Evaluación técnico-económica en las áreas de Máquinas-Herramientas y Soldadura

• Resumen

En el siguiente trabajo de investigación se realizó una evaluación técnico-económica en las áreas de Máquinas–Herramientas y Soldadura de la Superintendencia de Taller Mecánico de la empresa C.V.G BAUXILUM. El diseño fue realizado aplicando la investigación por muestras con diseño no experimental. Para esto, se realizó un estudio de tiempos, con el fin de determinar el tiempo estándar de trabajo en las áreas en estudio, también se realizó muestreo estadístico para determinar la eficiencia de los operarios que intervienen en los proceso de maquinado y soldadura; a su vez se realizó una comparación económica para determinar la rentabilidad de las contrataciones externas Vs las contrataciones fijas. Se planteó como objetivo general: realizar una evaluación técnico-económica en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas en la Superintendencia de Taller Mecánico de la empresa C.V.G BAUXILUM. Los resultados obtenidos indican que es más rentable para la empresa las contrataciones externas, a su vez; en el área de Máquinas-Herramientas se necesitan un total de ocho personas y en el área de Soldadura nueve personas.

Palabras Claves: Rentabilidad, Comparación económica, Eficiencia, Estudio de tiempos, Contrataciones, Muestreo, Operarios.

• Introducción

Actualmente la Superintendencia de Taller Mecánico en la empresa C.V.G BAUXILUM ha solicitado a la Gerencia de Ingeniería Industrial, la contratación de personal para las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramienta, debido a que se ha venido presentando un aumento en la cartera de equipos por reparar, consecuencia de la ampliación finalizada en el año 1992 y la que se realiza hoy en día, es por ello, que surge la necesidad de efectuar un evaluación técnico-económica para analizar la fuerza laboral necesaria en estas áreas, así como también, determinar el porcentaje de eficiencia de los hombres que intervienen actualmente en el proceso de reparación de equipos y realizar un análisis económico determinando el grado de rentabilidad de la contratación de servicios externos, todo esto contribuye para el mejoramiento de los procesos de reparación de equipos y, por ende, con el bienestar de la empresa.

En el presente trabajo de investigación se presenta una evaluación técnico-económica de las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramienta de la Superintendencia de Taller Mecánico en la empresa C.V.G BAUXILUM.

Este trabajo es importante porque permite la toma de decisiones correcta y efectiva al momento de la solicitud de contrataciones de personal nuevo por parte de la Superintendencia de Taller Mecánico, para las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas; a su vez se tiene una idea clara de la cantidad necesaria de trabajadores para desarrollar el trabajo que allí se realiza. También facilita la obtención de ventajas y desventajas económico-técnicas de las contrataciones externas, temporales y fijas, contribuyendo así al mejoramiento de la economía y productividad de la empresa C.V.G BAUXILUM.

En la actualidad la Gerencia de Ingeniería Industrial no cuenta con un estudio o evaluación económica que permita estipular si es más rentable contratar personal fijo, temporal o hacer contrataciones de servicios externos en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas pertenecientes a la Superintendencia de Taller Mecánico, tampoco se tiene una base técnica que sustente la toma de decisiones a la hora de determinar el número de trabajadores necesarios para realizar el trabajo que se requiere en dichas áreas; por esta razón es primordial realizar una evaluación técnico-económica que permita determinar la necesidad real de personal; así como también proporciona una idea clara para determinar si el personal que se desea contratar en un determinado momento será fijo, temporal o por contratación de servicios externos; a su vez se evalúa si el trabajo efectuado actualmente se realiza de la manera mas eficiente y efectiva.

Este estudio fue realizado aplicando una investigación por muestras con diseño "no experimental"; según su finalidad es de tipo "activa" debido a que el resultado es de aplicación inmediata, además se resuelve el problema técnico-económico que actualmente se presenta en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas en la Superintendencia de Taller Mecánico y sus resultados son evaluados en términos de aplicabilidad local, no de validez universal.

El procedimiento que permitió lograr los objetivos fue el siguiente: se inspeccionaron y observaron las áreas a estudiar, se realizaron entrevistas con el personal encargado incluyendo supervisores y superintendente del área de Taller Mecánico, se analizó y determinó el tiempo de permanencia en las áreas a estudiar, se tomaron los tiempos de las actividades involucradas en el proceso de soldadura y maquinado de piezas, se realizó el muestreo estadístico pertinente para cada área, se procesaron y analizaron los datos obtenidos, se efectuaron los cálculos pertinentes, se revisaron los resultados obtenidos con el tutor industrial y encargados de las áreas, se realizó el análisis económico y se determinó la rentabilidad en cuanto a las contrataciones externas, se redactó el análisis de los resultados, las conclusiones y recomendaciones pertinentes al estudio.

A través de este informe se presenta el resultado de la investigación realizada en los siguientes Capítulos. En el Capítulo 1: se detallan las Generalidades de la empresa. En el Capítulo 2 se expone El Problema objeto de la investigación. En el Capítulo 3: se presenta el Diseño Metodológico que fue seguido para realizar el estudio. En el Capítulo 4: se presenta la Base Teórica. En el Capítulo 5: se explica la Situación Actual. En el Capítulo 6: se muestra el Análisis de los Resultados. Finalmente se presentan las Conclusiones, Recomendaciones, y Referencias Bibliográficas.

CAPÍTULO I

• El problema

Antecedentes

La Superintendencia de Taller Mecánico adscrita a la Gerencia General de Mantenimiento, tiene como objetivo asegurar la disponibilidad de los equipos rotativos reparados y ensamblados, así como la construcción y recuperación de piezas, partes y componentes, en términos de calidad y oportunidad, de acuerdo con los requerimientos de las áreas de mantenimiento y producción de la planta de Alúmina.

Como consecuencia de las ampliaciones que se le han realizado a la planta de Alúmina, la cantidad de equipos a fabricar y reparar en el Taller Mecánico ha aumentado considerablemente, es por esto que ésta Superintendencia ha venido solicitando continuamente a la Gerencia de Ingeniería Industrial reclutamiento de nuevo personal, por esto, se crea la necesidad de realizar este trabajo de investigación para que sirva como aval a la decisión tomada.

Formulación del problema

La Superintendencia de Taller Mecánico adscrita a la Gerencia de Mantenimiento ha solicitado a la Gerencia de Ingeniería Industrial la contratación de personal nuevo, ya sea por contratación temporal, contratación de servicios externos, o contratación fija, con la finalidad de cumplir con el trabajo que se realiza en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas, de manera mas efectiva y eficiente. Esto debido a que se ha observado un aumento considerable en la cartera de equipos a reparar (equipos pendientes por diagnóstico y reparación), así como también a la ampliación finalizada en el año 1992 y la que se le realiza a la empresa actualmente, es decir aumenta el número de maquinaria instalada y por ende se tienen mas equipos esperando por mantenimiento y reparación; por esta razón la Gerencia de Ingeniería Industrial desea realizar un estudio técnico-económico para evaluar la fuerza laboral existente, y la rentabilidad asociada a las contrataciones, ya sea temporal, por servicios externos o fijas.

Alcance

El estudio abarca las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas ubicadas en la Superintendencia de Taller Mecánico en la empresa C.V.G BAUXILUM.

La medición de las actividades se realizó en el turno diurno, debido a que es en éste donde se realizan la mayor parte de las actividades de mantenimiento; sin embargo el estudio estima los tiempos de las actividades en el turno restante.

Justificación

Actualmente la Gerencia de Ingeniería Industrial no cuenta con un estudio o evaluación económica que permita estipular si es más rentable contratar personal fijo, temporal o hacer contrataciones de servicios externos en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas pertenecientes a la Superintendencia de Taller Mecánico, tampoco se tiene una base técnica que sustente la toma de decisiones a la hora de determinar el número de trabajadores necesarios para realizar el trabajo que se requiere en dichas áreas; por esta razón es primordial realizar una evaluación técnico-económica que permita determinar la necesidad real de personal; así como también proporcione una idea clara para determinar si el personal que se desea contratar en un determinado momento será fijo, temporal o por contratación de servicios externos; a su vez se evaluó si el trabajo efectuado actualmente se realiza de la manera mas eficiente y efectiva. Todo esto ayuda a una toma de decisiones rápida, correcta y rentable, contribuyendo con el bienestar y equilibrio de la empresa C.V.G BAUXILUM.

Importancia

La realización del presente estudio técnico-económico permite la toma de decisiones correcta y efectiva cuando se solicite contrataciones de personal nuevo por parte de la Superintendencia de Taller Mecánico, para las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramienta; a su vez se tiene una idea clara de la cantidad necesaria de trabajadores para desarrollar el trabajo que allí se realiza. También permite obtener la diferencia económica entre contrataciones temporales, fijas o de servicios externos; asimismo se obtuvieron las ventajas y desventajas económico-técnicas de cada una de estas opciones. Todo esto contribuye al mejoramiento de la economía y productividad de la empresa C.V.G BAUXILUM.

Objetivos

General

Realizar una evaluación técnico-económica en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas en la Superintendencia de Taller Mecánico de la empresa C.V.G BAUXILUM.

Específicos

• 1. Establecer los tiempos efectivos requeridos para realizar las actividades que se realizan en el área de Soldadura y Máquinas-Herramienta pertenecientes a la Superintendencia de Taller Mecánico en la empresa C.V.G BAUXILUM.

• 2. Determinar la frecuencia de realización de las actividades en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas.

• 3. Determinar el tiempo estándar.

• 4. Identificar las condiciones físicas y ambientales del área de trabajo.

• 5. Estipular la carga de trabajo y la fuerza laboral en la Superintendencia de Taller Mecánico, específicamente en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas.

• 6. Determinar la diferencia económica aplicable a las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas entre las contrataciones temporales, fijas y las de servicios externos.

• 7. Realizar un estudio comparativo de las ventajas y desventajas económicas en cuanto a las contrataciones temporales, fijas y las de servicios externos.

• 8. Evaluar la eficiencia de los trabajadores que operan en las áreas de Soldadura y Máquinas-Herramientas.

• 9. Determinar el porcentaje de ocurrencia en el que los equipos son eficientes o están trabajando.

• 10. Determinar la calificación de velocidad de ejecución de una operación a partir del sistema Westinghouse.

• 11. Determinar las tolerancias en la ejecución de una tarea, mediante el estudio del método sistemático para asignar tolerancias por fatiga.

• 12. Diseñar la hoja de observaciones.

• 13. Determinar el número de observaciones necesarias para garantizar la confiabilidad del muestreo.

• 14. Calcular la exactitud al final del estudio de muestreo.

• 15. Proponer la cantidad ideal de trabajadores que se necesita para realizar todas las actividades en las áreas de soldadura y Máquinas-Herramientas.

• 16. Proponer el tipo de contrataciones (temporales, fijas o de servicios externos) a realizar en caso de ser necesario.

• 17. Preparar las conclusiones y recomendaciones resultantes.

Limitaciones

Durante la realización de este estudio surgieron las siguientes dificultades:

• Tiempo disponible del personal para atender las entrevistas.

• Veracidad de la información presentada por el personal que labora en las áreas en estudio.

• La investigación se realizó en el turno diurno de lunes a viernes, por lo que las actividades realizadas en el turno mixto se estimaron de acuerdo al reporte diario de los supervisores y al porcentaje de avance de los trabajos adelantados en dichos turnos.

CAPITULO II

• Generalidades de la empresa

Antecedentes

CVG BAUXILUM es la empresa resultante de la fusión entre Bauxiven (fundada en 1979) e Interalúmina (fundada en 1977) en marzo de 1994. Está conformada por las operadoras de Bauxita y Alúmina.

La Operadora de Bauxita se encarga de la explotación de los yacimientos del mineral en la zona de Los Pijiguaos, correspondiente al Municipio Cedeño del Estado Bolívar, tiene una capacidad instalada de 6 millones de TM al año.

Inició sus operaciones oficialmente en 1983, enviando las primeras gabarras con mineral de bauxita, a través del río Orinoco, desde el puerto El Jobal hasta el muelle de la Operadora de Alúmina en Matanzas.

La Operadora de Alúmina cuyo objetivo es transformar la bauxita procedente de Los Pijiguaos, por medio del Proceso Bayer, en alúmina en grado metalúrgico, y su capacidad instalada es de 2 millones de TM al año.

Inició oficialmente sus operaciones el 24 de abril de 1983. Su capacidad instalada inicial fue de 1.300 mil TM al año y en 1992, mediante la implementación del plan de ampliación, fue aumentada su capacidad a 2 millones de TM al año.

La bauxita y la alúmina constituyen la principal materia prima para la obtención de aluminio primario. Tanto las ventas de bauxita como de alúmina se dirigen fundamentalmente al mercado nacional, básicamente para alimentar a las empresas Alcasa y Venalum, productoras de Aluminio, destinándose un porcentaje de la producción al mercado internacional.

Ubicación geográfica de la empresa

C.V.G. BAUXILUM – Matanzas se encuentra ubicada al sur oriente del país en la zona industrial Matanzas, parcela 523-01-02 A, en Ciudad Guayana, Estado Bolívar sobre el margen del Río Orinoco a 350 Km. del Océano Atlántico y a 17 Km. de su confluencia con el Río Caroní. Abarca un área de 841.000 metros cuadrados (Ver Figura Nº 1).

Figura Nº 1: Ubicación Geográfica de C.V.G BAUXILUM

Misión de la empresa

C.V.G. BAUXILUM como industria integrada del aluminio, tiende a "Contribuir con el desarrollo de la industria nacional, satisfaciendo la demanda de alúmina, mediante la explotación y transformación de la Bauxita nacional".

Visión de la empresa

C.V.G. BAUXILUM es una empresa en donde su visión es: "Posicionarnos entre las empresas líderes productoras de Alúmina a nivel mundial aprovechando las ventajas comparativas de la Bauxita Nacional".

Política de calidad, ambiente y seguridad.

C.V.G. BAUXILUM, tiene como política de calidad: "Fomentar el desarrollo, la participación del recurso humano y el mejoramiento continuo, en los procesos de explotación de bauxita y producción de alúmina, cumpliendo con las normas de calidad, ambiente y seguridad, para satisfacer los requerimientos y expectativas de nuestros clientes, con altos niveles de rentabilidad y competitividad".

Objetivos de la empresa

Objetivo General

Producir y comercializar la alúmina en forma competitiva a sus principales consumidores en el ámbito nacional e internacional mediante el uso eficiente de los recursos naturales de la región Guayana y la optimización de su capacidad de producción.

Objetivos Específicos

Dentro de los objetivos específicos se encuentran:

• Producción: Optimizar la producción y la eficiencia del proceso productivo en concordancia con la capacidad instalada y de acuerdo a las exigencias de los mercados internacionales con relación a calidad, costos y oportunidad.

• Mercadeo y Ventas: Maximizar los ingresos de la empresa mediante la venta de productos de la industria del aluminio, cumpliendo oportunamente a los clientes con la calidad requerida y a precios competitivos.

• Tecnología: Lograr el dominio tecnológico de los procesos productivos e impulsar el desarrollo de nuevas tecnologías que incrementen la competitividad de la empresa en la industria mundial del aluminio.

• Finanzas: Mantener una adecuada estructura financiera que contribuya a mejorar la competitividad y el valor de la empresa.

• Organización: Disponer de una óptima estructura organizativa de los sistemas de soporte que faciliten el cabal cumplimiento de los objetivos de la empresa.

• Recursos Humanos: Contar con un recurso humano competente, identificado con la organización y con alta motivación.

• Imagen: Proyectar a C.V.G. BAUXILUM como empresa rentable y competitiva vinculada con el desarrollo Nacional y Regional.

Función de la empresa

CVG. BAUXILUM, a través de sus dos operadoras tiene como tarea, la extracción del mineral de bauxita en los Pijiguaos y su transportación a Ciudad Guayana, para ser refinada, obteniendo alúmina metalúrgica que posteriormente es transformada en aluminio primario. Lograr ubicarse en forma progresiva, como líder de calidad, productividad y competitividad en la industria del aluminio a nivel mundial es parte de la función.

Estructura organizativa

La Estructura Organizativa de C.V.G. BAUXILUM – Matanzas, aprobada en el mes de septiembre del 2.002 es la siguiente (Ver Figura Nº 2):

Figura Nº 2: Estructura organizativa de C.V.G BAUXILUM

Proceso productivo

El "PROCESO BAYER" es el proceso químico utilizado en la empresa para purificar la bauxita y obtener la alúmina, el cual fue desarrollado en Austria por el científico Karl Joseph Bayer en 1888.

El Proceso Bayer consiste en la digestión de la bauxita previamente molida, a alta presión y temperatura, con abundante hidróxido de sodio, luego se realiza la separación física de los otros componentes de la bauxita y se hace cristalizar el hidróxido de aluminio, que luego preseca y calcina para obtener el producto final que es la alúmina, componente principal para la obtención del aluminio primario (Ver Figura Nº 3).

Figura Nº 3: Proceso Bayer

Estructura física de la planta

C.V.G. BAUXILUM – Matanzas se encuentra estructurada por dieciséis áreas productivas (inherentes al proceso de extracción de alúmina), veinticuatro áreas de servicio, dos de personal y 1 de control, las cuales están a continuación (Ver Tabla Nº 1).

Tabla Nº 1: Áreas Operativas de la empresa C.V.G BAUXILUM

Lado rojo

La sección de lado rojo permite la reducción del tamaño de las partículas de mineral, la extracción de alúmina contenida en la bauxita y la separación de las impurezas que acompañan la alúmina. En el lado rojo el proceso se realiza en dos etapas. Este comienza en el área de reducción del tamaño, compuesta por 5 trituradores y 5 molinos de bolas. La bauxita debe ajustarse a un tamaño específico de partículas con una distribución adecuada para tratamiento posterior (80 por ciento menor a 0.3mm). El área de Predesilicación está conformada por 4 tanques calentadores (1700 m3 c/u) en serie y bombas de transferencias para controlar los niveles de sílice (SiO2), en el licor del proceso y en la alúmina. El proceso de Predesilicación consiste en incrementar la temperatura del lodo o pulpa de bauxita a 100 °C, manteniéndola durante 8 horas, al tiempo que se agita el material. De manera de extraer la máxima cantidad de alúmina de la bauxita, el mineral (suspensión de bauxita) y la soda cáustica (licor precalentado) tiene que ser mezclados en una proporción adecuada en los digestores. Están bien dimensionados para permitir el mayor tiempo de permanencia para mejorar al proceso de Predesilicación. La suspensión resultante del lodo en digestión es reducida a presión atmosférica a través de una serie de tanques de expansión, para su posterior bombeo al área de desarenado.

En área de desarenado los hidrociclones en combinación con el juego de tres (3) clasificadores en espiral son usados para el desarenado de la bauxita (las partículas sólidas en la suspensión mayores a 0,1mm son denominadas como "arena"). Las partículas finas remanentes de la digestión de la bauxita, conocida como lodo rojo, deben ser separadas de la suspensión de alúmina antes de que la alúmina pueda ser recuperada por precipitación. Esto se consigue por la decantación en los tanques. El rebose proviene de los tanques espesadores en filtrado a presión en una batería de ocho filtros batch, a fin de eliminar las partículas de lodo rojo que todavía permanezcan en la solución del aluminato.

Lado rojo II

Área 35, Clarificación y Lavado: la función del área 35 es remover las partículas finas de lodo rojo en la suspensión de digestión produciendo por un lado, un licor virtualmente libre de sólidos y por el otro una suspensión de lodo rojo. Además de esto, tiene la función de lavar la suspensión de lodo rojo para recuperar la soda cáustica y la alúmina acarreada por el licor en la suspensión, produciendo simultáneamente un lodo apropiado para el desecho.

Área 36, Caustificación de Carbonatos: el objetivo de esta área es la de disminuir la concentración de carbonatos (del tipo Na2CO3) del flujo de los lavadores del área 35. Esto se consigue mediante la adición controlada de lechada de cal, Ca (OH)2, al flujo de rebose del tren de lavadores. El proceso se realiza en tanques reactores a temperatura controlada, obteniéndose sólidos de carbonato de calcio (lodo blanco, CaCO3), que luego sedimentarán, y la subsecuente liberación de sodio (Na) que aumentará la relación cáustica libre a cáustica total, definida como causticidad.

Área 38, Filtración de Seguridad: la función de esta área es remover los sólidos que quedan sin flocular en los espesadores y que deben ser extraídos del licor madre antes de que éste sea pasado a precipitación, ya que de otra manera estos sólidos contaminarán la semilla y el producto de hidrato. El área de filtración también actúa como barrera para prevenir que grandes cantidades de lodo rojo pasen a la sección de precipitación.

Área 75, Manejo de Desecho de Lado Rojo: el área 75 se divide en dos sub-áreas que son 75-A donde se encuentran dos tanques de recolección de lodo de desecho y la 75-B que se refiere a las lagunas 2 y 3 ó de lodo rojo y laguna 1 ó de arena. El propósito del área es recibir el lodo rojo, arena y demás corrientes de desecho de la planta; y como resultado de la decantación de estas corrientes recobra el licor cáustico o sobrenadante con el fin de reutilizarlo en la planta.

Lado blanco

En la sección lado blanco, después de haberse filtrado la suspensión de aluminato de sodio, pasa a una fase de enfriamiento por expansión que la acondiciona (sobresatura) para la fase de precipitación donde se obtiene el hidrato de alúmina. La precipitación del hidrato es promovida por la adición de semillas de hidrato, las cuales, van a actuar como nucleadores y fomentadores del crecimiento de las partículas de trihidrato de aluminio. Las semillas de hidrato de alúmina pasan por el proceso de lavado y filtrado antes de que sean retornadas a los precipitadores, lo que se traduce en un incremento neto en la productividad en el orden de 500 t/día. Los cristales de alúmina que van precipitando a partir del licor preñado y fluyen a temperatura de 60 a 75°C a través de la primera seria de 9 precipitadores (1.650 m3) los cuales están previstos de agitación mecánica.

El proceso de precipitación es una relación lenta que requiere de tiempo de residencia de hasta 40 horas. Por cada etapa se tiene, en el primer paso de precipitación, doce precipitadores de 1.650 m3 y para el segundo paso quince precipitadores de 3.000 m3 y un tercer paso de diez precipitadores de 4.500m3. La preclasificación del hidrato se consigue en los últimos dos precipitadores de 4.500 m3 del área de precipitación, los cristales del hidrato pasan al área de clasificación.

La clasificación es por rango de tamaño, separándose las particular en tres fracciones, la más gruesa entra a filtración y calcinación, mientras que la intermedia y finan se recicla para ser empleadas como semillas. Los cristales de hidrato depositados en el fondo de los clasificadores primarios son enviados al área de filtración del producto, donde el hidrato es lavado y separado del licor cáustico agotado mediante la filtración al vacío en filtros horizontales. El hidrato filtrado tiene que alcanzar un bajo contenido de humedad libre, para así minimizar el calor requerido para el secado térmico del mismo en los calcinadores. Con el lavado de trihidrato se desea minimizar el contenido de soda cáustica en el hidrato para reducir aún más las pérdidas de dicha sustancia y evitar que el producto esté contaminado con soda cáustica. El hidrato filtrado es descargado por medio de un tornillo sin fin hacia la tolva de alimentación de los secadores Venturi de los calcinadores.

El hidrato es calcinado con el propósito de remover la humedad y el agua químicamente ligada. Esto es hecho en un calcinador de lecho fluidizado (dos por etapa) a una temperatura máxima de 1.100 °C. El agua es removida por intercambio de calor en los ciclones entre el hidrato y los gases de desecho. El mineral luego entra al horno de lecho fluidizado y se da la última calcinada en ciclones con intercambio de calor en contra corriente con el aire de combustión. Un enfriado de lecho fluidizado provee el enfriamiento final. Para separar lo sólidos arrastrado en los ciclones con gases de desechos e incrementar la eficiencia, se instalaron unos precipitadotes electrostáticos. El ciclón de producción de la alúmina es un circuito cerrado en lo que respecta al licor cáustico el cual es manejado a diferentes niveles de concentración. Una planta de evaporación instantánea está instalada para restaurar la concentración original de la cáustica y reducir el consumo específico de vapor.