Optimización y estandarización del proceso productivo en horno nº 1 en Alloys Metals (ppt) (página 2)

Partes: 1, 2

Lograda la operación de descoriado, se espera a que el horno alcance nuevamente la temperatura requerida (850 ºC aproximadamente), para dar inicio a la producción de lingotes y así, proceder a quitar el tapón de la piquera de Horno, para que el aluminio sea transferido por el canal que se dirige a la línea Lingotera.
ANÁLISIS GENERAL DE LA SITUACIÓN ACTUAL
Luego del análisis efectuado a través de la observación directa, entrevistas al personal de la empresa y al realizar los respectivos diagramas de flujo, se deduce que en la actualidad, existen situaciones, actividades y operaciones críticas, que retrasan el tiempo del proceso productivo del Horno Nº 1 afectando así, la eficiencia de producción de aleaciones por medio de este Horno. A manera esquematizada, se presenta a continuación el diagrama causa y efecto del problema antes mencionado

Paleta Remoción de escoria
(Gp:) Retraso del Proceso Productivo del Horno Nº 1
(Gp:) Métodos
(Gp:) Horno
(Gp:) Mano de obra
(Gp:) Montacargas
(Gp:) Fatiga
(Gp:) Conciencia de Ahorro
(Gp:) No ostentan
(Gp:) Irresponsabilidad
(Gp:) Falta de motivación
(Gp:) Falta de Supervisión
(Gp:) Pérdidas de Temperatura
(Gp:) Agujeros y Cavidades
(Gp:) Puerta Abierta sin necesidad
(Gp:) Obsolescencia
(Gp:) Problemas Mecánicos
(Gp:) No Disponible
(Gp:) Enfriar Motor
(Gp:) Mantenimiento
(Gp:) No existe Planificación
(Gp:) Acomodar Uñas
(Gp:) Inexistencia de estándares de tiempo
(Gp:) Estándar de método de carga
(Gp:) No existe
(Gp:) Ausencia de Formato de Control
(Gp:) Corta de Longitud
(Gp:) Retrazo para comenzar carga

DIAGRAMA CAUSA Y EFECTO DEL RETRASO DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL HORNO Nº 1

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Las actividades escogidas para la realización del estudio de tiempo corresponden a las que forman parte del proceso productivo del Horno Nº 1 para obtención de lingotes A-1060 (carga de aluminio y desescoriado).
La toma de tiempos de Carga del Horno es tomada, desde que el Operador de Montacargas toma el primer material de carga, hasta que todo el material este dentro del horno y debidamente acomodado dentro de él.
Debido a que la adición de fundente por lo general, es efectuada en el turno de 11:00pm a 7:00am, no se incluye esta operación en la toma de tiempo por ello, para el caso de Descoriado de Horno, la toma de tiempo es desde que el Operador de montacargas toma la paleta para descoriado, hasta que se logre la remoción de escoria total del Horno y se deje en su lugar la pala utilizada para esta labor.
DESCRIPCION DE LA OPERACIÓN E IDENTIFICACION DE LOS ELEMENTOS
REGISTRO DE LECTURAS

TAMAÑO DE LA MUESTRA
Para demostrar que el tamaño de la muestra es el apropiado para el estudio de tiempos de cada actividad del proceso productivo del Horno Nº 1, se lleva acabo el siguiente procedimiento:
El Tamaño de la muestra en el caso de Carga son 10 y para el de Descoriado es 11.
(Gp:) Para la actividad de Carga se obtiene un tiempo de:
T.P.S = 56,106 min.
(Gp:) = 10,7236
(Gp:) Definición del coeficiente de confianza (c):
(Gp:) c = 95% ? 0.95
(Gp:) ? = 1 – c
(Gp:) ? = n –1
(Gp:) ?
(Gp:) ?
(Gp:) ? = 0,05
(Gp:) ? = 9
(Gp:) Determinación de la distribución “t” Student:

(Gp:) t (?, ?) = t (0.05;9 ) =1.833
(Gp:) Cálculo del intervalo de confianza (I):
(Gp:) (I) = 62,3218 min.
(Gp:) Cálculo del intervalo de la muestra (Im)
(Gp:) Im = 12,4318 minutos
(Gp:) Im = I ?12,4318 = 62,3218
Se acepta el tamaño de la muestra para la actividad de
Carga.

(Gp:) Para la actividad de Descoriado se obtiene:
T.P.S = 7.723 min.
(Gp:) = 1.6821
(Gp:) Definición del coeficiente de confianza (c):
(Gp:) c = 95% ? 0.95
(Gp:) ? = 1 – c
(Gp:) ? = n –1
(Gp:) ?
(Gp:) ?
(Gp:) ? = 0,05
(Gp:) ? = 10
(Gp:) Determinación de la distribución “t” Student:

(Gp:) t (?, ?) = t (0.05;10 ) =1.812
(Gp:) Cálculo del intervalo de confianza (I):
(Gp:) (I) = 9,0408 min.
(Gp:) Cálculo del intervalo de la muestra (Im)
(Gp:) Im = 1,8380 minutos
(Gp:) Im = I ?1,8380 = 9,0408
Se acepta el tamaño de la muestra para la actividad de
Descoriado.

TIEMPO ESTANDAR DE CARGA

Cálculo del Tiempo Normal

TN: TPS x Cv
(T E = T N + ?tolerancias)

T.P.S = 56,106 min.
Calificación de la velocidad (Cv):
HABILIDAD: Para efecto de la operación de carga del horno, es excelente, ya que el operador requiere de cierta habilidad para manejar el montacargas y lograr que el material cargado quede organizado uniformemente dentro del horno.
ESFUERZO: El esfuerzo que ejerce el operador de montacargas es bueno, porque a pesar de que el operador no ejerce mucha fuerza, si precisa de mucha atención mental y visual.
CONDICIONES: Se calificó como deficiente, pues en el área de trabajo existen factores como polvo, excesivo calor y ruido que afectan el desempeño del trabajador.
CONSISTENCIA: Es buena, ya que, la variación del tiempo con que se realiza cada vez dicha actividad no varía notablemente. A modo de resumen, se muestra la siguiente tabla:
Se emplea la siguiente fórmula:
Cv = 1 + C

C = 0.07
Cv = 1.07
T.N= T.P.S * Cv

T.N 56,106 min.* 1,07

T.N= 60,0334

Cálculo de las Tolerancias:
Las condiciones de trabajo donde se lleva a cabo dicha operación (área de hornos), presenta un ambiente de trabajo con una temperatura mayor de 40 ºC, con circulación normal de aire, con condiciones ambientales de polvo y emanaciones de humo. Aunado a esto se evidenció una humedad característica de ambiente seco, no se trabaja bajo la lluvia, no existen salas de vapor, humedad relativa menor del 30%. El nivel de ruido es de características molestas, de forma intermitente, por las operaciones de trabajo que se llevan a cabo en la empresa y porque al momento de acomodar dentro del Horno el material con la pala para empuje de carga, se generan ruidos de alto nivel. Con respecto a la iluminación se presenció luz sin resplandor e iluminación fluorescente, con resplandores ocasionales.
Por otro lado, en cuanto a la repetitividad y esfuerzo aplicado se tiene que la duración del trabajo, puede completarse en una hora o menos. La repetición del ciclo para la operación es regular, una sola vez al día en el Horno Nº 1.
No se necesita de gran esfuerzo físico ya que la actividad es realizada con ayuda del montacargas. Se requiere de atención mental y visual, concentración y de gran destreza para que la organización del material en el horno sea uniforme. Por último la posición de trabajo para que el operador realice su trabajo es sentado, con movimientos de brazos y piernas para el manejo del montacargas.
A continuación se resume lo anteriormente dicho, con su respectiva puntuación según las concesiones por fatiga.

CLASE = D5
RANGO: 283-289
% CONCESIONES POR FATIGA =20%
FATIGA = 80 min.
Concesiones por Fatiga del Operador de Montacargas para efectuar
carga del Horno Nº 1.

Determinación de la Jornada Efectiva de Trabajo (JET):
Para efectuar el cálculo de la JET, es significativo indicar que la jornada de trabajo del personal de producción es de tres turnos de 8 hrs. continuas cada uno (7:00am a 3:00pm, 3:00pm a 11:00pm y de 11:00pm a 7:00am), con solamente media hora (30 min.) de descanso para comida y/o necesidades personales.
Por concepto de Tiempo de preparación inicial para carga el operario toma trece (13) minutos aproximadamente para llenar de combustible y realizar revisiones mecánicas.
Para efectos de la actividad de carga, no hay tiempo de preparación final, ya que una vez efectuada, se espera a que el aluminio logre fundirse.
Es de importancia mencionar, que por la alta temperatura del lugar de trabajo, la duración de la actividad de carga y por las características de los montacargas actuales, el motor del mismo se recalienta, ocasionando una demora para enfriarlo. Por lo general, se enfría dos veces el motor de montacargas, utilizando cinco (5) minutos cada vez, dando un total de 10 min. de demora para la actividad de carga.
J.T= 8hr/día.
N.P= 30 minutos
TPi= 15 minutos
TPf= 0 minutos
Demora= 10 minutos
JET = JT – ? Tolerancias fijas
JET = JT – (30 + 15 + 10)
JET = 480 min. – ( 55) min.
JET = 425 min.
Ahora se procede a realizar la normalización de las necesidades personales, retrasos y la fatiga, de la siguiente manera:

JET – (Fatiga + NP) (Fatiga + NP)

TN X

425 min – (80 + 30)min (80 + 30) min

60,0334 min. X
X = 20,9640 min. = ? Tolerancias fijas
Finalmente el Tiempo Standard de la operación carga del Horno Nº 1 es:
TE = TN + ? Tolerancias fijas
TE = (60,0334 + 20,9640) min.
TE = 80,9970 min.
TIEMPO ESTÁNDAR DE DESCORIADO

Cálculo del Tiempo Normal
TN: TPS x Cv
T.P.S = 8,017 minutos.

HABILIDAD: Para efecto de la operación de desescoriado del Horno Nº 1, la calificación es Buena, ya que la operación no tiene mayor dificultad y por ende, no requiere de mucha habilidad.
ESFUERZO: El esfuerzo que ejerce el operador de montacargas es bueno, no efectua un esfuerzo notable.
CONDICIONES: Se calificó como deficiente, pues en el área de trabajo existen factores como polvo, excesivo calor y ruido que afectan el desempeño del trabajador.
CONSISTENCIA: Es buena, ya que al igual que para la operación de carga, la variación del tiempo con que se realiza cada vez esta actividad no varía notablemente.
A modo de resumen:
Calificación de la velocidad (Cv):
Se emplea la fórmula:
Cv = 1 + C

C = -0.01
Cv = 1 – 0, 01 ? Cv = 0.99
T.N= T.P.S * Cv

T.N= 7,94 minutos.

Cálculo de las Tolerancias:
Como la operación de descoriado, se efectúa en el área de hornos, las condiciones de trabajo son las mismas que las de carga; existiendo diferencia solamente en la duración del trabajo de esta operación (puede completarse en quince minutos o menos) y la atención mental y visual es constante por razones de calidad. En forma de resumen se presenta los valores:
CLASE = C4
RANGO 241-247
% CONCESIONES POR FATIGA =14%
FATIGA =59 min.

Determinación de la Jornada Efectiva de Trabajo (JET):
Por concepto de Tiempo de preparación inicial para descoriado el operario toma quince (15) minutos aproximadamente para llenar de combustible y enfriar el motor del montacargas. Además, el Operario de Montacargas se toma dos (2) minutos para buscar la tolva y colocarla adjunta al Horno. Aunque dicha operación, actualmente se está realizando una vez llevada toda la escoria hacia la puerta del Horno, debido a la longitud de la pala de descoriado, se tomará dicho valor como tiempo de preparación inicial, ya que en la instrucciones de trabajo se indica que esta actividad se debe realizar antes de comenzar con la operación de descoriado y al realizar los ajustes pertinentes a dicha pala, se podrá efectuar esta operación según las instrucciones. Una vez terminada la operación, el operador se toma dos (2) minutos para descargar la escoria de la tolva y dejarla en su lugar.
J.T= 8hr/día.
N.P= 30 minutos
TPi= 15 minutos + 2 minutos = 17 minutos
TPf= 2 minutos
La jornada efectiva de trabajo se determina mediante:
JET = JT – ? Tolerancias fijas
JET = JT – (30+17+2)
JET = 480 min. – ( 49) min.
JET = 431 min.
Ahora se procede a realizar la normalización de las necesidades personales y la fatiga:

JET – (Fatiga + NP) (Fatiga + NP)

TN X

X = 1,9966 min. = ? Tolerancias fijas
Finalmente el Tiempo Estándar de la operación de Descoriado es:
TE = TN + ? Tolerancias fijas
TE =7,94 + 1,9966 min.
TE = 9,9366 min.

PLAN DE MEJORA
CARGA DEL HORNO Nº 1:
Al haber evaluado los diversos métodos de carga realizado en la empresa, mediante los diagramas de flujo y el estudio de tiempo se determina que el método de carga de los Lingotes P1020 suministrados por VENALUM más óptimo, es el siguiente :
(Gp:) Si
(Gp:) Cierra puerta del horno
(Gp:) ¿Faltan bultos por cargar?
(Gp:) Deja pala de empuje
(Gp:) No
(Gp:) Lingotes de aluminio primario sin flejes
(Gp:) Coloca dos bultos en boca del horno
(Gp:) Toma pala de empuje de carga
(Gp:) Acomoda material en el horno

Los bultos de Lingotes caben en la boca del horno (Altura de bulto: 86 cm y altura de boca del Horno Nº 1: 96 cm)
No es necesario preparar el material para ser cargado, lo cual se tarda 20 segundos en dividir cada bulto por la mitad y 100 segundos para crear los dos nuevos bultos.

Cuando en el formato P.C.P, se indica cargar el Horno con lingotes P1020, acompañado de material reciclado en planta, se debe cagar primero, el material de menor volumen y por ende, que fusione más rápido. Por ello, el proceso de carga es el siguiente:
Lingotes no Aprobados: El procedimiento de carga de este tipo de materia prima es el siguiente: El Operador de Montacargas coloca dos (2) bultos en la boca del horno y los acomoda en el fondo del Horno con la pala de empuje de carga. Se recomienda utilizar la pala de descoriado, una vez encontrado el material dentro del Horno, ya que por su mayor longitud, se hace más sencillo llevar este material a la pared posterior del Horno. Se repiten estas operaciones hasta completar lo indicado de este material en el formato P.C.P.
Lingotes P1020: El procedimiento de carga, es como se mostró en el diagrama anterior. Por otra parte, aunque en la actualidad no se ha cargado el Horno Nº 1 con lingotes P1020 suministrados por ALCASA, en el momento que sea indicado por el formato P.C.P., por su altura (1,08 metros), se recomienda que el montacargas tome la mitad de un bulto y lo coloque en la boca del horno, luego toma la otra mitad faltante y ya posicionados en la boca del horno se procede a empujarlos con la pala de empuje. Repetir estas operaciones hasta completar lo indicado en el formato. Para los primeros bultos, si no se cargaron lingotes no aprobados, también se recomienda utilizar la pala de descoriado para así, llevar los lingotes a la pared posterior del Horno.

Pailas No aprobadas: Se apilan dos pailas y se colocan dos de estas pilas en la boca del Horno. Se acomodan con la pala de empuje en el interior del Horno, dejando espacio para el siguiente material a cargar. Se repiten estas operaciones hasta cargar todo el material de este tipo presentado en el formato.
Pailas P1020: Se procede al mismo procedimiento que las pailas no aprobadas.
Bobinas no aprobadas: Este material se cargará, sí existe un remanente de aluminio líquido en el interior del Horno, para que facilite la fusión de este material y no se produzca excesiva pérdida por fusión. Su procedimiento es el siguiente: El Operador de Montacargas coloca acostada la bobina en la boca del Horno y con la pala de empuje la introduce en el interior del Horno, con el mayor cuidado posible para evitar que se produzcan salpicaduras de aluminio al exterior.

FUSIÓN DE ALUMINIO:
La empresa tomó como plan estratégico de mejora del tiempo de fusión en el Horno Nº 1, la instalación de dos quemadores marca Eclipse, de nueva tecnología. Sin embargo, existen eventualidades que estableciendo mejoras en ellas, ayudarán grandemente en los tiempos de fusión del aluminio cuando los nuevos quemadores, ya estén instalados en el Horno Nº 1. Seguidamente se presentan las mejoras a los problemas del Horno que afectan en la fusión del aluminio:
Sellar los agujeros existentes en los laterales del Horno con material refractario.
Tapar la cavidad que deja la puerta del Horno al estar cerrado.
Implementar mejoras en el mantenimiento de los montacargas.
Concientizar a los Operadores de Horno, mediante charlas y campañas, de lo importancia de mantener la puerta del horno cerrada y del ahorro de la energía utilizada en él.

DESCORIADO
Como se mencionó anteriormente, no se está cumpliendo las instrucciones de trabajo existentes en la empresa para Descoriado del Horno Nº 1, ya que debido a la longitud de la pala de Descoriado, la tolva para almacenar la escoria, no se coloca antes de comenzar la actividad, sino luego de que el Operador de Montacargas arrastra la escoria hacia la puerta del horno, lo que produce retraso y pérdidas de temperatura del Horno. Por lo que se recomienda, fabricar una nueva pala de 7,50 metros de longitud, para que así, la pala pueda remover toda la escoria existente en el Horno, estando situada la tolva adjunta al Horno y de esta manera los Operadores de Montacargas cumplan con las instrucciones de trabajo existentes en la empresa.
También, se recomienda la fabricación de una tolva de 3,78 metros de largo y 1,20 metros de ancho, específicamente para esta labor, para no seguir deteriorando la tolva para almacenaje de lingotes y también para evitar que caiga escoria en las adyacencias del Horno.

CONTROL DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL HORNO Nº 1

formato de estudio de tiempo del Horno Nº 1

ACTUALIZACIÓN DE INSTRUCCIONES DE TRABAJO
Luego de haber realizado la comparación de las instrucciones de trabajo existentes con los métodos de trabajo efectuados por los Operadores de Carga y de Montacargas, se deduce que:
Para la operación de Desescoriado, no se están siguiendo los pasos señalados en las instrucciones de trabajo, debido a la longitud de la pala de Descoriado. Por ello, se ha establecido como propuesta, fabricar una nueva pala para tal fin. Una vez fabricada se podrá efectuar la labor cumpliendo con las instrucciones existentes en la empresa.
En cuanto a la carga de materia prima en el Horno Nº 1, se actualizó las instrucciones de trabajo OUPIT-015 (Preparación de las aleaciones 3xxxx), según lo descrito anteriormente, debido a que en dichas instrucciones no se explica detalladamente el proceso de carga del Horno Nº 1.

(Gp:) Abre puerta de Horno
(Gp:) ¿Se indica en el formato cargar lingotes no aprobados?
(Gp:) Colocan dos bultos en la boca del Horno
(Gp:) Se acomodan en interior de Horno con pala de Descoriado
(Gp:) ¿Falta cargar material de este tipo?
(Gp:) ¿Se indica en el formato cargar lingotes P1020?
(Gp:) No
(Gp:) Si
(Gp:) No
(Gp:) Si
(Gp:) Colocan dos bultos en la boca del Horno
(Gp:) Se acomodan en interior de Horno con pala de empuje
(Gp:) ¿Falta cargar material de este tipo?
(Gp:) ¿Se indica en el formato cargar pailas no aprobadas?
(Gp:) Se colocan dos pilas de dos pailas en la boca del Horno
(Gp:) Se acomodan en interior de Horno con pala de empuje
(Gp:) ¿Falta cargar material de este tipo?
(Gp:) ¿Se indica en el formato cargar pailas no aprobadas?
(Gp:) Se colocan dos pilas de dos pailas en la boca del Horno
(Gp:) Se acomodan en interior de Horno con pala de empuje
(Gp:) ¿Falta cargar material de este tipo?
(Gp:) Cierra puerta de Horno
(Gp:) No
(Gp:) Si
(Gp:) No
(Gp:) No
(Gp:) Si
(Gp:) Si
(Gp:) Si
(Gp:) Si
(Gp:) Si
(Gp:) No
(Gp:) No
(Gp:) DIAGRAMA DE FLUJO DE CARGA DE HORNO Nº 1
(Gp:) No

CONCLUSIONES
No se siguen las instrucciones de trabajo de descoriado, debido que al colocar la tolva adjunta al Horno, la pala de descoriado no alcanza a remover toda la escoria del interior del Horno.
La tolva para descoriado es la misa que se utiliza para almacenar los lingotes luego de salir de la línea Lingotera, lo que produce rápido deterioro de la misma y trabajos extras de limpieza.
La tolva utilizada para la operación de descoriado, no cubre en su totalidad el ancho del Horno, por lo que cae escoria en el área, ocasionando contaminación y trabajos extras de limpieza.
Cada operador de Montacargas realizaba la carga a su manera, debido a que no existían estándares de métodos ni de tiempo en la empresa.
Se demostró que los lingotes P1020 comprados a VENALUM, no necesitan preparación para ser cargados, ya que la altura de ellos es 86 cm y la de la boca del horno es 96 cm.
Los operarios destinados a las actividades de carga y descoriado, reciben grandes tolerancias por concepto de fatiga de trabajo, que fueron normalizadas para obtener el tiempo estándar de cada actividad.
El tiempo estándar de carga y descoriado, es 80,9970 min. y 9,9366 min. respectivamente.
De acuerdo a los resultados obtenidos, luego de haber efectuado el estudio de tiempo y la evaluación al proceso productivo del Horno Nº 1, se concluye lo siguiente:

Las tolerancias fijas para la actividad de carga del Horno Nº 1, dio como resultado 20,9640 min., debido a las demoras que se producen por la obsolescencia del montacargas y por la fatiga que presenta el operario debido a las condiciones de trabajo.
El tiempo que se toma el Operador de Montacargas para el enfriamiento del motor del montacargas al realizar la actividad de carga, es una demora que se puede evitar realizando las pertinentes mejoras al equipo, logrando así, la disminución del tiempo para realizar la actividad de carga del Horno.
El método de carga óptimo, es cargar primero el material de menor volumen, es decir primero lingotes no aprobados, seguido de lingotes comprados a proveedores y por ultimo las pailas almacenadas en planta y las adquiridas por los proveedores, ya que así se logra reducir el tiempo de fusión.
Existen agujeros en los laterales del Horno y una cavidad que deja la puerta al estar cerrada, produciendo pérdidas de temperatura y retrasos en el proceso productivo del Horno.
Los montacargas padecen continuos problemas mecánicos que atrasan el proceso productivo del Horno.
No existe control ni supervisión constante por parte de los supervisores, que demuestre que las actividades se realicen en el momento indicado y de manera eficiente.

RECOMENDACIONES
Después de analizar todos los aspectos del estudio realizado en el Horno Nº 1, se plantean las siguientes recomendaciones:
Tapar los agujeros y cavidades del Horno Nº 1 con materia refractario, para evitar pérdidas de temperaturas y evitar costos, por utilizar manta o conos de fibra para dicho fin.
Efectuar campañas y charlas promotoras de responsabilidad de trabajo y del buen uso de los equipos existentes en planta.
Presentar a la empresa contratada para el servicio de montacargas, todos los problemas presentados con los equipos, para formular posibles soluciones.
Realizar un estudio de factibilidad técnico y económico de adquisición de nuevos montacargas.
Supervisar constantemente las actividades que forman parte del proceso productivo del Horno Nº 1, para verificar que se realicen cumpliendo las instrucciones de trabajo y en el tiempo establecido.
Fabricar la tolva y la pala de descoriado propuestas, para facilitar el desarrollo de la actividad de descoriado y evitar el deterioro de la tolva de almacenaje de lingotes.
Implantar el formato de tiempo del proceso productivo del Horno Nº 1 propuesto en el capitulo VI, con el fin de llevar un control de los tiempos de ejecución de cada actividad.