Proyecto de mejora continua. Venezuela

Introducción

Venprecar (Venezolana de Prereducidos del Caroní, C.A.) empresa privada líder en producción de briquetas de hierro Prerreducido briqueteado en caliente, es una empresa que se preocupa por tener presente un sistema de calidad adecuado para cumplir con la exigencias de sus clientes. El 29 de septiembre de 1995 recibió de parte de FONDONORMA el certificado NVC ISO 9002-50-4095, por su sistema de calidad internacionalmente reconocido. La visión, Ser el productor y suministrador de unidades de hierro metálico más competitivo y confiable del mundo, operando sin accidentes, con mínimo impacto ambiental, alta responsabilidad legal y social, suplidores confiables y con personal, clientes y accionistas satisfechos. Para alcanzar la línea de calidad existente, la empresa cuenta actualmente con cuatro gerencias, relacionadas directamente con la misión de la empresa y cuatro departamentos que sirven de apoyo (control y asesoramiento) a las unidades de línea y a la gerencia de planta.

Entres las gerencias antes expuestas, se encuentra La Gerencia de Mantenimiento; que mediante el apoyo de las diferentes superintendencias de Operaciones, Briqueteador, Ingeniería de Proceso y Materiales; programa, coordina, supervisa y controla las actividades realizadas en el área productiva, con el fin de asegurar a los clientes productos de alta calidad y confiabilidad.

Entres las áreas de producción se encuentra el área de manejo de materiales, que es donde se almacena y se suministra la materia prima, para la elaboración de las briquetas, mediante varios mecanismo es posible el traslada de la materia prima hasta la carga del horno, el equipo que culmina con este traslado es la cinta D-0607CR, que es la cinta más larga de la planta y es la encargada de suministrar la materia prima al reactor para realizar el Prerreducido briqueteado en caliente, este equipo ha presentado una serie de problemas que han perjudicado la línea de producción, por ello ha surgido la necesidad de realizar un análisis de los reporte cronológico de las fallas ocurridas a lo largo de la vida operativa de la planta, para estimar y evaluar que ha producido las diferentes fallas, utilizando deferentes herramientas como análisis estadístico de los tiempos entre fallas, histograma de frecuencia, diagrama de Pareto, evaluación de la función confiabilidad, llegar hasta alcanzar el análisis causa- efecto e implantación de la solución de ser posible.

Descripción de la Empresa

Vista de planta Venprecar (Venezolana de Prerreducidos Caroní)

La Planta VENPRECAR, (VENEZOLANA DE PRERREDUCIDOS CARONÍ) inicia sus operaciones el 26 de noviembre de 1990, Usando la tecnología MIDREX para la producción de material de hierro prerreducido en presentación de briquetas, con una capacidad original de 600.000 Tn/año. El 29 de septiembre de 1995, la empresa VENPRECAR recibió de FONDONORMA el certificado NVC ISO 9002-50. En octubre de 1998, la empresa alcanza a producir 825.000 t/año de briquetas de alta metalización consolidándose como una empresa privada perteneciente a INTERNATIONAL BRIQUETTES HOLDING (IBH), División de Briquetas de SIVENSA.

VENPRECAR Líder en producción de briquetas de hierro prerreducido compactado en caliente, está ubicada en Ciudad Guayana, Puerto Ordaz, en la zona industrial Matanzas, Estado Bolívar. Así mismo toda la energía eléctrica que recibe VENPRECAR al igual que muchas empresas situadas en la zona, proviene de CVG EDELCA y el gas natural que se utiliza en el proceso de reducción directa es suministrado por PDVSA GAS. Entre las materias primas se encuentra el mineral de hierro grueso proveniente de CVG FERROMINERA ORINOCO y las pellas provenientes de esta misma empresa.

Misión

Producir y suministrar oportunamente unidades de hierro metálico al mercado siderúrgico mundial dentro de los parámetros de calidad acordados en una estrecha relación de servicio.

Visión

Ser el productor y suministrador de unidades de hierro metálico más competitivo y confiable del mundo, operando sin accidentes, con mínimo impacto ambiental, alta responsabilidad legal y social, suplidores confiables y con personal, clientes y accionistas satisfechos.

Organigrama de la Empresa

Estructura organizativa de la empresa

La estructura de la organización está enmarcada en un plano funcional de cuatro gerencias, relacionadas directamente con la misión de la empresa y cuatro departamentos que sirven de apoyo (control y asesoramiento) a las unidades de línea y a la gerencia de planta.

Descripción del Departamento

Gerencia de Mantenimiento

Se encarga de planificar, dirigir y controlar el mantenimiento general de todas las instalaciones y equipos operativos del proceso de producción de la planta, para asegurar la disponibilidad y contabilidad de los mismos, cumpliendo con los objetivos fijados por la gerencia y los establecidos por la empresa.

Aplicación de los pasos para la alcanzar la mejora continua:

PASO 1: Selección de los problemas (Oportunidad de mejoras)

1 que es el ente encargado de precalentar la materia prima para la elaboración de las briquetas (material de hierro prereducido en caliente). Este equipo se ha estado deteriorando de forma prematura, en los empalmes realizados en la cinta de alimentación del horno D-0607 CR, ocasionando varias paradas de planta durante varios ejercicios fiscales. Este hecho ha sido repetitivo durante la historia de la planta. El tiempo de demoras de producción acumulado es de 134 horas.

Cinta D-0607 CR

Para tener una visión más clara del problema se ha realizado una tabla donde se muestra un resumen cronológico de las fallas de la cinta de carga del horno a través de la historia de la planta.

La columna TEF (Tiempo Entre Fallas) representa el tiempo de operación entre dos fallas consecutivas.

La columna TPR, representa el tiempo invertido en efectuar la reparación.

PASO 2: Cuantificación y Subdivisión del Problema (Oportunidad de mejora seleccionada)

Utilizando herramientas de Excel se tiene que la tabla anterior arroja que:

El análisis estadístico del conjunto de tiempos de operación muestra los siguientes resultados:

• 1. El tiempo máximo de operación continua del transportador es de 731 días.

• 2. El mínimo tiempo de servicio sin falla es de sólo 6 días

• 3. El lapso promedio sin fallas es de 253 días

• 4. Hay una alta dispersión en los datos ya que la desviación estándar tiende a la media.

• 5. Si se divide el número total de días del período de análisis (4804) entre la cantidad de fallas ocurridas (19) se tiene que la tasa (l) de fallas tiende a una falla cada 253 días

El histograma de frecuencia del TEF muestra que:

Prácticamente el 80 % de las fallas han ocurrido antes de los 377 días de servicio.

Aplicando El diagrama de Pareto, se demuestra que las fallas se clasifican en función de su frecuencia de aparición de la siguiente manera:

C: Deterioro del empalme, sin colapsar.

B: Ruptura catastrófica del empalme.

D: Cambio de la cinta por deterioro.

A: Incendio por pérdida de sello

El 80 % de las fallas del transportador son ocasionadas por el empalme.

La línea de tendencia muestra la variable aleatoria continua t, distribuida de acuerdo con la Ley de Weibull, de tal manera que la ecuación de confiabilidad viene dada por: R(t) = e – (1/303) t , con parámetro de forma 1, lo que demuestra que el sistema, se encuentran en un período de vida útil estable. Tendiendo a una falla cada 303 días.

PASO 3: Análisis de causa raíz.

Análisis del proceso de empalme de la cinta, para verificar si es el más adecuado y establecer las mejoras necesarias:

Se instalo Thermocouples al momento de realizar un empalme, para verificar la Temperatura de forma manual y compararla con los Sensores Digitales de la Maquina. Arrojando que la temperatura es la adecuada tal como se muestra a continuación:

Controles Digitales de la Maquina de Vulcanizar.

• 150 Grados de Temperatura ajustada.

• 150 Gra dos de Temperatura alcanzada.

La técnica de vulcanizado no es la más adecuada para el empalme de este equipo, debido a que se observa abúndate residuos de material de la cinta al momento de aplicar la cocción del sistema de vulcanización. La disposición de la citan y su peso hacen que el sistema de vulcanizado no sea el adecuado, ya que la cinta tiene que recorrer una distancia aproximada de 120 metros y de forma inclinada a una altura de 90 metros, esto tiende a debilitarse el empalme de la cinta al transcurrir el tiempo.

También se observa presencia de burbujas y liquido en el área cercana al empalme, debido a las altas temperaturas (150ºC) que está expuesta la cinta al momento de aplicar la técnica de vulcanizado

También se observa líquido de agua y cal en la parte de debajo de la cinta, esto indica que las características de la cinta no son las más adecuadas, debido a que el equipo debería ser hermético.

Rotura del empalme de la cinta por aplicar una técnica no adecuada:

Diagrama Causa-Efecto

PASO 4: Establecimiento del Nivel de Desempeño Exigido (Metas de Mejoramiento)

Plan de Acciones

Con este plan de acciones permitirá reducir al máximo el deterioro de la cinta de forma prematura, debido a que se creara una estrategia donde están incluidas planes de inspecciones y seguimiento de los repuestos de este equipo, así como se está exigiendo a la compañía que realizara el cambio del equipo, sellar los bordes de la cinta a fin de evitar que la cal utilizada en el sistema se adhiera en la parte interna de la misma, causando daños por sus propiedades abrasivas

PASO 5: Diseño y programación de Soluciones.

Según los datos obtenidos se pudo recabar que el 27/06/1995 hubo un incendio que daño la cinta y se tuvo que reemplazar, para ese entonces no se contaba con repuestos en el stock del almacén y fue necesario colocar un modelo aproximado del equipo, razón por la cual se hace la siguiente tabla de comparación, para ubicar el repuesto que cumpla con las exigencias de trabajo:

Para solventar la problemática existente se debe Seleccionar y ubicar una cinta marca Dunlop, que los bordes sean vulcanizados, y aplicar una técnica adecuada para el empalme de la cinta. La técnica de empalme más adecuada para este tipo de cintas por la disposición inclinada del equipo, es mediantes tornillos de empalme a presión, que permitirán mejor agarre y fuerza en los empalmes, tal como se muestra en las figuras:

El departamento de ingeniería de la planta ubico un cinta con estas especifica, pero es un material de importación, una vez que el repuesto se encuentre en el país, se procede al cambio de la cinta. Una vez realizado el cambio del equipo, se debe implementar inspecciones rutinarias de los diferentes componentes del sistema, como rodillos, tambores, tensores, chumaceras, motor eléctrico, verificación de alineación, así como aplicar y cumplir con los mantenimientos programados, ya que este equipo trabaja de forma continua y esto perjudica las labores de mantenimiento, por ello se debe implementar una estrategia para la aplicación de los mantenimientos respectivos para alagar la vida útil del equipo y así evitar paradas mayores por daños en la cinta.

Conclusiones

• VENPRECAR Líder en producción de briquetas de hierro prerreducido compactado en caliente, está ubicada en Ciudad Guayana, Puerto Ordaz, en la zona industrial Matanzas, Estado Bolívar.

• La misión de Venprecar es Producir y suministrar oportunamente unidades de hierro metálico al mercado siderúrgico mundial dentro de los parámetros de calidad acordados en una estrecha relación de servicio.

• La visión de esta empresa es ser el productor y suministrador de unidades de hierro metálico más competitivo y confiable del mundo, operando sin accidentes, con mínimo impacto ambiental, alta responsabilidad legal y social, suplidores confiables y con personal, clientes y accionistas satisfechos.

• La estructura de la organización de Venprecar está enmarcada en un plano funcional de cuatro gerencias y cuatro departamentos que sirven de apoyo a las unidades de línea y a la gerencia de planta.

• La gerencia de mantenimiento se encarga de planificar, dirigir y controlar el mantenimiento general de todas las instalaciones y equipos operativos del proceso de producción de la planta.

• La gerencia de mantenimiento aplica la mejora continua para contribuir a disminuir las debilidades del proceso y afianzar las fortalezas de la organización.

• La cinta D-0607 CR es uno de los equipos más importantes de la planta, ya que es el encargado de suministrar la materia prima al reactor.

• La parada de este equipo perjudica la producción del proceso.

• El resumen cronológico de las fallas de la cinta de carga del horno permite tener una visión más clara del problema presente en este equipo, desde su puesta en marcha por primera vez.

• El análisis estadístico del conjunto de tiempos de operación muestra el tiempo máximo de operación continua del transportador es de 731 días.

• El mínimo tiempo de servicio sin falla es de sólo 6 días

• El lapso promedio sin fallas es de 253 días.

• El histograma de frecuencia del TEF muestra que: Prácticamente el 80 % de las fallas han ocurrido antes de los 377 días de servicio.

• El diagrama de Pareto, demuestra que El 80 % de las fallas del transportador son ocasionadas por el empalme.

• La técnica de vulcanizado no es la más adecuada para el empalme de este equipo.

• El recorrido de la cinta es de aproximada de 120 metros y de forma inclinada a una altura de 90 metros.

• La disposición de la citan y su peso hacen que el sistema de vulcanizado no sea el adecuado.

• Los bordes no vulcanizados hacen que la cinta absorba la cal liquida

• El Diagrama Causa-Efecto indica que la calidad de la cinta y la técnica de empalme son los que causan la rotura de la cinta.

• El plan de acciones permitirá reducir al máximo el deterioro de la cinta de forma prematura

• La seleccionar adecuada de la cinta y que los bordes sean vulcanizados, ayudara a mejorar la disposición el equipo.

• Se debe aplicar una técnica adecuada para el empalme de la cinta.

• Las inspecciones rutinarias de los diferentes componentes del sistema, ayudara prevenir problemas futuros en el equipo.

• Los mantenimientos respectivos ayudara a alagar la vida útil de la cinta.

Autor:

Miguel Ara

Jose Tadino

Gino Gallo

Profesor (a):

MSc. Ing. Scandra Mora

Enviado por:

Iván José Turmero Astros

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Universidad Nacional Experimental Politécnica

"Antonio José de Sucre"

Vicerrectorado de Puerto Ordaz

Dirección de Investigación y Postgrado

Especialización en Gerencia de Mantenimiento

Ciudad Guayana, Febrero 2012