Plan de acción para la disminución de interrupciones operativas en Hornos Fusión
Enviado por IVÁN JOSÉ TURMERO ASTROS
Introducción
Introducción El problema presente en la acería de palanquillas radica en las interrupciones al proceso productivo, debido a paradas intempestivas de los equipos productivos (demoras. Esto genera pérdidas de producción, retrasos significativos en despachos de producto terminado e incremento en el costo especifico del producto. En resumen, las interrupciones (demoras) en el proceso productivo, tienen un efecto negativo que se debe disminuir. El objetivo de este proyecto es evaluar las actividades generadoras de retraso del proceso de colada continua de la acería de palanquillas.
• • • • Objetivos Objetivo General Diseñar un de plan de acción para la reducción de los tiempos de las interrupciones operativas de los hornos fusión de la Acería Eléctrica de Palanquillas de SIDOR, CA. Objetivos Específicos Diagnosticar el proceso de elaboración de acero líquido en los hornos fusión de la Acería de Palanquillas de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”. Analizar las interrupciones que se generan en el proceso productivo. Estructurar un algoritmo o modelo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las interrupciones operativas del proceso. Diseñar planes de acción por cada tipo de interrupción operativa para reducir su impacto en el proceso productivo, tomando como base los resultados del modelo matemático.
Tipo de Investigación ? Descriptiva Ya que, procura distinguir y exponer los métodos con los que se ejecutan las actividades de interrupciones operativas, al igual que los tiempos empleados por cada actividad. ? Evaluativa Ya que, se realizará una valoración del método actual de procedimiento y las secuencias de trabajo empleadas en las actividades de interrupciones operativas.
Población y muestra Población: Todas las actividades del proceso productivo de la acería eléctrica de colada continua de palanquillas. Muestra: Está representada en su 100% por la población de estudio.
Diagnóstico del proceso de elaboración de Acero Líquido Preparación del material Vaciado del material en el horno Inicio de fusión
Diagnóstico del proceso de elaboración de Acero Líquido Proceso de fusión • La energía eléctrica de un horno de arco eléctrico (EAF) estándar varía entre los 50-120 MW • La fusión del material ocurre en un rango de temperaturas de 1500-1550°C Final de la fusión • Aplicación de agentes escorificantes (Cal, Fluorita, y Dolomita) • La escoria absorbe las impurezas del acero y lo protege de la atmosfera. Protege, también las paredes del horno. Vaciado por el fondo (EBT) • El contenido de acero, ya fundido y afinado a la composición y temperatura deseada, se vacía en una cuchara para su tratamiento secundario y colado.
Diagnóstico del proceso de elaboración de Acero Líquido Interrupciones Operativas Otras Operativas Horno Reparación en Caliente Servicios de Acería
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
1 9 1 1 – – – Análisis de las interrupciones que se generan en el Procedimiento operativo: Alargue de Electrodo proceso productivo
Interrupciones Otras Operativas Símbolo Actividad
Inspección Cantidad Tiempo (min)
0,50 Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos Operación
Demora 11,55
2,50 ? Sistema EBT Limpieza del EBT Actividad Combinada
Repetición 1 2 Destape del EBT
? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos Entrada
Decisión 1
1
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
1 1 2 – – – – Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Símbolo Procedimiento operativo: Cambio de Electrodo
Actividad Cantidad
Inspección 1 Tiempo (min)
0,50 Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Operación
Demora 10 17,55
2,50 Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos
? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT
? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos Actividad Combinada
Almacén
Entrada
Salida
Decisión 1
1
1
1 2,50
3,80
1 2 Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos
? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT Procedimiento operativo: Limpieza del EBT ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos Símbolo Actividad
Inspección
Operación Cantidad Tiempo (min)
0,50
2,55
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
1 4 – – Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Procedimiento operativo: Destape de EBT Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos
? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT Símbolo Actividad
Inspección
Operación
Demora
Entrada
Salida Cantidad
1
1
1 Tiempo (min)
0,50
8,55
1 ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT ? Revisión de Cuba (no amerita Diagrama de flujo) ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
3 3 – Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Procedimiento operativo: Bajando Carbono Símbolo Actividad Cantidad Tiempo (min) Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos Inspección
Operación 1,50
12 ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT Demora
Entrada
Salida 1
1
1 6
– ? Revisión de Cuba (no amerita Diagrama de flujo) ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Otras Operativas Horno: ? Sistema de Electrodos Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos ? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT ? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos
2 1 4 1 1 – – Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Procedimiento operativo: Reparación de Bancos Interrupciones Otras Operativas Símbolo Actividad Cantidad Tiempo (min) Horno: ? Sistema de Electrodos Inspección Alargue de Electrodos Cambio de Electrodos
? Sistema EBT Limpieza del EBT Destape del EBT
? Revisión de Cuba ? Bajando Carbono ? Reparación de Bancos Operación
Demora
Actividad Combinada
Entrada
Salida 3
2 11,20
2,50
10,50
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Interrupciones Operativas Reparación al Caliente: Parchado El Parchado es la aplicación mecánica de una mezcla de material refractario con agua, a las paredes del revestimiento refractario interno del horno. Interrupciones Operativas de Servicio de Acería: Estas interrupciones por su naturaleza cambiante, no se presentarán en un diagrama de flujo.
2 4 5 1 10 – – Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Interrupciones Operativas Símbolo Procedimiento operativo: Parchado
Actividad Cantidad
Inspección Tiempo (min) Reparación al Caliente: Parchado El Parchado es la aplicación Operación 5,50 mecánica de una mezcla de material refractario con agua, a Demora 1 10 las paredes del revestimiento refractario interno del horno. Actividad Combinada Interrupciones Operativas de Servicio de Acería: Estas interrupciones por su naturaleza cambiante, no se presentarán en un diagrama de flujo. Entrada
Salida 3
2
Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo Diagrama Causa-Efecto (Ishikawa)
Horas Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
• Impacto de las Interrupciones Otras Operativas Horno
ABC de Interrupciones Otras Operativas Horno de Hornos Fusión A-150 (2009-Acum 2014) 350
300
250 120%
100%
80% 200 60% 150 100
50
0 Interrupciones Otras Operativas Horno 40%
20%
0%
Horas Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Impacto de las Interrupciones de Reparación en Caliente (hr/año)
250
200
150
100 84 84 84 84 84 84 50 165,4 88,1 200,1 79,1 70,1 33,6 0 2009 2010 2011 2012 2013 Acum. Junio 2014
Años
Tiempo Estandar
Horas Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Impacto de las Interrupciones de Servicios de Acería 3500 3157,1 120% 3000 96% 100% 100% 100% 84% 2500 80% 2000 65% 60% 1500 1000
500
0 922,8 582,8 194,3 0 40%
20%
0% Falta de Pot Carrier Doble Pote Sobrepeso Falta de Limpieza de Esperando Análisis Voces de Servicios de Acería Fosa Químico del Laboratorio
MilesdeToneladas(MTAL) Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Toneladas de Acero Líquido No Producido por Otras Operativas Horno (MTAL/años) 70
60
50
40 56,6 65,1 30 32,3 31,3 25,4 20
10 5
0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Años
MTAL 8 Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Toneladas de Acero Líquido No Producido por Reparaciones en Caliente (MTAL/años)
20 18,009 18 16
14
12
10 14,886 7,929 7,119 6,309 6 4
2
0 3,024 2009 2010 2011 2012 2013 Acum. Junio 2014 Año
Mtal Análisis de las interrupciones que se generan en el proceso productivo
Toneladas de Acero Líquido No Producido por Servicios de Acería (MTAL/años) 200 184,5 185,31 180
160
140
120
100
80
60 45,234 40 20 11,097 4,968 6,021 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Año
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta Barra de tareas ante las I.O. del Abrir el Programa Presionar Module Waiting Lines proceso
Para evaluar los tiempos de las Interrupciones Operativas, se implementará M/M/1 y M/M/s el estudio de Teoría de File ? New Asignar el Titulo Selecciona Unidad de tiempo Colas con el software DS for Windows 2.0, con la finalidad de optimizar los tiempos de operación de cada evento. Inserción de Data Tasa de llegada, Tasa de servicio y N° de Servidores Solve
Resolver
• Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso *Ejemplo de como se llevó a cabo el análisis de las interrupciones ** Estos datos serán los llevados al simulador DS for Windows
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de Alargue de Electrodo (Esc. 1 Gruero poco experimentado)
La utilización promedio de servidor (gruero) es de 0,0002% Análisis de Alargue de Electrodo (Esc. 2 Gruero con experiencia)
La utilización promedio de servidor es de 0,0003% Propuesta 1: Entrenar a nuevos operadores de grúas
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas
• Propuesta 1: Entrenar a nuevos operadores de grúas Procedimiento operativo: Alargue de Electrodo Propuesta 1 Símbolo Actividad
Inspección
Operación
Demora
Actividad Combinada
Repetición
Entrada
Decisión Cantidad
1
9
1
1
1
1
1 Tiempo (min)
0,50
11,55
2,50
2
–
–
– (min)
0,50
8,55
2,50
2
–
–
–
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de Cambio de Electrodo (Esc. 1 Un (1) gruero (M/M/1))
La utilización promedio de servidor (gruero) es de 0,0001% Análisis de Cambio de Electrodo (Esc. 2 Dos (2) grueros (M/M/2))
La utilización promedio de servidor es de 0% Propuesta 2: Asignación de otra grúa al sistema
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas
• Propuesta 2: Asignación de otra grúa al sistema
Procedimiento operativo: Cambio de Electrodo Símbolo Actividad
Inspección
Operación
Demora
Actividad Combinada
Transporte
Almacén
Entrada
Salida
Decisión Cantidad
1
10
1
1
2
1
1
1
1 Tiempo (min)
0,50
17,55
2,50
2,50
3,80
–
–
–
– Propuesta 2 (min)
0,50
14,55
2,50
2,50
–
–
–
–
–
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de la Limpieza del EBT
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de Destape del EBT (Situación actual (M/M/1)) La utilización promedio de servidor es de 0,0002% Propuesta 3: Estudiar la calidad del material refractario de sellado utilizado para cerrar el EBT
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de la Reparación de Bancos (Situación actual)
La utilización promedio de servidor es de 0% Análisis de la Reparación de Bancos (Operadores entrenados)
La utilización promedio de servidor es de 0% Implementar Propuesta 1
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de Revisión de Cuba La utilización promedio de servidor es de 0,01% Propuesta 4: Capacitación de la masa laboral para el reconocimiento del estado óptimo de las paredes y piso (solera) del horno necesario para una colada segura
Elaboración de un algoritmo matemático que apunte a la optimización de los tiempos de respuesta ante las I.O. del proceso y propuestas Análisis de Bajando Carbono La utilización promedio de servidor es de 0% Propuesta 5: Petición de estudio químico al enviar el HRD
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