Evaluación de sistemas para la transportación de aluminio líquido y ánodos entre las áreas de reducción y carbón

RESUMEN

El presente trabajo de investigación se
desarrollo en el Taller de Equipos Industriales en conjunto con
la Gerencia de Ingeniería Industrial; planteándose
como objetivo general realizar una evaluación de los
equipos móviles transportadores de ánodos y
aluminio líquido en la Gerencia Carbón y Gerencia
Reducción, para ello se utilizaron herramientas como
diagramas de Pareto, Ishikawa para el análisis de fallas
para dar un diagnóstico de la situación actual de
los equipos. La investigación se realizó como una
investigación no experimental, de tipo
descriptivo-evaluativo y de campo. La población al igual
que la muestra está conformada por la Flota de
Remolcadores de CVG VENALUM. Con los resultados obtenidos se
determinó que el remplazo efectivo debe realizarse cuando
los equipos tengan 3 años de edad. También se
concluyó que los factores que determinan las fallas de los
equipos son: el manejo indebido por parte de los operarios, el
tipo de actividades que realizan, las condiciones actuales de la
planta y para solventar estas fallas se diseñó un
plan de acción.

Palabras claves: Evaluación económica,
vida útil económica, equipos móviles,
remolcadores.

INTRODUCCIÓN

El aluminio es uno de los elementos más
abundantes de la corteza terrestre (8%) y uno de los metales, de
obtener, más costosos. La producción anual se cifra
en unos 33,1 millones de toneladas a nivel mundial. En Venezuela,
a pesar de ser un país reconocido por la alta
producción de petróleo, también, se destaca
por la producción de otros minerales muy comercializados,
así como el aluminio; la Región de Guayana se
destaca debido a la cantidad de mineral existente para esta
producción, la cual es dirigida por la Corporación
Venezolana de Guayana (CVG).

La empresa CVG VENALUM se encarga de la
producción del aluminio primario a través de un
proceso llevado a cabo en celdas electrolíticas,
utilizando como materia prima la alúmina, criolita y
aditivos químicos (fluoruro de calcio, litio y magnesio).
La planta industrial consta de áreas siguientes: la Planta
de Carbón, Planta de Colada, Planta de Reducción e
Instalaciones Auxiliares.

En la Planta de Carbón se producen los
ánodos verdes en el área de Molienda y
Compactación los cuales son enviados a Hornos de
Cocción donde se mejoran sus propiedades físicas y
mecánicas, seguidamente son llevados a las salas de
envarillado donde son acoplados a varillas conductoras, para
luego ser trasladados a las salas de Reducción donde es
producido el aluminio liquido y finalmente ser enviados a Colada
donde se producen los lingotes y cilindros de
aluminio.

La mayoría de estos traslados son realizados por
remolcadores, convirtiéndose, de este modo, en equipos
fundamentales e imprescindibles para el funcionamiento y
realización de las actividades de producción
necesarias para la obtención de aluminio en la
empresa.

CVG Venalum tiene una Gerencia de Ingeniería
Industrial que se encarga de la evaluación
económica y financiera de las inversiones necesarias a
realizar en la empresa de equipos, líneas de
producción, construcciones, entre otros.

Actualmente la Gerencia Mantenimiento Industrial
presenta retrasos en la producción por la ausencia de
equipos móviles y las fallas de los operativos en la
Gerencia Carbón y Gerencia Reducción; razón
por lo cual nace la necesidad de realizar una evaluación
de los equipos móviles (remolcadores) que trasladan los
ánodos y aluminio líquido en las Gerencias
nombradas.

Con la realización de este estudio se
obtendrán las condiciones y causas que originan esta
situación y la propuesta económica más
factible para la empresa.

El presente informe se encuentra constituido por 6
capítulos distribuidos de la siguiente manera:

Capítulo I. El Problema, abarca la
definición de la problemática actual, los factores
asociados, los objetivos del trabajo tanto el general como
específicos, la justificación o importancia, la
delimitación y alcance que se planteo durante el
estudio.

Capítulo II La empresa, consta de la
descripción de la empresa, el área donde se
llevó a cabo la investigación y los diversos
procesos referentes al proyecto.

Capítulo III. Marco Teórico, consta de los
términos, y fundamentos teóricos que sirven de
respaldo para la investigación.

Capítulo IV. Aspectos Procedimentales, menciona
las actividades ejecutadas, las técnicas e instrumentos de
recolección de información.

Capitulo V. Se refiere a la Situación Actual que
se presentan los remolcadores de las áreas de
Carbón y Reducción.

Capítulo VI. Resultados, plantea el
análisis de los resultados obtenidos y las opciones de
solución. Y por último la emisión de
conclusiones, recomendaciones, y como material complementario la
lista de referencia, los anexos y apéndices.

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA

En el presente capitulo se realiza una breve
descripción del problema de estudio, justificación,
delimitación y objetivos planteados para la
solución de dicho problema.

1.1 Planteamiento
del Problema.

CVG VENALUM tiene como principal objetivo la
producción y comercialización de aluminio primario
y sus aleaciones en distintas formas (lingotes y cilindros),
utilizando como materia prima la alúmina, criolita y
aditivos químicos (fluoruro de calcio, litio y magnesio)
con altos estándares de calidad, destinando la mayor parte
de la producción al consumo nacional.

Dentro del proceso de producción de la planta
industrial existen diferentes áreas, como lo son: la
Planta de Carbón, Planta de Colada, la Planta de
Reducción, e Instalaciones Auxiliares, que
desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la
empresa. La Planta de Carbón y las instalaciones que la
conforman (Molienda y Compactación, Hornos de
Cocción y Envarillado de Ánodos) junto a la Planta
de Reducción (Complejo I, Complejo II y V Línea)
sirven de apoyo en el núcleo vital de sus
operaciones.

El mejoramiento continúo es necesario para
cumplir los estándares de calidad, llevando a la empresa a
la realización de inversiones capitalizables como:
adquisiciones, construcciones, remplazos, ampliaciones, entre
otros; los cuales permiten mantener la continuidad
operativa de la empresa y minimizar desviaciones en
los procesos.

Entre las inversiones capitalizables que realiza CVG
Venalum, se encuentran los equipos móviles industriales y
dentro de estos los remolcadores, que tienen asignada una vida
útil de cinco (5) años. Estos últimos
equipos cumplen un rol fundamental para la producción del
aluminio, porque son necesarios para realizar diferentes
actividades de traslado, que forman parte importante del proceso
productivo del aluminio. La empresa actualmente dispone de una
flota de treinta y dos (32) remolcadores, de los cuales quince
(15) están en las áreas y diecisiete (17) en el
Pool (equipos adicionales o de respaldo) de acuerdo a la
planificación.

El área de Carbón cuenta con siete (7)
remolcadores, equipos que son necesarios, puesto que con ellos se
trasladan los ánodos que se cargan y descargan de los
Hornos de Cocción y los ánodos ya acoplados a
varillas, que se ensamblan en el área de Envarillado para
ser enviados a las Salas de Reducción para poder llevar a
cabo el proceso electrolítico en las celdas.

En Reducción, área donde se reduce la
alúmina para obtener aluminio primario, se cuenta con
siete (7) remolcadores que son requeridos para el traslado de
crisoles hacia el área de colada donde el aluminio
obtenido en las celdas se vierte en los hornos de
retención y una vez que el proceso es completado, se
genera el producto destinado para la venta en los
mercados.

Actualmente, se observa baja disponibilidad de los
equipos móviles (remolcadores) en las áreas, esto
se evidencia en que de un estándar de veintiún (21)
equipos, solo se encuentran operativos diez (10) en las
áreas, debido a diferentes factores:

Manejos inadecuados por los operadores. El
uso como transporte por las instalaciones de la
empresa, cuando los equipos deben ser utilizados
exclusivamente para el traslado de materiales y no de uso
personal por los trabajadores, para movilizarse entre las
distintas áreas de la empresa. Uso de los equipos a altas
velocidades, inclusive por áreas en mal estado, incidiendo
en el deterioro de los equipos como en el caso de un tractor, el
cual fue destrozado quedando fuera de servicio teniendo este
equipo poco tiempo operativo.

Falta de stock mínimo en almacén debido a
retrasos para cubrir los requerimientos por parte de compras para
la adquisición de repuestos, ocasionando retrasos en los
mantenimientos, trayendo como consecuencia desmantelamiento de
equipos, dado que cuando se encuentra más de un equipo
parado por falta de repuestos, uno de estos tiende a ser
utilizado para removerle sus piezas en buen estado e instalarlas
a los equipos que lo requieran y de esta manera mantener
operativos el mayor numero de remolcadores que sea posible y
así garantizar el cumplimiento de las
operaciones.

Se encuentran equipos que han superado su vida
útil (5 años) superando los siete (7) años
operativos debido a la baja disponibilidad de remolcadores lo
cual implica altos costos por mantenimiento, así como
equipos que no han alcanzado su vida útil cuando es
requerido su remplazo prematuro lo que significa un costo para la
empresa porque su inversión inicial aún no se ha
depreciado completamente esto se debe al uso indebido de equipos
que no cuentan con las especificaciones técnicas
adecuadas, provocando el deterioro de los mismos. Tal como en el
caso de la falta de Skidder en V Línea que obligó a
usar otros equipos que no tienen la capacidad suficiente de
arrastre en la subida que está en esta vía, por lo
que se ha podido evidenciar una disminución considerable
en las condiciones operativas de los mismos.

Se pudo evidenciar que para poder cubrir los
requerimientos de las áreas muchas veces se toma un largo
tiempo ya que los procesos de compras son muy
lentos, como en el caso de los requeridos para el año
2010, para este año se realizó el estudio
técnico-económico de los requerimientos de los
remolcadores por las áreas productivas donde se
recomendó remplazar los seis (6) equipos solicitados, lo
cual hasta la fecha actual no se ha cumplido.

Fallas continuas y prolongadas en los equipos trayendo
como consecuencia altos tiempo de parada por mantenimiento,
ocasionando incumplimiento en los planes de producción de
la planta por falta de equipos para trasladar los materiales,
afectando de manera directa la productividad de la empresa y los
costos.

Se tienen remolcadores Toyota 2H y Shinko, modelos que
se han utilizado desde hace bastante tiempo, pero por
inconvenientes con la fábrica de Toyota se adquirieron
otras marcas tales como Tiger Taylor Dunn que fueron colocadas en
prueba, así como Einsa y Trowin equipos adquiridos para
reemplazar al Shinko; pero aún no han codificado sus
repuestos por estar a prueba, se han presentado las carencias y
faltas de repuestos y mantenimiento de estos equipos.

Además de haber adquirido la empresa otras marcas
de remolcadores, estos han sido sustituidos por tractores por la
necesidad en planta para poder desarrollar todas las actividades,
sin embargo se ha notado que estos equipos no se encuentran
acondicionados para las operaciones de la planta debido a sus
características físicas las cuales resultan poco
idóneas para los operadores al momento de operarlos; no
obstante han resultado útiles en el desarrollo de las
actividades desde el punto de vista productivo por
la baja disponibilidad de las otras marcas en el
área.

Por esta razón nace la necesidad por parte de la
Gerencia de Ingeniería Industrial realizar un estudio de
los equipos móviles, para identificar las posibles causas
que han ocasionado esta situación y de ese modo plantear
las posibles medidas para solventar este problema, tal como
realizar un estudio económico de las
alternativas de inversión, con el propósito de
contribuir en la minimización los costos de mantenimiento,
el número de Órdenes de Trabajo originadas y las
horas de parada , lo cual conlleva a mejoras en los
parámetros operativos y de mantenimiento de los
remolcadores.

1.2
Objetivos

Para el desarrollo del presente trabajo se
planteó cumplir los objetivos que se enuncian a
continuación:

1.2.1 Objetivo General

Evaluar el sistema de transportación de aluminio
líquido y ánodos entre las
Áreas de Carbón y Reducción de CVG
Venalum.

1.2.2 Objetivos
Específicos

· Diagnosticar la situación y condiciones
actuales de los Remolcadores existentes en las Gerencia
Carbón y Reducción de CVG Venalum.

· Evaluar los indicadores de mantenimiento
referentes a remolcadores en las áreas de Carbón y
Reducción de CVG Venalum.

· Evaluar la vida útil
económica de los remolcadores pertenecientes a las
Gerencias Carbón y Reducción CVG Venalum.

· Determinar el requerimiento de Remolcadores
para el Pool de Mantenimiento que garanticen la disponibilidad de
los equipos de las Gerencias Carbón y Reducción en
CVG Venalum.

· Evaluar la gestión de
adquisición y/o remplazos efectivos de
equipos (remolcadores) y repuestos para las áreas de
Carbón y Reducción de CVG
Venalum.

· Realizar la evaluación económica
de distintas alternativas de inversión para el
cumplimiento de requerimientos en las áreas de
Carbón y Reducción.

· Elaborar un plan de acciones en función
de las fallas presentadas en los remolcadores de las áreas
de Carbón y Reducción.

1.3
Justificación o Importancia

La Gerencia Ingeniería Industrial siempre en
búsqueda de optimizar los recursos de la empresa con la
finalidad de aumentar la rentabilidad y beneficios de la misma,
se dedica a realizar estudios técnicos y económicos
de las diversas inversiones que presentan diferentes áreas
de la empresa, que son necesarias para la toma de decisiones
técnicas y económicas más favorables. Dado
que los remolcadores son vitales para el funcionamiento de la
empresa, ya que son el único medio de transporte de los
ánodos a las salas de Reducción y del aluminio
líquido a los hornos de Colada, y sin estos traslados es
imposible llevar a cabo el proceso productivo de la empresa; fue
necesario realizar una evaluación de estos para confirmar
las causas reportadas, que ocasionan las fallas más
frecuentes en los equipos, con el objetivo de proponer ciertas
recomendaciones que aporten en su disminución y de los
altos costos de mantenimiento; y de este modo, determinar todos
los factores que influyen la situación actual de los
remolcadores de las áreas de Carbón y
Reducción en CVG Venalum. De igual forma, el estudio
servirá para constatar cual podría ser la
alternativa de inversión más favorable para
la empresa, desde el punto de vista económico para
cubrir los requerimientos de la misma.

1.4
Delimitación o Alcance

La evaluación de los Remolcadores de
ánodos y aluminio líquido, se basó en la
evaluación de los requerimientos de equipos en las
áreas y pool; la vida útil económica de los
equipos; los indicadores de mantenimiento, la gestión de
almacén de los repuestos y la gestión de compra de
los Remolcadores asignados a las áreas de Carbón y
Reducción en CVG Venalum.

1.5
Limitaciones

Durante el desarrollo de la investigación se
encontró como limitación:

· La falta de unidades de transporte en la
empresa, que trae como consecuencia el incumplimiento de algunas
rutas debido a que muchos de los autobuses se encuentran fuera de
servicio complicando el traslado del personal a la empresa y en
ocasiones a la hora de salida de la misma. Factor el cual
complicó el seguimiento de los remolcadores en distintas
ocasiones.

CAPITULO II

GENERALIDADES DE
LA EMPRESA

2.1 Reseña histórica de la
empresa

La Industria Venezolana de Aluminio, C.A. (CVG Venalum),
se constituyó el 29 de agosto de 1973, con el
objeto de producir aluminio primario en diversas formas con fines
de exportación. Convirtiéndose en una empresa
mixta, con una capacidad de 150.000 t/año y un capital
mixto de 34.000 millones de bolívares; donde el 80 por
ciento fue suscrito por seis empresas japonesas y el 20 por
ciento restante de la Corporación Venezolana de
Guayana.

Posteriormente, la propuesta fue considerada por el
Ejecutivo Nacional y para Octubre de 1974 CVG VENALUM
amplía su capacidad a 280.000 Tm/año y
se negocia con los socios japoneses, no sólo el incremento
del capital social, sino también un cambio estructural que
favorece a Venezuela, tomando CVG posesión del 80 por
ciento de las acciones, mientras que la participación
japonesa se reduce al 20 por ciento.

La primera línea de celdas fue puesta en marcha
el 27 enero de 1975 y terminada en diciembre de 1978 y la
última línea de las primeras cuatro (04) se
comenzó el 27 de octubre de ese mismo año. En 1977
se inicia el funcionamiento de la planta de cátodos y el
muelle de carga y descarga sobre el margen del Río Orinoco
para atracar barcos de hasta 30.000 toneladas. El 27 de enero de
1978 arranca la celda 302 de la Sala 3, Línea II. Al
día siguiente se produce aluminio por primera vez en
Venalum.

El alcance de expansión de CVG VENALUM apunta a
ampliar sus operaciones con la construcción de las VI y
VII Líneas de reducción, una Planta de
Carbón, una Sala de Colada, una Planta de
Extrusión, un Sistema de manejo y Almacenamiento de
Materia Prima, la ampliación de la capacidad del Muelle,
Gestión ambiental, Servicios Industriales, instalaciones
auxiliares, edificaciones anexas y desarrollo del urbanismo
industrial completo.

2.2
Ubicación geográfica

C.V.G VENALUM está ubicada en la Av. Fuerzas
Armadas, Zona Industrial Matanzas, Ciudad Guayana – Estado
Bolívar, Venezuela (ver figura N°1). La escogencia de
la zona de Guayana, se debe a los privilegios y virtudes de esta
región:

ü Integrada por los Estados Bolívar, Delta
Amacuro y Amazonas, esta zona geográfica ubicada al sur
del Río Orinoco y cuya porción de
448.000 km2 ocupa exactamente la mitad de Venezuela,
reúne innumerables recursos
naturales.

ü El agua constituye el recurso básico por
excelencia en la región Guayana, teniendo grandes
vertientes como lo son los Ríos Orinoco, Caroní,
Paraguas y Cuyuní, entre otros.

La presa "Raúl Leoni" en Gurí, con una
capacidad generadora de 10 millones de Kw, es una de las plantas
hidroeléctricas de mayor potencia instalada en el mundo, y
su energía es requerida por las empresas de Guayana, para
la producción de acero, alúmina, aluminio, mineral
de hierro y ferro silicio.

ü La navegación a través del
Río Orinoco en barcos de gran calado en una distancia
aproximada de 184 millas náuticas (314km) hasta el Mar
Caribe.

FIGURA Nº1. Ubicación de
la Empresa

Fuente: Manual de Inducción
de CVG VENALUM

2.3 Espacio
Físico

La empresa cuenta con un área suficiente para su
infraestructura actual y para desarrollar más en su
futuro. La distribución de la misma está
representada de la siguiente manera en la tabla
N°1:

CUADRO N°1. Áreas
Físicas de la Empresa

Fuente: Manual de Inducción
de CVG VENALUM

2.4
Descripción de la empresa

La empresa C.V.G Venalum ha tenido como propósito
la producción de aluminio primario utilizando como materia
prima la alúmina, criolita y aditivos químicos
(fluoruro de calcio, litio y magnesio) mediante el uso de
celdas electrolíticas, el cual es destinado a
satisfacer el mercado tanto nacional como internacional de manera
competitiva. Desde su inauguración se ha convertido
paulatinamente en uno de los pilares fundamentales de la
economía venezolana, siendo a su vez en su tipo una de las
más grandes de Latinoamérica, con una capacidad
instalada de 430.000 TM por meses. Posee una fuerza laboral de
30.753 trabajadores aproximadamente y cuenta con el apoyo de 93
cooperativas, así como de 25 empresas contratistas con una
de las instalaciones más modernas del mundo, y la
certificación de la Norma ISO 9001-2000 en sus
áreas medulares de producción: Colada,
Reducción y Carbón lo que la posiciona como una
industria que satisface los requerimientos de sus
clientes.

El proceso de producción de aluminio consiste en
separar el oxígeno de la alúmina para producir
aluminio en estado líquido, estando inmerso en un
baño electrolítico bajo los efectos de una
corriente eléctrica directa suministrada por una fuente
externa, la cual circula desde un ánodo o polo positivo
hacia un cátodo o polo negativo. El oxígeno se
combina con el carbono contenido en el ánodo y forma gas
carbónico el cual se libera mientras que el aluminio se
precipita y se deposita en el fondo del cátodo en estado
líquido.

Actualmente C.V.G VENALUM está constituida por
tres complejos de celdas: Complejo I, Complejo II y V
línea. Los Complejos I y II están conformados por
celdas P-19 de tecnología Americana Reynolds, cada uno con
dos líneas de 180 celdas y la V línea
conformada por celdas de tecnología noruega Hydroaluminium
con una línea de 180 celdas electrolíticas para
finalmente constituir un total de 900 celdas de reducción
sin incluir las 5 celdas prototipo V-350. Las celdas V-350
ubicadas en V línea es un proyecto concebido por
ingenieros venezolanos de C.V.G VENALUM quienes basándose
en las tecnologías existentes y desarrollo de los modelos
electromagnéticos, térmicos, mecánico
estructurales, así como los sistemas automatizados,
lograron diseñar esta celda que supera los
índices de productividad conocidos.

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.

2.4.1 Estructura organizativa de la
empresa

La estructura organizativa de C.V.G VENALUM es de tipo
lineal y de asesoría, donde las líneas de autoridad
y responsabilidad se encuentran bien definidas, actualmente fue
restructurada y aprobada por la Corporación Venezolana de
Guayana (C.V.G) el 28 de febrero del año 2004, y que
actualmente ha sufrido ciertas modificaciones en beneficio de la
gestión y el desarrollo debido a la disolución de
la industria aluminios de Venezuela, está constituida por
Gerencias administrativas y operativas. En la siguiente
gráfica se muestra cada unidad de la organización
de C.V.G VENALUM. Para tener mayor conocimiento de las unidades
que conforman la empresa C.V.G. Venalum, se muestra su estructura
organizativa (ver figura N°2).

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