Determinación de fuerza laboral – Taller de tapas para celdas electrolíticas (página 2)

A continuación se presenta un gráfico del Proceso Productivo (Ver figura Nº 3):

Figura 3: Proceso Productivo de CVG VENALUM

Fuente: Intranet CVG Venalum

2.14 ÁREAS DE PRODUCCIÓN

CVG Venalum consta de 3 plantas básicas para la obtención de sus distintos productos.

2.14.1 PLANTA DE CARBÓN

En la Planta de Carbón y sus instalaciones se fabrican los ánodos que hacen posible el proceso electrolítico. En el Área de Molienda y Compactación se construyen los bloques de ánodos verdes a partir de 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. (Ver figura Nº 4)

Figura 4: Vista de la Planta de Carbón. CVG Venalum C.A

Fuente: Intranet CVG Venalum

2.14.2 PLANTA DE REDUCCIÓN

En las celdas se lleva a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la transformación de la alúmina en aluminio. El área de Reducción está compuesta por Complejo I, II, y V Línea para un total de 900 celdas, 720 de tecnología Reynolds y 180 de tecnología Hydro- 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. (Ver figura Nº 6)

Figura 5: Celda de Reducción Electrolítica. C.V.G Venalum C.A

Fuente: Intranet http://venalumi

2.14.3 PLANTA DE COLADA

El aluminio líquido obtenido en las salas de celdas es trasegado y trasladado en crisoles al área de Colada, donde se elaboran los productos terminados. El aluminio se vierte en hornos de retención y se le agregan, si es requerido por los clientes, los aleantes que necesitan algunos productos. 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. (Ver figura Nº 5)

Figura 6: Sala de Colada. CVG Venalum

Fuente: Intranet CVG Venalum

2.15 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE PASANTÍA

La investigación será realizada bajo la dirección de la Coordinación Ingeniería Económica adscrita a la Gerencia Ingeniería Industrial y el proyecto asignado tendrá lugar en el área de reducción ya que contempla el requerimiento de Fuerza laboral que necesitara un Taller para la fabricación y reparación de tapas de las celdas electrolíticas.

2.15.1 GERENCIA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Es una unidad staff adscrita a la Presidencia. Tiene como misión suministrar servicios de asesoría y asistencia técnica en materia de Ingeniería de Métodos e Ingeniería Económica que garanticen la calidad y conlleven a la optimización en el uso de los recursos de la empresa así como la mejora continua de sus procesos.

2.15.1.1 OBJETIVO GENERAL

Suministrar servicios de asesoría y asistencia técnica en materia de Ingeniería Económica y Métodos, que garanticen la calidad y que conlleven a la optimización en el uso de los recursos de la empresa, así como la mejora continua de los procesos.

> Naturaleza: Es una unidad funcional de staff adscrita directamente a la Presidencia de la Empresa.

> Misión: Suministrar servicios de asistencia técnica en materia de Ingeniería de Métodos e Ingeniería Económica que conlleven a la racionalización y optimización en el uso de los recursos de la empresa, así como la mejora continua de sus procesos.

Filosofía de la Gerencia Ingeniería Industrial:

> Racionalización de recursos en la organización se justifica para el mejoramiento de la productividad.

> La factibilidad de la inversión es solo condiciones para su éxito.

> Los sistemas, la estructura organizativa y el recurso humano adecuado son los elementos claves para las inversiones capitalizables y contrataciones de servicios con resultados positivos.

> Soluciones prácticas y rentables.

> Enfoque sistemático de métodos

2.15.1.2 FUNCIONES

> Determinar la fuerza laboral óptima de las diferentes áreas de producción y servicios a fin de estandarizar, racionalizar y optimizar el uso de los mismos.

> Asegurar la asistencia técnica requerida para diseño e implementación de métodos de trabajo, practicas operativas y prácticas de mantenimiento dirigidas al funcionamiento constante y sostenido de la productividad; así como la eliminación de esfuerzos.

> Asegurar la asistencia técnica para la determinación de las alternativas de inversión rentables cónsonas con la naturaleza y misión de la empresa y adecuada capacidad técnica y administrativa.

> Proponer desarrollo de proyectos de mejoras que permitan la evaluación de áreas de oportunidad que ameriten atención especializada de las áreas bajo su dependencia.

> Realizar estudios y análisis de factibilidad que permita determinar la realidad técnica y económica de los proyectos planteados, incluyendo objetivos, alcances, antecedentes, beneficios que se esperan y costos estimados de inversión.

> Evaluar métodos de trabajos implantados a los fines de verificar su efectividad y eficiencia y corregir las desviaciones a que hubiere lugar.

> Determinar estándares básicos de producción, mano de obra y gastos, para llevar un mejor control sobre la función y utilización de los mismos y facilitar la gestión gerencial.

> Asistir a la Presidencia de CVG Venalum, en la revisión de precios unitarios de las solicitudes de pago de servicio, mediante el análisis costo-beneficio a través de la aplicación de los modelos matemáticos, a fin de garantizar su consecuencia y facilitar la toma de decisiones.

CAPITULO III

Marco teórico

En este capítulo se desarrollarán las bases teóricas necesarias para sustentar el trabajo que se realizará, mediante el estudio de fuerza laboral y maquinaria necesaria para la implementación de un Taller de fabricación y reparación de tapas laterales de celdas electrolíticas. Por medio de las referencias teóricas, se determinará la aplicación y las herramientas que se utilizarán para dicho estudio, con la finalidad de obtener los resultados esperados.

3.1 INGENIERÍA DE MÉTODOS

El Estudio de Métodos o Ingeniería de Métodos es una de las más importantes técnicas del Estudio del Trabajo, que se basa en el registro y examen crítico sistemático de la metodología existente y proyectada utilizada para llevar a cabo un trabajo u operación. El objetivo fundamental del Estudio de Métodos es aplicar métodos más sencillos y eficientes para de esta manera aumentar la productividad de cualquier sistema productivo.

3.1.1 IMPORTANCIA DE LA INGENIERÍA DE MÉTODOS EN UN SISTEMA PRODUCTIVO

Si se considera al departamento de producción como el corazón de una empresa industrial, las actividades de métodos, estudio de tiempos y salarios son el corazón del grupo de fabricación. Más que en cualquier otra parte, es aquí donde se determina si un producto va a ser producido de manera competitiva. También es aquí donde se aplican la iniciativa y el ingenio para desarrollar herramientas, relaciones hombre-máquina y estaciones de trabajo eficientes para trabajos nuevos antes de iniciar la producción, asegurando de este modo que el producto pase las pruebas frente a la fuerte competencia. En esta fase es donde se emplea continuamente la creatividad para mejorar los métodos existentes y afirmar a la empresa en posición adelantada en su línea de productos. En esta actividad se puede mantener buenas relaciones laborales mediante el establecimiento de normas justas de trabajo, o bien, dichas relaciones pueden resultar afectadas adversamente por la adopción de normas inequitativas.

3.2 MEDICIÓN DE TRABAJO

La Medición del Trabajo es la aplicación de técnicas para determinar el tiempo que invierte un trabajador calificado en llevar a cabo una tarea definida efectuándola según una norma de ejecución preestablecida.

La medición de los tiempos de trabajo es una herramienta fundamental de la Ingeniería de Métodos, pues el diseño, la ejecución, el control y el mejoramiento continuo de éstos dependen, de manera directa, de los resultados de su seguimiento y monitoreo, obtenidos a partir del registro apropiado y correcto de los tiempos de trabajo correspondientes.

En la figura siguiente se muestra la relación existente entre la Ingeniería de Métodos y la medición del trabajo. (Ver figura Nº 7)

Figura 7: Relación existente entre la ingeniería de Métodos y medición de trabajo.

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos98/medicion-del-trabajo-tiempos-y- movimientos/medicion-del-trabajo-tiempos-y-movimientos:

3.3 ESTUDIO DE TIEMPOS

El Estudio de Tiempos es una técnica de medición del trabajo empleada para registrar los tiempos y ritmos de trabajo correspondientes a los elementos de una tarea definida, efectuada en condiciones determinadas para analizar los datos a fin de averiguar el tiempo requerido para efectuar la tarea según una norma de ejecución preestablecida

3.3.1 HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE TIEMPOS

El Estudio de Tiempos demanda cierto tipo de material fundamental: Cronómetro, Tablero de observaciones (Clipboard) y Formularios de estudio de tiempos. Vale la pena aclarar que en el tiempo en el que vivimos todas estas herramientas pueden reemplazarse por sus equivalentes electrónicos.

Los anteriores, son los útiles que se deben portar en todo momento por el especialista en tiempos, sin embargo, existen una serie de elementos con los que este debe contar; por ejemplo, calculadoras e incluso ordenadores personales, además de tener al alcance instrumentos de medición dependiendo de las operaciones que incluya el proceso.

Los instrumentos necesarios para la realización de estudio de tiempo son los siguientes:

Cronómetro

La Oficina Internacional del Trabajo recomienda para efectos del estudio de tiempos dos tipos de cronómetros:

v El mecánico: que a su vez puede subdividirse en ordinario, vuelta a cero, y cronómetro de registro fraccional de segundos.

v El electrónico: que a su vez puede subdividirse en el que se utiliza solo y el que se encuentra integrado en un dispositivo de registro.

Sea cual sea el cronómetro elegido, siempre se tiene que recordar que un reloj es un instrumento delicado, que puede presentar deficiencias si presenta problemas de calibre (en el caso de los mecánicos) o problemas de carga energética (en el caso de los electrónicos). Es recomendable que el cronómetro utilizado para el estudio de tiempos sea exclusivo de estos menesteres, que deben manipularse con cuidado, dejar que se paren en periodos de inactividad y periódicamente se deben mandar a verificar y limpiar.

Tablero para formularios de estudio de tiempos

Este elemento es sencillamente un tablero liso, anteriormente se utilizaba de madera contrachapada, hoy en día se producen en su mayoría de un material plástico. En el tablero se fijan los formularios para anotar las observaciones. Las características que debe tener el tablero son su rigidez y su tamaño, esto último deberá ser de dimensiones superiores a las del formulario más grande. Los tableros (Clipboard) pueden o no tener un dispositivo para sujetar el cronómetro, de tal manera que el especialista pueda quedar con las manos libres y vea fácilmente el cronómetro. En la actualidad pueden conseguirse tableros que integren cronómetros electrónicos e incluso calculadoras, estos son una herramienta que simplifica mucho los movimientos del especialista.

3.3.1.1 FORMULARIOS PARA EL ESTUDIO DE TIEMPOS

Un Estudio de Tiempos, demanda el registro de gran cantidad de datos (descripción de elementos, observaciones, duración de elementos, valoraciones, suplementos, notas explicativas). Es posible que tanto los tiempos, como las observaciones puedan consignarse en hojas en blanco o de distinto formato cada vez, sin embargo, sería una gran contradicción que quién se encarga de la normalización de un proceso no tenga estandarizada una metodología de registro, y esto incluye los formularios. Por otro lado, los formularios normalizados prácticamente obligan a seguir cierto método, minimizando el riesgo de que se escapen datos esenciales.

Cada Ingeniero, cada especialista, cada empresa consultora que se encargue de un Estudio de Tiempos, puede crear o adaptar sus propios formularios, por ende deben existir tantos formularios como ingenieros, sin embargo, profesionales de gran trayectoria en este rubro presentan modelos que han dado buenos resultados en materia de practicidad en los estudios de orden general.

Los formularios pueden clasificarse en dos categorías:

Los formularios para reunir los datos deben cumplir con una característica fundamental y ésta es la "practicidad", pues es muy común diseñar un formato muy bien elaborado en cuanto a relevancia de los datos, pero que en la práctica dificulta el registro; uno de los errores más comunes es el tamaño de las celdas, pues en la práctica es un problema sumamente incómodo.

Los formularios para reunir los datos deben contener por lo menos:

> Primera hoja de estudio de tiempos: en la cual figuran los datos esenciales sobre el estudio, los elementos en que fue descompuesta la operación y los cortes que los separan entre ellos.

> Hojas siguientes: Estas hojas se utilizan en caso de ser necesario para los demás ciclos del estudio. No es necesario los epígrafes de encabezado, por ende solo contendrá columnas y los campos para el número del estudio y la hoja.

> Formulario para ciclo breve: Este tipo de formulario es empleado cuando los ciclos a estudiar son relativamente cortos, por ende una fila puede contener todas las observaciones de un elemento. Es muy parecido a un formulario resumen de datos.

> Formularios para analizar los datos reunidos

Los formularios para analizar los datos reunidos deben contener por lo menos:

> Hoja de trabajo: Esta hoja se utiliza para analizar los datos consignados durante las observaciones y hallar tiempos representativos de cada elemento de la operación. Al existir tantas maneras de analizar los datos, algunos especialistas recomiendan usar hojas rayadas corrientes.

> Hoja de resumen del estudio: En esta hoja se transcriben los tiempos seleccionados o inferidos de todos los elementos, con indicación de respectiva frecuencia, valoración y suplementos.

> Hoja de análisis para estudio: Esta hoja sirve para computar los tiempos básicos de los elementos de la operación.

> Suplementos: Estos deben consignarse en una hoja especial e independiente.

3.3.2 EJECUCIÓN DEL ESTUDIO DE TIEMPOS

Es importante que el analista registre toda la información pertinente obtenida mediante observación directa, en previsión de que sea necesario consultar posteriormente el estudio de tiempos.

La información se puede agrupar como sigue:

> Información que permita identificar el estudio cuando se necesite.

> Información que permita identificar el proceso, el método, la instalación o la máquina.

> Información que permita identificar al operario.

> Información que permita describir la duración del estudio.

3.3.3 ACTITUD FRENTE AL TRABAJADOR

> El estudio debe hacerse a la vista y conocimiento de todos.

> El analista debe observar todas las políticas de la empresa y cuidar de no criticarlas con el trabajador.

> No debe discutirse con el trabajador ni criticar su trabajo sino pedir su colaboración.

> Es recomendable comunicar al sindicato la realización de estudios de tiempos.

> El operario espera ser tratado como un ser humano y en general responderá favorablemente si se le trata abierta y francamente.

Para realizar un Estudio de Tiempo se debe

v Descomponer el trabajo en elemento.

v Desarrollar un método para cada elemento.

v Seleccionar y capacitar al trabajador.

v Muestrear el trabajo.

v Establecer el estándar.

3.3.4 EL TRABAJADOR CALIFICADO

Es aquel de quien se reconoce que tiene las aptitudes físicas necesarias, que posee la requerida inteligencia e instrucción y que ha adquirido la destreza y conocimientos necesarios para efectuar el trabajo en curso según normas satisfactorias de seguridad, cantidad y calidad.

Los estudios de tiempo se deberían hacer en lo posible, con varios trabajadores calificados, y que es preferible evitar a los muy rápidos o muy lentos, por lo menos mientras se efectúan los primeros estudios de una operación.

Adquirir destreza no es cosa sencilla. Se ha observado que el obrero experimentado le lleva al inexperto las siguientes ventajas:

> Da a sus movimientos soltura y regularidad.

> Adquiere ritmo.

> Reacciona más pronto a las señales.

> Prevé las dificultades y está más preparado para superarlas.

> Ejecuta su tarea sin forzar la atención y por tanto relaja más los nervios.

El ideal sería poder estudiar cualquier trabajo con la seguridad de que todas las personas que lo hacen estén debidamente calificadas, pero en la práctica es mucho esperar. Tal vez no se pueda decir siquiera que una sola de ellas es absolutamente competente para hacerlo, aunque con el tiempo se pueda remediar la situación gracias a la formación. O bien pueden haber trabajadores que dominen su oficio, pero sean tan pocos que no se les puede considerar como promedios o como representativos de su grupo. El trabajador representativo es aquel que tiene una destreza y desempeño que corresponden al promedio del grupo estudiado: no es necesariamente un trabajador calificado.

El concepto de tiempo de trabajo, corresponde al tiempo que debería tardar normalmente en hacer una tarea u operación un trabajador calificado medio que proceda como acostumbra hacerlo, pero con

suficiente motivación para querer cumplir su cometido. En síntesis el especialista en estudio del trabajo debería empezar por buscar al trabajador calificado promedio.

3.3.5 TÉCNICAS DEL ESTUDIO DE TIEMPOS

Existen dos (2) técnicas del estudio de tiempo, las cuales son:

> Método continuo: En esta técnica se deja correr el cronómetro mientras dura el tiempo y se lee en el punto terminal de cada elemento.

> Método de vuelta a cero: En la técnica de vuelta a cero, el cronómetro se lee en la terminación de cada elemento, y luego las manecillas se regresan a cero de inmediato, para iniciar de nuevo a partir de cero.

3.3.6 TIEMPO ESTÁNDAR

Es una función de la cantidad de tiempo necesario para desarrollar una unidad de trabajo, usando un método y equipos dados, bajo ciertas condiciones de trabajo, ejecutado por un obrero que posea una cantidad de habilidad específica y una aptitud promedio para el trabajo. Es el tiempo requerido para que un operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, trabajando a un ritmo normal, lleve a cabo la operación. Se determina sumando el tiempo asignado a todos los elementos comprendidos en el estándar de tiempo. Según la Norma ANSI ESTÁNDAR Z94.0-1982 se define el tiempo estándar como: El valor de una unidad de tiempo para la realización de una tarea, como lo determina la aplicación apropiada de las técnicas de medición de trabajo efectuada por personal calificado. Por lo general se establece aplicando las tolerancias aplicadas al tiempo norma.

Tiempo Normal

Dónde:

TPS= Tiempo promedio seleccionado. Cv= Calificación de velocidad.

También se expresa por la relación siguiente:

Dónde:

TN: Tiempo Normal c: Concesiones

TPS: Tiempo Promedio Seleccionado

Fc: Factor de Calificación

3.3.6.1 ESTÁNDARES TEMPORALES

Los empleados requieren tiempo para desarrollar la habilidad en cualquier operación nueva o diferente. A menudo los analistas de estudio de tiempo establecen un estándar en una operación más o menos nueva, para lo que no existe un volumen suficiente para que el operario alcance la eficiencia más alta. Si el analista basa la calificación del operario en los conceptos usuales de producción, el estándar que resulta puede ser demasiado cerrado y el operario quizá no pueda ganar incentivos. Por otro lado, si el analista toma en cuenta que la tarea es nueva y el volumen es bajo, y establece un estándar generoso, entonces si aumenta el tamaño de la orden para el mismo trabajo, puede haber problemas. Por lo que el método más satisfactorio para manejar estas situaciones es la emisión de estándares temporales.

3.3.6.2 ESTÁNDARES DE PREPARACIÓN

Los elementos del trabajo que es común incluir en los estándares de preparación involucran a todos los elementos que ocurren entre la terminación de la tarea anterior y el inicio de la actual. El estándar de preparación también incluye elementos de "desarmar" y "guardar". Como perforar la tarjeta del trabajo, obtener las herramientas del depósito, obtener los dibujos del despachador, preparar la máquina, marcar la tarjeta del trabajo, quitar las herramientas de la máquina, regresarlas al depósito y contar la producción.

3.3.6.3 APLICACIONES DEL TIEMPO ESTÁNDAR

> Ayuda a la planeación de la producción. Los problemas de producción y de ventas podrán basarse en los tiempos estándares después de haber aplicado la medición del trabajo de los procesos respectivos, eliminando una planeación defectuosa basada en las conjeturas o adivinanzas.

> Facilita la supervisión para un supervisor cuyo trabajo está relacionado con hombres, materiales, máquinas, herramientas y métodos; los tiempos de producción le servirán para lograr la coordinación de todos los elementos, sirviéndole como un patrón para medir la eficiencia productiva de su departamento.

> Es una herramienta que ayuda a establecer estándares de producción precisos y justos; además de indicar lo que puede producirse en un día normal de trabajo, ayuda a mejorar los estándares de calidad. Ayuda a establecer las cargas de trabajo; facilita la coordinación entre los obreros y las máquinas, y proporciona a la gerencia bases para inversiones futuras en maquinaria y equipo en caso de expansión.

> Ayuda a formular un sistema de costo estándar. El costo estándar al ser multiplicado por la cuota fijada por hora, nos proporciona el costo de mano de obra directa por pieza.

> Proporciona costos estimados; los tiempos estándar de mano de obra, presupuestarán el costo de los artículos que se planean producir y cuyas operaciones serán semejantes a las actuales. Proporciona bases sólidas para establecer sistemas de incentivos y su control. Se eliminan conjeturas sobre la cantidad de producción y permite establecer políticas firmes de incentivos a obreros que ayudarán a incrementar sus salarios y mejorar su nivel de vida. Ayuda a entrenar a nuevos trabajadores.

Los tiempos estándar serán parámetros que mostrarán a los supervisores la forma como los nuevos trabajadores aumentan su habilidad en los métodos de trabajo.

3.3.7 TIEMPO NORMAL

Tiempo requerido por el operario normal para realizar la operación cuando trabaja con una velocidad estándar, sin ninguna demora por razones personales o circunstancias inevitables. Mientras el observador del estudio de tiempos está realizando un estudio, se fijará con todo cuidado, en la actuación del operario durante el curso del mismo. Muy rara vez esta actuación será conforme a la definición exacta de lo que es la "normal". De aquí se desprende que es esencial hacer algún ajuste al tiempo medio observado a fin de determinar el tiempo que se requiere para que un individuo normal ejecute el trabajo a un ritmo normal. El tiempo real que emplea un operario superior al estándar para desarrollar una actividad, debe aumentarse para igualarlo al del trabajador normal; del mismo modo el tiempo que requiere un operario inferior al estándar debe reducirse al valor representativo de la actuación normal. Sólo de esta manera es posible establecer un estándar verdadero en función de un operario normal.

3.3.8 DETERMINACIÓN DE TOLERANCIAS

Después de haber calculado el tiempo normal (tiempo elemental *calificación de la actuación), llamado muchas veces el tiempo "calificado", hay que dar un paso más para llegar al verdadero tiempo estándar. Este último paso consiste en añadir ciertas tolerancias que tomen en cuenta las numerosas interrupciones, retrasos y detenciones producidas por la fatiga inherente a todo trabajo. En general hay que aplicar, las tolerancias, en tres áreas generales estas son: retrasos personales, fatiga y retrasos inevitables.

3.3.9 RETRASOS

3.3.9.1 RETRASOS PERSONALES

Las condiciones generales en que se trabaja y la clase de trabajo que se desempeña, influirá en el tiempo correspondiente a retrasos personales. El tiempo por retrasos personales dependerá naturalmente de la clase de personas y de la clase de trabajo, estos retrasos incluyen interrupciones en el trabajo necesarias para el trabajador como son los viajes periódicos al bebedero de agua o al baño.

Las condiciones generales del trabajo y la clase de trabajo, predominan sobre el tiempo necesario para cubrir necesidades personales, así como el trabajo pesado a altas temperaturas requerirá de mayores tolerancias que el realizado a temperaturas moderadas.

La fatiga estrechamente ligada a la tolerancia por retrasos personales, la fatiga no es homogénea, va desde el cansancio físico hasta la fatiga psicológica e incluye una combinación de ambas.

Factores importantes que afectan la fatiga

> Condiciones de trabajo: Luz, humedad, temperatura, frescura del aire, color del local y de sus alrededores, ruido.

> Repetitividad del trabajo: Concentración necesaria para ejecutar la tarea, monotonía de movimientos corporales semejantes, la posición que debe asumir el trabajador o empleado para ejecutar la operación, cansancio muscular debido a la distensión de músculos.

> Estado general de salud del trabajador, físico y mental: Estaturas, dietas, descanso, estabilidad emotiva, condiciones domésticas.

Ya que la fatiga no puede eliminarse, hay que fijar tolerancias adecuadas a las condiciones de trabajo y a la monótona repetición en el mismo, que tanta influencia tienen en el grado de fatiga. Ha sido demostrada por medio de experimentos que la fatiga debe trazarse como una curva y no como una recta.

3.3.9.2 RETRASOS INEVITABLES

Es aplicable únicamente a elementos de esfuerzo físico, e incluye hechos como: interrupciones de parte del capataz, del despachador, de analista de tiempos, irregularidades en los materiales, dificultades en el mantenimiento de tolerancias y especificaciones, interrupciones por interferencia en donde se asignan trabajos en máquinas múltiples.

Dónde:

DI= demora inevitable

TTT= Tiempo Total de Turno

3.3.9.3 RETRASOS EVITABLES

Incluyen visitas a otros operarios por razones sociales, prestar ayuda a paros de máquinas sin ser llamados y tiempo ocioso que no sea para descansar de la fatiga. No es costumbre el incorporar alguna tolerancia por estos retrasos. Estos retrasos se llevan a cabo por el operario a costa de su productividad. El porcentaje de los retrasos inevitables se determina

por la siguiente ecuación:

Dónde:

DE = demora Evitable

TTT= Tiempo Total de Turno

3.3.10 NÚMEROS DE CICLOS A ESTUDIAR

La longitud del estudio de tiempo dependerá en gran parte de la naturaleza de la operación individual, el número de ciclos que deberá observarse para obtener un tiempo medio representativo de una operación determinada depende de ciertos procedimientos tales como el criterio de la tabla Westinghouse, distribución T-student, fórmulas estadísticas.

3.3.11 SISTEMA WESTINGHOUSE

La calificación de la actuación es el paso más importante del procedimiento de medición de trabajo, esta es una técnica para determinar con equidad el tiempo requerido para que el operario normal ejecute una tarea después de haber registrado los valores observados de la operación en estudio. No hay ningún método universalmente aceptado para calificar actuaciones, aun cuando la mayoría de las técnicas se basan primordialmente en el criterio o buen juicio del analista de tiempos.

Uno de los sistemas de calificación más antiguos y de los más utilizados ampliamente, es el desarrollado por la Westinghouse Electric Company, en donde se consideran cuatro factores al evaluar la actuación del operario, que son: habilidad, esfuerzo o empeño, condiciones y consistencia.

> La habilidad: Se define como "pericia en seguir un método dado", el cual se determina por la experiencia y aptitudes del operario, así como su coordinación.

> El esfuerzo o empeño: Se define como "una demostración de la voluntad para trabajar con eficiencia". Este es representativo de la rapidez con la que se aplica la habilidad, y puede ser controlado en alto grado por el operario.

> Condiciones de trabajo: Se enfoca al procedimiento de calificación que afecta al operario y no a la operación. En la mayoría de los casos, las condiciones serán calificadas como normales o promedio cuando las condiciones se evalúan en comparación con la forma en que se hallan generalmente en la estación de trabajo.

> La consistencia: Se refiere a las actitudes del operario con relación a su tarea. Los valores elementales de tiempo que se repiten constantemente indican, desde luego, consistencia perfecta, ésta es evaluada por lo general al final del estudio.

3.3.12 CARGA DE TRABAJO

Es el tiempo total n que un equipo o persona se encuentra operativa, durante una jornada continua de trabajo, la carga de trabajo está dada por la siguiente ecuación:

Dónde:

T.T.T.A= Tiempo Total de Trabajo y Atención

T.T.T= Tiempo Total de Turno

DI % Sumatoria de los Porcentajes de Demoras Inevitables. CT= Carga de Trabajo.

3.3.13 REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA

Uno de los objetivos que persigue el estudio de tiempos, es establecer la cantidad de personal necesario para realizar las operaciones, según los tiempos totales de producción, el rendimiento del operador y las cantidades a producir, con relación a la carga de trabajo de los operadores; es decir, es la cantidad de equipos y/o personas necesarias para realizar eficientemente las labores inherentes a sus funciones en el área de trabajo. El requerimiento se determina basándose en tiempos efectivos mediante la siguiente formula:

Dónde:

REQ=Requerimiento de Mano de Obra

TTT=Tiempo Total de Turno

TTTA= Tiempo Total de Trabajo y Atención

TI=Tiempo Inactivo.

3.4 CÁLCULO DEL NÚMERO DE MÁQUINAS

El número de máquinas requeridas está en función de la cantidad total por producir, del número de horas de trabajo y de la tasa de producción y utilización de las máquinas.

1) Cantidad por producir: La cantidad total de piezas por producir se calcula considerando la demanda anual del producto, el número de piezas por unidad y tasa de desperdicio.

La cantidad requerida (Qr) para una pieza es igual a la cantidad de unidades demandadas (Qd) multiplicada por el número de veces (F) que esta pieza se utiliza en el producto:

Qr = (Qd)*F

Las operaciones que no generan unidades defectuosas son raras. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta la tasa de desperdicio en los cálculos de la cantidad total por producir. La cantidad de piezas aptas es igual a la cantidad total (Qt) menos la cantidad de piezas desechadas. Ese desperdicio o desecho (unidades defectuosas) corresponde a la cantidad anterior multiplicada por el porcentaje de unidades defectuosas (d):

Qr = Qt – (Qt)*(d)

Qr = Qt*(1 – d)

2) Número de horas de trabajo: Si se considera que el número de semanas laborables por año es de 48 y que el número de horas laborables por semana es de 40, el número de horas de trabajo por año será de 1920.

3) Tasa real de producción de la maquina: Las maquinas suelen detenerse por diversas razones: mantenimiento preventivo, preparación y ajuste, ausencia de empleados, falta de materiales, descomposturas. Estos eventos reducen la tasa de producción de las máquinas. Por tanto deben evaluarse la tasa de utilización de cada máquina. Generalmente esta tasa se expresa como un porcentaje de la tasa regular de producción. Con la ayuda de esta tasa se evalúa la tasa real de producción de una máquina. La cual corresponde a la tasa regular multiplicada por la tasa de utilización.

Treal = Tasa reg * U

Teniendo en cuenta estos 3 elementos, el número de máquinas (N) es por tanto igual a la cantidad total por producir (Qt) dividida entre la capacidad real anual de producción de una maquina (Creal), que es igual a la tasa de producción por el número anual de horas de trabajo (H):

C.real = T.real * H

CAPÍTULO IV

Marco metodológico

El siguiente Capítulo se referirá a los elementos metodológicos que se deben utilizar para llevar a cabo la implantación del proyecto que se requiere determinar.

4.1 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.

4.1.1 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.

4.1.2 SEGÚN EL DISEÑO

De campo: Según los autores Santa Palella y Filiberto Martins (2010) expresan que: "la investigación de campo consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar las variables; es decir, el investigador obtiene la información pero no altera las condiciones existentes"

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.

4.1.3 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.

4.3 FUENTES DE INFORMACIÓN

4.3.1 LA DOCUMENTACIÓN

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.

4.3.2 POBLACIÓN Y MUESTRA

La Fuerza Laboral y maquinaria necesaria para la implementación del Taller de Fabricación y Reparación de Tapas laterales de celdas electrolíticas será determinada en función al requerimiento de estos componentes que necesitará la empresa a partir del año 2015.

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 que se obtuvo mediante la siguiente fórmula de muestreo:

Dónde:

n = El tamaño de la muestra que queremos calcular

N = Tamaño del universo (19.440 tapas laterales)

Z = Es la desviación del valor medio que aceptamos para lograr el nivel de confianza deseado. En función del nivel de confianza que busquemos, usaremos un valor determinado que viene dado por la forma que tiene la distribución de Gauss.

Nivel de confianza 90% -> Z=1,645

e = Es el margen de error máximo que admito (p.e. 5%)

p = Es la proporción que esperamos encontrar (50%).

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.

El tamaño de la muestra utilizada es muy inferior a la muestra estimada a través de la formula estadística debido a los diferentes problemas que se presentaron durante el estudio.

4.3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Los recursos que se utilizaron para la recolección de datos son los siguientes:

> Observación Directa:

La 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:

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

4.4 MATERIALES Y EQUIPOS

Los materiales y equipos a utilizar en el desarrollo de la investigación son los siguientes:

4.4.3 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

4.4.4 EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL

Los equipos mencionados a continuación fueron necesarios para trabajar en las áreas de la empresa, los cuales fueron:

> Casco de seguridad

> Camisa (Manga larga)

> Chaqueta manga larga (blue jean)

> Pantalón (blue jean)

> Botas de seguridad

4.4.5 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.

4.5 PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO

1) 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.

2) 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.

3) 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.

4) 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.

CAPITULO V

Situación actual

5.1 PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ALUMINIO

La producción de aluminio puro en forma de metal líquido es realizada en CVG Venalum a través de un proceso de Reducción Electroquímico llamado Hall-Héroult, en el cual la reacción química es forzada por una aplicación constante de energía eléctrica.

Este proceso se realiza debido a la interacción de cinco elementos básicos en grandes cantidades como lo son: electricidad, alúmina, carbón, criolita y aditivos.

El proceso como tal es realizado en celdas electrolíticas, que no es más que una estructura recubierta de acero en forma de caja rectangular abierta, llamada casco, la cual se encuentra revestida en su interior por los ladrillos refractarios que conforman el cátodo. Este proceso consiste en retirar el oxígeno de la alúmina disuelta en un medio electrolítico y bajo los efectos de una corriente eléctrica directa, suministrada por una fuente externa.

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.

5.2 IMPACTO AMBIENTAL GENERADO POR LA PROLIFERACIÓN DE LOS GASES EMANADOS EN EL PROCESO ELECTROLÍTICO

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, debido a que el flúor contenido en ellos puede ser acumulados en grandes cantidades en sus cuerpos, ocasionando diversas anomalías en los organismos. Además estos gases emitidos al aire acabarán depositándose en el suelo o en el agua. Cuando el flúor del aire acaba en el agua se instala en los sedimentos y cuando acaba en los suelos, el flúor se pega fuertemente a las partículas del suelo. Esto afecta a las plantas, a las personas y animales.

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). Los ácidos pueden caer a la tierra como precipitaciones en forma de lluvia, acidificando los ríos y generando corrosión en estructuras metálicas.

Estas emisiones de fluoruros al aire contribuyen también a la destrucción de la capa de ozono, la cual trae como consecuencia un aumento de la radiación de rayos ultravioletas y provocando un aumento de la temperatura de la Tierra a través del proceso conocido como efecto invernadero.

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, provocando un cambio en la actitud del trabajador al encontrarse en un ambiente de trabajo más agradable; de ahí la gran importancia que tiene la hermeticidad en las celdas electrolíticas.

5.3 IMPACTO ECONÓMICO 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.

5.4 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.

La relevancia del sistema de hermeticidad radica en contribuir a un manejo integral y poder aplicar la "Norma ISO 14001:2004" al proceso ocurrido en la Planta de Tratamiento de Humos impregnado con emisiones de gases de fluoruros y Alúmina que se generan en áreas de celdas de CVG Venalum, desde el control y reducción de la generación hasta su disposición final enfocado a proporcionar a la empresa un sistema de gestión ambiental eficaz.

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.

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.

Los principales daños en las piezas de acero son debido a golpes por las grúas, sufriendo los elementos deformaciones de distintas variaciones. En especial son más susceptibles de daños, el chaleco, las tapas de esquina y las tapas laterales; siendo estas últimas las más afectadas, que para efectos del estudio son los componentes a tomar en consideración.

5.5 DISTRIBUCIÓN DE LAS CELDAS ELECTROLÍTICAS EN LOS COMPLEJOS DE REDUCCIÓN EN CVG VENALUM

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. (Ver tabla Nº 3).

Tabla 3: Distribución celdas electrolíticas en los Complejos de Reducción

5.6 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE CVG VENALUM

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, ejecutándose durante el período del 22-12-2009 al 08-01-2010 con 369 celdas a razón de 8 celdas/turno para un total de 24 celdas/día (aporte estimado de 19,68 MW/día) y un segundo grupo de 31 celdas durante el período del 11-01-2010 al 12-01-2010. 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. A continuación se presentan las celdas operativas actuales en cada línea de producción (ver tabla Nº 4):

Tabla 4: Condición de celdas para la fecha 30-10-2014

5.7 CONDICIÓN ACTUAL DE LAS TAPAS LATERALES DE LAS CELDAS ELECTROLÍTICAS

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. Con el objeto de mejorar la hermeticidad de las celdas P-19 y de V Línea y al mismo tiempo obtener un diseño que reduzca el esfuerzo realizado por el operador para el manejo de las tapas laterales, se han realizado varios rediseños de estos componentes a lo largo de la historia de la empresa.

Citando uno de estos diseños, en el año 2000 el peso de la tapa 50-T- 3004 para celdas P-19 correspondiente a la revisión 9 era de aproximadamente 15 Kg. Sin embargo, este diseño de tapas igualmente presentó problemas de poca vida útil, ofreciendo poca resistencia a las condiciones de manejo (y maltrato), durante las operaciones de cambio de ánodos, mantenimiento y demás operaciones realizadas en celdas; con lo que se rediseñaron 2 versiones de tapas las cuales se sometieron a prueba (revisión 10 y 11), la revisión 10 construida completamente en aluminio la revisión 11 cuya chapa principal fue de acero inoxidable.

La última revisión (13) de la tapa para celdas P-19 pesa 17,48 Kg poseyendo éstas en sus mediciones previas resultados satisfactorios en función a los requerimientos solicitados de esfuerzos, deflexiones y factores de seguridad. Para las celdas V línea se tienen 2 últimos modelos aún no implantados que necesitarán un proceso de prueba a ver cual resulta ser el más satisfactorio, un modelo es acanalado de 22,8 Kg, que requiere el acanalado de la lámina principal, lo cual representa un proceso adicional en la fabricación. El otro modelo es liso siendo un diseño más sencillo de fabricar sin embargo tiene un mayor peso, con 23,3 kg, los refuerzos externos podrían minimizar el pandeo que regularmente sufren las tapas con el tiempo.

Ambos modelos propuestos de V línea tienen un exceso de peso ya que son 18 Kg los recomendados por medicina ocupacional. Además para la seguridad del trabajador es de vital importancia que el material de la tapa no llegue a su punto de fusión, ya que pueden provocar accidentes a los operadores de las celdas.

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 (ver figuras Nº 8 y Nº 9); 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. A continuación se presenta un historial de compras de tapas para celdas de los Complejos I, II y V línea:

Ver precios y proveedores del historial de compras de tapas para celdas V Línea y P – 19 en apéndice 7 y 8. Actualmente se realizó un análisis de costo unitario para la tapa de la celda V Línea por parte de la Coordinación Ingeniería Económica arrojando un estimado de 12.246 BsF para el costo de fabricación (ver apéndice 9) y para la tapa de celda P -19 no se realizó dicho análisis pero se estimó un costo de acuerdo a la inflación acumulada hasta el año 2014 según el Banco Central de Venezuela arrojando un valor cercano a los 5.000 BsF aproximadamente.

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.

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. (Ver anexo #). 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. (Ver tabla Nº 5).

Tabla 5: Inventario de tapas laterales CVG Venalum

5.8 PLAN DE MODERNIZACIÓN E INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE CVG VENALUM

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. Para ello, se debe garantizar que las áreas que intervienen en el proceso de producción de aluminio líquido estén en capacidad de cumplir con sus objetivos en términos de cantidad, calidad y oportunidad. Este plan consta de 4 sub-proyectos los cuales son:

> Reconstrucción de Hornos de Retención de Colada.

> Producción de Ánodos Cocidos.

> Suministro de Energía Eléctrica AC/DC.

> 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.

5.9 INDISPONIBILIDAD POR PARTE DE TALLER CENTRAL Y TALLERES DE REDUCCIÓN PARA FABRICACIÓN Y REPARACIÓN DE TAPAS

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. El Departamento Taller Central está conformado por cinco talleres los cuales son: Taller Eléctrico, Taller Fabricación y Soldadura, Taller Mecánico, Taller Hidráulico y Taller Máquinas y Herramientas. Todos estos tienen como misión, asegurar la disponibilidad de equipos ensamblados, reparados y piezas fabricadas de acuerdo a los requerimientos establecidos por las áreas de mantenimiento y producción.

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.

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.

5.10 PLANTEAMIENTO

El Plan de Modernización e Incremento de la Productividad tiene como parte del objetivo la incorporación masiva de celdas electrolíticas, lo que supone una necesidad de obtención de tapas laterales paras éstas a fin de garantizar la hermeticidad requerida minimizando los impactos ambientales a los trabajadores y áreas adyacentes, como también la disminución del consumo de materia prima. Con esto 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.

Para ello se han propuesto varios sitios dentro de la planta, aún no definitivos, que ameritan su acondicionamiento. Así mismo se debe considerar la infraestructura que se requerirá para albergar adecuadamente todos los implementos necesarios para el proceso que allí se efectuará. El sitio debe contar con todos los servicios básicos, sistema de ventilación, seguridad, accesibilidad, espacio físico acorde para ubicar los equipos de trabajo, sistema de aire comprimido, entre otros aspectos a considerar.

Este Taller supone una serie de mejoras, en las que destacan 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.

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, presentándose una seria de limitaciones a la hora de realizar las pruebas ya que no se poseía la infraestructura, mano de obra, maquinaria, ni condiciones adecuadas, lo cual representó un retraso de tiempo a la hora de organizar estas actividades.

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.

Antes de presentar una descripción general del proceso de fabricación y reparación de las tapas laterales de celdas V Línea que se utilizaron para determinar los objetivos requeridos en la elaboración del estudio y definir todas las actividades involucradas que se llevaron a cabo, se mostrará a continuación los componentes de cada modelo de las tapas laterales (Ver tabla 6 y 7)

Tabla 6: Componentes de tapa lateral de celda V Línea

Tabla 7: Componentes de tapa lateral de celda P-19

Cabe destacar que cada modelo de tapa lateral posee solo un componente de los señalados por cada tapa.

5.11 PROCESO DE FABRICACIÓN PARA TAPA DE CELDA V LÍNEA

Se describe a continuación el proceso de fabricación observado en el proceso de prueba. (Ver tabla Nº 8).

1) Los materiales que forman parte de la tapa son trasladados desde el almacén hasta el sitio de trabajo para comenzar la operación.

2) Los tubos y las láminas que forman parte de los escalones de la tapa son cortados.

3) Una vez cortados los tubos y las láminas, éstas son dobladas por una dobladora.

4) Luego los tubos y escalones son ensamblados con soldadura para armar el escalón superior.

5) A través de soldadura se fijan el perfil superior, perfil inferior 1, escalón superior y el escalón inferior al cuerpo central de la tapa para posteriormente ser soldados completamente.

6) Se suelda el perfil superior.

7) Se suelda el perfil inferior 1.

8) Se suelda el escalón superior.

9) Se suelda el escalón inferior.

10) Se inserta el kit aislante conjuntamente con el perfil inferior 2.

11) Luego se realiza una inspección final.

12)Por último la tapa es trasladada al almacén.

Tabla 8: Flujograma Lineal del proceso de fabricación de tapas laterales

Fuente: Elaboración propia

5.12 PROCESO DE REPARACIÓN DE LA TAPA DE CELDA V LÍNEA

Se describe a continuación el proceso de reparación observado en el proceso de prueba (ver tabla Nº 9).

1) Se selecciona la tapa a reparar y es trasladada a la mesa dobladora colocándose de manera horizontal con los escalones en dirección hacia el suelo hasta encajar con la abertura que la mesa posee.

2) Se procede a enderezar el cuerpo central colocando una barra de madera en las partes donde existen deformaciones, que servirá a su vez de base para aplicar la fuerza de un gato hidráulico hasta que el cuerpo de la tapa tome forma plana.

Con una pata de cabra se levantan las pestañas caídas que tengan los refuerzos posteriores de la tapa y con un martillo se enderezan las pestañas levantadas de manera que tome la forma recta que originalmente poseían.

Con una mandarria se golpean aquellas partes del cuerpo central que posean deformaciones hasta obtener una superficie lisa. De ser el daño muy profundo se procede a usar el gato hidráulico para usar una fuerza mayor.

Una vez enderezado el cuerpo central y los refuerzos, la tapa se coloca de forma inclinada tocando solo el perfil superior de ésta el borde de la mesa de manera que este perfil tenga base para su posterior enderezamiento con un martillo. Este paso se efectúa también para el perfil inferior.

3) Una vez completo el enderezamiento, la tapa se traslada al área de limpieza.

4) En esta área se le aplica a la tapa aire comprimido para removerle el polvo que contiene en sus partes.

5) Luego de estar la tapa sin polvo en su superficie se procede a la aplicación de pintura.

6) Por último se traslada al almacén.

Tabla 9: Flujograma lineal del proceso de reparación de tapas laterales

5.13 TAPAS LATERALES PARA CELDAS P -19

El proceso de fabricación y reparación de tapas P -19 no se pudo llevar a cabo por los problemas antes citados 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 (Ver anexo 11 y 12), 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.

5.14 MAQUINARIA Y HERRAMIENTAS

A continuación se presenta un listado de las maquinarias y herramientas que necesitará el Taller para la fabricación y reparación de tapas una vez implantado, con los precios del mercado para el mes de noviembre del año 2014. (Ver tabla Nº 10).

Tabla 10: Máquinas y herramientas necesarias para implantar el Taller

CAPÍTULO VI

Análisis y resultados

En este capítulo 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.

Para la recolección de información que se necesita para el estudio de tiempo, se realizaron unas actividades de pruebas donde se ejecutaron las actividades que dicho Taller asumirá una vez implantado. Para ello se tuvo que acondicionar un área provisional dentro de CVG Venalum y disponer de maquinaria que suministró el Departamento Taller Central que tiene tiempo sin utilizarse.

Para efectuar los cálculos correspondientes al estudio de la fuerza laboral requerida para el Taller de fabricación y reparación de tapas laterales se consideraron una serie de premisas, las cuales son:

> El personal que asumió la tarea de prestar apoyo para la realización de las pruebas era de otras áreas, con lo que no disponían de tiempo completo dentro del turno 6:30 a.m. a 3:00 p.m., por lo cual se tomará en cuenta los tiempos efectivos, ya que por ser una operación de prueba existieron muchos tiempos evitables, como por ejemplo la poca disponibilidad de montacargas para el traslado de las tapas, el ausentismo en distintos momentos de algunos de los operadores que prestaban apoyo por problemas de disponibilidad de transporte de personal y algún otro contratiempo generado en el transcurso de las pruebas.

> El requerimiento de tapas laterales que tendrá el Taller está basado en función al plan incorporación de celdas que dispone la empresa (ver apéndice 3 y 4).

> El tamaño de las muestras determinada en el capítulo IV para realizar las pruebas de fabricación y reparación de tapas laterales no guardan similitud a las que realmente se aplicaron para dicho fin, por los problemas de organización, falta de insumos, materia prima y personal citados en el capítulo anterior.

> Las tapas de muestras que se seleccionaron para el proceso de reparación del modelo V Línea tenían distintos tipos de daños con el fin de obtener un tiempo promedio con el menor margen de error posible.

> Los tiempos obtenidos en la realización de las pruebas de fabricación y reparación fueron solamente para el modelo de la tapa lateral de celda V Línea (Ver apéndice 1 y 2), por lo cual se tuvo que estimar los valores para el modelo de tapa lateral P-19. Al tiempo de fabricación de la tapa P-19 se le estimó un 20% adicional por tener más componentes para ser ensamblados en relación a la tapa lateral V Línea, y el tiempo de reparación de la tapa P-19 fue el mismo que se obtuvo en la medición de la tapa V Línea por considerar similitud de daños en la estructura metálica.

> Las cantidades de tapas laterales a reparar fueron estimadas en función al inventario de tapas por reparar que existe en la empresa y en cuanto a las cantidades de tapas a fabricar fueron estimadas en función al plan de Incorporación de celdas. (Ver apéndice 3 y 4).

> Considerando que las cantidades de tapas laterales necesitadas por cada año son variables según lo establecido por el plan de incorporación de celdas, se determinaron tres escenarios en función del nivel de operaciones a alcanzar en el taller a fin de estimar la cantidad de fuerza laboral en cada uno de ellos:

– Escenario 1: "Planta Normalizada", Se tomó como patrón los años a partir del año 2021 en adelante donde el requerimiento de tapas será constantes, ya que se proyecta según el plan de incorporación de celdas que serán los años donde la planta tenga sus operaciones normalizadas.

– Escenario 2: "Mayor", se tomó como patrón el año 2017 donde el requerimiento de tapas laterales será mayor según el plan de incorporación de celdas.

– Escenario 3: "Promedio", se tomó como patrón el promedio de requerimiento de tapas desde el año 2015 hasta el año 2021.

> La jornada de trabajo (JT) definida es JT = 510 min/turno, considerando que el taller una vez implantado tendrá un turno de trabajo de 6:30 a.m. a 3:00 p.m. de lunes a viernes establecido por la empresa, exceptuando los días feriados y deduciendo de la jornada de trabajo los tiempos de almuerzo, descanso y organización del puesto de trabajo antes y después de la jornada. Entonces, tenemos la Jornada Efectiva de Trabajo (JET):

JET = JT – ? TF

JET = Jornada efectiva de trabajo

JT = Jornada de trabajo

? Tolerancias Fijas: Almuerzo más tiempo de organización del puesto de trabajo y después de la jornada

Quedando de la siguiente forma:

JET = 510 min – (15min + 15min + 30min) = 450min

JET = 7,5 horas

Donde los 510 min son de la jornada de trabajo definida anteriormente, 15 minutos para organizar el puesto de trabajo y espera de instrucciones por parte del supervisor antes de la jornada, 15 minutos para organizar el puesto al final de la jornada y 30 minutos para el almuerzo.

6.1 DETERMINACIÓN DE TIEMPO PROMEDIO SELECCIONADO

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 (ver detalle en

apéndice 1 y 2) mediante la siguiente fórmula:

6.1 DETERMINACIÓN DE TIEMPO PROMEDIO SELECCIONADO

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 (ver detalle en apéndice 1 y 2) mediante la siguiente fórmula:

Donde:

6.2 DETERMINACIÓN DE CALIFICACIÓN DE VELOCIDAD

Se utilizó el sistema Westinghouse para obtener la calificación de velocidad. Las ponderaciones fueron establecidas por separado para el proceso de fabricación como el de reparación de tapas laterales por no realizarse en el mismo lugar y por los distintos operadores. (Ver tabla 11 y 12).

Ponderaciones para el proceso de Fabricación

Habilidad: Aceptable E1 = -0,05

El operador presenta una destreza aceptable a pesar de ser la primera vez que ejecuta este tipo de actividades.

Esfuerzo: Deficiente F1 = -0,12

El operador demostraba una voluntad deficiente para aplicar sus habilidades.

Condiciones: Regulares D = 0

Las operaciones se realizaron en el área de Envarillado donde se ubicaban las máquinas de soldar, en las mismas condiciones con que normalmente laboran los operadores del área.

Consistencia: Deficiente D = -0,04

El operador ejecuta las actividades de soldadura realizando pausas reiterativas durante el proceso de prueba.

Tabla 11: Calificación de la velocidad para proceso de fabricación

Dónde:

CV = 1 + C

CV = 1 – 0,21

CV = 0,79

Resultando esto en promedio 21% de deficiencia por parte del operador por debajo de la velocidad normal en proceso de fabricación de tapas laterales.

Ponderaciones para el proceso de Reparación

Habilidad: Buena C1 = +0,03

El operador presenta una destreza relativamente buena, teniendo ya experiencia en este tipo de actividades.

Esfuerzo: Regular D = 0

El operador demostraba una voluntad regular para aplicar sus habilidades.

Condiciones: Aceptable E = -0,03

Las operaciones se realizaron bajo unas condiciones aptas para llevarlas a cabo, con el detalle de que existía un nivel de ruido un poco elevado provenientes del área de Reducción.

Consistencia: Excelente B = 0,03