Diseño de un plan de mejora continua que permita disminuir la incidencia del retorno de varillas flojas

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Ubicación geográfica CVG VENALUM está ubicada en la zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana Misión Producir y comercializar aluminio de forma productiva, rentable y sustentable para generar bienestar y compromiso social en las comunidades, los trabajadores, los accionistas, los proveedores y los clientes para así contribuir a fomentar el desarrollo endógeno de la República Bolivariana de Venezuela Visión Será la empresa líder en productividad y calidad en la producción sustentable de aluminio con trabajadores formados y capacitados en un ambiente de bienestar y compromiso social que promuevan la diversificación productiva y la soberanía tecnológica, fomentando el desarrollo endógeno y la economía popular de la República Bolivariana de Venezuela.

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Organigrama Estructural

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Proceso Productivo Planta de Carbón Planta de Reducción Planta de Colada

GENERALIDADES DE LA EMPRESA Productos Elaborados CVG VENALUM C.A produce aluminio de acuerdo a las especificaciones de los clientes nacionales e internacionales. La demanda de los productos es conocida, se produce en forma continua y se distribuye los pedidos por lote Lingotes de 22 Kg Lingotes de 680 Kg Lingotes de 10 Kg Cilindros de Extrusión Pailas de 680Kg

EL PROBLEMA Sala de Envarillado Línea I (60 ánodos/hora) Línea II (80 ánodos/hora) Sistema de carga y descarga de ánodos Sistema rompe cabos, Sistema rompe colada Sistema de limpieza y selección de varillas Sistema de grafitadora, Sistema de precalentamiento de yugo Sistema de precalentamiento de orificios de ánodos Dos (02) mesas de colada Sistema de rociado: Línea I cuenta con los mismos sistemas de la línea II; excepto por el sistema rompe colada y Dos mesas de colada

EL PROBLEMA Sala de Envarillado Varilla o Colada Floja 278 Unidades (0.15%) Varilla Doblada 69 Unidades (0.04%) Varilla Inclinada 45 Unidades (0.02%) Producción Total para el año 2011: 182.106 Ánodos Envarillados

EL PROBLEMA Complejo I Complejo II V Línea Celdas de Reducción Planta de Colada CAUSAS Posición inadecuada de la varilla en las mesas de colada Orificios obstruidos por material compactado Defectos de la varilla Presión que soporta la varilla al ser golpeada con una mandarria CONSECUENCIAS Pérdida del baño electrolítico Inestabilidad en la eficacia eléctrica Incumplimiento con la producción aluminio Pérdida económica en la producción.

EL PROBLEMA Objetivo General Objetivos Específicos Diseñar un plan de mejora continua que permita disminuir la incidencia del retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas al Departamento de Envarillado de Ánodos de CVG VENALUM Analizar la situación actual del proceso de envarillado de ánodos provenientes de las máquinas y equipos que conforman Línea I y Línea II. Documentar las actividades que se realizan en cuanto a la preparación de la varilla y del ánodo tanto verde como cocido antes de ser suministrados a la Sala de Envarillado. Analizar las áreas afectadas de la Planta de Reducción (Complejo I, Complejo II y V Línea) por causa de varillas flojas, dobladas e inclinadas mediante un diagrama causa-efecto. Caracterizar las causas que originan el rechazo de ánodos envarillados a través del análisis detallado de un diagrama de Pareto.

EL PROBLEMA Objetivos Específicos Realizar un análisis FODA al Proceso de Envarillado de Ánodos. Aplicar los 7 pasos de mejora continua en el proceso de envarillado de ánodos. Elaborar un plan de mejora continua enfocado en aquellas actividades consideradas como críticas en la generación de eventos que ocasionen el rechazo de ánodos envarillados. Analizar el impacto económico del rechazo de ánodos envarillado mediante el contraste de la producción real, la cual es afectada por un porcentaje considerable del retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas; con la producción esperada por medio de la aplicación de un plan de mejora continua en el proceso.

EL PROBLEMA Justificación Toda empresa tiene como meta obtener una buena gestión en su proceso de producción, que garantice la mayor calidad tanto en sus productos terminados como en servicios. Una manera de lograrlo es mediante un plan de mejora continua que permita disminuir el alto número de retorno de ánodos envarillados Permite cumplir y satisfacer la demanda de sus clientes aumentando la calidad sus productos, evitando una futura pérdida económica para la empresa Delimitación El trabajo investigativo se llevó a cabo en la Industria Venezolana del Aluminio (CVG VENALUM), específicamente en la Sala de Envarillado de Ánodos adscrita a la Superintendencia de Envarillado de la Gerencia de Carbón durante un periodo de 16 semanas, iniciando el 07 de Noviembre del 2011 y culminando el 24 de Febrero del 2012, con el fin de realizar un plan de mejora que permita disminuir la incidencia del retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas al Departamento de Envarillado de Ánodos

MARCO METODOLÓGICO Tipo de Investigación No experimental De campo Descriptiva Evaluativa Estudia los hechos tal y como se presentan en su contexto natural, sin alterar o influenciar ninguna de las variables Permite comparar las alternativas de mejoras al proceso actual generadas por la unión de la varilla con el ánodo cocido provenientes de Hornos de Cocción Se mantuvo en contacto directo con la problemática en estudio para detectar e indagar sobre todos los sucesos o dificultades que se presentan en la Sala de Envarillado, a modo de exponer la situación actual del rechazo del producto terminado por parte de la Planta de Reducción La información utilizada se obtendrá directamente de la realidad, es decir, del sitio donde se originaron los hechos

MARCO METODOLÓGICO Tipo de Investigación Transaccional El estudio se realiza en un período de tiempo determinado, no mayor de 4 meses Población y Muestra La población como la muestra son consecuentes y están representadas por las actividades u operaciones de las máquinas y equipos que entregaran la Sala de Envarillado de Línea I y Línea II, las cuales son responsables del proceso de envarillado de ánodos de CVG VENALUM

MARCO METODOLÓGICO Técnicas de Recolección de Datos Revisión Bibliográfica Visita al Área de Trabajo Observación Directa Entrevistas Informales Materiales y Equipos Utilizados Recurso Humano Recursos Físicos Equipos de Protección Personal

MARCO METODOLÓGICO Charlas de inducción, donde se conoció el proceso productivo, los riesgos laborales existentes, las normas de seguridad y la política de calidad que tiene la empresa Procedimiento de la Investigación Consultas en el Centro de Información Tecnológica, manuales de inducción, informes, bibliografía, trabajos de Internet relacionados con el tema e Intranet, con el fin de obtener información teórica necesaria para la realización del estudio. Recolección de datos basados en las quejas de los clientes de la Sala de Envarillado (Planta de Reducción) para tener un estimado del rechazo de ánodos envarillados Visita al área, con el objetivo de familiarizarse con el proceso que se lleva a cabo en la misma, lo que permitió estar en contacto directo con el personal de trabajo, obteniéndose una mejor visualización de la situación actual, y de esta manera tener una perspectiva del problema que existe en la Sala de Envarillado. Entrevistas con el personal que labora en la Sala de Evarillado de CVG VENALUM para conocer con exactitud cada una de las actividades que realiza y adquirir información acerca del proceso llevado a cabo en el área.

MARCO METODOLÓGICO Recolección de datos referentes al estado de las varillas y ánodos tanto verdes como cocidos antes de ser suministrados al Departamento de Envarillado. Procedimiento de la Investigación Análisis al Departamento de Envarillado de Ánodos mediante técnicas y estrategias tanto internas como externa basado en las oportunidades, amenazas, fortalezas y debilidades de su organización. Establecimiento de las variables o causas a estudiar y la justificación de la selección de las mismas. Aplicar los 7 pasos de mejora continua. Presentación de un plan de mejora continua que permita disminuir la incidencia del retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas al Departamento de Envarillado de Ánodos. Análisis del impacto económico para contrastar la producción real afectada con la producción esperada mediante el plan de mejora continua.

SITUACIÓN ACTUAL Departamento de Envarillado de Ánodos Misión Producir ánodos envarillados en función del programa de producción establecido y en condiciones de calidad, cantidad y oportunidad requerido para el proceso electrolítico de celdas Estructura organizativa

SITUACIÓN ACTUAL El Departamento Envarillado de Ánodos lleva a cabo la unión de la varilla y el ánodo de carbón que es utilizado en las celdas para la reducción electrolítica del aluminio Descripción del Proceso productivo Por un lado con la llegada de los ánodos cocidos proveniente de los Hornos de Cocción a través del Sistema B y del sistema PC 47 (Cintas transportadoras) hasta la mesa de colada Sistema PC-47 Mesa de Colada de Línea I

SITUACIÓN ACTUAL Descripción del Proceso productivo En la mesa de colada se une la varilla (trasladada por el sistema aéreo) con el ánodo, por medio de la fundición gris que se prepara en los hornos de inducción y que es depositada en un crisol, luego pasan a las rociadoras a través del transportador aéreo donde son rociados con un recubrimiento parcial de aluminio para posteriormente ser descargado en un tren de 3 vagones remolcados por un tractor (cada vagón está en capacidad de transportar 2 ánodos) y llevados a celdas donde serán utilizados para la obtención del aluminio Mesa de Colada de Línea II Ánodo Envarillado Rociado Tren o tractor

SITUACIÓN ACTUAL Rechazo de Ánodos Envarillados para el Año 2011 Producción Toral: 182.106 Ánodos Envarillados Rechazo por varilla floja: 278 Unidades Rechazo por varilla doblada: 69 Unidades Rechazo por varilla inclinada: 456 Unidades

SITUACIÓN ACTUAL Rechazo de Ánodos Envarillados para el Año 2011 Total de Rechazo de Ánodos Envarillados (Porcentaje): 2.57 %

SITUACIÓN ACTUAL Producción de Envarillado y Variación del Rechazo de su Producto Terminado Entre el año 2008 y 2009 el rechazo de Ánodos Envarillados por parte del área de Reducción fue de 118 a 354 unidades, con una diferencia de 236 ánodos. Posteriormente, la incidencia del retorno de varillas ha permanecido constante cuyos valores oscilan entre 354, 341 y 392 unidades para los años 2009, 2010 y 2011 respectivamente

ANÁLISIS Y RESULTADOS Preparación de las Varillas, Ánodos Verdes y Cocidos antes de ser Suministrados sl Departamento de Envarillado de Ánodos La Sala de Envarillado recibe tanto varillas como ánodos cocidos de Varillas y Refractario, y Hornos de Cocción respectivamente, para así proceder a la unión de ambos insumos teniendo como resultado ánodos envarillados

ANÁLISIS Y RESULTADOS Molienda y Compactación Coque de Petróleo Desechos Verdes Cabos Brea de Alquitrán

ANÁLISIS Y RESULTADOS Molienda y Compactación Para inspeccionar la calidad de ánodos verdes procedentes de Molienda y Compactación, se toman en cuenta los siguientes parámetros de rechazo por parte de Hornos de Cocción

ANÁLISIS Y RESULTADOS Molienda y Compactación Para el mes de Mayo y el mes de Diciembre del 2011 se vio afectada la producción de ánodos verdes por falta de coque de petróleo calcinado, tornillería del molino H2.1 partida y desajuste de la cuña central del equipo, lo cual afecto los niveles de cabo en los silos e incidió en la parada de producción del área, obligando a Hornos de Cocción a incluir ánodos verdes cuyas condiciones físicas incumplían con los estándares de calidad establecidas por la empresa con la intención de cumplir con los requerimientos de producción, incidencia que se vio reflejada en producto terminado de Envarillado de Ánodos.

ANÁLISIS Y RESULTADOS Hornos de Cocción Cuando la temperatura no se hace gradual sino bruscamente, se producen grietas o rajaduras, que dependiendo de sus dimensiones, afectan la calidad del ánodo al extremo de desecharlo en las celdas de reducción. El proceso de Hornos de Cocción se basa en tres etapas: Precalentamiento Fuego Directo o Cocción Principal y Enfriamiento

ANÁLISIS Y RESULTADOS Hornos de Cocción Entre los criterios de aceptación y rechazo de ánodos cocidos se tienen los siguientes

ANÁLISIS Y RESULTADOS Hornos de Cocción En la actualidad Hornos de Cocción presenta inconvenientes con la disponibilidad de grúas ECL, lo que reduce el manejo de ánodos en el proceso, por otra parte carece de material disponible para la reparación de hornos, disminuyendo así, el equipo indispensable para la obtención de ánodos cocido Un ánodo verde debe permanecer en los Hornos de Cocción entre 27 y 30 días. Sin embargo, actualmente solo duran 21 días, efecto causado por el corte energético aplicado a la empresa lo que vendría afectando significativamente su producto terminado Grúa ECL de Hornos de Cocción

ANÁLISIS Y RESULTADOS Varillas y Refractario Ensamblaje de Varillas Anódicas Yugos Nuevos Bimetálico Fisurado Sierra de Corte Vertical Patio de Varillas Puntas Nuevas Selección y Acondicionamiento de Varillas Anódicas Varillas Nuevas

ANÁLISIS Y RESULTADOS Varillas y Refractario Varillas y Refractario, actualmente ha presentado atrasos en su planificación debido a un exceso de un 22% en el re-trabajo de varillas por causa de adhesión de cabo y colada en la misma, donde originalmente la entrega o requerimiento de envarillado es con un máximo de un 10%, según lo establecido por la empresa. Dicho problema radica en las funciones de este departamento, ya que el mismo no incluye el desprendimiento de cabos y coladas en las varillas. Por otra parte Varillas y Refractario cuenta con un déficit de disponibilidad de varillas, lo que conlleva a la incorporación de las mismas en el proceso cuyas condiciones físicas no son optimas, con el fin de cumplir con el requerimiento de sus clientes (Envarillado de Ánodos)

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción El Área de Reducción está conformada por tres (03) unidades de producción y una (01) unidad de servicios auxiliares. Las unidades de producción la integran; Complejo I, Complejo II y V Línea. Estos son los principales clientes de Envarillado de Ánodos y se ven afectados en el producto terminado del mismo Complejo I Complejo II V Línea

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción Máquinas y Equipos Las celdas de Reducción presentan inestabilidad interrumpiendo el ciclo del proceso para los tres casos (varilla floja, doblada e inclinada), ya que un ánodo envarillado debe permanecer en celda durante un periodo de 22 días (tiempo estándar), y debido a las fallas en las varillas, estas deben ser sustituidas antes de cumplir 8 días, generando el consumo de ánodos extras e incremento de costos. Por otra parte se presenta anormalidades en la conductividad eléctrica cuando se tiene varillas dobladas e inclinadas. Según los estándares establecidos por la empresa una celda se considera estable al tener una , cuando la se considera inestable, por ende el operador de celda procede a revisar la distribución de corriente anódica, donde se chequea y ajusta la misma con el fin de estabilizarla

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción Máquinas y Equipos Otra de las sub causa de las máquinas y equipos que resaltan por efectos de varillas dobladas e inclinadas, es el daño en el conjunto de pinzas de la grúa ECL, hecho que también se ve reflejado en las patas de la “araña” Jacking Frame al momento de efectuar la subida de puente de los ánodos envarillados. Grúas ECL Jacking Frame

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción Máquinas y Equipos También a causa de varillas inclinadas, trae como consecuencia daños en la estructura de las celdas, debido al ángulo de inclinación que presentan las varillas   Los tres efectos ya mencionados influyen en la disminución de la vida útil de la celda, cuyo tiempo promedio es de aproximadamente 1800 días. Una de las causas que conlleva a la desincorporación temprana de las celdas de reducción es la contaminación del metal con el hierro (pérdida de pureza), debido a que al retirar varillas ya sean flojas, dobladas e inclinadas, éstas desprenden parte del recubrimiento de los ánodos, material ferroso que se desprende en celda provocando la perforación por barra en la misma

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción Materia Prima Por otra parte se incrementa el porcentaje de hierro catódico, baño frío, fluoruro, criolita, baño electrolítico y colada (debido al alto porcentaje de hierro que afecta su pureza); factores esenciales que permiten el proceso de reducción en las celdas. Las varillas flojas en las celdas, además de incrementar el consumo de ánodos extras; debido a la posición inadecuada de loa ánodos en celdas, provoca que éstos se quemen o se rajen al no tener una buena conductividad eléctrica, cuya detección es mediante la medición de corriente con un voltímetro o mediante el chequeo visual. Se incrementa además el consumo de energía (Voltios), cuyos estándares la empresa están establecidos dependiendo de la edad de la celda.

ANÁLISIS Y RESULTADOS Causas y Efectos de Varillas Flojas, Dobladas e Inclinadas en el Área de Reducción Mano de Obra La mano de obra tanto para varillas flojas, dobladas e inclinadas conlleva al retrabajo de personal al cambiar las varillas con defectos en las celdas de reducción, generando a su vez un sobreesfuerzo en el operador.   Por otra parte es importante señalar que debido al déficit de la fuerza laboral, el área de Reducción se ve obligando de alguna u otra manera a incorporar personal no capacitado para maniobrar las grúas ECL cuya inexperiencia y poca pericia provoca el uso indeseado de algunas varillas flojas, dobladas e inclinadas en el proceso

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