Estudio del flujo operacional en el área de producción de cilindros, con la incorporación de la nueva línea

Resumen

Esta investigación fue desarrollada en el la gerencia de Investigación y desarrollo de CVG VENALUM. Teniendo como meta realizar un estudio del flujo operacional en el área de producción de cilindros con la incorporación de la nueva línea número 3, en la gerencia de colada. Considerando un nuevo escenario de producción, número de montacargas requerido, disponibilidad de grúas y rieles, y capacidad de almacenamiento. La metodología utilizada fue de mixta por ser documental y de campo, exploratoria y predictiva. Del análisis realizado se llegó a las siguientes conclusiones: La capacidad promedio de almacenamiento de cilindros con 7" de diámetro es de 2093,68 t y el factor de almacenamiento, fue estimado en de 1,77 t/m2. Según el análisis teórico, bajo las premisas establecidas, las demoras que se presentaran serán por indisponibilidad de rieles y no de grúas. Se recomienda la compra de un tercer montacargas, la adquisición de 2 pares de rieles adicionales, y la figura de un tercer inspector de calidad.

Palabras claves: Interacción, colada, montacargas, almacén, grúas, rieles.

Introducción

Para una empresa de manufactura, un claro indicador de su crecimiento y desarrollo es su nivel de producción. Entre más altos y crecientes sean sus niveles de producción, se requerirá de mayor cantidad de equipos, mayor cantidad de fuerza laboral, y mayor capacidad de planta.

En CVG Venalum, a partir de 1996; se experimentó un crecimiento de la demanda; a raíz de lo cual se propuso un proyecto de adecuación, en la producción de cilindros, esta adecuación contemplaba la instalación de la tercera línea de producción y posterior reemplazo de las unidades 1 y 2, pero no fue hasta el año 2002 que este se aprobó, y en el año 2008 se comenzó la instalación de la tercera unidad de colada vertical (UCV 3).

Esta nueva línea de producción de cilindros, posee el doble de la capacidad de las líneas 1 y 2 anteriores que aun, no han sido reemplazadas. Mientras que dichas líneas, producen 40 cilindros por cada colada, la nueva línea produce por colada 80 cilindros de 7" pulgadas de diámetro. La implantación de esta unidad, trae consigo un cambio en el escenario de producción, debido a que esta, requiere la utilización de grúas, montacargas, rieles, personal, y espacio físico en planta, además de un nuevo diseño y capacidad de las áreas de almacenamiento.

De todo lo anterior, se prevé un aumento en el requerimiento de montacargas, tiempos de utilización de grúas, tiempo de utilización de rieles, entre otros. En el siguiente proyecto, se estudió de manera clara, la disponibilidad de las grúas, rieles, montacargas entre otros, con el fin de precisar cuál de estos factores causara las demoras, y los embotellamientos en el proceso productivo en el área de verticales, a través del planteamiento de un escenario de producción donde interactuaran las tres líneas de producción de cilindros.

Dentro de este estudio, se calculó el número de montacargas mínimo que ha ser necesario para el traslado del material desde los rieles hasta las zonas de almacenamiento y desde allí hasta los distintos hornos de homogeneizado, capacidad de almacenamiento intermedio y tiempos de utilización de servidores, como lo son las grúas, montacargas y rieles.

CAPÍTULO I

El Problema

1. EL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Debido al incremento de la demanda de cilindros de extrusión en el mercado CVG VENALUM, propuso un proyecto de adecuación de la capacidad de producción de cilindros en el área de colada. Este proyecto incluye la instalación de una tercera línea de producción y el reemplazo de las líneas 1 y 2 ya existentes. Actualmente, se encuentra instalada la unidad de colada vertical número 3 (UCV 3), la cual, se encuentra en periodo de prueba.

En el área de colada, se elaboran productos semi-terminados para la venta, entre los cuales se tiene: cilindros para extrusión, cuya presentación es de 6",7",8" y 9" de diámetro, y pueden llegar a medir hasta 252" de longitud nominal.

La nueva línea, posee el doble de la capacidad de producción de cilindros de 7" de diámetro, por colada en comparación con las líneas 1 y 2 existentes, además de poder producir cilindros hasta de 285" de longitud, mientras que las líneas anteriores produce cilindros con longitudes máximas nominales de 252" de largo. La implantación de la tercera línea de producción de cilindros trae consigo, cambios drásticos en el tiempo de utilización de montacargas, disposición de las áreas de almacenamiento, tiempo de utilización de rieles, tiempo de utilización de grúas, y por ende tiempo de demora o inactividad en alguna de las líneas, debido a que las tres líneas solo cuentan con 2 pares de rieles con capacidad para 40 cilindros de 7" de diámetro c/u.

Esto último pudiera convertirse en un factor de demora, puesto que si se observa el todo, como un sistema, los servidores de salida (rieles) son de menor capacidad que los de entrada (número de línea productoras de cilindros). Por otro, lado existe un inspector de calidad por línea, lo que es beneficioso tanto para la UCV 1 como la UCV 2, pero pudiera, también convertirse en un factor de desaceleración del ciclo productivo de la línea 3, debido a que esta produce 80 cilindros los cuales deposita en los 2 rieles que se encuentran equidistantes de la misma.

Actualmente, la línea número 3, está en una fase de prueba, lo que representa una clara ocasión, para realizar un estudio de operaciones, con el fin de caracterizar las operaciones dentro del nuevo escenario de producción, en el área de verticales, el cual contempla ahora 3 líneas de producción de cilindros; todo esto con el fin de vislumbrar: posibles embotellamientos, colapsos que se pudiesen generar, en el área de colada, debido a la ausencia del número de montacargas necesarios para el traslado de material desde los rieles hasta las áreas de almacenamiento, y desde allí, hasta los hornos de homogeneizado, capacidad y nueva configuración de las áreas de almacenamiento intermedio, disponibilidad de grúas, y disponibilidad de rieles.

Es por ello que la Gerencia de Investigación y desarrollo ha solicitado un estudio para la realización de un estudio de flujo operacional en la producción de cilindros con la incorporación de la nueva línea de producción en la Gerencia de Colada.

2. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación ha sido concebida, con el fin de caracterizar y analizar, el proceso de colada de cilindros dentro de un nuevo escenario, totalmente diferente al que ha estado presente los años anteriores. Esto con el fin de predecir los tiempos de demoras y sus factores causantes, número de montacargas que ha de necesitarse, y la capacidad de almacenamiento con que cuenta la empresa.

3. ALCANCE

La investigación, caracterizó el flujo operacional no solo en la línea de producción de cilindros número 3, sino también su interacción con las líneas 1 y 2 respectivamente, en función del uso de rieles y grúas. Se estudió además, el número de montacargas necesarios para llevar a cabo las operaciones de traslados de cilindros desde mesa hasta hornos de homogeneizado y cálculo de la capacidad de almacenamiento intermedio.

4. DELIMITACIÓN

Esta investigación se llevo a cabo en el área de colada, en la superintendencia de productos verticales, haciendo un seguimiento al proceso desde la producción de cilindros en mesa hasta el manejo y traslado de los cilindros desde los rieles hasta las zonas de almacenamiento intermedio y desde allí hasta a los hornos de homogeneizado.

5. LIMITACIONES

Entre las principales limitantes e inconvenientes que se presentaron, durante el desarrollo de la investigación, se tiene:

• Poca actividad laboral en la Unidad de Colada vertical numero 3, por encontrarse en periodo de prueba.

• Indisponibilidad de los equipos por motivos de parada o servicio.

• 6. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

A continuación se indican los objetivos que se alcanzarán en la investigación:

6.1 OBJETIVO GENERAL:

Realizar un estudio del flujo operacional en el área de producción de cilindros con la incorporación de la nueva línea número 3.

6.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• 1. Analizar el proceso y las operaciones de producción de cilindros para caracterizar las variables que intervienen en el.

• 2. Realizar un estudio de tiempos para cada una de las líneas de producción de Cilindros.

• 3. Establecer el escenario de producción que se ha de considerar, como premisa para realizar los cálculos de requerimiento de montacargas, utilización de grúa y uso de rieles.

• 4. Calcular el número de montacargas necesarios para el funcionamiento de las 3 líneas.

• 5. Calcular la capacidad promedio y el factor de almacenamiento de productos en proceso.

• 6. Comparar por medio de una línea de tiempo las 3 líneas operando simultáneamente, según el escenario de producción establecido y estudiar los tiempos de disponibilidad, ocio, demora que se puedan generar.

• 7. Realizar el estudio de los tiempos de ocio demora o no disponibilidad hallar sus causas y proponer soluciones.

CAPITULO II

Marco teórico

2.1 DESCRIPCION DE LA EMPRESA

2.1.1 Reseña histórica

En 1969, inició de negociaciones con inversionistas extranjeros como consecuencia de la divulgación del programa de Guayana en el ámbito internacional.

En 1971, La Corporación Venezolana de Guayana recibe de una empresa Japonesa un estudio de factibilidad para instalar una planta reductora de aluminio en lingotes con una capacidad anual de 150.000 toneladas.

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, utilizando la tecnología de la empresa japonesa Showa Denko con una capacidad de 150.000 t/año. El capital social de la compañía era entonces de 34 millones de bolívares, de los cuales 80% fue suscrito por un grupo de seis empresas japonesas asociadas y el 20% restante por la Corporación Venezolana de Guayana.

En el 1974, producto de la negociación, se modifica la relación accionaría, elevando la participación nacional al 80% y reduciendo la de los japoneses a 20%. Se decide la ampliación de capacidad a 280.000 t/año.

Grafico N°1. Distribución de Capital de la empresa. Manual de

Para 1976, se termina el movimiento de tierra y paralelamente comienza la construcción y el montaje de las instalaciones, el diseño e ingeniería de detalles y la elaboración y adjudicación de contratos y órdenes de compra.

A mediados de 1977, se pone en servicio las plantas de tratamiento de aguas servidas, baños y vestuarios. Se pone en servicio la Planta de Cátodos y el Muelle sobre el río Orinoco.

A comienzos de 1978, comienza la producción de aluminio primario con la puesta en marcha de la primera celda reducción.

Ya, a mediados de 1978, se inauguran oficialmente las instalaciones de la empresa, entran en servicio los edificios de ingeniería, producción y mantenimiento y el complejo administrativo.

Para el 17 de agosto de 1978, El fondo de inversiones de Venezuela ingresa como accionista.

A finales de 1978, por resolución de la Asamblea de Accionistas, el capital fue aumentado nuevamente a 1.000.000.000 bolívares y se efectúa el primer despacho de aluminio a Japón; la obra había sido completada en un 82%. Al terminar el año la inversión total del proyecto alcanzó 2.039 millones de bolívares.

En 1980 se alcanza el 92.50% de la capacidad de planta con una producción bruta de 222.069 t y para 1985 se empieza a construir un complejo de reducción de aluminio que lleva por nombre V línea, el cual estaría formado por 180 celdas electrolíticas de tipo Niágara. La V línea fue terminada de construir en el año 1987 entra en plena operación en 1989, con una capacidad de producción de 1.722 kg. de aluminio por día, incrementándose la producción en 113.000 t/año, para una capacidad de producción total de más de 400.000 t/año.

En 1990 se inicia el arranque experimentas de las celdas V-350. Con este proyecto de tecnología 100% venezolana comienza una etapa de consolidación tecnológica de la empresa.

Es entonces cuando en 1996 por primera vez se logra la total utilización de la capacidad instalada en planta, 430.000 t de aluminio primario, un logro sin precedentes, lo cual coloca a esta empresa como líder en el mercado internacional, como la mayor reductora en el mundo occidental.

Cuatro años más tarde; en 2002 se logra superar la capacidad instalada de planta. Este año se alcanza un uso efectivo de la capacidad nominal de planta de 101,11%, de igual forma el mismo año se pudo mantener por varios días la totalidad de las celdas en servicio (905), también este año se alcanza la cifra histórica de producción de 8.000.000 de toneladas de aluminio primario. Se logró récord histórico de producción 436.558 toneladas de aluminio, la mayor producción anual alcanzada hasta la fecha.

A finales del 2004, CVG Venalum logró un nuevo récord al superar el registro histórico de toneladas brutas del año 2002. Por tercer año consecutivo se sobrepasó la capacidad instalada de producción de 430.130 toneladas, implantado así un nuevo registro en sus 26 años de operaciones al ubicarse la producción bruta total en 442.074 t.

También ese año, en enero CVG Venalum recibe formalmente la certificación ISO 9001-2000 para la línea de producción colada y fabricación de lingotes de aluminio para efusión y cilindros de extrusión. Una vez lograda la certificación la extensión de la misma, la cual fue aprobada en el mes de diciembre a través de una auditoría, culminando exitosamente al no detectarse inconformidades en el sistema, ingresando así como miembro de un selecto grupo de empresas que cuentan con esta importante certificación.

2.1.2 Razón Social Y Nombre Comercial

La Industria Venezolana del Aluminio, C.A. (CVG VENALUM), adscrita a la Corporación Venezolana de Guayana (CVG) y al MIBAM, es de capital mixto y por su condición jurídica es una Compañía Anónima.

2.1.3 Ubicación de C.V.G VENALUM

C.V.G. VENALUM está ubicada en la zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana, urbe creada por decreto presidencial el 2 de Julio de 1961 mediante fusión de Puerto Ordaz y San Félix.

La escogencia de la zona de Guayana, como sede de la gran industria del aluminio, no obedece a razones fortuitas:

• Integrada por los Estados Bolívar, Delta Amacuro y Amazonas, esta zona geográfica ubicada al sur del Río Orinoco y cuya porción de 448.000Km2 ocupa exactamente la mitad de Venezuela, reúne innumerables recursos naturales.

• El agua constituye el recurso básico por excelencia en la región guayanesa, regada por los ríos más caudalosos del país, como el 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.

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

Todos estos privilegios y virtudes habidos en la región de Guayana, determinan su notable independencia en materia de insumos y un alto grado de integración vertical en el proceso de producción de aluminio.

El aluminio primario y los productos semi-elaborados son transportados por vía terrestre y fluvial (muelle de CVG VENALUM) a los distintos centros de consumo para su venta a nivel nacional e internacional.

• Misión:

CVG Venalum tiene por misión producir y comercializar aluminio de forma productiva, rentable y sustentable para generar bienestar y compromiso social en las comunidades, los trabajadores, los accionistas, los clientes y los proveedores para así contribuir a fomentar el desarrollo endógeno de la República Bolivariana de Venezuela.

• Visión

CVG Venalum será la empresa líder en productividad y calidad en la producción sustentable de aluminio con trabajadores formados y capacitados en un ambiente de bienestar y compromiso social que promuevan la diversificación productiva y la soberanía tecnológica, fomentando el desarrollo endógeno y la economía popular de la República Bolivariana de Venezuela

• Objetivos de la empresa:

Tabla N° 1 Objetivos estratégicos de la empresa

Fuente: www.venalum.com.ve

• Políticas de la empresa:

• Políticas de productividad:

La Empresa deberá orientar su gestión a garantizar la máxima productividad y rentabilidad en armonía con el avance técnico de la industria y la situación del mercado del aluminio, explotando las oportunidades de sinergia de acción que identifiquen los diferentes ámbitos de competencia.

• Política comercial:

En materia de comercialización, la empresa deberá emprender acciones para garantizar el máximo valor agregado de la cesta de productos, conciliando la excelencia técnico-económica con el máximo retorno de mercado.

• Política ambiental:

CVG Venalum, con la participación de sus trabajadores y proveedores, produce, comercializa aluminio y mejora de forma continua su sistema de gestión, comprometiéndose a:

• Garantizar los requerimientos del cliente.

• Prevenir la contaminación asociada a las emisiones atmosféricas, efluentes líquidos y desechos.

• Cumplir la legislación y otros requisitos que suscriba la empresa, en materia de calidad y ambiente.

• Política de desarrollo

CVG Venalum deberá impulsar el desarrollo integral y sostenido del sector del aluminio, orientando su acción como una extensión regional del Estado en pro de la reactivación, desarrollo y consolidación de la cadena transformadora nacional y del parque metalmecánico conexo.

• Política Social

CVG Venalum como empresa del Estado venezolano a fin de contribuir con el desarrollo de la economía nacional, impulsará proyectos de carácter socioeconómicos generadores de empleo y bienestar social para la región, que elevan la calidad de vida de la comunidad que la circunda.

2.1.8 Áreas Básicas De La Empresa

Planta de Carbón

En la Planta de Carbón y sus instalaciones se fabrican los ánodos que hacen posible el proceso electrolítico. En el Área de Molienda y Compactación se construyen los bloques de ánodos verdes a partir de choqué de petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos consumidos. Los ánodos son colocados en hornos de cocción, con la finalidad de mejorar su dureza y conductividad eléctrica. Luego el ánodo es acoplado a una barra conductora de electricidad en la Sala de envarillado. La Planta de Pasta Catódica produce la mezcla de alquitrán y antracita que sirve para revestir las celdas, que una vez cumplida su vida útil, se limpian, se reparan y reacondicionan con bloques de cátodos y pasta catódica.

Figura N°1: Planta de Carbón. (Sala de envarillado) Fuente Propia

Reducción

En las celdas se lleva a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la transformación de la alúmina en aluminio. El área de Reducción está compuesta por  Complejo I, II, y V Línea para un total de 900 celdas, 720 de tecnología Reynolds y 180 de tecnología Hydro Aluminiun. Adicionalmente, existen 5 celdas experimentales  V-350, un proyecto desarrollado por ingenieros venezolanos al servicio de la empresa. La capacidad nominal de estas plantas es de 430.000 t/año.

El funcionamiento de las celdas electrolíticas, así como la regulación y distribución del flujo de corriente eléctrica, son supervisados  por un sistema computarizado que ejerce control sobre el voltaje, la rotura de costra, la alimentación de alúmina y el estado general de las celdas.

Figura N°2: Sala de Reducción. Fuente Propia

Colada

El aluminio líquido obtenido en las salas de celdas es trasegado y trasladado en crisoles al área de Colada, donde se elaboran los productos terminados. El aluminio se vierte en hornos de retención y se le agregan, si es requerido por los clientes, los aleantes que necesitan algunos productos.

Figura N°3: Sala de Colada. Fuente Propia

En el área de colada, se puede subdividir en 2 espacios de producción: El sector de verticales, donde se producen cilindros cuyas longitudes nominales varían entre 232" y 252" con diámetros de 6",7",8" y hasta 9"; y el área de horizontales donde se producen lingotes. El área de productos verticales, cuenta con 6 hornos de retención de metal líquido, dispuestos 2 por cada mesa. Dicha área también posee 3 sierras para corte, flejado y conformado de bultos de cilindros cortos y largos, 2 hornos continuos para homogeneizado cuya capacidades son de 160 cilindros/turno uno, 150 cilindros/turno otro y 1 horno Batch con capacidad de 128 cilindros/carga para cilindros de 7" de diámetro. Como se mencionó anteriormente, la superintendencia de productos verticales cuenta con 3 líneas o mesas de producción: 2 de tecnología "Showa" y la nueva de tecnología "Wagstaff", la cual posee mayor capacidad de cilindros de 7" de diámetro que las anteriores. La superintendencia de verticales, cuenta además con 3 grúas puentes, cuya función es retirar los cilindros producidos en mesa colocarlos en los rieles y realizar actividades de despeje de chatarra. También se cuenta con 2 pares de rieles para la colocación de cilindros en proceso.

Tecnologías de Celdas:

Tecnología Reynolds P-19. _Alimentación Puntual

Esta tecnología es el resultado de los procesos de mejora realizados en las celdas P-19, los cuales incluyen: compensación de campo magnético, alimentación puntual de alúmina y sistema de control adaptativo. El sistema de alimentación de alúmina está compuesto por 4 alimentadores con su respectivo rompe costra, los cuales operan independientemente. Hay 720 celdas en las líneas 1, 2, 3 y 4 con esta tecnología. La temperatura de operación de las celdas es de 960 °C, la adición de fluoruro de aluminio es realizada utilizando un alimentador localizado en el centro de la celda. La frecuencia de trasegado es cada 24 horas y la frecuencia de subida de puente es cada 15 días. La alimentación de alúmina es controlada por un sistema de control adaptativo.

Tecnología Hydro Aluminium

Desarrollado por Hydro Aluminium, la tecnología HAL-230 side by side, tiene 5 alimentadores de alúmina y uno de fluoruro de aluminio. En CVG Venalum la quinta línea (180 celdas) fue construida con esta tecnología. Cada celda usa 26 ánodos, los cuales tienen una vida útil de 22 días. La producción diaria de la celda es 1,6 toneladas, la temperatura de operación es 960 °C. El alimentador de fluoruro de aluminio está localizado en el centro de la celda. La frecuencia de trasegado es cada 24 horas y la frecuencia de subida de puente es cada 15 días. La alimentación de alúmina es controlada por un sistema de control adaptativo.

Tecnología V-350

Desarrollada en CVG Venalum, la tecnología V-350 side by side, tiene 6 alimentadores de alúmina, uno de fluoruro de aluminio, y un sistema de control automático de alimentación. Venalum tiene 5 celdas con esta tecnología, cada celda usa 36 ánodos con una vida útil de 22 días y una producción de 2,5 toneladas diarias. La temperatura de operación es 958 °C, la adición de fluoruro es realizada con un alimentador localizado en el centro de la celda y el amperaje de operación es de 320 kA. La frecuencia de trasegado es cada 48 horas y la frecuencia de subida de puente es cada 12 días.

2.1.18 Calidad

En CVG Venalum el control de calidad se lleva a cabo en las diversas etapas del proceso desde las materias primas, hasta el producto final, mediante ensayos e inspecciones continuas, a fin de garantizar la calidad del producto final. Los productos de CVG Venalum tienen el sello de calidad Norven: CILINDROS DE ALUMINIO PARA EXTRUSIÓN (MARCA NORVEN N° 199) Y LINGOTES DE ALUMINIO PARA REFUSIÓN (MARCA NORVEN N° 198). Para poder certificar cada producto fabricado, se llevan a cabo ensayos de ultrasonido, ensayo al vació, macro ataque y determinación del contenido de hidrogeno entre otros. El Laboratorio central está tramitando la acreditación de acuerdo a la norma venezolana Covenin 2534: 2000 (ISO/IEC17025:2000).

Asimismo, y luego de la implantación de un Sistema de Gestión de la Calidad en conformidad con los requerimientos de la Norma Venezolana COVENIN-ISO 9001:2000 en el proceso de Colada, el 30 de enero de 2004, CVG Venalum recibió formalmente la Certificación ISO 9001-2000 en su Línea de Producción: Colada y fabricación de lingotes de aluminio para efusión y cilindros de aluminio para extrusión, por parte del ente certificador, Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad, FONDONORMA y el certificado de la Red de Certificación Internacional, The International Certification Network, IQnet.

Productos de la empresa. Fuente Propia

Lingotes

Cilindros

• BASES TEORICAS

2.2.1 Ingeniera de métodos

En 1932, el término "Ingeniería de Métodos" fue desarrollado y utilizado por H.B. Maynard* y sus asociados, quedando definido con las siguientes palabras:

"Es la técnica que somete cada operación de una determinada parte del trabajo a un delicado análisis en orden a eliminar toda operación innecesaria y en orden a encontrar el método más rápido para realizar toda operación necesaria; abarca la normalización del equipo, métodos y condiciones de trabajo; entrena al operario a seguir el método normalizado; realizado todo lo precedente (y no antes), determina por medio de mediciones muy precisas, el número de horas tipo en las cuales un operario, trabajando con actividad normal, puede realizar el trabajo; por ultimo (aunque no necesariamente), establece en general un plan para compensación del trabajo, que estimule al operario a obtener o sobrepasar la actividad normal"

• Diagrama de procesos

 Es una representación gráfica de los pasos que se siguen en toda una secuencia de actividades, dentro de un proceso o un procedimiento, identificándolos mediante símbolos de acuerdo con su naturaleza; incluye, además, toda la información que se considera necesaria para el análisis, tal como distancias recorridas, cantidad considerada y tiempo requerido. Con fines analíticos y como ayuda para descubrir y eliminar ineficiencias, es conveniente clasificar las acciones que tienen lugar durante un proceso dado en cinco clasificaciones. Estas se conocen bajo los términos de operaciones, transportes, inspecciones, retrasos o demoras y almacenajes. Las siguientes definiciones en la tabla 2 cubren el significado de estas clasificaciones en la mayoría de las condiciones encontradas en los trabajos de diagramado de procesos.

Este diagrama muestra la secuencia cronológica de todas las operaciones de taller o en máquinas, inspecciones, márgenes de tiempo y materiales a utilizar en un proceso de fabricación o administrativo, desde la llegada de la materia prima hasta el empaque o arreglo final del producto terminado. Señala la entrada de todos los componentes y subconjuntos al ensamble con el conjunto principal. De igual manera que un plano o dibujo de taller presenta en conjunto detalles de diseño como ajustes tolerancia y especificaciones, todos los detalles de fabricación o administración se aprecian globalmente en un diagrama de operaciones de proceso.

Antes de que se pueda mejorar un diseño se deben examinar primero los dibujos que indican el diseño actual del producto. Análogamente, antes de que sea posible mejorar un proceso de manufactura conviene elaborar un diagrama de operaciones que permita comprender el problema, y determinar en qué áreas existen las mejores posibilidades de mejoramiento. El diagrama de operaciones de proceso permite exponer con claridad el problema, pues si no se plantea correctamente un problema difícilmente podrá ser resuelto.

Tabla N°2: Símbolos usados para diagramas de Procesos

Fuente: http://148.202.148.5/cursos/id209/mzaragoza/unidad2/unidad2dos.htm

• ESTUDIO DE TIEMPOS:

Según Fonseca (2002):

Es una técnica para determinar con la mayor exactitud posible, partiendo de un número de observaciones, el tiempo para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido.

Elementos y preparación para el Estudio de tiempos

Es necesario que, para llevar a cabo un estudio de tiempos, el analista tenga la experiencia y conocimientos necesarios y que comprenda en su totalidad una serie de elementos que a continuación se describen para llevar a buen término dicho estudio.

Selección de la operación. Que operación se va a medir. Su tiempo, en primer orden es una decisión que depende del objetivo general que perseguimos con el estudio de la medición. Se pueden emplear criterios para hacer la elección:

• El orden de las operaciones según se presentan en el proceso.

• La posibilidad de ahorro que se espera en la operación.

Selección del operador. Al elegir al trabajador se deben considerar los siguientes puntos:

Habilidad, deseo de cooperación, temperamento, experiencia

Análisis de comprobación del método de trabajo. Nunca debe cronometrar una operación que no haya sido normalizada.

La normalización de los métodos de trabajo es el procedimiento por medio del cual se fija en forma escrita una norma de método de trabajo para cada una de las operaciones que se realizan en la fábrica.

En estas normas se especifican el lugar de trabajo y sus características, las máquinas y herramientas, los materiales, el equipo de seguridad que se requiere para ejecutar dicha operación como lentes, mascarilla, extinguidores, delantales, botas, etc. Los requisitos de calidad para dicha operación como la tolerancia y los acabados y por último, un análisis de los movimientos de mano derecha y mano izquierda.

Un trabajo estandarizado o con normalización significa que una pieza de material será siempre entregada al operario de la misma condición y que él será capaz de ejecutar su operación haciendo una cantidad definida de trabajo, con los movimientos básicos, mientras siga usando el mismo tipo y bajo las mismas condiciones de trabajo.

La ventaja de la estandarización del método de trabajo resulta en un aumento en la habilidad de ejecución del operario, lo que mejora la calidad y disminuye la supervisión personal por parte de los supervisores; el número de inspecciones necesarias será menor, lográndose una reducción en los costos.

• ESTUDIO DE TIEMPOS CON CRONOMETRO

El estudio de tiempos es una técnica para determinar con la mayor exactitud posible, partiendo de un número limitado de observaciones, el tiempo necesario para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido.

Un estudio de tiempos con cronómetro se lleva a cabo cuando:

• Se va a ejecutar una nueva operación, actividad o tarea.

• Se presentan quejas de los trabajadores o de sus representantes sobre el tiempo de una operación.

• Se encuentran demoras causadas por una operación lenta, que ocasiona retrasos en las demás operaciones.

• Se pretende fijar los tiempos estándar de un sistema de incentivos.

• Se encuentran bajos rendimientos o excesivos tiempos muertos de alguna máquina o grupo de máquinas.

Pasos para su realización

• Preparación

• Se selecciona la operación

• Se selecciona al trabajador

• Se realiza un análisis de comprobación del método de trabajo

• Se establece una actitud frente al trabajador

• Ejecución

• Se obtiene y registra la información

• Se descompone la tarea en elementos

• Se cronometra

• Se calcula el tiempo observado

• Valoración

• Se valora el ritmo normal del trabajador promedio

• Se aplican las técnicas de valoración

• Se calcula el tiempo base o el tiempo valorado

• DIAGRAMA DE RECORRIDO

Este diagrama presenta, en forma de matriz, datos cuantitativos sobre los movimientos que tienen lugar entre dos estaciones de trabajo cualesquiera. Las unidades son por lo general el peso o la cantidad transportada y la frecuencia de los viajes.

El diagrama de recorrido es una especie de forma tabular del diagrama de cordel. Se usa a menudo para el manejo de materiales y el trabajo de distribución. El equivalente de este es el diagrama de frecuencia de los recorridos.

Con toda probabilidad pueden encontrarse posibilidades de mejorar una distribución de equipo en planta si se buscan sistemáticamente. Deberán disponerse las estaciones de trabajo y las máquinas de manera que permitan el procesado más eficiente de un producto con el mínimo de manipulación. No se haga cambio alguno en una distribución hasta hacer un estudio detallado de todo los factores que intervienen el analista de métodos debe aprender a reconocer una distribución deficiente y presentar los hechos al ingeniero de fábrica o planta para su consideración. Los programas de computadora pueden proporcionar rápidamente distribuciones que constituyen un buen principio en el desarrollo de la distribución recomendada.

Cuando se hacen nuevas disposiciones o se cambian las ya existentes, el analista debe hacer recomendaciones que no sólo deban ser efectivas sino también reducir las dificultades para hacer cambios futuros. Un ejemplo es mantener los servicios de planta, como el sistema eléctrico y el de ventilación principalmente. Otro es mantener la flexibilidad en relación con el equipo de manejo de material y mantener todas las instalaciones fijas, como elevadores, en áreas que probablemente nunca necesitarán ser cambiadas. Las áreas de almacenamiento deberían ser localizadas en aquellos sectores donde se han contemplado cambios o pueden ocurrir en cierto tiempo, de manera que éstas sean las menos costosas de alterar.

¿Cómo se efectúa el diagrama de recorrido?:

Para efectuar la distribución propuesta deben prepararse plantillas de dibujo de todas las máquinas o equipos. Las plantillas generalmente se hacen a escala 1/50 (o bien, de ¼ " = 1 pie), a menos que el tamaño del proyecto sea demasiado grande, en cuyo caso podría usarse una escala de 1/100 (o bien, 1/8" = 1 pie). Si se tiene la distribución real puede hacerse una copia fotostática de ella y recortar todas las máquinas y equipos que configuran allí y emplearlos como plantillas de dos dimensiones ya impresas como se ilustra en la figura. Desde luego, que el mismo analista puede dibujar sus propias plantillas en una cartulina resistente y luego recortarlas. Es evidente que el uso de este material es apropiado, especialmente si las mismas plantillas han de utilizarse repetidas veces.

Los modelos a escala dan la tercera dimensión a las distribuciones de equipo en la planta, y son especialmente útiles para el analista cuando trata de que sea aprobada su distribución por un alto dirigente que no tiene ni el tiempo ni la familiaridad para captar todos los detalles de la distribución cuando ha sido elaborada en forma bidimensional.

• Movimiento rectilíneo uniforme

Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Además la velocidad instantánea y media de este movimiento coincidirán.

La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta operación también puede ser utilizada si la trayectoria del cuerpo no es rectilínea, pero con la condición de que la rapidez sea constante.

Durante un movimiento rectilíneo uniforme también puede presentarse que la velocidad sea negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos, el positivo podría ser cuando se mueve hacia la derecha y el negativo cuando se mueve hacia la izquierda.

De acuerdo a la 1ª ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.

Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.

El MRU se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza en una sola dirección.

• Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables.

• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0)

• Diagrama causa-efecto

Los diagramas Causa-Efecto ayuda a descubrir 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.

Figura N° 5: Diagrama Causa-Efecto. Fuente http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lad/arenas_m_a/capitulo3.pdf

2.2.7 Los modelos en la empresa:

Los modelos suelen representar diferentes papeles en distintos niveles en la empresa. En los niveles más altos, los modelos por lo común aportan información en forma de resultados y conocimientos, pero no necesariamente decisiones recomendables. Son útiles como instrumentos de planificación estratégica: ayudan a crear pronósticos, explorar alternativas, desarrollar planes para múltiples contingencias, acrecentar la flexibilidad y abreviar el tiempo de reacción. Existen 3 tipos de modelos. Algunos ingenieros construyen modelos de aviones, y los urbanistas modelos de ciudades. En ambos casos se trata de modelos físicos. El segundo tipo de modelo se emplea tan a menudo que con frecuencia no se reconoce: el modelo análogo. Estos modelos representan un conjunto de relaciones a través de un medio diferente, pero análogo. El mapa de carreras es un modelo análogo de un terreno específico, el velocímetro del vehículo representa la velocidad mediante el desplazamiento análogo de una aguja sobre una escala graduada, y un diagrama de rebanadas de pastel representa la magnitud del costo de varios componentes con áreas en forma de cuña.