro de Tiempos de Doble Cambio de Ánodos Contiguos
Los tiempos están reflejados en minutos
Apéndice 2
Programa Propuesto Para Cambio de Ánodos Contiguos
Apéndice 3
Hoja de Tolerancias
Anexos
Anexo 1
Anexo 2
Sistema Westinghouse
Calificación de Velocidad
Anexo 3
DEFINICIONES OPERACIONALES DE LOS FACTORES DE FATIGA
CONDICIONES DEL TRABAJO
TEMPERATURA
Grado 1 | (5 puntos) Climatización bajo control eléctrico o mecánico. 20ºC < Temp = 24ºC | ||||
Grado 2 | (10 puntos) Temperatura controlada por los requerimientos de la tarea. A) Para trabajos inferiores: 26ºC < Temp = 29,5ºC. B) para trabajos externos: 26,5ºC < Temp = 32ºC. | ||||
Grado 3 | (15 puntos) Temperatura controlada por los requerimientos de la tarea. A) Para trabajos inferiores: 26,5ºC < Temp = 28ºC. B) para trabajos externos: 32ºC < Temp = 41,5ºC. | ||||
Grado 4 | (40 puntos) A) Ambiente sin circulación de aire: Temp = 32ºC. B) Ambientes con circulación normal de aire: 35ºC < Temp = 41,5ºC. | ||||
CONDICIONES AMBIENTALES
Grado 1 | (5 puntos) A) operaciones normales en exteriores. B) Operaciones en ambientes acondicionados con aire fresco y libre de malos olores. | ||||
Grado 2 | (10 puntos) Ambientes de planta o de oficina sin aire acondicionado. Ocasionalmente pueden presentarse malos olores o mala ventilación. | ||||
Grado 3 | (20 puntos) Ambientes cerrados y pequeños, sin movimiento de aire. Ambientes con polvos y/o humos en forma limitada | ||||
Grado 4 | (30 puntos) Ambientes tóxicos. Mucho polvo y/o humos no eliminables por extracción de aires. | ||||
HUMEDAD
Grado 1 | (5 puntos) Humedad normal, ambiente climatizado. Por lo general hay humedad del 40% al 55%, con temperaturas de 21ºC a 24ºC. | ||||
Grado 2 | (10 puntos) Ambientes secos. Menos del 30% de humedad relativa. | ||||
Grado 3 | (15 puntos) Alta humedad. Sensación pegajosa en la piel y ropa humedecida. Humedad relativa del 80% | ||||
Grado 4 | (20 puntos) Elevadas condiciones de humedad, tales como trabajo bajo la lluvia o en salas de vapor que ameritan el uso de ropa especial. | ||||
NIVEL DE RUIDO
Grado 1 | (5 puntos) Ruido de 30 a 60 DB, característico en oficinas o en ambientes poco ruidosos. | ||||
Grado 2 | (10 puntos) A) Ruido por debajo de 90 DB. Ambiente demasiado tranquilo. B) Ruido entre 60 y 90 DB, pero de naturaleza constante. | ||||
Grado 3 | (20 puntos) A) Ruidos agudos por encima de 90 DB. B) Ambiente normalmente tranquilo con sonidos intermitentes o ruidos molestos. C) Ruidos por encima de 100 DB no intermitentes. | ||||
Grado 4 | (30 puntos) Ruidos de alta frecuencia u otras características molestas, ya sean intermitentes o constantes. | ||||
NIVEL DE RUIDO
Grado 1 | (5 puntos) Luces sin resplandor. Iluminación fluorescente u otra para proveer de 215 a 538 lux para la mayoría de las aplicaciones industriales; y 538 a 1077 lux para oficinas y lugares de inspección. | ||||
Grado 2 | (10 puntos) Ambientes que requieren iluminación especial o por debajo del estándar. Resplandores ocasionales. | ||||
Grado 3 | (15 puntos) A) Luz donde el resplandor continuo es inherente al trabajo. B) Trabajos que requiere cambios constantes de áreas claras a oscuras con menos de 54 lux. | ||||
Grado 4 | (20 puntos) Trabajo a tientas, sin luz y/o al tacto. Las características del trabajo imposibilitan u obstruye la visión. | ||||
REPETITIVIDAD Y ESFUERZO APLICADO
DURACION DEL TRABAJO
Grado 1 | (20 puntos) Operación o suboperación que puede completarse en 1 minuto o menos. | ||||
Grado 2 | (40 puntos) Operación o suboperación que puede completarse en 15 minutos o menos. | ||||
Grado 3 | (60 puntos) Operación o suboperación que puede completarse en 60 minutos o menos. | ||||
Grado 4 | (40 puntos) Operación o suboperación que puede completarse en más de 60 minutos. | ||||
REPETICION DEL CICLO
Grado 1 | (20 puntos) A) Poca posibilidad de monotonía. El trabajador puede programar su propio trabajo o variar su patrón de ejecución. B) Operaciones que varían cada día o donde las suboperaciones no son necesariamente de realización diaria. | ||||
Grado 2 | (40 puntos) Operaciones de un patrón fijo razonable o donde existen tiempos previstos para terminar. La tares es regular, aunque las operaciones pueden variar de un ciclo a otro. | ||||
Grado 3 | (60 puntos) Operaciones donde la terminación periódica está programada y su ocurrencia es regular, o donde la terminación del movimiento o los patrones previstos se ejecutan por lo menos 10 veces al día. | ||||
Grado 4 | (80 puntos) A) Operaciones donde la terminación del movimiento o de los patrones previstos es mas de 10 veces al día. B) Operaciones controladas por la máquina con alta monotonía o tedio del operador. | ||||
ESFUERZO FISICO
Grado 1 | (20 puntos) A) Esfuerzo manual aplicado más del 15% del tiempo por encima de 30 Kg. B) Esfuerzo manual aplicado entre el 15% y 40% del tiempo para pesos entre 12,5 Kg. Y 30 Kg. C) Esfuerzo manual aplicado entre el 40% y 70% del tiempo para pesos entre 2,5 Kg. Y 12,5 Kg. D) Esfuerzo manual aplicado por encima del 70% del tiempo, para pesos superiores a 2,5 Kg. | ||||
Grado 2 | (40 puntos) A) Esfuerzo manual aplicado más del 15% y 40% del tiempo por encima de 30 Kg. B) Esfuerzo manual aplicado entre el 40% y 70% del tiempo para pesos entre 12,5 Kg. Y 30 Kg. C) Esfuerzo manual aplicado por encima del 70% del tiempo para pesos entre 2,5 Kg. Y 12,5 Kg. | ||||
Grado 3 | (60 puntos) A) Esfuerzo manual aplicado más del 40% y 70% del tiempo por encima de 30 Kg. B) Esfuerzo manual aplicado por encima del 70% del tiempo para pesos entre 12,5 Kg. Y 30 Kg. | ||||
Grado 4 | (80 puntos) A) Esfuerzo manual aplicado por encima del 70% para pesos superiores a 30 Kg. patrones previstos es más de 10 veces por día. B) Operaciones controladas por la máquina con alta monotonía o tedio del operador. | ||||
ESFUERZO MENTAL O VISUAL
Grado 1 | (10 puntos) Atención mental o visual aplicada ocasionalmente, debido a que la operación es prácticamente automática o porque la atención del trabajador es requerida a intervalos muy largos. | ||||
Grado 2 | (20 puntos) Atención mental y visual frecuente donde el trabajador es intermitente, o la operación involucra la espera del trabajador para que la máquina o proceso complete un ciclo con chequeos espaciados. | ||||
Grado 3 | (30 puntos) Atención mental y visual continua debido a razones de calidad o de seguridad, generalmente ocurre en operaciones repetitivas que requieren un estado constante de alerta o de actividad de parte del trabajador para que la máquina o proceso completen un ciclo con chequeos espaciados. | ||||
Grado 4 | (50 puntos) A) Atención mental y visual concentrada o intensa en espacios reducidos. B) Realización de trabajos complejos con límites estrechos de exactitud o calidad. C) Operaciones que requieren la coordinación de gran destreza manual con atención visual estrecha sostenidas por largos períodos de tiempo. D) Actividades de inspección pura donde el objetivo fundamental es el chequeo de la calidad. | ||||
POSICIÓN DE TRABAJO
Grado 1 | (10 puntos) Realización del trabajo en posición sentado o mediante una combinación sentado, parado y combinado, donde el intervalo entre cambios de posición es inferior a 5 minutos. | ||||
Grado 2 | (20 puntos) A) Realización del trabajo parado o combinado con el caminar y donde se permite que el trabajador se siente sólo en pausas programadas para descansar. B) El sitio de trabajo presenta una disposición fuera del rango normal de trabajo, impidiendo la comodidad de brazos, piernas y cabeza por períodos cortos inferiores un 1 minuto. | ||||
Grado 3 | (30 puntos) Operación donde el sitio de trabajo o la naturaleza del mismo obligue a un continuo agacharse o empinarse, o donde el trabajo requiera la extensión de los brazos o de las piernas constantemente. | ||||
Grado 4 | (40 puntos) Operaciones donde el cuerpo es contraído o extendido por largos períodos de tiempo o donde la atención exige que el cuerpo no se mueva. | ||||
Anexo 4
Concesiones por Fatiga
Dedicatoria
A Dios iluminarme en mi camino, por darme las fuerzas para seguir adelante hacia la metas de mis logros y por estar conmigo cuando más lo necesito.
A mi madre: Doris Bottini por darme la vida y apoyarme en mis estudios y por haberme aportado todo lo que tengo, no me alcanzara vida para demostrarle mis agradecimientos y sobre todo por enseñarme a luchar por lo que quiero sin depender de nadie.
A mi hermano Humberto para que le sirva como ejemplo y motivación para seguir adelante en sus estudios.
A mi novio Javier Márquez por haberme entregado años de su vida, apoyarme en mi carrera y quererme. Has sido parte importante en el logro de mis metas.
A mis amigos y profesores que estuvieron conmigo brindándome su colaboración.
A mi misma por haber tenido paciencia a la vida y por la fuerza de voluntad que tuve para superar miles de obstáculos.
Cabrera Bottini, Claret D.
Agradecimientos
En primer lugar a Dios por darme la vida y la oportunidad de llegar hasta donde he llegado acompañándome en cada momento de mi vida.
A mi madre por amarme, por todos los consejos y educación que me dio y brindarme su apoyo incondicional. Te amo mami.
A mi Tutor Académico, Ing. Iván Turmero, por su amistad y su valioso aporte durante la elaboración de este proyecto.
A mi Tutor Industrial, Ing. Israel Castrillo, por el apoyo brindado durante la permanencia en la empresa y la orientación para la realización de este trabajo.
Al Ing. Ángel Birrot, Ing. Luis Aranguren, Ing. Oswaldo López Y al Ing. Blanco por haberme prestado su colaboración y apoyo en la realización de este proyecto.
A todos los operadores de lo diferentes turnos por haberme prestado su colaboración y apoyo para llevar a cabo mi trabajo.
A C.V.G. Venalum por haberme prestado sus instalaciones para realizar mi Practica Profesional.
A al UNEXPO y a los profesores por los conocimientos brindados y por ser parte de mi crecimiento integral. También a mis compañeros y amigos que he sembrado en esta casa de estudios.
GRACIAS A TODOS….!!
Cabrera Bottini, Claret D.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"
VICE- RECTORADO PUERTO ORDAZ
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
PRÁCTICA PROFESIONAL
Fecha: Septiembre 2009.
Tutor Académico: MSc. Ing. Turmero, Iván.
Tutor Industrial: Castrillo, Israel.
Autor:
Cabrera Bottini, Claret D.
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