Determinación de fuerza laboral y maquinarias requeridas para la implementación de un taller de fabricación de tapas

INTRODUCCIÓN En toda empresa la fuerza laboral representa su activo más importante ya que ésta garantiza el cumplimiento de los objetivos de la misma. Es por ello que las organizaciones basan su éxito en el talento del recurso humano, ya que si una empresa no tiene un personal capacitado y con cualidades, ésta no podrá crecer de manera significativa y ser excelente en los procedimientos que se realizan en ella, para tener una producción óptima y en crecimiento. Mediante la siguiente investigación se establecerá la fuerza laboral y cantidad de maquinaria necesaria para el establecimiento de un taller de fabricación y reparación de tapas de celdas electrolíticas de los Complejos de Reducción, donde se llevará a cabo un estudio de tiempos. El propósito de este Taller estaría en cubrir con la demanda de estos componentes que son requeridos de manera periódica en las celdas electrolíticas producto del deterioro que en ellas se originan y además servir de apoyo en el suministro de tapas para las celdas electrolíticas a un plan destinado a normalizar la producción de la empresa, en donde se espera poner en operatividad las 905 celdas instaladas, partiendo de las 224 celdas que actualmente están en producción.

EL PROBLEMA La empresa CVG Venalum efectúa su proceso productivo utilizando como materia prima alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de calcio, sodio, litio y magnesio). Dentro del proceso de producción de la planta industrial existen mecanismos de alimentación o áreas que desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la misma, los cuales son: La Planta de Carbón, Salas de Reducción, Sala de Colada e instalaciones auxiliares. Las salas de Reducción es donde se realiza la trasformación de la alúmina a aluminio a través del proceso de óxido-reducción llevado a cabo en las celdas electrolíticas. Cada celda electrolítica posee una serie de componentes acoplados a su superestructura (chalecos, esquineros, faldones, tapas frontales, tapas laterales y ductos), que estando todos en buen estado y bien colocados estaría la celda electrolítica hermetizada. Para efectos del estudio los componentes a estudiar serán las tapas laterales cubriendo éstas el 60% del área sujeta a ser hermetizada en el proceso.

. Cuando las celdas no poseen las tapas o las mismas presentan daños se generan los siguientes problemas: Contaminación del medio ambiente producto de las emisiones de gases de Celdas (Efecto invernadero) Emisión de radiaciones por calor al medio ambiente. Riesgo al trabajador por las emisiones de gases generados y porque los mismos utilizan las tapas como soporte para realizar ajustes en las celdas. Baja la eficiencia de las Plantas de Tratamiento de Humos (PTH) aumentando el consumo de Fluoruro de Aluminio en las Celdas, que se traduce en costos por compras de esta materia prima. Aumenta el consumo de Carbón Neto (Mayor oxidación). Inestabilidad térmica en la celda.

En la presente fecha solo se encuentran operativas 224 celdas de las 905 con que dispone la empresa, producto de la crisis energética atravesada por el país en los años 2009 y 2010, que forzó la desincorporación de por lo menos el 40% de las celdas para ahorro energético liberando peso de la red de distribución eléctrica nacional y por otros problemas administrativos posteriores. La situación anterior trajo consigo graves problemas financieros y operativos, evidenciándose en los complejos de reducción que las tapas que forman parte de cada celda presentan en casi su totalidad un estado de deterioro que impide que el proceso electrolítico ocurrido se efectúe de la manera más óptima, no permitiendo así la hermeticidad requerida; incluso existen celdas operando sin poseer dichas tapas, lo que agrava más aún la problemática, originándose de esta manera la necesidad de reparar las mismas para su reincorporación o de ser desechadas según sea el caso.

CVG Venalum y la empresa china Chalieco han establecido un contrato para la ejecución de un proyecto de Modernización e Incremento de la Productividad de la estatal, para alcanzar la Normalización de la Capacidad Instalada de esta reductora de aluminio primario. Uno de sus sub-proyectos incluye la normalización de las celdas, que tiene como finalidad poner en operatividad el máximo de la capacidad instalada en la planta de forma progresiva hasta el año 2018. Sin embargo este plan no contempla las tapas que se necesitarán, por lo tanto es necesario reparar las que se encuentran dañadas o en su defecto proceder a fabricarlas para cubrir el requerimiento que establece el plan.

Es por ello que está en evaluación un proyecto para la implementación de un Taller de Fabricación y Reparación de tapas para celdas dentro de CVG Venalum con el que se buscará lograr la hermeticidad en todas las celdas de los Complejos de Reducción para dar cumplimiento al Proyecto de Incorporación de Celdas que contempla el Plan de Modernización e Incremento de la Productividad y disminuir al máximo el número de daños que puedan poseer las tapas en el transcurso de sus operaciones una vez normalizada al máximo la capacidad de la planta. Es por esto que se le ha solicitado a la Gerencia Ingeniería Industrial realizar un análisis de requerimiento de Fuerza Laboral y de maquinarias necesarias para la puesta en marcha de dicho Taller, para cubrir con las necesidades de planta en cuanto a la fabricación y reparación de las tapas de celdas.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA La empresa CVG Venalum se encarga de producir aluminio, utilizando como materia prima la alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de aluminio, calcio, sodio, litio y magnesio). Este proceso de producción de aluminio se realiza en Celdas Electrolíticas. Dentro del proceso de producción de la planta industrial, existen mecanismos de alimentación o áreas que desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de la misma, los cuales son: La Planta de Carbón, Sala de Colada, Salas de Reducción e instalaciones auxiliares

UBICACIÓN GEOGRÁFICA CVG 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, se debe a los privilegios y virtudes de esta región: Integrada por los Estados Bolívar, Delta Amacuro y Amazonas, esta zona geográfica ubicada al sur del Río Orinoco y cuya porción de 448.000 km2 ocupa exactamente la mitad de Venezuela, reúne innumerables recursos naturales. 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.

ESTRUCTURA ORGANIZATIVA

Plantas de Carbón (fabricación de ánodo) La empresa CVG Venalum se encarga de la producción de aluminio, utilizando como materia prima la alúmina, criolita y aditivos químicos (fluoruro de aluminio, litio y magnesio). Este proceso de producir aluminio se realiza en celdas electrolíticas. PROCESO PRODUCTIVO DE C.V.G VENALUM Reducción (producción de aluminio líquido) Colada (producción de lingotes y cilindros de aluminio) Adicionalmente existen instalaciones auxiliares que actúan como mecanismos de alimentación desempeñando un papel fundamental en el funcionamiento de las subestructuras anteriores.

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 coque 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.

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-Aluminun. Asimismo, en V Línea 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

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. Cada horno de retención determina la colada de una forma específica: lingotes de 10 Kg. con capacidad nominal de 20.100 t/año., lingotes de 22Kg. con capacidad de 250.000 t/año, lingotes de 680Kg. con capacidad de 100.000 t/año, cilindros con capacidad para 85.000 t/año. Y metal líquido. Concluido este proceso el aluminio está listo para la venta a los mercados nacionales e internacionales

SEGÚN EL NIVEL DE PROFUNDIDAD Descriptiva: Se pretenderá conocer la situación y su entorno, para tener una idea clara y objetiva de las características de la situación actual, además que se describirán, registrarán y analizarán todas las actividades que realizarán los operadores encargados de las fabricaciones y reparaciones de tapas laterales para las celdas electrolíticas. SEGÚN EL DISEÑO De campo: Se recopilará información de forma directa en el área destinada para la ejecución de las actividades requeridas para la obtención de datos necesarios que conlleven a la consecución de los objetivos planteados en la investigación. SEGÚN SU FINALIDAD De aplicación: Este tipo de investigación busca la aplicación o utilización de los conocimientos que se adquieren para ejecutar el mismo, aplicando modelos matemáticos que permiten obtener conclusiones válidas a los problemas planteados. TIPOS DE INVESTIGACIÓN El tipo de estudio que se realizará, determinará el requerimiento de fuerza laboral necesario en la implementación de un Taller de Fabricación y Reparación de tapas laterales para las celdas electrolíticas. A continuación se explicará el tipo de investigación a realizar para llevar a cabo el estudio. MARCO METODOLOGICO

LA DOCUMENTACION POBLACIÓN Y MUESTRA . La población de tapas laterales a estudiar es de 19.440 tanto para celdas P-19 y V Línea ubicadas en los Complejos de Reducción de la empresa. La muestra seleccionada para realizar las pruebas de reparación fueron de 34 tapas y para el proceso de fabricación de tan solo 1 tapa, siendo estas muestras poco representativas de acuerdo a la determinación del tamaño de la muestra Dando como resultado que la muestra (n) óptima de acuerdo al nivel de confianza establecido (90%) es de 277 tapas laterales, para ambos procesos de prueba. Se consultará material bibliográfico que contribuirá con aportes básicos como libros e informes pertenecientes a CVG Venalum que sirvieron para la estructuración y ejecución del desarrollo de la investigación. FUENTES DE INFORMACION

Entrevistas no estructurada: Estudio de Tiempos: Observación directa se llevará a cabo mediante seguimientos a las actividades de pruebas de fabricación y reparación de tapas laterales de celdas electrolíticas efectuadas por los operadores sirviendo de base para el estudio de tiempos y permitiendo realizar una descripción detallada de estas operaciones, siendo este recurso la principal fuente de información. Entrevistas no estructurada La Se realizarán entrevistas al personal de Taller Central, al personal de los Talleres de los Complejos de Reducción y a cualquier personal de la empresa que guarde relación con elementos a desarrollar en la investigación para obtener la mayor información posible y se pueda desarrollar ésta de forma propicia y efectiva. Estudio de Tiempos: Mediante este método se podrá determinar de forma cuantitativa el tiempo necesario que requieren los operadores para realizar las actividades de fabricación y reparación de tapas laterales de las celdas electrolíticas. TECNICA E INSTRUMENTO DE RECOLECCION DE DATOS

RECURSOS FÍSICOS Lápiz y papel, útiles para recolectar datos Cronómetro digital Formato de seguimiento Un computador portátil e impresora Programas como Excel, Project y Microsoft Word EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL Casco de seguridad Camisa (Manga larga) Chaqueta manga larga (blue jean) Pantalón (blue jean)Botas de seguridad. RECURSOS HUMANOS Un asesor académico de Ingeniería Industrial (Tutor Académico). Un asesor industrial de la Gerencia Ingeniería Industrial (Tutor Industrial). Operadores del área de Reducción. MATERIALES Y EQUIPOS

Realizar un seguimiento y toma de tiempos a las actividades ejecutadas para la fabricación y reparación de las tapas de las celdas electrolíticas de CVG Venalum. Como parte del estudio a realizar se ejecutará un seguimiento a las actividades de fabricación y reparación de tapas por parte de los operadores que se disponen para la ejecución de estas pruebas, mediante un cronómetro y un formato de seguimiento, identificando cada sub – proceso realizado y el tiempo que fue requerido para ello; hasta obtener un tamaño de muestra lo más representativa posible. Diagnosticar la situación actual de las tapas para celdas electrolíticas en los Complejos de Reducción de CVG Venalum. Se realizará una inspección en los Complejos de Reducción y se determinará cuál es la condición que se presenta con respecto a la hermeticidad de las celdas electrolíticas mediante una visita técnica, haciendo también una descripción de la situación en que se encuentran las tapas (tanto las operativas como las que están almacenadas sin uso) y todos los elementos que forman parte problema. PROCEDIMIENTO METODOLOGICO

Determinar el requerimiento de la fuerza laboral a través del tiempo promedio calculado y la carga de trabajo de las actividades realizadas para la fabricación y reparación de las tapas laterales de las celdas electrolíticas de CVG Venalum. A través de los tiempos obtenidos de las actividades realizadas tanto para la fabricación como para la reparación de las tapas laterales se determinará con la ayuda de bases teóricas el requerimiento de la fuerza laboral, para lograr la hermeticidad en todas las celdas electrolíticas que dispone CVG Venalum. Estimar el requerimiento de máquinas para el óptimo desempeño de las funciones del Taller Mediante la cantidad total de tapas a producir, del número de horas de trabajo que dispondrá el Taller y de la tasa de producción y utilización de las máquinas se podrá determinar la cantidad de maquinaría demandada para cumplir con las exigencias que se le asignarán al Taller una vez implantado. PROCEDIMIENTO METODOLOGICO

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ALUMINIO Durante este proceso de Reducción ocurrido en las celdas electrolíticas el oxígeno se combina con el carbono del ánodo y forma gas carbono que se libera, mientras que el aluminio precipita en forma líquida. Los gases que se generan contienen, entre otros, compuestos fluorados, Principalmente HF gaseoso y partículas que contienen flúor. Dado que estos componentes son necesarios en el proceso, tienen un costo elevado y además son contaminantes, las líneas de celdas disponen de una Planta de Tratamiento de Humos que recoge los gases del proceso y recupera el flúor de los mismos, para devolverlo al proceso en la alúmina secundaria. Para que la captación de gases sea eficiente la celda debe estar hermetizada con todos sus componentes. SITUACION ACTUAL

Esta emisión de gases fluorados trae como consecuencia un aumento del riesgo a sufrir enfermedades ocupacionales por los trabajadores que laboran en los Complejos de Reducción y áreas adyacentes, ocasionando diversas anomalías en los organismos. Excesivas emisiones pueden generar lluvias ácidas en áreas cercanas a la reductora, donde la combinación de la humedad del aire con elementos como el nitrógeno, azufre, flúor, puede producir a través de reacciones complejas ácidos fuertes (fluorhídricos, sulfúricos y nítricos). Es importante destacar que la baja proliferación de estos gases contaminantes dentro de los Complejos de Reducción brinda comodidad y seguridad al trabajador al contar con un área de trabajo más limpia. Generado por la proliferación de los gases emanados en el proceso electrolítico IMPACTO AMBIENTAL

QUE GENERA LOS GASES NO RECOLECTADOS El fluoruro de aluminio es indispensable en el proceso de reducción de aluminio, debido a que es el electrolito que controla la química del baño electrolítico. Si la química del baño está controlada, se mantiene temperaturas óptimas de trabajo. Este es un compuesto costoso para la empresa, de ahí la gran necesidad de recuperar y utilizar nuevamente los fluoruros, logrando de esta manera disminuir los costos de la producción de Aluminio. Los precios de este insumo se encuentran alrededor de los 1659 $ por tonelada y se prevé una disminución de 1.47 Kg de fluoruro de aluminio por tonelada de Aluminio producida una vez hermetizada la celda, lo que representa un ahorro aproximado de 1.048.653 $ con la producción a su máxima capacidad. Es por ello la importancia que tienen las tapas laterales en la contribución a la hermeticidad de las celdas. IMPACTO ECONOMICO

LA HERMETICIDAD EN CELDAS Para garantizar un ambiente de trabajo óptimo se deben tener las celdas bajo un sistema de hermeticidad; conociéndose éste como el conjunto de estructuras metálicas que permite capturar los gases recién generados en la celda, para luego ser transportados a la Planta de Tratamiento de Humos, que tiene como finalidad colectar los gases crudos, partículas de alúmina, polvos de carbón, recuperar los fluoruros (al menos en un 92%) y elementos electrolíticos contenidos en los gases emitidos de las celdas; minimizando así la pérdida de elementos desechados en el proceso de Reducción y evitar la libre contaminación del área de trabajo y el ambiente. Tapas Laterales Tapas de esquina Tapas Frontales Mesa o tapa de tragado. Chalecos Ducto PTH

Se ha venido observando que es muy alta la cantidad de gases que no son colectados y retornados a la planta en los Complejos de Reducción debido a la baja hermeticidad de las celdas electrolíticas, ya que existe un deterioro de los componentes de hermeticidad producto del estrés térmico, mecánico, una alta manipulación por los operarios a la que están sujeto y en gran parte por haber cumplido el tiempo estimado de vida útil que es de 5 años (en el caso de las tapas laterales y tapas frontales de aluminio), además de existir una ausencia de estos componentes en muchas celdas. LA HERMETICIDAD EN CELDAS Una celda de reducción hermetizada es aquella que cuenta con todos los componentes de su superestructura (chalecos, esquineros, faldones, tapas frontales, tapas laterales y ductos) en buen estado y con una colocación correcta, para así contribuir con el control de los gases de las celdas.

En los complejos de reducción CVG Venalum a plena capacidad cuenta con un total de 905 celdas, distribuidas en tres (3) tecnologías: Celdas P-19 (Reynolds + adecuación Hydro Aluminium) con un total de 720 celdas, Celdas V Línea (Hydro Aluminium) con un total de 180 celdas y las Celdas V-350 (Venezolana) con 5 celdas. Cabe destacar que para efectos del estudio no se tomarán en cuenta las 5 celdas con tecnología venezolana como también las tapas frontales de todas las celdas por ser pocas y más duraderas. DISTRIBUCION DE LAS CELDAS ELECTROLITICAS

CVG Venalum posee una capacidad instalada de 430.000 toneladas métricas de aluminio líquido por año, siendo significativo resaltar que durante el periodo 2002 – 2005 la empresa obtuvo un record de producción superando dicha capacidad, pero producto de la grave crisis energética presentada en los años 2009 y 2010 en el país, la empresa se vio en la necesidad de desincorporar una importante cantidad de celdas. Aunado a esto la falta de inversión, producto de la poca liquidez monetaria existente, problemas con la importación de materia prima debido a las complicaciones que se generaban a la hora de obtener divisas, problema en los transportes que ocasiono un ausentismo pronunciado y otros problemas administrativos; como consecuencia se fueron desincorporando otras celdas, a tal punto que hoy en día solo existan 220 celdas operativas del total de la capacidad que dispone la planta, estimándose que al cierre del año 2014 la producción este alrededor de las 120.000 toneladas métricas de Aluminio. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE CVG VENALUM

Las tapas laterales de las celdas electrolíticas son piezas fabricadas en aluminio, aleación 3003 y cubren el 60% del área sujeta a ser hermetizada en el proceso. Todos los modelos de tapas que CVG Venalum ha implantado en las celdas electrolíticas a lo largo de su historia siempre han sido compradas a distintas empresas de la región según la cantidad requerida para cada año. Producto de la desincorporación masiva de celdas y otros problemas administrativos CVG Venalum dejó de realizar compras de tapas para celdas electrolíticas de tecnología Reynolds e Hydroaluminium en los años 2008 y 2009 respectivamente. La vida útil estimada para estas tapas, tanto para las celdas P-19 como V Línea es de aproximadamente 1800 días siendo la misma vida útil de las celdas electrolíticas. Se puede observar que la última compra fue efectuada en el 2009, significando esto que para la actual fecha todas las tapas presentes en los Complejos de Reducción se encuentren dañadas o vencidas. CONDICION ACTUAL DE LAS TAPAS LATERALES DE LAS CELDAS ELECTROLITICAS

Algunas de las tapas no aptas para ejercer su función se han ido almacenando en las áreas adyacentes a los Complejos de Reducción, poseyendo éstas distintos tipos de daños, requiriendo ser reparadas o en su defecto ser recicladas para recuperar el aluminio que ellas poseen. De acuerdo a una medición previa se determinó la cantidad de tapas buenas, faltantes, recuperables y no recuperables del total de tapas que se encuentran en CVG Venalum para celdas P-19 y Línea V. CONDICION ACTUAL DE LAS TAPAS LATERALES DE LAS CELDAS ELECTROLITICAS

SE PRESENTA UN HISTORIAL DE COMPRAS DE TAPAS PARA CELDAS DE LOS COMPLEJOS I, II Y V LÍNEA Historial de compras de tapas laterales, complejo I y II Historial de compras de tapas laterales, V línea

Existe un plan de modernización e incremento de la productividad de CVG Venalum que se realizará conjuntamente con una empresa china llamada Chalieco el cual tiene como objetivo colocar en funcionamiento las 905 celdas de reducción para producir 430.000 Ton/año de aluminio, teniendo en cuenta que la producción anualizada hasta la fecha agosto 2014 es de 117.830 toneladas aproximadamente. Este plan consta de 4 sub-proyectos los cuales son: Reconstrucción de Hornos de Retención de Colada. Incorporación de Celdas de Reducción: Este proyecto comprende el suministro de materiales de revestimiento de celdas, materia prima e insumos, herramientas y equipos móviles necesarios para el Reacondicionamiento de las Celdas Electrolíticas. Se puede destacar que el sub – proyecto de incorporación de celdas no comprende el suministro de las tapas laterales que se necesitaran para lograr la hermeticidad en éstas. Producción de Ánodos Cocidos. Suministro de Energía Eléctrica AC/DC. PLAN DE MODERNIZACIÓN E INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE CVG VENALUM

Dentro de CVG Venalum existe un Departamento denominado Taller Central el cual es una unidad lineal de servicios al proceso productivo adscrita a la Superintendencia de Talleres, encargada de asegurar la disponibilidad de los equipos hidráulicos, mecánicos, electromecánicos, neumáticos, motores eléctricos de corriente alterna y continua y componentes eléctricos, servicio de refrigeración industrial, fabricación y reparación de partes, piezas y estructuras metal mecánicas así como también la administración y custodia de las herramientas disponibles en la empresa, en condiciones de calidad, oportunidad, costos y de acuerdo a los programas de trabajo con el fin de dar continuidad al proceso productivo. Existen también unos talleres de menor dimensión en cada Complejo de Reducción que no tienen como filosofía la reparación ni fabricación de piezas ni de cualquier elemento, si no que estos funcionan de almacenaje de piezas o partes dañadas, para posteriormente ser enviadas a Taller Central. INDISPONIBILIDAD POR PARTE DE TALLER CENTRAL Y TALLERES DE REDUCCIÓN PARA FABRICACIÓN Y REPARACIÓN DE TAPAS

Taller Central a lo largo de la historia de la empresa siempre ha prestado sus servicios para hacer de manera esporádica las reparaciones de las tapas para celdas electrolíticas, no existiendo un registro de ellas. En cuanto a las fabricaciones de estos componentes, no se han realizado dentro del Taller por no tener espacio ni capacidad para la ejecución de las mismas, además de nunca haber sido designada esta función. Por estos motivos a Taller Central le resulta improbable realizar las fabricaciones de las tapas laterales requeridas para cumplir con las exigencias que el Plan de Modernización e Incremento de la Producción demanda, así como también la demanda que estos componentes de hermeticidad tendrán una vez normalizada la planta. INDISPONIBILIDAD POR PARTE DE TALLER CENTRAL Y TALLERES DE REDUCCIÓN PARA FABRICACIÓN Y REPARACIÓN DE TAPAS

PLANTEAMIENTO Se ha planteado la evaluación de implementar un Taller de Fabricación y Reparación de tapas para celdas electrolíticas dentro de las instalaciones de CVG Venalum. La rapidez de obtención de estos componentes, ya que se evitarían todas las operaciones administrativas que se aplican para las compras externas, poseyendo dicho Taller un stock de tapas que facilitaría la inmediatez de entrega de éstas para su posterior uso. También implicaría en teoría una reducción de los costos de adquisición de las tapas ahorrándose el margen de ganancia que establecerían otras empresas foráneas y otros costos de producción. Se efectuaría también un aprovechamiento de algunas máquinas que se encuentran en Taller Central que están sin uso y se invertiría un porcentaje menos en la fabricación de tapas ya que existe una gran cantidad de tapas recuperables. Este Taller supone una serie de mejoras

Se tiene en propuesta que la mano de obra requerida sean soldadores/mecánicos ya que estos cubrirían todas las operaciones que se desempeñaría en el Taller, con lo que se necesitará determinar el requerimiento de personal óptimo que cubra las exigencias que le serán asignadas al Taller, así como también la maquinaria necesaria. Para determinar la cantidad de mano de obra y maquinaria necesaria CVG Venalum dispuso de personal y equipos de otras áreas con el apoyo de Taller Central y el Área de Reducción para fabricar y reparar tapas de celdas electrolíticas como modelos de referencias representativos a la hora de tomar los tiempos de los procesos para la consecución de los resultados solicitados. Hay que tener en cuenta que las funciones que dicho taller asumirá se resumirán en dos, las cuales serán la de fabricar como la de reparar tapas tanto para celdas de tecnología Reynolds como para celdas de tecnología Hydroaluminium, con lo que el estudio de tiempos se separó para cada una de ellas. PLANTEAMIENTO

PROCESO DE FABRICACIÓN PARA TAPA DE CELDA V LÍNEA

PROCESO DE REPARACIÓN PARA TAPA DE CELDA V LÍNEA

TAPAS LATERALES PARA CELDAS P – 19 El proceso de fabricación y reparación de tapas P -19 no se pudo llevar a cabo por problemas de falta de organización, falta de materiales, y problemas de ausentismo laboral, por lo cual se tuvo que estimar los tiempos de fabricación y reparación de la tapas mediante los tiempos obtenidos en el proceso que se llevó a cabo para las tapas V Línea. Esto se hizo equiparando ambas tapas haciendo una relación mediante el despiece de estas, determinándose que la tapa P – 19 posee más componentes y a su vez más de complejidad a la hora de ensamblarlas que la tapa de celda V Línea, por lo que se estimó un 20% de tiempo adicional para fabricarla con respecto a la tapa V Línea. En cuanto a la reparación, aun cuando no se puede determinar bajo ningún criterio si toma o no más tiempo el proceso en estas, se estimó para las tapas de celdas P – 19 el mismo tiempo obtenido en el seguimiento a las tapas de V Línea por ser los daños producidos similares en ambas.

RESULTADOS A continuación se muestran los resultados obtenidos del estudio de tiempos realizado mediante el seguimiento a las pruebas, tanto para la fabricación como para la reparación de tapas laterales de las celdas electrolíticas, donde se presenta la cantidad de personal y maquinaria necesaria para el óptimo desempeño del Taller a implantar de acuerdo con el requerimiento obtenido en los cálculos.

Una vez realizado el seguimiento a las operaciones de prueba de fabricación y reparación de tapas laterales se procedió a determinar el tiempo promedio seleccionado para cada proceso mediante la siguiente fórmula: DETERMINACIÓN DE TIEMPO PROMEDIO SELECCIONADO TPS reparación = 0,27 hrs/tapa TPS fabricación = 1,54 hrs/tapa  

CÁLCULO DE TIEMPO NORMAL Luego se calculó el Tiempo Normal (TN), multiplicando el tiempo promedio seleccionado (TPS) por el valor de Calificación de Velocidad (CV). Cabe destacar que el tiempo promedio seleccionado (TPS) en el proceso de fabricación de la tapa lateral P-19 es un 20% más al proceso de fabricación de la tapa lateral V Línea siendo este un valor estimado y el TPS en el proceso de reparación de ambos modelos de tapas son iguales. TN Fabricación tapa V línea = 1,54 hrs/tapa * 0,79 = 1,22 hrs/tapa TN Fabricación tapa P–19 = (1,54 hrs/tapa + 20%(1.54 hrs/tapa) * 0,79 = 1,46 hrs/tapa TN Reparación tapa V línea y P-19 = 0,27 hrs/tapa * 1,03 = 0,28 hrs/tapa

CÁLCULO DEL TIEMPO ESTÁNDAR ????= ????*??/(??-??) TE = Tiempo Estándar TN = Tiempo Normal C = Concesiones por fatiga. Entonces: TE Fabricación tapa V línea = 1,44 hrs/tapa TE Fabricación tapa P – 19 = 1,72 hrs/tapa TE Reparación tapa V línea P – 19= 0,33 hrs/tapa Se establece mediante la siguiente ecuación: Dónde: Entonces:

El cálculo del Tiempo Total de Trabajo y Atención se realizó por medio de la estandarización de los tiempos de fabricación y reparación de las tapas laterales hallados anteriormente. A continuación se presentan los resultados de los T.T.T.A. para los 3 escenarios anteriormente citados: Dónde: TE = Tiempo Estándar. Q = Cantidad de productos requeridos (tapas laterales) N = Número de operadores que realizan las actividades Entonces se obtienen los resultados para cada escenario: CÁLCULO DEL TIEMPO TOTAL DE TRABAJO Y ATENCIÓN T.T.T.A. = TE* Q * N T.T.T.A. Planta Normalizada = 7.038,66 horas/año T.T.T.A. Mayor = 12.002,86 horas/año T.T.T.A. Promedio = 7.491,97 horas/año

Dónde: Determinándose el requerimiento de personal de acuerdo a los 3 escenarios antes planteados REQUERIMIENTO DE PERSONAL   T.T.T.A.= Tiempo Total de Trabajo y Atención T.T.T. = Tiempo Total de Trabajo (1 turno/día * 9 hrs/día * 250 días/año) C = Concesiones (1turno/día * 168min/60 * 250dias/año) FV = Factor de vacaciones = 12 / 11 = 1,0909 R (Planta Normalizada).= 4,95 ˜ 5 personas/turno R (Mayor) = 8,45 ˜ 9 personas/turno R (Promedio).= 5,27 ˜ 6 personas/turno

Como parte del estudio se procedió a determinar el número de máquinas para el óptimo desempeño del Taller. Pero antes se debe tener presente cuáles son las máquinas principales que deberá disponer el Taller de Fabricación y Reparación de tapas, las cuales son: Siendo el número de máquinas de soldar 3 aproximadamente. De acuerdo a los cálculos realizados en la investigación se determinó el número de máquinas principales que requerirá el Taller. ESTIMACIÓN DEL NÚMERO DE MÁQUINAS La máquina de soldar con electrodo La máquina de soldar MIG La cizalladora La dobladora NUMERO DE MÁQUINA = 3.30

ESTIMACIÓN DE EQUIPOS AUXILIARES Y EQUIPOS MÓVILES Existen otros equipos de menor envergadura pero necesarios para las funciones del Taller, los cuales se estimaron de forma cualitativa, estableciendo que se necesitarán como mínimo 1 unidad de cada uno de ellos, pero para evitar contratiempos y no verse afectada las operaciones del Taller por cualquier eventualidad, extravío o daño ocurrido en éstos, se decidió estimar 2 equipos por cada tipo. A continuación se presentan estos equipos Se necesita para el traslado de los materiales dentro y fuera del Taller, así como para el traslado de las tapas hacia los Complejos de Reducción o viceversa 1 montacargas y 1 camión, ya que estas operaciones se realizarán de manera esporádica

CONCLUSIONES Culminada la investigación referente a la determinación de la fuerza laboral y maquinaria para la implementación de un Taller de fabricación y reparación de tapas laterales para celdas electrolíticas, se concluye: El requerimiento de fuerza laboral para los cargos que se desempeñarán en el Taller varía según la demanda de las tapas de cada año a partir del año 2015, con lo que se determinaron los 3 requerimientos más representativos. Donde el T.T.T.A. es mayor el requerimiento de personal es de 9 personas. Donde T.T.T.A. es promedio desde el año 2015 hasta el 2021 el requerimiento es de 6 personas y donde el T.T.T.A representa la planta una vez normalizada (año 2021 en adelante) es de 5 personas. La carga de trabajo por operador varía según los periodos estudiados, siendo y la CT Planta Normalizada (escenario 1) = 68,64 %, CT Mayor (escenario 2) = 65,08 % y la CT Promedio (escenario 3) = 60,56%, lo que representa menos del 80% permitido en CVG Venalum.

Por ser un Taller nuevo se requiere la contratación de nuevo personal o la redistribución de personal de CVG Venalum para cumplir con el requerimiento de personal. Es importante destacar que la aplicación del Taller se realizará siempre y cuando se ponga en marcha el aumento de la productividad hasta llegar a la normalización de planta en un 100%, de lo contrario el Taller no tendría sentido implementarlo. El requerimiento de fuerza laboral y maquinaria del Taller está en función a la producción de tapas laterales, pero si quisiera hacer en función a los demás componentes de hermeticidad es necesario realizar otro estudio. CONCLUSIONES

POR MEDIO DE LOS RESULTADOS Y LAS CONCLUSIONES OBTENIDAS SE RECOMIENDA REALIZAR LAS SIGUIENTES ACCIONES: RECOMENDACIONES Se recomienda tomar como opción más aceptable el requerimiento de personal que se necesitará una vez normalizada la planta (5 operadores), ya que en este caso los requerimientos de tapas serán constante a partir del año 2021. Los años donde se necesiten más de 5 operadores para cumplir con las exigencias dadas, se recomienda apoyarse en contrataciones externas o contratar personal y alquilar maquinaria solo en ese período, de manera de no realizar una sobre inversión que afecte el rendimiento del Taller No es necesario comprar un camión 350 y un montacargas debido al poco uso que se le empleará, por lo que se recomienda solicitar estos equipos a otras áreas de CVG Venalum cada vez que se necesite. Por representar la soldadura un 80% del total de las actividades que se realizarán en el Taller, el tipo de mano de obra que se recomienda contratar son soldadores, ya que las demás operaciones no representan una complejidad mayor y pueden ser ejercidas por ellos.