Optimización del Proceso de Fabricación de Ánodos Verdes (página 3)
c. Fallas en el Conveyor
Aéreo
Tabla Nº 16
Tiempo promedio de enfriamiento del
ánodo
TIEMPO DE TRASLADO DEL ÁNODO DE LA ZONA DE
ENFRIAMIENTO A LA ZONA DE ALMACENAJE
Los ánodos, son almacenados de en dos almacenes,
un almacén fijo techado y otro temporal al aire libre. El
tiempo de traslado del carbón a la zona de almacenaje,
transcurre desde que este sale de la piscina y es retirado de las
Formaletas por medio de empujadores neumáticos (Ver Anexo
10 y 11), hasta que es colocado en los espacios dispuestos para
almacén, a través de una grúa puente o de un
montacargas.
El estudio se realizó, tomando en cuenta los dos
medios de transporte utilizados para tal actividad, la
grúa puente y el montacargas, pudiendo establecer
comparaciones entre ambos métodos. (Ver anexo
33)
A continuación se presentan los tiempos promedios
de almacenaje del ánodo para cada método utilizado
(ver tabla 17).
Tabla Nº 17
Tiempo promedio de almacenaje del
ánodo, utilizando la grúa puente
Utilizando la grúa puente, el tiempo promedio de
almacenaje del ánodo es de 5,30 minutos y se pueden
trasladar tres (3) ánodos al mismo tiempo por medio de
unas pinzas adaptadas al gancho de la grúa, sufriendo
menos daños durante la manipulación. Por otra
parte, mediante la grúa se pueden apilar una cantidad
mayor de ánodos en forma vertical. (Ver Anexo
12)
Tabla Nº 18
Tiempo promedio de almacenaje del
ánodo, utilizando montacargas
En el caso del proceso de almacenaje realizado con el
montacargas, el resultado de la tabla 18 muestra que el tiempo
promedio es de 3,42 minutos y utilizando este método se
pueden trasladar solo dos (2) ánodos al mismo tiempo.
Además, se pudo evidenciar que los ánodos sufren
más daños físicos durante la
manipulación y traslado utilizando este método y
las posibilidades de apilamiento quedan limitadas a seis (6)
ánodos por columnas. (Ver Anexo 13)
CÁCULO DEL TIEMPO DE PROCESO MAS CORTO Y
MAS LARGO EN LA FABRICACIÓN DE UN ÁNODO
VERDE.
Evaluando las ocho (8) etapas del proceso de
fabricación de ánodos verdes, se calcula el tiempo
de fabricación más corto y el más
largo.
A continuación se presenta la tabla Nº 19,
la cual muestra el tiempo más corto de fabricación
de un ánodo verde utilizando una carga de
3100Kg.
Tabla Nº 19
Tiempo de proceso más corto, para
una carga de 3100 Kg
La tabla Nº 19, muestra los valores más
bajos de los tiempos de las muestras tomadas durante el presente
estudio. En ella se puede observar que el tiempo más corto
del proceso de Fabricación de Ánodos para una carga
de 3100Kg de mezcla es de 2:07 :41 utilizando la
mezcladora Nº3.
A continuación se presenta la tabla Nº 20,
la cual muestra los tiempos más cortos de
fabricación de un ánodo verde, utilizando una carga
de 2200Kg.
Tabla Nº 20
Tiempo de proceso más corto, para
una carga de 2200 Kg
La tabla Nº 20, muestra los valores más
bajos (para 2200 Kg) de los tiempos de las muestras tomadas
durante el presente estudio. En ella se puede observar que el
tiempo más corto del proceso de Fabricación de
Ánodos para una carga de 2200Kg de mezcla es de
2:08:59, utilizando la mezcladora Nº5.
A continuación se presenta la tabla Nº 21,
la cual muestra los tiempos más largos de
fabricación de un ánodo verde, utilizando una carga
de 3100Kg.
Tabla Nº 21
Tiempo de proceso más largo, para
una carga de 3100 Kg
La tabla Nº 21, muestra los valores más
altos de los tiempos de las muestras tomadas durante el presente
estudio. En ella se puede observar que el tiempo más largo
del proceso de Fabricación de Ánodos para una carga
de 3100Kg de mezcla es de 2:50:18, utilizando la
mezcladora Nº 9.
A continuación se presenta la tabla Nº 22,
la cual muestra los tiempos más largos de
fabricación de un ánodo verde, utilizando una carga
de 2200Kg.
Tabla Nº 22
Tiempo de proceso más largo, para
una carga de 2200 Kg
La tabla Nº 22, muestra los valores más
altos de los tiempos de las muestras tomadas durante el presente
estudio. En ella se puede observar que el tiempo más largo
del proceso de Fabricación de Ánodos para una carga
de 2200Kg de mezcla es de 2:54:18, utilizando la
mezcladora Nº 8.
Es importante mencionar que cada uno de estos tiempos se
encuentra influenciado principalmente por factores
como:
Funcionamiento de los distintos equipos del
sistema.Demoras del proceso.
Traslado de la materia prima.
Respuesta del operador del cuarto de control en
cuanto a la puesta en marcha de los equiposANÁLISIS DE LAS DEMORAS PRESENTADAS EN EL
PROCESO DE FABRICACIÓN DE ÁNODOS VERDES
REALIZADO EN EL ÁREA DE MOLIENDA Y COMPACTACIÓN
DE PLANTA CARBÓN, DURANTE EL ESTUDIO.
Todo estudio de mejoras de procesos, arroja una serie de
tiempos que son causados por demoras, ya sean demoras evitables
que son las involucradas directamente en la actividad (ocio del
trabajador, fallas técnicas de los equipos, carencia de
repuestos, etc.), o demoras inevitables que son causadas por
factores externos que afectan el desarrollo normal de la
actividad, y que el operario no puede evitar en la continuidad
del trabajo, (factores climatológicos, reunión con
supervisor, recuperación por fatiga o cansancio,
interrupciones del personal de producción, planificadores,
irregularidades en los materiales, etc.).
En el presente estudio, los tiempos de las demoras por
actividad fueron tomados durante las observaciones realizadas a
cada una de las actividades y etapas del proceso de
fabricación de ánodos por ciclo de estudio,
diariamente durante cuatro (4) meses consecutivos. Para su
análisis se tomó el tiempo total por demora y la
frecuencia con que ocurrió durante los ciclos observados,
presentando finalmente estos datos en un gráfico, donde se
muestra tiempo promedio de duración por demora, la
frecuencia de ocurrencia y el porcentaje de tiempo
acumulado.
Por medio de la información suministrada por el
gráfico, se realizará el respectivo
análisis, cuantificando las demoras con mayor ocurrencia y
tiempo de duración, los factores que ocasionan las
demoras, así como también su incidencia en el
desarrollo normal del proceso de fabricación de
ánodos verdes.
Finalmente, por medio de esta información, se
presentaran propuestas de mejoras que ayuden a disminuir
consecutivamente todos los factores que de forma directa e
indirecta afectan el desarrollo normal de las actividades de
proceso de fabricación de ánodos que se llevan a
cabo en Planta Carbón específicamente en el
área de Molienda y Compactación.
A continuación se presenta el análisis de
las demoras por mes (Abril, Mayo, Junio y Julio), los cuales se
presentan tabulados y representados
gráficamente.
ANÁLISIS DE LAS DEMORAS CUANTIFICADAS EN
EL MES DE ABRIL
De las observaciones realizadas durante el estudio para
el mes de Abril, se presentaron una serie de demoras que
afectaron la continuidad del proceso, las cuales se resumen en la
tabla 23 y son representadas gráficamente en el
gráfico 6.
Tabla Nº23
Demoras cuantificadas en el proceso de
fabricación de ánodos durante el mes de
abril
En el gráfico 6, se puede evidenciar que el
89.53% del tiempo acumulado por demoras, fue ocasionado por cinco
(5) factores que se explican a continuación.
Gráfico 6. Representación
gráfica de las demoras cuantificadas durante las
observaciones en el mes de abril
Fallas en la Vibrocompactadora KHD,
ocurriendo ocho (8) veces durante el estudio y demorando el
proceso por 10,64 horas, lo cual representa el 27.77%. Estas
fallas fueron ocasionadas principalmente por problemas
eléctricos, mecánicos y estructurales que
implican reparaciones y cambios de piezas en la misma, de los
cuales se pueden mencionar; descarrilamientos en el molde,
soldaduras en la estructura, fallas en la báscula de
la balanza (produciendo sobrecarga del molde de la
vibrocompactadora), etc.Fallas en la Balanza de la Materia Prima,
aunque se presentó una (1) vez durante el estudio,
arrojo un tiempo por demora de 6.33 horas, representando el
16.52 % del tiempo total por demoras, ocasionado por fallas
mecánicas que impedía el proceso de carga de la
materia prima.Fallas en Equipos del Sistema, tales como:
la Caldera: equipo que se encarga de calentar el aceite que
circula dentro de las mezcladoras, el cual presentó
fallas eléctricas a causa de un accidente laboral que
produjo daños eléctricos, el Tornillo M2-4:
equipo que se encarga de trasladar el polvo de coque (materia
prima) al Silo 12 de la Balanza y reparaciones
mecánicas en el elevador M1-11 y la cernidora CV-3
equipos encargados de la clasificación
granulométrica del cabo (materia prima) utilizado en
el proceso. Dichos equipos presentaron un tiempo por demoras
de 6.33 horas, ocurriendo dos (2) veces durante el estudio y
representando el 16.52 % del tiempo total.Fallas en las Mezcladoras, (la M4 y la M5;
ambas de marca Patterson) presentándose dos (2) veces
durante el estudio y demorando el proceso de carga de materia
prima y descarga de mezcla anódica por 5.78 horas,
representando el 15.09% del total del tiempo por demoras. Las
fallas que ocasionaron dicho atraso fueron por problemas
eléctricos en los motores y reparaciones de tipo
mecánicas tales como; soldadura de la mesa de la
mezcladora y reparaciones en los cilindros de la compuerta de
descarga.Fallas en el Conveyor Aéreo,
(Sistema de manejo de cargas suspendidas)
presentándose tres (3) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 5.22 horas representando el 13.63 %
del total del tiempo por demoras. Las fallas presentadas
fueron principalmente de tipo mecánicas y por desgaste
en la estructura, tales como: riel desgastado, cambio de
eslabones rotos, reparaciones con soldadura a la
estructura.
Es importante destacar, que existen otros factores que
ocasionaron demoras en el proceso durante el mes en estudio,
alcanzando un 11% del tiempo total de las mismas, tales
como:
Falta de materia Prima para el proceso,
ocurriendo tres (3) veces durante el estudio y retardando el
proceso por 3.69 horas. Entre las materias primas que
faltaron, se pueden mencionar:Falta de Polvo en el Silo 12 y 1, debido a las
fallas que presentó el tornillo M2-43.Falta de Cabo Silo 19 y 14, debido a fallas en el
molino de mandíbula (equipo que se encarga de triturar
el cabo que ingresa al proceso)Falta de alquitrán, debido a la falta del
Payloader oportunamente (equipo que cumple varias funciones
en la planta), el cual se encarga de llenar la tolva S-22 y
de mover este material que por sus características
tiende a formar trozos gruesos que obstruyen el paso por la
rejilla que da a la tolva.
e. Falta de Formaletas, la formaleta
es una estructura por medio del cual se traslada el
ánodo, a través del Conveyor Aéreo a la
piscina de enfriamiento y luego a la zona de descarga. Esta
falta demoró el proceso por 0.32 horas (19 minutos) y
ocurriendo una (1) vez durante el estudio.
ANÁLISIS DE LAS DEMORAS CUANTIFICADAS EN
EL MES DE MAYO
De las observaciones realizadas durante el estudio para
el mes de Mayo, igualmente se presentaron una serie de demoras
que afectaron la continuidad del proceso, las cuales son
resumidas en la tabla 24 y representadas gráficamente en
el gráfico 7.
k. Tabla Nº 24
Demoras cuantificadas en el proceso de
fabricación de ánodos durante el mes de
Mayo
Gráfico 7. Representación
gráfica de las demoras cuantificadas durante las
observaciones en el mes de Mayo
El gráfico 7, muestra claramente que el 84% del
tiempo cuantificado por demoras, se debió a cuatro (4)
factores, los cuales se explican a
continuación:
Fallas en la correa M3-9,
presentándose esta falla dos (2) veces durante el
estudio y demorando el proceso por 11.03 horas, lo cual
representa el 40,88 % del total del tiempo por demoras,
siendo este un porcentaje bastante alto. Las causas fueron
las siguientes: cambio de piezas en el rodillo y rompimiento
de la correa producto del desgaste a la cual está
sometida, que ocasionó la paralización del
proceso durante el turno completo (8 horas) mientras se
realizaba el cambio, ya que sin esta correa no se puede
realizar la descarga de las mezclas.Fallas en la Vibrocompactadora KHD,
presentándose cinco (5) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 5.30 horas, representando así
el 19.01 % del tiempo total por demoras. Las Fallas se
debieron principalmente a problemas mecánicos –
estructurales (fallas en los frenos) y eléctricos en
los controles de mando.Falta de Formaletas, para este mes la
frecuencia de ocurrencia de este factor fue bastante elevado,
presentándose dieciocho (18) veces durante el estudio
y demorando el proceso por 3.59 horas, lo cual representa el
13.31% del tiempo total por demoras. Estas faltas se debieron
a la poca cantidad de formaletas en servicio (33 formaletas),
lo cual no cubría la capacidad y demanda del proceso
de fabricación de ánodos verdes (40
formaletas), tal situación se presenta por no existir
un control de mantenimiento correctivo y preventivo de las
formaletas que salen de servicio por deterioro o
desgaste.Fallas en el Conveyor Aéreo,
presentándose tres (3) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 2.95 horas, lo cual representa el
10.93% del total del tiempo por demoras. Al igual que el mes
de abril, las fallas fueron principalmente de tipo
mecánicas (cambio de eslabones y reparaciones en el
riel por presentar descarrilamientos)
Durante el estudio, se presentaron otros factores que
también causaron demoras al proceso, aunque en poca
duración y frecuencia de ocurrencia representan el 16% del
tiempo total por demoras. Tales factores se explican a
continuación:
Formaleta obstruyendo el paso en la zona de
descarga de los ánodos, debido a problemas
eléctricos en los grupos del conveyor que se encargan
de retener o soltar las formaletas, representando el 8% de
las demoras.Limpieza de las compuertas de la mezcladora
M1, representando el 5.45% del tiempo total por demoras.
En las compuertas de descarga de las mezcladoras poco a poco
se va acumulando restos de mezcla, lo cual impide que estas
cierren totalmente, por lo que el operador de mezcladoras
debe estar pendiente de limpiar dichas compuertas cada vez
que se lleve a cabo una descarga de mezcla, evitando de esta
manera demoras de este tipo.Falta de Materia Prima,
específicamente falta de alquitrán, debido a
que no se encontraba disponible el Payloader para mover el
material apelmazado que obstruye el paso del resto del
material, representando el 2.41% del tiempo total por
demoras.
ANÁLISIS DE LAS DEMORAS CUANTIFICADAS EN
EL MES DE JUNIO
De las observaciones realizadas durante el estudio para
el mes de Junio, igualmente se presentaron una serie de demoras
que afectaron la continuidad del proceso, las cuales son
resumidas en la tabla 24 y representadas gráficamente en
el gráfico 8.
Tabla Nº 25
Demoras cuantificadas en el proceso de
fabricación de ánodos durante el mes de
Junio
Gráfico 8. Representación
gráfica de las demoras cuantificadas durante las
observaciones realizadas en el mes de junio
En el gráfico 8, se puede constatar que el 82,16%
del tiempo total por demoras, fue causado por tres (3) factores,
los cuales se explican a continuación:
Falta de Materia Prima,
presentándose seis (6) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 10.5 horas, representando el 39.77%
del tiempo por demora en el proceso. La falta de Materia
Prima se presenta principalmente a causa de los siguientes
factores:Fallas en equipos del sistema, que se encargan de
trasladar la materia prima a los silos que alimentan la
balanza de la misma, tales como: fallas en el reductor del
elevador M1-7 (traslada el mediano de coque), el M1-5 con las
chumaceras dañadas (traslada polvo de coque), fallas
en el M1-8 (sistema de cabo).Falta de alquitrán producto de la falta del
Payloader encargado de mover el mismo y también a
causa de pedazos de alquitrán compactado que obstruye
el paso tanto en la rejilla de la tolva, como también
en la entrada del elevador M1-1(traslada el alquitrán
al silo de la balanza).Fallas en la Vibrocompactadora KHD,
presentándose dos (2) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 5.72 horas, representando el 21.67%
del total del tiempo por demoras. Al igual que en los
análisis hechos a los meses anteriores las fallas son
producidas por causas comunes, problemas mecánicos
(descarrilamiento del molde) y eléctricos (cambio del
reductor del motor).Fallas en los Equipos del Sistema,
ocurriendo cuatro (4) veces durante el estudio y demorando el
proceso por 5.47 horas, representando el 20.72% del total del
tiempo por demoras. Estas fallas están ligadas a
varios equipos que forman parte del manejo de materiales,
tales como:Cambio del reductor del motor de la correa
M3-9.Reparaciones en la Balanza de la Vibrocompactadora,
la cual presenta fallas producto de sobrecargas de
mezcla.Reparaciones en el rodillo de descarte, el cual se
encuentra en la zona de descarga y almacén del
ánodo verde.EL elevador M1-8 del sistema de cabo,
presentó fallas mecánicas.
Existen otros factores que también produjeron
demoras al proceso de fabricación de ánodos,
acumulando un 19% del tiempo total por demoras, los cuales se
exponen a continuación:
Fallas en las Mezcladoras,
presentándose principalmente en la mezcladora M5 dos
(2) veces durante el estudio y demorando el proceso por 2.55
horas, representando el 9.66% del tiempo total por demoras.
Esta mezcladora presentó fallas de tipo
mecánicas y problemas en el sistema térmico de
la misma.Falta de Formaletas, presentándose
siete (7) veces durante el estudio y demorando el proceso por
1.7 horas.Fallas en el Conveyor Aéreo,
ocasionando una demora al proceso por 0.46 horas en una sola
oportunidad durante el estudio.
ANÁLISIS DE LAS DEMORAS CUANTIFICADAS EN
EL MES DE JULIO
De las observaciones realizadas durante el estudio para
el mes de Junio, igualmente se presentaron una serie de demoras
que afectaron la continuidad del proceso, las cuales son
resumidas en la tabla 26 y representadas gráficamente en
el gráfico 9.
Tabla Nº 26
Demoras cuantificadas en el proceso de
fabricación de ánodos durante el mes de
Julio
Gráfico 9. Representación
gráfica de las demoras cuantificadas durante las
observaciones realizadas en el mes de junio
En el gráfico 9, se puede constatar que el 74%
del tiempo total por demoras, fue producido por tres (3)
factores, los cuales se explican a
continuación:
Fallas en los Equipos del Sistema,
ocurriendo tres (3) veces durante el estudio y demorando el
proceso por 8.25 horas, representando el 30.16% del total del
tiempo por demoras. Estas fallas están ligadas a
varios equipos que forman parte del manejo de materiales,
tales como:Daños en la bomba del transportador M4-7, el
cual se encarga de llevar la mezcla a la tolva de la balanza
de la vibrocompactadora.Empujador de la vibrocompactadora dañado,
impidiendo la salida del ánodo luego de ser
prensado.Motor del Molino de Martillo dañado,
ocasionando la falta de medio de coque silo 3.Fallas en la Vibrocompactadora KHD,
presentándose cinco (5) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 6.48 horas, representando el 23.69%
del total del tiempo por demoras. Al igual que en los
análisis hechos a los meses anteriores las fallas son
de tipo mecánicas principalmente (descarrilamiento del
molde, base y pasador de las grapas de la vibrocompactadora
dobladas, problemas en los muñones).Fallas en las Mezcladoras,
presentándose principalmente en las mezcladoras M1,
M10, M7 y M8 cuatro (4) veces durante el estudio y demorando
el proceso por 5.51 horas, representando el 20.15% del tiempo
total por demoras. Estas mezcladoras presentaron fallas de
tipo mecánicas, tales como: problemas con el motor,
bote de aceite, cambio del gato de la compuerta de descarga y
alineación de las turbinas.
Existen otros factores que también produjeron
demoras al proceso de fabricación de ánodos,
acumulando un 19% del tiempo total por demoras, los cuales se
exponen a continuación:
5. Fallas en el Conveyor Aéreo,
presentándose tres (3) veces durante el estudio y
demorando el proceso por 4.38 horas, lo cual representa el
16.01% del total del tiempo por demoras. Al igual que en los
meses anteriores, las fallas fueron principalmente de tipo
mecánicas, tales como: cambio de eslabones,
reparaciones en el tensor y la cadena motriz (cadena del
conveyor partida a causa del desgaste).
Falta de Materia Prima,
específicamente falta de alquitrán, debido a
que no se encontraba disponible el Payloader para mover el
material apelmazado que obstruye el paso del resto del
material, representando el 7.61% del tiempo total por demoras
y ocurriendo siete (7) veces.Falta de Formaletas, presentándose
dos (2) veces durante el estudio y representando el 2.38% del
total del tiempo por demoras.
ANÁLISIS DEL TOTAL DE LAS DEMORAS
PRESENTADAS DURANTE EL ESTUDIO
Finalmente, luego de realizar el análisis de las
demoras observadas en los meses de estudio, se puede notar que
los factores que ocasionan las demoras al proceso de
fabricación de ánodos son los mismos, presentando
algunas variaciones en las causas que las producen, la
duración y la frecuencia de ocurrencia, pero siempre
manteniéndose el mismo patrón. Por tal
razón, a continuación se presenta los datos
obtenidos del total de las demoras ocurridas durante los meses de
abril a julio en la tabla 27 y representados gráficamente
en el gráfico 10 para su respectivo
análisis.
Tabla Nº 27
Demoras cuantificadas durante las
observaciones realizadas en el proceso de fabricación de
ánodos
Gráfico10. Representación
gráfica del total de las demoras presentadas durante las
observaciones realizadas al proceso de fabricación de
ánodos
En el gráfico 10, se puede evidenciar, que el
82,90 % del tiempo acumulado por demoras y atrasos
presentados en el proceso de fabricación de ánodos
verdes, fueron atribuidos a cuatro (4) factores que se explican a
continuación:
Fallas en los equipos el sistema (demora
evitable), ocasionando una demora con un tiempo total de
parada 33.24 horas, que representa el 29.49 % del
tiempo acumulado y con una frecuencia de ocurrencia de once
(11) veces durante el estudio. Estas fallas se presentaron
principalmente por causas mecánicas y estructurales en
los siguientes equipos:Correa M3-9, la cual cumple la importante
función de trasladar, durante toda la jornada de
producción las mezclas que salen de las mezcladoras a
la tolva S25 que surte constantemente la balanza de la
vibrocompactadora. Esta correa durante las observaciones,
sufrió un rompimiento en su estructura producto del
desgaste, debiendo paralizar el proceso productivo durante la
sustitución de la misma (aproximadamente una jornada
completa de trabajo), en otras oportunidades produjo atrasos
a causa de fallas en el reductor del motor que la acciona y
cambios de piezas en los rodillos de la misma.Balanza de la Prensa (Vibrocompactadora
KHD), donde es pesada la mezcla necesaria para formar un
ánodo (960 – 980 kg.). Por causas de sobrecarga de
material, esta balanza presentó fallas.Tornillo M2-43, encargado de abastecer de
polvo de coque al Silo 12 de la balanza del cuarto de
control, el cual es un material necesario en la
producción de la mezcla anódica, ya que forma
parte de la receta.Elevador M1-8, (sistema de cabo) encargado
de abastecer el cabo grueso al silo 14 de la balanza del
cuarto de control, el cual es un material que forma parte de
la receta para la producción del ánodo,
así como también todos los elevadores que
presentaron fallas, el M1-7 (traslada el mediano de coque al
silo de la balanza), M1-5 (traslada el polvo de coque al silo
de la balanza)Reparaciones en la Caldera, equipo
encargado de calentar el aceite que circula por el interior
de las mezcladoras y permite que la mezcla pueda alcanzar la
temperatura óptima de 160 ºC.Fallas en la Vibrocompactadora KHD,
ocasionando una demora con un tiempo total de parada 27.97
horas, que representa el 24.82% del tiempo acumulado y
con una frecuencia de ocurrencia de veinte (20) veces durante
el estudio, siendo esta una frecuencia de fallas bastante
alta, ya que este es un equipo que se considera como
crítico en el sistema de producción de
ánodos. Estas fallas se presentaron principalmente por
causas mecánicas, eléctricas y por desgaste en
la estructura de la misma.Falta de alguna Materia Prima en el
proceso, ocasionando una demora con un tiempo total de
parada 16.92 horas, que representa el 15.01 % del
tiempo acumulado y con una frecuencia de ocurrencia de
dieciocho (18) veces durante el estudio.
Estas faltas de materia prima se debieron principalmente
a: la falta de Alquitrán en el silo de la balanza, por no
contar con el payloader encargado de mover este material en su
almacén, rejillas y tolvas obstruidas por material
adherido y también a las distintas fallas que presentan
los equipos de los distintos sistemas de manejo de materiales que
se encargan de trasladar toda la materia prima a los distintos
silos de la balanza del cuarto de control.
Fallas en las Mezcladoras, ocasionando una
demora con un tiempo total de parada 15.31 horas, que
representa el 13.58 % del tiempo acumulado y con una
frecuencia de ocurrencia de nueve (9) veces durante el
estudio. Estas fallas se presentaron principalmente por
causas mecánicas (compuertas de descarga),
eléctricas (motores y reductores) y estructurales
(soldaduras a la estructura).
Existen otros factores que pueden ser observados en el
gráfico 10, que ocasionaron demoras en el proceso en menor
tiempo, pero presentando una frecuencia de ocurrencia bastante
alta, los cuales son:
Fallas en el Conveyor Aéreo, este es
un sistema de manejo de cargas suspendidas, a través
del cual se traslada el producto terminado (bloque
anódico) a la etapa de enfriamiento y posteriormente a
la descarga del mismo para su respectivo almacenamiento,
ocasionando una demora con un tiempo total de parada 13.01
horas, que representa el 11.54 % del tiempo acumulado
y con una frecuencia de ocurrencia de diez (10) veces durante
el estudio. Estas fallas se presentaron principalmente por
causas mecánicas y estructurales (eslabones rotos,
cadena motriz partida, reparaciones en el riel por desgaste
que producen descarrilamientos).Falta de Formaletas, ocasionando
una demora con un tiempo total de parada 6.26 horas, que
representa el 5.55 % del tiempo acumulado y con una
frecuencia de ocurrencia de veintiocho (28) veces durante el
estudio, siendo esta una cantidad bastante alta. La falta de
las formaletas se presenta principalmente, debido a que el
número de ellas en servicio es menor al necesario para
cubrir la capacidad de producción, además de no
contar con un inventario de formaletas disponibles para
sustituir a la que presente algún tipo de fallas y a
fallas eléctricas que obstruyendo el paso en los
diferentes grupos de formaletas en el conveyor
aéreo.
Es importante mencionar, que sin el flujo normal de
formaletas, existen atrasos para la descarga de las mezclas,
ocasionando descartes de mezclas y ánodos, lo cual afecta
directamente los niveles de producción, por lo que es
necesario contar con una cantidad disponible de ellas en buen
estado.
Luego de realizar el respectivo análisis a los
factores que ocasionaron demoras al proceso de fabricación
de ánodos, se puede concluir que entre todos los equipos
del sistema que fueron mencionados anteriormente, se pueden
nombrar como críticos a los siguientes:
Vibrocompactadora KHD
Conveyor Aéreo y Formaletas
Mezcladoras
Sin el funcionamiento normal de estos equipos el proceso
de fabricación de ánodos se vería
interrumpido, ya que son indispensables en el mismo, esto es, con
mezcladoras funcionando con fallas frecuentes, el proceso de
descarga de mezcla es mínimo y por ende la
producción se ve afectada sustancialmente, igualmente con
la vibrocompactadora (prensa) dañada no se podría
descargar mezcla y por tanto se paralizaría la
producción instantáneamente, ya que no se cuenta
con otro equipo similar disponible. De igual manera, el Conveyor
Aéreo cumple una función importante dentro del
proceso de fabricación de ánodos, la cual es la de
transportar el bloque de carbón fabricado a la etapa de
enfriamiento y posteriormente al área de almacén,
lo que quiere decir, que sin su funcionamiento también se
paralizaría el proceso instantáneamente.
Finalmente, luego de detectar y cuantificar los
distintos factores que afectan la continuidad del proceso de
fabricación de ánodos, se presenta un diagrama
causa – efecto donde se resumen las distintas causas que producen
las paradas imprevistas de los diferentes equipos que forman
parte del sistema de producción. (Ver Figura
21)
Figura 21. Causas que afectan la
continuidad del Proceso de Fabricación de
Ánodos
Del análisis y discusión de los resultados
de esta investigación se obtuvieron las siguientes
conclusiones por objetivos planteados:
19. La Planta de Carbón de la empresa
C.V.G ALCASA cuenta con seis (6) sistemas de manejo de
materiales necesarios para llevar a cabo el proceso de
fabricación de ánodos verdes, dichos sistemas
presentan fugas de material principalmente por daños
en su estructura, a causa del desgaste producto de la
acción abrasiva de los materiales utilizados en el
proceso, así como también por otros factores
que se mencionan a continuación:d. Utilización de equipos por encima de
su capacidad.e. Variaciones en el diseño original del
sistema de manejo de materiales.f. Ausencia de protectores laterales en zonas
de carga y descarga.g. Ausencia de dispositivos que regulen el
flujo de descarga de material en los silos y
tolvas.h. Deterioro de equipos por uso y cumplimiento
de vida útil.i. Almacenes de materia prima no delimitados
para la descarga de la misma.
No existe un parámetro que permita
realizar el descarte de los ánodos de una manera objetiva,
actualmente se consideran las características
físicas superficiales de los ánodos (defectos por
atributos) para realizar el descarte, por lo que el porcentaje de
rechazo varía según la carga de subjetividad y
experiencia del operador de turno.
Los resultados evidencian que del total
de ánodos descartados, el porcentaje de rechazo queda
distribuida de la siguiente manera:
El 48% presenta defecto por alta porosidad
(ánodos porosos).
El 22% presenta defecto por superficie
laminada (ánodos laminados), igualmente para
ánodos rotos.El 5% presenta defecto por alto contenido de
alquitrán en la mezcla (ánodos
alquitranados).Otros que sobrepasan la altura establecida
(ánodos altos), representando el 3% de los
descartes.
Entre las causas principales que
ocasionan los tipos de defectos en los ánodos, se pueden
nombrar:
m. Ánodos Porosos: Este defecto
se produce, cuando la granulometría del cabo se
encuentra por encima del rango (88 -94).n. Ánodos Laminados: Este
defecto se produce, producto de las descargas intermitentes,
debido a la eficiencia de calentamiento de los dos tipos de
tecnologías de mezclado (KHD y Patterson) y a las
demoras presentes en el proceso.o. Ánodos Alquitranados: Este
defecto se produce, por deficiencia de material fino en la
receta, a causa de fugas de material por los equipos y por un
mal manejo de la receta, así como también a la
descarga de la mezcla sin haber alcanzado la temperatura
adecuada (160 ºC).p. Ánodos Rotos: Existen dos
razones principales, por las cuales se producen ánodos
rotos. Una a causa del tiempo en piscina y de la temperatura
del agua, y otra, a causa del mal manejo realizado por parte
de los operadores de montacargas y grúas.q. Ánodos Altos: (altura mayor
de 57 cm) Este defecto se presenta cuando las temperaturas de
mezclado superan los 160 ºC, produciendo una mezcla
seca, y también a causa de problemas de
calibración en la balanza de la
vibrocompactadora.
Los tiempos de las distintas etapas del
proceso, son los siguientes:
Traslado de la Materia Prima de los Silos (12, 13,
14, 15 y 16) a la Balanza S17, para 3100 Kg 5:03
(min:seg) y para 2200Kg 3:22 (min:seg).Traslado de la Materia Prima de la Balanza S17 a la
Tolva de Retención, para 3100 Kg 0:48 (min:seg)
y para 2200Kg 0:28 (min:seg).Traslado de la Materia Prima de la Tolva de
Retención a las Mezcladoras KHD y
Patterson,
Mezclado de la materia Prima (Mezcladoras KHD y
Patterson),
Traslado de las Mezclas, desde las mezcladoras a la
Balanza de la Vibrocompactadora KHD,
Vibrado de la Mezcla (Conformación del bloque
anódico, Vibrocompactadora KHD), 57,47
segundos.Enfriamiento del Ánodo (Piscina),
61:40 (min:seg).Traslado del Ánodo de la zona de enfriamiento
a la zona de almacenaje, utilizando grúa 5:30
(min:seg) y se trasladan tres (3) ánodos al mismo
tiempo, y utilizando montacargas 3:42(min:seg)
trasladándose dos (2) ánodos al mismo
tiempo.
El tiempo del proceso más corto es
de 2:07 :41, para una carga de 3100Kg, utilizando la
mezcladora Nº3, y para una carga de 2200 Kg es de
2:08:59, utilizando la mezcladora Nº 5.
El tiempo del proceso más largo es
de 2:50:18, para una carga de 3100Kg, utilizando la
mezcladora Nº9, y para una carga de 2200 Kg es de
2:54:18, utilizando la mezcladora Nº 8 .
Durante el estudio se observaron demoras
en el proceso, a continuación se mencionan las más
representativas:
Fallas en los equipos el sistema (demora evitable),
representando el 29.49% del tiempo total por
demoras.Fallas en la Vibrocompactadora KHD, representando el
24.82% del tiempo total por demoras.Falta de alguna Materia Prima en el proceso,
representando el 15.01% del tiempo total por
demoras.Fallas en las Mezcladoras, representando el
13.58% del tiempo total por demoras.Fallas en el Conveyor Aéreo, representando el
11.54% del tiempo total por demoras.Falta de Formaletas, representando el 5.55%
del tiempo total por demoras.
Actualmente, la Planta de Molienda y
Compactación cuenta con nueve (9) mezcladoras en servicio
de las diez (10) que posee, ya que la mezcladora Nº 2
está en espera de reparaciones mayores.
Dentro del proceso productivo de
ánodos, se pueden mencionar tres equipos como equipos
críticos del sistema, ya que de ellos depende
principalmente el buen desempeño del proceso y los niveles
de producción como tal, estos son: las Mezcladoras, la
Vibrocompactadora KHD y El Conveyor Aérero.
En función de los resultados y conclusiones que
se obtuvieron de la presente investigación, se recomiendan
las siguientes acciones:
Realizar las siguientes adaptaciones y mejoras en
los sistemas de manejo de materiales del proceso de
fabricación de ánodos:
d. Realizar reparaciones mayores al Elevador
M1-13, o considerar la adquisición de un equipo
nuevo.e. Evaluar los cambios realizados en los
diseños originales de los sistemas de manejo de
materiales y de ser necesario considerar el rediseño
de los mismos, tal es el caso del sistema de descarga en el
Molino Doble Rodillo (Sistema Desechos Verdes) y de las
Tolvas S-23 y S-24 (Sistema de Coque).f. Considerar, la instalación de un
Alimentador Vibratorio en las tolvas S-23 y S-24 del Sistema
de Coque.g. Instalar Compuertas o Válvulas tipo
cortina en la descarga de los silos, que regulen el flujo de
la salida del material.h. Considerar, la instalación de Camas
de Impacto en la correa M3-9, específicamente en las
áreas donde descargan las mezclas las correas M3-8 y
M3-5.i. Colocar Guarderas Laterales (protectores
laterales) resistentes al desgaste, en las zonas de carga y
descarga de las correas transportadoras.j. Los bajantes, conductos y protectores
laterales que se instalen en planta, deben estar elaborados
de materiales resistentes al desgaste y a impactos, tales
como: Acero al carbono (resistentes al desgaste por impacto)
y Hierros Blancos al Cromo-Níquel (con elevada
aleación de cromo).k. Desincorporar conductos con avanzado estado
de desgaste en su estructura e instalar nuevos, tal es el
caso del tubo que transporta la sobremedida del Cabo de la
Cernidora CV3 a la Trituradora de Cono.
Realizar un Balance de Masa al proceso de
fabricación de ánodos, que permita cuantificar
la materia prima que realmente se está perdiendo
antes, durante y después del proceso.Realizar un estudio que permita caracterizar los
ánodos a descartar de una forma más objetiva,
que no dependa solo por parámetro referidos a los
atributos.Considerar los siguientes aspectos, para disminuir
los factores que ocasionan el descarte de los
ánodos:Cuidar los parámetros que controlan la
granulometría del agregado seco, principalmente la del
cabo.Cuidar que la temperatura de descarga de las mezclas
no sea mayor ni menor de los 160 ºC.Garantizar que las descargas de mezcla sean
continuas y no intermitentes, por lo que hay que considerar
la puesta en servicio de la mezcladora Nº2 marca
PATTERSON.Revisar las proporciones de materia prima de cada
receta, tanto del agregado seco como del aglutinante
(alquitrán).Garantizar el buen funcionamiento de la bomba de
recirculación del agua de la piscina.Concientizar a los operadores de grúa y
montacargas, en cuanto a la importancia del manejo adecuado
de los carbones durante su almacenamiento.Diseñar un sistema de descarga en la salida
de la tolva de la vibrocompactadora (Aspa Giratoria), que
distribuya uniformemente la mezcla dentro del molde de la
misma.Considerar las siguientes propuestas para mejorar
los tiempos de producción:Elaborar un plan de inspección para cada uno
de los sistemas de manejo de materiales, que garantice el
funcionamiento adecuado de los mismos y se eviten paradas
imprevistas que demoran el proceso productivo por
intervenciones de tipo correctivas a estructuras y
equipos.Diseñar un plan de mantenimiento preventivo,
para los equipos críticos del proceso, que de
respuesta al porcentaje actual de fallas y permita mantener
la disponibilidad acorde con la demanda de uso.Considerar la repotenciación de los
siguientes equipos, ya que, de acuerdo a estudios
económicos realizados por la empresa, la
adquisición de estos totalmente nuevos
(Vibrocompactadora y Mezcladoras) arroja una inversión
que actualmente la empresa no está en capacidad de
sostener:
Conveyor Aéreo (riel, cadena motriz,
eslabones y uñas de arrastre de la cadena).Vibrocompactadora (molde, muñones, grapas,
etc.)Mezcladoras (Sistema de calentamiento y de mezclado,
estructura) y dejar operativa la mezcladora Nº2 marca
Patterson.Formaletas.
DE NARVAEZ ROJAS, Rosa. Orientaciones
prácticas para la elaboración de informes de
investigación. Segunda Edición. Ediciones
UNEXPO, Puerto Ordaz 1997.MAYNAR, H.B. Manual del Ingeniero Industrial.
Editorial Mc Graw Hill. Cuarta Edición, México
1996.NIEBEL, Benjamin. Ingeniería Industrial.
Métodos, Tiempos y Movimientos. Editorial Alfaomega,
Tercera Edición 1994.RODRIGUEZ S, Jesús. Fundamentos de Estudio
del Trabajo. Primera Edición, Ciudad Guayana,
1983.SCHONBERGER, Richard J. Manufactura de
Categoría Mundial. Aplicación de las
últimas técnicas para optimizar la
producción. Editorial Norma. Colombia 1986www.grupokoneco.com.
Espacialistas en Sistemas de Manejo de Materiales.www.ingemerca.com. Empresa
especializada en Dispositivos de Accionamientos.www.vulcanizadosruiz.com.
Especialistas en Bandas transportadoras y Equipos para
transportes de materia prima.
Autor:
Tutor Académico Ing. Iván
Turmero.
Tutor Industrial Ing. Carlos Orjuela.
Reyes A., Maria C. (2004). que se lleva a cabo en la
planta de Molienda y Compactación de la empresa C.V.G
ALCASA. Trabajo de Grado. Departamento de Ingeniería
Industrial. Vice Rectorado Puerto Ordaz. UNEXPO.
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