Diagnóstico energético del CAI arrocero ¨ Fernando Echenique ¨ en la provincia de Granma
- Resumen
- Diagrama de
Pareto - Materiales y
Métodos - Análisis de los
resultados - Conclusiones
- Bibliografía
En el siguiente trabajo se
aplica un proceso de
estratificación de los energéticos consumidos por
un CAI arrocero de Cuba, para
identificar en que áreas se concentran los gastos y que
tipos de portadores son lo de mayor peso, sobre los cuales se
debe trabajar en busca de la eficiencia
energética. Se obtuvieron como resultado que los mayores
gastos de energéticos se encuentran en las áreas de
preparación / siembra (combustible diesel) y en la
industria del
molinado (electricidad).
Durante el desarrollo de
la humanidad el consumo de
energía ha tenido una tendencia creciente, aumentando
ésta bruscamente a partir de la Revolución
Industrial. El esquema energético desde comienzos del
siglo XX ha estado basado
fundamentalmente en combustibles fósiles, principalmente
petróleo y carbón, los cuales
suministran hoy en día más del 7O % de la
energía consumida a nivel mundial( Borroto
1997).
El sector energético mundial se ha caracterizado
por la continua y permanente alza en los precios del
petróleo,
que se había iniciado a mediados de 1999.
La importancia de reducir el consumo energético
de las obtenidas a partir de combustibles fósiles se ha
transformado de un problema económico a un problema
vital.
El ahorro de
energía se ha convertido en la actualidad en una
necesidad, no solo por el agotamiento de los recursos
naturales, sino también por los problemas
medioambientales que el uso de la energía tiene
asociados.
El efecto
invernadero, la reducción de la capa de ozono
y la lluvia
ácida, principalmente, han hecho realidad el conocido
principio de que ¨ la energía que menos contamina es
la que no se consume ¨.
Para desarrollar acciones que
permitan tener impacto positivo e inmediato, es necesario conocer
los consumos de energéticos fundamentales y las
áreas donde se concentran los mayores consumos, para
buscar medidas de ahorro. Por tanto el siguiente trabajo tiene
como objetivo
establecer un análisis lógico para la relizacion
de diagnosticos energeticos en los sectores consumidores, tomando
como referencia el CAI arrocero ¨ Fernando Echenique ¨ en
la provincia de Granma.
DESARROLLO
Capitulo
I: Diagrama de
Pareto.
Los diagramas de
Pareto son gráficos especializados de barras que
presentan la información en orden descendente, desde la
categoría mayor a la más pequeña en unidades
y en porciento. Los porcentajes agregados de cada barra se
conectan por una línea para mostrar la suma incremental de
cada categoría respecto al total.
El diagrama de Pareto es muy útil para aplicar la
Ley de Pareto
o Ley 80 – 20, que identifica el 20% de las causas que
provoca el 80% de los efectos de cualquier fenómeno
estudiado.
1.1 – Utilidad del
Diagrama de Pareto.
– Identificar y concentrar los esfuerzos en los puntos
clave de un problema o fenómeno como puede ser: los
mayores consumidores de energía de la fábrica,
las mayores pérdidas energéticas o los mayores
costos
energéticos.
– Predecir la efectividad de una mejora al conocer la
influencia de la disminución de un efecto al reducir la
barra de la causa principal que lo produce.
– Determinar la efectividad de una mejora comparando
los diagramas de Pareto anterior y posterior a la
mejora.
¿Cómo preparar un diagrama de
Pareto?
1. Seleccionar las categorías de elementos de los
datos que van a
ser registrados en el diagrama. Por ejemplo: consumos
equivalentes de energía por portador, costos de
energía por portador, pérdidas de energía
por áreas o por equipos, etc.
2. Tabular los datos y calcular los números
acumulativos.
3. Dibujar los datos como un gráfico de barras,
estableciendo las escalas correspondientes en el eje horizontal
y vertical.
- En el eje horizontal se escriben las categorías en
orden descendente de su valor. - En el eje vertical izquierdo se dibuja la escala del
valor de las categorías. - En el eje vertical derecho se dibuja la escala del
porciento del valor de las categorías. - Sobre las barras se escribe el valor del porciento da cada
categoría respecto al total. - Sobre el gráfico de barras se dibuja la línea
que une los puntos acumulativos de los porcentajes de las
categorías seleccionados.
4. Etiquetear el diagrama:
Es muy importante escribir correctamente el título del
gráfico y de cada eje del diagrama. Los títulos
deben reflejar la categoría, el período de recogida
de datos, y el elemento que influye sobre la categoría.
Ej. Consumo de energía equivalente por portador
(categoría: consumo de energía, elemento: portador
energético).
5. Obtener conclusiones sobre el diagrama.
Un diagrama de Pareto informa sobre los siguientes
aspectos:
– ¿Cuál es la causa o elemento de mayor
importancia de los registrados y cuál es su influencia
cuantitativa?
– ¿Cuál es el 20% de los elementos que
producen el 80% del efecto reflejado en la categoría?
Por ejemplo: ¿Cuál es el 20% de los portadores
energéticos que producen el 80% del consumo de
energía equivalente de la empresa?
– ¿Cómo influye cuantitativamente la
reducción de una causa o elemento en el efecto o
categoría general analizado?
Por ejemplo: si el consumo equivalente de gas mensual
representa el 30% del consumo equivalente total de la empresa, la
reducción de este consumo en un 25% impactará en un
7,5% el consumo total equivalente. Sin embargo, la
reducción de un 25% en el consumo equivalente de
energía, si ésta representa el 70% del total,
impactará en un 17,5%. TCC
1.2- Uso del diagrama de Pareto para identificar puntos
claves de control de
los consumos y costos energéticos.
– Identificar el 20% de los portadores energéticos de
las fábricas que producen el 80% del consumo total
equivalente, realizando un diagrama de Pareto de los consumos
equivalentes de energía (tep) por portador
energético.
– Identificar el 20% de las áreas de la empresa que
producen el 80% del consumo energético de un portador
energético específico, realizando un diagrama de
Paretode los consumos energéticos de ese portador para
las diferentes áreas que lo utilizan en la
fábrica.
– Identificar el 20% de los equipos que producen el 80% del
consumo energético de un portador específico,
realizando un diagrama de Pareto de los consumos de ese
portador para todos los equipos que lo utilizan.
– Realizar de igual forma que lo explicado en los 3 puntos
anteriores, diagramas de Pareto para los costos
energéticos.
– Identificar el 20% de los equipos o áreas que
producen el 80% de las pérdidas
energéticas equivalentes de la empresa, realizando un
diagrama de Pareto de las pérdidas energéticas
equivalentes para todos los equipos donde estas son
significativas.
1.3- Estratificación
Cuando se investiga la causa de un efecto, una vez
identificada la causa general aplicando el diagrama de Pareto, es
necesario encontrar la causa particular del efecto, aplicando
sucesivamente Pareto a estratos más profundos de la causa
general.
La estratificación es el método de
agrupar datos asociados por puntos o características
comunes pasando de lo general a lo particular. Pueden ser
estratificados los gráficos de control, los diagramas de
Pareto, los diagramas de dispersión, los histogramas y
otras herramientas
de descripción de efectos.
1.3.1- Utilidad de la Estratificación.
– Discriminar las causas que están provocando el efecto
estudiado.
– Conocer el árbol de causas de un problema o
efecto.
– Determinar la influencia cuantitativa de las causas
particulares sobre las generales y sobre el efecto
estudiado.
1.3.2- Empleo de la
estratificación.
La estratificación es un método de
análisis, no consta de un diagrama particular. Consiste en
utilizar las herramientas de diagramas para profundizar en las
capas interiores de las causas. Si se estratifica un diagrama de
Pareto, en cada capa se utiliza un diagrama de Pareto para
encontrar las causas particulares más influyentes en el
efecto estudiado. Si se estratifica un gráfico de control,
se subdivide el gráfico en períodos, máquinas,
áreas, etc. para encontrar la influencia de estos
elementos en la variabilidad del gráfico. Si se aplica la
estratificación a un diagrama de dispersión, se
agrupan los puntos por materiales,
fabricantes, períodos, etc. para encontrar las causas de
una alta dispersión, etc.
1.3.3- Uso del método de estratificación
para el control y reducción de los consumos y costos
energéticos:
– Identificar el número mínimo de equipos que
provocan la mayor parte de los consumos totales equivalentes de
energía de la empresa.
– Identificar el número mínimo de las causas
de pérdidas que provocan la mayor parte de los
sobreconsumos de energía de la empresa.
– Identificar el número mínimo de áreas
o equipos que provocan los mayores costos de energía de
la empresa.
– Identificar factores o variables de
control que pueden influir sobre los consumos, pérdidas
y costos energéticos.
– Identificar causas de comportamientos no esperados de las
variaciones de los consumos energéticos.
Capitulo II:
Materiales y Métodos.
Para la realización del diagnóstico energético del CAI
arrocero, se utilizó los datos estadístico de la
entidad referidos al 2003, sobre los cuales con ayuda de
(2), se valoró la influencia de los gastos
energéticos dentro de los ingresos y gastos
totales de la entidad, siendo necesario llevar los consumos de
los diferentes portadores energéticos a las unidades de
toneladas de combustible convencional (Tcc) para lo cual fue
necesario consultar a (3).
A partir de estos consumos energéticos se
procedió a identificar las áreas de mayor
influencia y luego dentro del área donde se concentra el
80 % de los gastos energéticos se identificaron de igual
forma las actividades de mayor influencia.
En cada una de las actividades que conforman el 80 %
aproximadamente de los gastos energéticos se
determinó con ayuda de la herramienta de diagrama de
pareto abordada por (2) entre cuales tipos de
energéticos se concentraban los mayores consumos.
Capitulo III:
Análisis de los resultados.
Como se muestra en el
gráfico 1, los gastos energéticos representan el 3
% del total de ingresos en el CAI, lo que significa, que la
empresa deba destinar dicho por ciento para el pago de los
energéticos empleados para garantizar el proceso de
producción.
Gráfico 1: Influencia de los gastos
energéticos en los ingresos totales del CAI
arrocero.
En el gráfico 2, se muestra lo que representa en
el total de los gastos incurridos por el complejo los gastos
energéticos. Aparentemente el 5 % no representa un valor
significativo, pero al valorar desde el punto de vista
cuantitativo (más de un millón de pesos) si es
representativo además de razonar que cualquier trabajo en
la disminución de los gastos energéticos por muy
insignificativos que estos sean para la empresa representan un
indicador de eficiencia, de competitividad
y contribución a minimizar los daños
medioambientales.
Gráfico 2: Influencia de los gastos
energéticos en los gastos totales del CAI
arrocero.
Los gastos energéticos por áreas de
consumo se estratifican según el gráfico 3, siendo
la de mayor relevancia el área de Producción
de Arroz con un 90%. Por tanto es importante trabajar en
esta dirección pues un ahorro por pequeño
que este sea, tiene gran peso cuando se valora el
total.
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Gráfico 3. Áreas del complejo donde se
concentran los mayores consumos de
energéticos.
En el gráfico 4, se representa dentro del
área de Producción de Arroz donde se encuentran los
mayores consumo de energéticos, siendo las actividades
Industrial y Agrícola donde se
concentran más del 90%, lo cual nos indica que es en estas
actividades donde debemos dirigir nuestros esfuerzos.
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Gráfico 4. Actividades dentro del área
de Producción de Arroz donde se concentran los gastos de
energéticos.
En la actividad industrial, el gráfico 5 muestra
por tipos de energéticos su influencia, siendo de gran
relevancia el gasto de electricidad con más del 80
%.
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superior
Gráfico 5: Influencia por tipo de
energético en la Actividad Industrial.
En el gráfico 6, se representa en el caso del
portador energético electricidad, como se encuentra
distribuido dentro de la Actividad Industrial,
concentrándose en las áreas de molinado y secado
más del 90%. Hay que significar que el proceso de
precocido en comparación con el molinado consume mayor
electricidad pero como los volúmenes de producción
son muy bajos entonces el consumo eléctrico también
lo es.
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Gráfico 6. Áreas de la actividad
Industrial donde se concentran los consumos
eléctricos.
En la actividad Agrícola, el gráfico 7
muestra por tipos de energéticos su influencia, siendo de
gran relevancia el gasto de combustible diesel con el 77
%.
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Gráfico 7. Influencia por tipo de
energético en la Actividad Agrícola.
En el gráfico 8, se representa en el caso del
portador energético diesel, como se encuentra distribuido
dentro de la Actividad Agrícola, concentrándose en
el área de preparación de tierra y
siembra con el 71.8 %. En este tema se han efectuados diversos
estudios encaminados a evaluar las diferentes tecnologías
de preparación del suelo con el
objetivo de definir índices reales de consumo.
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Gráfico 8. Áreas de la actividad
agrícola donde se concentran los consumos de
diesel.
- En el Complejo Arrocero, los mayores gastos
energéticos se encuentran concentrado en la actividad de
producción de arroz con un 90 %. - Dentro de la actividad de producción de arroz
los mayores consumos se presentan en el áreas
Agrícola con un 42 % y en la Industrial con un 54
%. - Los principales consumos en el área
Agrícola se concentran en la Preparación –
Siembra (diesel con un 71.8 %) y en la Industrial se refiere en
lo fundamental a los Molinos Arroceros (electricidad con un
65.4 %).
- Borroto Bermúdez, Aníbal J. Planificación Energética en
Asentamientos Rurales. Editorial Guadalajara, México. 1997. - Colectivo de Autores. Gestión energética Empresarial.
CEEMA. Cienfuegos 2002. - Comisión Nacional de Energía.
Ministerio de Economía y
Planificación. 2003.
M.Sc. Ing. Edilberto Antonio Llanes
Cedeño
Ocupación: Profesor
Centro de Trabajo: Universidad de
Granma. Carretera Mzllo. Km 17 Peralejo Bayamo Granma.