RESUMEN
El presente trabajo, realizado en la Gerencia de Ingeniería Industrial, específicamente en la División de Ingeniería Económica, consiste en el Análisis de la Capacidad Operativa y Económica del Sistema de Aire Comprimido de Facilidad 18 y Complejos I-II de CVG Venalum. El proyecto se enmarca en un Diseño No Experimental, bajo una investigación de tipo Documental-Descriptiva y Evaluativa-Comparativa, sustentado bajo la utilización de herramientas de ingeniería como lo son el Diagrama Ishikawa, Análisis de Pareto y Análisis Estadístico, tanto del comportamiento de fallas como de los índices de Confiabilidad, Mantenibilidad y Disponibilidad, aunado a una evaluación técnica-económica. Los resultados determinaron que la alternativa de Culminación del Proyecto de Centralización de Aire Comprimido de CVG Venalum, es factible desde el punto de vista técnico- económico, puesto que generará una serie de beneficios que permitirán dar continuidad al proceso productivo con altos niveles de efectividad y eficiencia.
Palabras Claves: Sistema, Aire Comprimido, Estudio Técnico-Económico, Fallas.
INTRODUCCIÓN
Las ventajas comparativas de Venezuela para producir aluminio es un tema que ha sido discutido ampliamente en la presente década. Venezuela ha sido considerada como el sitio ideal para la construcción de complejos productores de aluminio a gran escala. Durante los años ochenta los proyectos para la construcción de nuevas plantas dieron origen a propuestas para incrementar la capacidad instalada a dos millones de toneladas anuales. Hoy en día, Venezuela mantiene vigentes esas ventajas en cuanto a existencia de materia prima, por lo que resulta importante promover la inversión, no solo en las plantas existentes, sino también en la construcción de nuevas plantas, aprovechando la tecnología e innovación, para lograr la mejora continua, y así poder competir y subsistir en el mercado mundial.
La industria Venezolana del Aluminio, (CVG, Venalum), es una empresa productora de aluminio primario, cuyo objetivo principal es producir y comercializar aluminio de forma productiva, rentable y sustentable, a través de la optimización de su proceso productivo.
Para apoyar al proceso productivo y operar eficientemente, la planta requiere de un servicio industrial indispensable el aire comprimido, por lo cual es necesario analizar el sistema de aire comprimido de la empresa, desarrollando, unificando y aplicando herramientas técnicas como análisis de frecuencia de fallas, aplicación de gráficos de tendencia y Pareto, diagramas causa efecto, determinación de la capacidad de generación de aire y la demanda del mismo, evaluación técnica-económica, que permitan determinar la posibilidad de ejecución de inversiones que conlleven a la mejora del sistema.
Es por ello, que se aplicó un estudio que siguió los lineamientos de un diseño no experimental, bajo una investigación de tipo documental-descriptiva y evaluativa-comparativa, tomando como muestra a las salas generadoras de aire comprimido más críticas: Facilidad 18, Complejo I y II, que conforman los 24 compresores de tipo pistón y tornillo.
El proyecto se encuentra estructurado cómo se describe a continuación:
El Capítulo I contiene el problema objeto de investigación, objetivos tanto general como específicos, justificación y alcance de la investigación.
El Capítulo II presenta las generalidades de la empresa, su visión, misión, objetivos, estructura, proceso productivo y políticas.
El Capítulo III contiene los antecedentes de la investigación y los fundamentos teóricos claves para el desarrollo del estudio.
El Capítulo IV sujeta la metodología utilizada en el proyecto, el tipo de investigación, la población utilizada para la muestra; así como la técnica manejada para la recolección de datos y los pasos realizados para ejecución del mismo.
El Capitulo V, se fundamenta en la descripción del sistema de aire comprimido y el diagnostico de la situación de cada una de las salas generadoras de aire, en cuanto a funcionamiento y estado de equipos.
El capítulo VI, muestra los análisis y resultados.
Y por último se encuentran, las conclusiones y recomendaciones que enmarcan el estudio, así como la bibliografía, páginas electrónicas, apéndices y anexos.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
En la realización de toda investigación, es de vital importancia, analizar la problemática que enmarca la necesidad del estudio, así como establecer los objetivos, importancia y delimitación del mismo; en este capítulo se desarrollaran cada uno de estos puntos.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La empresa CVG VENALUM, se encarga de producir y comercializar productos de aluminio en forma competitiva y de calidad estándar mundial, garantizando para ello, la disponibilidad operativa de los sistemas y equipos en cantidad, calidad y oportunidad, y ejecutando el proceso productivo en tres (3) áreas principales: 1. Carbón, encargada de producir el ánodo; 2. Reducción, responsable de producir aluminio primario por medio de la electrólisis de la alúmina y 3. Colada, dedicada a producir aleaciones de aluminio de acuerdo a los requerimientos del cliente, para obtener cilindros y lingotes.
Para apoyar al proceso productivo y operar eficientemente, la planta requiere de aire comprimido. Por ello, tiene instalada y en funcionamiento cuatro (4) salas que constituyen el sistema de aire comprimido en la empresa, las cuales son: Facilidad 18, Sala de los Complejos de Reducción I y I, y Sala de V Línea.
Cada una de estas salas, están integradas por compresores de pistón (Ingersoll Rand) y de tornillo (Atlas Copco), que a través de redes de tuberías, distribuyen el aire requerido por las unidades usuarias dentro de planta, siendo estas las tres (3) áreas productivas de la empresa y las instalaciones auxiliares, es decir, es usado en : Molienda y Compactación, Horno de Cocción, Sala de Envarillado, Complejos ( transporte vía fase densa, Sistema Flakt, Trasegado de Aluminio, Accionamiento de Cilindros Rompecostras y Dosificadores), Colada, Servicio de Crisoles, Talleres (Mantenimiento, Automotriz e Instrumentos), Reacondicionamiento de Celdas, Reparación de Transformadores y Estación de Baño.
Con el tiempo, las salas se han ido deteriorando, disminuyendo su capacidad nominal de generación de aire, producto de la corrosión de los sistemas de enfriamiento de los compresores y secadoras, falta de repuestos para realizar los mantenimientos adecuados, obsolescencia de los equipos, aumento del número de fallas en los mismos, por tanto, el factor de servicio ha disminuido y con ello la calidad del servicio.
Debido a esta situación, desde el año 2004, se realizó una propuesta de adecuar el sistema de aire comprimido en la empresa, en la cual se busca eliminar la sala de los complejos I y II, y colocar una sala central que abastezca todos los requerimientos de aire, pese que a la fecha se han presentado trabas en la ejecución del proyecto, y en las salas actuales se agrava la pérdida por desgaste de la capacidad nominal de los compresores instalados, elevándose los costos de mantenimiento, colocando en riesgo el abastecimiento de aire exigido por las unidades usuarias en planta, especialmente, en los complejos de reducción, donde se está llevando a cabo el plan de reincorporación de celdas, surgen las siguientes interrogantes: ¿Cómo se encuentran actualmente los equipos? ¿Cuáles son las fallas más frecuentes presentadas durante el periodo enero 2009 a enero 2011? , ¿La capacidad de aire generada es la suficiente para abastecer a las unidades usuarias?, ¿Qué modificaciones podrían evaluarse? ¿Serían rentables para la empresa?
Con el objeto de dar respuesta a lo expuesto anteriormente, surge la necesidad de realizar bajo la dirección de la División de Ingeniería Económica, adscrita a la Gerencia de Ingeniería Industrial, un Análisis de la Capacidad Operativa y Económica del Sistema de aire comprimido de Facilidad 18 y Complejos I y II de CVG Venalum, a fin de conocer el sistema y proponer alternativas que garanticen el óptimo suministro de aire y con ello, el normal funcionamiento de las actividades de producción.
2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Son aquellos que indican hacia donde deben dirigirse todo aquellos recursos, sistemas, organización, propósitos, metas. En resumen es lo que se quiere lograr o alcanzar con determinadas acciones. Para el desarrollo del presente trabajo se plantea cumplir los objetivos que se enuncian a continuación:
2.1OBJETIVO GENERAL
Analizar la capacidad operativa y económica del sistema de aire comprimido de facilidad 18 y complejos I y II de CVG Venalum.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Realizar un diagnóstico de la situación actual del Sistema de Aire Comprimido en cada una de las Salas que integran dicho sistema en la empresa CVG Venalum.
2. Efectuar un análisis de las fallas presentes en los compresores que integran las salas de Facilidad 18 y Complejos I y II.
3. Determinar los indicadores de mantenimiento de los equipos en cada una de las salas.
4. Determinar la capacidad nominal actual de aire comprimido suministrado por sala.
5. Estimar el consumo de aire en general de la planta CVG Venalum.
6. Efectuar un estudio técnico para la adecuación tecnológica del sistema de aire comprimido.
7. Determinar los costos asociados, en función del estudio técnico realizado.
8. Efectuar una evaluación económica para la Adecuación Tecnológica del Sistema de Aire Comprimido.
3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
En la empresa CVG Venalum, el sistema de aire comprimido representa una fuente de energía indispensable para la realización de su proceso productivo, actualmente, dicho sistema presenta deficiencias, por lo cual, resulta conveniente efectuar un análisis de la capacidad operativa y económica del mismo, a fin de conocer el estado actual y disponibilidad de los equipos y así realizar, un estudio técnico-económico, que conlleve a su adecuación.
Por tanto, este estudio resulta de gran ayuda para la empresa, pues le proporcionará una visión del estado del sistema, y de esta manera se ofrecerá asistencia para la toma de decisiones sobre el aporte de los recursos técnicos y financieros necesarios para la renovación tecnológica requerida, y garantizar la continuidad del servicio en cantidad, calidad y oportunidad.
4. ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN
El estudio se realizó con el propósito de analizar la capacidad operativa del sistema de aire comprimido, a fin de conocer el estado actual, confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad de los equipos que lo integran, proponer alternativas de mejoras y evaluarlas desde el punto de vista técnico y económico, garantizando con ello, la generación de un servicio óptimo en cantidad, oportunidad y calidad, que satisfaga los requerimientos de planta y permitan cumplir con la ejecución del proceso productivo.
5. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
El estudio se realizó en las salas de Compresores de Facilidad 18 y Complejo de Reducción I y II, donde se encuentra los equipos que distribuyen el aire comprimido a las unidades consumidoras de este servicio en planta.
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