Mejoras al sistema de transporte de mineral de hierro en vía principal de CVG ferrominera Orinoco

Introducción Zamora Naileth CVG FERROMINERA ORINOCO C.A., es una empresa del Estado Venezolano, con el firme propósito de extraer, procesar y suministrar mineral de hierro y sus derivados con productividad, calidad y competitividad, para abastecer en un 75% oportuna y suficientemente a la industria siderúrgica nacional y exportando el excedente a aquellos mercados internacionales que resulten económicos y estratégicamente atractivos. La Gerencia de Ferrocarril Coordinará y atenderá el servicio de movilización oportuna de mineral de hierro, derivados y demás materiales susceptibles, técnica y económicamente, al transporte ferroviario entre los centros productivos de la empresa, los clientes y los proveedores que estén dentro del ámbito industrial matanza.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En el año 2008 en CVG Ferrominera Orinoco se generó un déficit en los inventarios de repuestos ocasionados por la crisis financiera generada por Estados Unidos, que creó gran incertidumbre en el mercado mundial, lo cual hizo descender los precios de las materias primas en el mundo, entre ellas el mineral de hierro, generando inestabilidad, cierre parcial y en algunos casos llevo a la quiebra a las empresas productoras de materias primas. Seguidamente en cumplimiento de las políticas del gobierno de aumentar la calidad en el ambiente de trabajo con respecto a la seguridad ocupacional, la gerencia comenzó la investigación de uno de los equipos mas inseguros en las operaciones como lo es el Caboose, ya que el mismo estaba generando continuas fallas, y esto ocasionaba que el tren no transportaba el numero indicado de vagones de acuerdo a la norma establecida por la gerencia 150 vagones cargados y 160 vagones vacíos, aumentando los costos por tren e incrementando el numero de enfermos ocupacionales debido al adverso ambiente dentro del mismo. Zamora Naileth En el año 2010 y mediados de 2011 se llego a la problemática de que tenían más trenes en circulación con menos vagones. Esto llevo a que teniendo mas trenes por día se necesitaban mas locomotoras para el funcionamiento de los trenes los cuales originaban mas costos por mantenimiento debido al mayor desgaste de las mismas, esto a su vez incrementó los costos por mano de obra especializada en el manejo de trenes, mayor consumo en la vía férrea debido al trafico continuo de trenes que imposibilitaban en mantenimiento de la vía en el momento oportuno.

Objetivos General y Especificos Objetivo General Objetivos Específicos Zamora Naileth Describir la situación actual del sistema de transporte de mineral de hierro convencional. Realizar un análisis de falla al sistema de transporte convencional. Determinar las ventajas y desventajas cualitativas del sistema de transporte de mineral de hierro convencional y con Potencia Distribuida. Establecer la cantidad de mineral de hierro transportado en el ciclo de los trenes convencional y compararlo con el Sistema de Potencia Distribuida. Desarrollar estrategias de mejoras al sistema de transporte de mineral de hierro con Potencia Distribuida, aplicando análisis FODA. Elaborar un plan de acción al sistema de transporte de mineral de hierro en base a las estrategias desarrolladas. Realizar mejoras al sistema de transporte de mineral de hierro en la Superintendencia de Operaciones Ferroviarias de la Gerencia de Ferrocarril de CVG Ferrominera Orinoco.

Zamora Naileth Importancia La importancia fundamental de este trabajo de investigación radica en la determinación de mejoras y así poder atacar esas deficiencia que proporciona el tren convencional, esto permitirá que todas las unidades involucradas en la Superintendencia de Operaciones Ferroviarias conozcan las mismas y puedan visualizar de manera formal escrita, todos los beneficios que brinda esta mejora al Sistema de Transporte de Mineral de Hierro con Potencia Distribuida.

Marco Metodológico Zamora Naileth Diseño de investigación El presente estudio se inserta dentro del criterio y características de proyecto factible, pues tiene como objetivo dar una solución a un problema real y satisface ciertas necesidades que presenta el departamento de Operaciones Ferroviaria en cuanto a la problemática planteada. Es no experimental, puesto que se observan las condiciones actuales, se recolectan los datos y se analiza la situación real de los trenes convencionales. Tipo de investigación La temática de la presente investigación se identificó como descriptiva, debido a que aborda la descripción, recolección, registro, análisis e interpretación de la situación actual de los trenes convencionales. Población y Muestra La población esta conformada por 12 trenes y la muestra coincide con la población.

Situación Actual Descripción del Sistema Ferroviario Comprende las redes de vía férrea desde Puerto Ordaz –Ciudad Piar, interconexión Puerto Ordaz con el Puerto de Palua, la red ferroviaria hacia las plantas de reducción directa en el sector industrial de matanzas (Sidor, Planta de Pella de Ferrominera, Orinoco Iron, Consigua y Posven). Con un total de 340 Km de vía férrea constituye la mayor red ferroviaria del país. Anualmente se transporta alrededor de 30 millones de toneladas de mineral de hierro no procesado (TEU), fino, grueso, pellas y briquetas hacia y desde las plantas siderurgicas. lo cual se realiza con 38 locomotoras Tipos de locomotoras Zamora Naileth Diesel/Eléctrica.

Situación Actual Características de la vía férrea La carga máxima por eje es de 32.5 toneladas, la pendiente máxima es de 3.1 % y la mínima de 0.045 %. La trocha o ancho de la vía es de 1.435 mm. Los rieles son de 132 libras por yarda. Una de las características más importantes de la línea principal es su diseño Geométrico, ya que éste recoge las formas y propiedades como elemento determinante de la calidad de la vía. Otro aspecto a considerar dentro de las características de la vía principal, es la topografía del terreno la cual está representada por curvas, pendientes, puentes, desvíos y señales. Geometría de la vía férrea Zamora Naileth

Situación Actual Curva En la línea principal la pendiente se presenta ascendente de Este a Oeste, y descendente de Oeste a Este y la misma oscila entre un 1.5 y 3 % de inclinación, siendo ésta la más inclinada de todas. Pendiente Puentes Zamora Naileth

Situación Actual Desvíos o apartaderos Es una línea auxiliar a la línea principal determinada por el horario o por instrucciones especiales para el encuentro de trenes o el paso de los mismos. Tal como se muestra en la figura. Zamora Naileth Tren tipo convencional Conformación de trenes que contiene 2 locomotoras conectadas entre si por un cable llamado jumper que permite la comunicación entre ellas, situadas al frente del tren, un corte de vagones (tolvas, góndolas, tanques, etc.) y un caboose al final del tren. Un tren de tipo convencional tiene planificado una conformación de 140 vagones.

Situación Actual Locomotoras de vía principal Zamora Naileth Caboose o vagón de cola El caboose conocido también como vagón de cola ubicado al final del tren después del ultimo vagón de carga, compuesto por una planta eléctrica que es la encargada de suministrar electricidad para las luces y el radio. Cuenta con un sistema de amortiguación conformado solo por resortes. Actualmente contamos con una flota de 17 locomotoras de diferentes modelos de última tecnología, diesel-eléctricas con un motor de 16 cilindros en V, que van desde 2.000 hp hasta los 4400hp.

Análisis y Resultados Análisis de fallas al sistema de transporte convencional

Análisis y Resultados Diagrama causa-efecto aplicado al tren convencional Zamora Naileth

Análisis y Resultados Zamora Naileth Ventajas y limitaciones cualitativas del Sistema de Transporte de Mineral de Hierro CVG FMO. (Gp:) Hala (Gp:) Empuja-Hala Tren con el Sistema de Potencia Distribuida Tren con el Sistema convencional

Análisis y Resultados Zamora Naileth (Gp:) Hala (Gp:) Alta Tensión (Gp:) PD (Gp:) Hala (Gp:) Empuja-Hala (Gp:) PD (Gp:) TENSIÓN COMPRESIÓN

Análisis y Resultados Zamora Naileth Fuerza Laboral

Análisis y Resultados Zamora Naileth (Gp:) Con P D Sin P D BENEFICIOS OPERATIVOS Reducción del 22% en tiempo de parada de los Trenes. Reducción del 30% en distancia de parada. Reducción del 60% en tiempo de presurización del tubo del freno. Nota: Resultados promedio dependen del armado de los trenes y su configuración.

Análisis y Resultados Zamora Naileth Incremento de la velocidad promedio del tren, y reducción de los tiempos de viajes. Reducción del 70% experimentada en rupturas de charnelas y daños al aparejo de tracción Reducción en consumo de combustible, rieles, ruedas y zapatas entre otros. (Gp:) Con P D Sin P D

Convencional CURVAS COLINAS Potencia Distribuida Uso más efectivo de potencia Reducción de esfuerzos de barras de tracción Convencional Alta fuerza de tensión en la primera parte del tren. Potencia Distribuida Control independiente utilizando potencia solo donde se necesita Frenado Dinámico temprano en secuencia. (Gp:) FD (Gp:) POT (Gp:) POT Peligro de acordonamiento Desgaste de rieles Mayor efecto por factor L/V POT POT POT POT POT POT POT POT POT BENEFICIOS EN DINAMICA VIA TREN

Análisis y Resultados A continuación se presenta el gráfico donde se determina la cantidad de vagones transportados por tren cargados y la cantidad de mineral transportado con su porcentaje de aumento. Zamora Naileth Cálculo para determinar el % de aumento de vagones % Aumento de vagones = ((Vag 2012-Vag 2011)/Vag 2011)*100 % Aumento de vagones = ((134-109)/109)*100 = 22,9% % Aumento de vagones = 23%

Análisis y Resultados Zamora Naileth Calculo para determinar el porcentaje de aumento de mineral de hierro respecto a los años 2011-2012 % Aumento de mineral de hierro = ((mineral transp 2012-mineral transp 2011)/ mineral transp 2011)*100 % Aumento de mineral de hierro= ((17.590-15.259)/15.259)*100= 15,27% % Aumento de vagones = 15%

Análisis y Resultados Zamora Naileth Análisis FODA aplicado a los trenes con el Sistema de Potencia Distribuida para el desarrollo de estrategias de mejoras. Fortalezas: Proactividad en la gestión. Recursos humanos (instructores y operarios) motivados y contentos. Cualidades del servicio que se considera de alto nivel. Diversificación de mercados. Las tecnologías adquiridas poseen buena reputación en el mercado. Proporciona mejores condiciones en el entorno laboral. Equipamiento de última generación. Se puede transportar más mineral de hierro respecto al sistema anterior. Debilidades: Falta de capacitación del personal. Presencia de inseguridad e incertidumbre en los trabajadores por presentarse como un sistema nuevo. Trabajadores temerosos por los cambios presentados en cuanto al mayor numero de vagones acarreados. Incapacidad para ver errores.

Análisis y Resultados Zamora Naileth Análisis FODA aplicado a los trenes con el Sistema de Potencia Distribuida para el desarrollo de estrategias de mejoras. Oportunidades: Amplia visión de futuro. Tendencia favorable en el mercado. El sistema genera mayor producción y por ende mayor ingreso. Expansión de nuevas tecnologías. FMO se posiciona como empresa pionera en el área de ferrocarril a nivel nacional. Amenazas: La compra de divisas para obtener los repuestos para las locomotoras y vías férreas. No cuenta con el apoyo de importante grupos de interés. Amento de precios de insumos. Conflictos gremiales. Actual inestabilidad de mercados financieros. Actos vandálicos que afecten a los trenes. Desarrollo de acontecimientos socio-económicos que impiden que el sistema funcione normalmente. Rechazo al cambio tecnológico.

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Análisis y Resultados Zamora Naileth Estrategias de mejoras. Optimizar el Sistema de Transporte de Mineral de Hierro con la implementación total de los trenes con PD ya que el mismo proporciona mejores condiciones de trabajos y mayor acarreo de mineral de hierro. Convencer a los grupos de trabajadores mostrándoles las fortalezas y beneficios de la implementación de los trenes con PD que por falta de conocimiento no están de acuerdo con la misma. Implementar un plan masivo de acción en toda la Gerencia de Ferrocarril, donde se evalúen los factores más importantes que inciden en su funcionamiento. Aprovechar al máximo el RRHH motivado para así aumentar el acarreo de mineral de hierro. Realizar mesas de trabajo con Gerente, Superintendente, Supervisores y Jefes de turnos donde estos expongan sus ideas para el fortalecimiento del sistema de transporte.

Análisis y Resultados PLAN DE ACCIÓN

Conclusiones Después de analizar y discutir los resultados y darle cumplimiento a los objetivos planteados en esta investigación, se concluye lo siguiente: Al describir la situación actual del sistema de transporte de mineral de hierro convencional, se pudo observar que la vía férrea constituye la mayor red ferroviaria del país, teniendo consigo locomotoras actuales. Pero a pesar de tener las mejores locomotoras de última generación como lo son la Diesel/Eléctrica el traslado del mineral era convencional. El análisis de falla demuestra la deficiencia de los trenes convencionales y esto origino un bajo rendimiento en el transporte ferroviario. En la determinación de las ventajas y desventajas de los trenes con potencia distribuida y convencional se noto una gran diferencia de ventajas en el sistema con Potencia Distribuida en cuanto a: La eliminación del Caboose. Mayor número de vagones acarreados, vagones cargados y vacíos. Mejor flujo de aire de los frenos neumáticos. Menos esfuerzo de tensión en la parte delantera del tren. Zamora Naileth

Conclusiones En la determinación de la cantidad de mineral transportado se observo que con el sistema de potencia distribuida el numero de vagones aumento en un 23% y 15% en la cantidad de mineral transportado. En la matriz FODA aplicada a los trenes con potencia distribuida se pudo observar que los mismos presentaban mayor fortaleza, oportunidades y amenazas y esto facilito el desarrollo estrategias de mejoras. En la elaboración del plan de acción se tomaron en cuenta cinco estrategias de mejoras para su posterior ejecución. Zamora Naileth

Recomendaciones Zamora Naileth Después de analizar los resultados, obtenidos y presentar las conclusiones, se recomienda lo siguiente: Realizar un estudio de factibilidad a los trenes con el sistema de potencia distribuida. Evaluar los parámetros necesarios para realizar un estudio de tiempo a los trenes con el sistema de potencia distribuida. Realizar un programa que les permita llevar un control estadístico de la producción de los trenes con el sistema de potencia distribuida. Mantener la política de trabajo seguro y cultura organizacional como base de apoyo a las mejoras implementadas en la Gerencia de Ferrocarril, de manera que los trabajadores cumplan con todas las funciones obligatoriamente de manera que el sistema mantenga una excelente interrelación. Efectuar una comparación de los índices de producción del tren convencional vs tren con potencia distribuida calculando así la productividad respecto al número de vagones cargados. Capacitar al personal encargado de conducir los trenes por medio de un sistema de simulación donde se permita simular el nuevo sistema de potencia distribuida esto con el fin de evitar inconvenientes. Tomar como factor importante para cualquier mejora el buen manejo de la información; ya que de allí dependen todos los datos necesarios para la toma de decisiones, planificación y ejecución de las acciones de las mismas.