Diseño plan de mejora continua, envarillado de ánodos (página 2)
Enviado por IVÁN JOSÉ TURMERO ASTROS
La industria del aluminio CVG VENALUM, es una empresa de sector productivo secundario, ya que esta se encarga de transformar la alúmina (materia prima) en aluminio, el cual es procesado en diferentes formas: cilindros, pailas, lingotes, etc., de acuerdo a los pedidos realizados por sus clientes.
PROCESO PRODUCTIVO.
El proceso productivo general de CVG VENALUM puede apreciarse en la figura 3.
Figura 3: Proceso Productivo de Aluminio
Fuente: Intranet de CVG VENALUM (http://venalumi)
2.7.1. PLANTA DE CARBÓN
En la Planta de Carbón y sus instalaciones se fabrican los ánodos que hacen posible el proceso electrolítico. En el Área de Molienda y Compactación se construyen los bloques de ánodos verdes a partir de choqué de petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos consumidos. Los ánodos son colocados en hornos de cocción, con la finalidad de mejorar su dureza y conductividad eléctrica. Luego el ánodo es acoplado a una barra conductora de electricidad en la Sala de Envarillado. La Planta de Pasta Catódica produce la mezcla de alquitrán y antracita que sirve para revestir las celdas, que una vez cumplida su vida útil, se limpian, se reparan y reacondicionan con bloques de cátodos y pasta catódica (Ver figura 4)
Figura 4:Vista de la Planta de Carbón
Fuente: Intranet de CVG VENALUM (http://venalumi)
2.7.2 PLANTA DE REDUCCIÓN
En las celdas se lleva a cabo el proceso de reducción electrolítica que hace posible la transformación de la alúmina en aluminio. El área de Reducción está compuesta por Complejo I, II, y V Línea para un total de 900 celdas, 720 de tecnología Reynolds y 180 de tecnología HydroAluminiun. Adicionalmente, existen 5 celdas experimentales V-350, un proyecto desarrollado por Ingenieros Venezolanos al servicio de la empresa. La capacidad nominal de estas plantas es de 430.000 t/año. El funcionamiento de las celdas electrolíticas, así como la regulación y distribución del flujo de corriente eléctrica, son supervisados por un sistema computarizado que ejerce control sobre el voltaje, la rotura de costra, la alimentación de alúmina y el estado general de las celdas (ver figura 5).
Figura 5:Vista de los Complejos I, II y V Línea respectivamente.
Fuente:Intranet de CVG VENALUM (http://venalumi)
2.7.3 PLANTA DE COLADA.
El aluminio líquido obtenido en las salas de celdas es trasegado y trasladado en crisoles al área de Colada, donde se elaboran los productos terminados. El aluminio se vierte en hornos de retención y se le agregan, si es requerido por los clientes, los aleantes que necesitan algunos productos.
Cada horno de retención determina la colada de una forma específica: lingotes de 10 Kg. con capacidad nominal de 20.100 t/año., lingotes de 22Kg. con capacidad de 250.000 t/año, lingotes de 680Kg. con capacidad de 100.000 t/año, cilindros con capacidad para 85.000 t/año y metal liquido. Concluido este proceso el aluminio esta listo para la venta a los mercados nacionales e internacionales (ver figura 6).
Figura 6: Planta de Colada
Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi)
2.8 PRODUCTOS ELABORADOS
La empresa 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. El aluminio producido toma
Las formas siguientes formas físicas:
Lingotes de 22 Kg. ( ver figura 7)
Lingotes de 680 Kg. ( ver figura 8)
Lingotes de 10 Kg. ( ver figura 9)
Pailas de 680 Kg.
Cilindros para extrusión. ( ver figura 10)
Figura 7: Lingotes de 22 Kg
Fuente: Propia
Figura 8: Lingotes de 680 Kg
Fuente: Propia
Figura 9: Lingotes de 10 Kg
Fuente: Propia
Figura 10: Cilindros para extrusión
Fuente: Propia
CAPÍTULO III
Marco teórico
A continuación se presentan las consideraciones y conceptos que servirán de guía para llevar a cabo el presente estudio y logro de los objetivos
3.1 MEJORA CONTINUA
Según James Harrington (1993), "para él mejorar un proceso, significa cambiarlo para hacerlo más efectivo, eficiente y adaptable; qué cambiar y cómo cambiar depende del enfoque específico del empresario y del proceso."
Por ende, el mejoramiento continuo se puede definir como un proceso que describe muy bien lo que es la esencia de la calidad y refleja lo que las empresas necesitan hacer si quieren ser competitivas a lo largo del tiempo.
3.1.1 IMPORTANCIA DEL MEJORAMIENTO CONTINUO
La importancia de esta técnica gerencial radica en que con su aplicación se puede contribuir a mejorar las debilidades y afianzar las fortalezas de la organización. A través del mejoramiento continuo se logra ser más productivos y competitivos en el mercado al cual pertenece la organización, por otra parte las organizaciones deben analizar los procesos utilizados, de manera tal que si existe algún inconveniente pueda mejorarse o corregirse; como resultado de la aplicación de esta técnica puede ser que las organizaciones crezcan dentro del mercado y hasta llegar a ser líderes.
3.1.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEJORAMIENTO CONTINUO
3.1.2.1 Ventajas
Se concentra el esfuerzo en ámbitos organizativos y de procedimientos puntuales.
Consiguen mejoras en un corto plazo y resultados visibles.
Si existe reducción de productos defectuosos, trae como consecuencia una reducción en los costos, como resultado de un consumo menor de materias primas.
Incrementa la productividad y dirige a la organización hacia la competitividad, lo cual es de vital importancia para las actuales organizaciones.
Contribuye a la adaptación de los procesos a los avances tecnológicos.
Permite eliminar procesos repetitivos.
3.1.2.2 Desventajas
Cuando el mejoramiento se concentra en un área específica de la organización, se pierde la perspectiva de la interdependencia que existe entre todos los miembros de la empresa.
Requiere de un cambio en toda la organización, ya que para obtener el éxito es necesaria la participación de todos los integrantes de la organización y a todo nivel.
En vista de que los gerentes en la pequeña y mediana empresa son muy conservadores, el mejoramiento continuo se hace un proceso muy largo.
Hay que hacer inversiones importantes.
3.2 PROYECTO DE MEJORA CONTINUA
Un Proyecto de Mejora está dirigido a mejorar el desempeño de un indicador aprovechando la capacidad instalada del proceso. Se asocia a indicadores de:
Efectividad.
Eficiencia
Eficacia.
3.2.1 CARACTERÍSTICAS DE UN PROYECTO DE MEJORA
Hace énfasis en el "QUÉ" y no en el "POR QUÉ".
No contiene soluciones implícitas.
Que sea medible (asociado a un indicador).
Se expresa en términos de desviación de una norma o en base a un valor referencial.
Una posible solución a un problema asociado en un efecto que no se indica no es un proyecto de mejora, ejemplo:
Instalar un sistema de información.
Actualizar procedimientos administrativos.
Diseñar indicadores de gestión de la unidad.
Una causa asociada a un problema no es un proyecto de mejora, ejemplo de esto:
Falta de normas y procedimientos.
Desmotivación del personal.
Falta de entrenamiento al personal.
Método de trabajo inadecuado.
Un proyecto de mejora mal definido serian los siguientes ejemplos:
Mejorar la planificación del trabajo.
Incrementar la calidad y oportunidad de los informes.
Automatizar los reportes de la unidad.
Mejorar la comunicación entre secciones.
Mejorar el trabajo en equipo para aumentar la productividad.
Incrementar personal.
Un proyecto de mejora bien definido serian los siguientes ejemplos:
Aumentar la disponibilidad de equipos.
Disminuir el porcentaje de rechazo de productos.
Reducir el tiempo de elaboración de informes.
Incrementar la oportunidad en la entrega de reportes.
Aumentar la efectividad en la cantidad de facturas emitidas.
Disminuir el porcentaje de reclamos.
Disminuir H-H en el proceso de perforación.
3.3 METODOLOGÍA PARA LA EJECUCIÓN DE UN PROYECTO DE MEJORA CONTINUA
Un proyecto de mejora continua es el conjunto de herramientas, métodos estrategias, políticas, planes e instrumentos que combinados de forma armónica dentro de una filosofía de gestión permiten lograr de forma consistente nuevos y mejores niveles en materia de calidad, costos, productividad, servicio al cliente, niveles de satisfacción y tiempo de entrega, permitiendo así incrementar los índices de rentabilidad y valor agregado de laorganización (ver figura 11).
Figura 11: Ciclo de Mejora del Proyecto
Fuentes: Propia
3.3.1 PRIMER PASO: SELECCIÓN DE LOS PROBLEMAS
Este paso tiene como objetivo la identificación y escogencia de losproblemas de calidad y productividad del departamento o unidad bajo análisis, además permite conocer mejor el sistema donde se trabaja (clientes, productos yprocesos).
Para identificar lo que se desea mejorar se debe elegir una problemática de que se desea resolver, tomando en cuenta: la importancia del problema, el número de beneficiados, el grado de insatisfacción de los usuarios y el impacto social y económico de la mejora, utilizando como herramientas básicas: Lluvia de ideas, hojas de verificación, entrevistas y reportes estadísticos
Para que el primer paso tenga éxito se deben diferenciar las oportunidades de mejoras de las causas y soluciones de un problema.
3.3.1.1 Sub-pasos para la Selección de la Oportunidad de Mejora
Seguidamente se presentan los sub-pasos para selección de oportunidad de mejora.
3.3.1.1.1 Revisar Antecedentes
Construir el Diagrama de Caracterización de la Unidad.
Evaluar el cumplimiento con los atributos del producto o servicio valorados por el cliente.
Identificar las desviaciones en el cumplimiento de los atributos del producto o servicio valorados por el cliente.
Evaluar el uso de los recursos en el proceso (eficiencia).
3.3.1.1.2 Listar Oportunidades de Mejora
Listar oportunidades de mejoras a través de una Tormenta de Ideas.
Evaluar cada una de las ideas diferenciando oportunidades de mejora de causas y soluciones.
Considerar solo oportunidades de mejoras.
3.3.1.1.3 Preseleccionar
Ponderar cada oportunidad de mejora a través de una Técnica de Grupo Nominal (TGN); cada integrante del equipo de trabajo asignara un peso en orden de importancia a cada una de las oportunidades de mejora listadas.
Realizar un grafico de frecuencia para preseleccionar oportunidades de mejora.
3.3.1.1.4 Jerarquizar las más Importantes.
Construir una matriz de selección con criterios múltiples.
Evaluar las oportunidades de mejora con cada uno de los criterios establecidos.
3.3.1.1.5 Escoger y Chequear Oportunidades de Mejora.
Seleccionar la oportunidad de mejora de mayor peso obtenido de la matriz de selección.
Verificar con el equipo la oportunidad de mejora (si es medible, pertenece al departamento, no es una solución implícita, otros).
Los tres primeros sub-pasos permiten lo siguiente:
Concentrar la atención del grupo en problemas de calidad y productividad
Obtener mayor coherencia del grupo al momento de la tormenta de ideas para listar los problemas.
Evitar incluir en la definición de los problemas su solución, disfrazando la misma con frases como: falta de…, carencia de…, insuficiencia, etc. lo cual tiende a ser usual en los grupos poco experimentados. La preselección (actividad "e") se hace a través de una técnica de consenso rápido en grupo, que facilita la identificación en corto tiempo de los problemas, para luego, sobre todo los 3 o 4 fundamentales, hacen la selección final (actividad "f") con criterios más analíticos y cuantitativos, esto evita la realización de esfuerzos y cálculos comparativos entre problemas que obviamente tienen diferentes impactos e importancia.
3.3.1.2 Observaciones y Recomendaciones Generales
Este es un paso clave dentro del proceso, por lo que debe dedicarse el tiempo necesario evitando quemar actividades o pasarlas por alto, sin que el equipo de trabajo haya asimilado suficientemente el objetivo de las mismas.
Conviene desarrollar este paso en tres sesiones y cuando mínimo dos (nunca en una sola sesión) y cada una de 1 1/2 horas de duración.
La caracterización de la unidad debe hacerse gruesamente evitando detalles innecesarios. Debe considerarse que luego de cubiertos los siete pasos, (el primer ciclo), en los ciclos de mejoramiento posteriores se profundizará con mayor conocimiento, por la experiencia vivida. Esta recomendación es válida para todas las actividades y pasos, la exagerada rigurosidad no es recomendable en los primeros proyectos y debe dosificarse, teniendo presente que el equipo de mejora es como una persona que primero debe gatear luego caminar, luego trotar, para finalmente correr a alta velocidad la carrera del mejoramiento continúo.
3.3.2 SEGUNDO PASO: CUANTIFICACIÓN Y SUBDIVISIÓN DEL PROBLEMA
El objetivo de este paso es precisar mejor la definición del problema, su cuantificación y la posible subdivisión en sub-problemas o causas síntomas determinando de manera precisa lo que los clientes esperan de los servicios o productos que genera la empresa.
3.3.2.1 Sub-pasos para Cuantificar y Subdividir el Problema
A continuación se describe los sub-pasos para cuantificar y subdividir el problema.
3.3.2.1.1 Clarificar y Cuantificar
Formular indicador(es) asociado(s) a la oportunidad de mejora.
Construir grafico de corrida del indicador (comportamiento del indicador en el tiempo).
Determinar la situación actual del indicador (comportamiento promedio de la muestra del indicador).
3.3.2.1.2 Subdividir la Oportunidad de Mejora
Generar posibles criterios de subdivisión de la oportunidad de mejora.
Construir un Diagrama de Árbol por cada subdivisión.
Diseñar una hoja de recolección de datos para cuantificar cada subdivisión.
Recolectar datos por cada subdivisión establecida.
3.3.2.1.3 Escoger Subdivisión con Base a Datos
Evaluar los datos obtenidos por cada subdivisión (variación).
Seleccionar subdivisiones donde los datos por cada subdivisión presenten la mayor desviación del indicador (se elabora grafico de Pareto).
3.3.2.1.4 Observaciones y Recomendaciones Generales
Debe hacerse énfasis en la cuantificación y sólo en casos extremos (o en los primeros proyectos) a falta de datos o medios ágiles para recogerlos se podrá utilizar, para avanzar, una técnica de jerarquización cualitativa como la técnica de grupo nominal, con un grupo conocedor del problema.
Sin embargo, se deberá planificar y ordenar la recolección de datos durante el proceso.
Este paso conviene desarrollarlo en tres o, al menos, dos sesiones, dependiendo de la facilidad de recolección de datos y del tipo de problema.
Técnicas a utilizar: indicadores, muestreo, hoja de recolección de datos, gráficas de corrida, gráfico de Pareto, matriz de selección de causas, histogramas de frecuencia, diagrama de procesos, entrevistas (individuales o colectivas), encuestas (cerradas o abiertas), grupos de enfoque o buzones de sugerencias.
TERCER PASO: ANÁLISIS DE CAUSAS RAÍCES
El objetivo de este paso es identificar y verificar las causas raíces específicas del problema en cuestión, aquellas cuya eliminación garantizará la no recurrencia del mismo. Por supuesto, la especificación de las causas raíces dependerá de lo bien que haya sido realizado el paso anterior. Además permite conocer el sistema a fondo y poder eliminar causas de solución obvia o inmediata.
3.3.3.1Sub-pasos para Analizar las Causas de Raíz
A continuación se desarrolla de manera detallada los sub-pasos para analizar las causas de raíz.
3.3.3.1.1 Listar Causa por Subdivisión.
Generar causas por cada subdivisión a través de una tormenta de ideas.
Verificar si están contenidas todas las causas que afectan la subdivisión.
3.3.3.1.2 Agrupar las Causas
Relacionar causas.
Identificar causas (causas primarias) que agrupan o recogen otras causas listadas.
3.3.3.1.3 Cuantificar y Seleccionar Causas Primarias
Establecer peso asociado a cada causa primaria tomando la incidencia de estas en la subdivisión analizada. Si no se cuenta con datos estadísticos, se puede recurrir a la cuantificación por impacto con el consenso del equipo experto.
Seleccionar causas primarias a través del grafico de Pareto.
3.3.3.1.4 Generar Sub-Causas ara c/u de las Causas Primarias Seleccionadas.
Elaborar Diagrama de Causa-Efecto por cada causa primaria seleccionada.
Ramificar cada espina principal (causas secundarias).
Por cada sub-causa (causa secundaria) preguntarse los "por qué" consecutivos.
Por cada sub-causa (causa secundaria) generada obtener cinco (5) "por qué".
3.3.3.1.5 Identificar y Cuantificar Causas Raíces
Identificar causas generadas de las cinco (5) "por qué" o que genere otra causa (la respuesta siguiente es lo que se debe realizar).
Establecer peso asociado a cada causa raíz, considerando la incidencia en la causa primaria analizada. Recurrir a la cuantificación por impacto con el consenso del equipo experto en caso de no contar con datos estadísticos.
Al finalizar este paso es conveniente verificar si atacando las causas raíces seleccionadas se estará resolviendo el problema, de ser así se debe continuar con el paso 4, en caso de ser negativa la respuesta es necesario revisar nuevamente los diagramas causa-efecto.
3.3.3.2 Observaciones y Recomendaciones Generales
Durante el análisis surgirán los llamados problemas de solución obvia que no requieren mayor verificación y análisis para su solución, por lo que los mismos deben ser enfrentados sobre la marcha. Esto ocurrirá con mayor frecuencia en los primeros ciclos, cuando usualmente la mayoría de los procesos está fuera de control.
Este paso, dependiendo de la complejidad del problema, puede ser desarrollado en 3 o 4 sesiones de dos horas cada una.
Técnicas a utilizar: tormenta de ideas, diagrama causa-efecto, diagrama de dispersión, diagrama de Pareto, matriz de selección de causas.
3.3.4 CUARTO PASO: ESTABLECIMIENTO DEL NIVEL DE DESEMPEÑOEXIGIDO
El objetivo de este paso es establecer el nivel de desempeño exigido al sistema o unidad y las metas a alcanzar sucesivamente. Para ello, se realiza una comparación entre las expectativas del cliente y el tipo deservicio que seestá ofreciendo. Utilizando como herramientas: Entrevistas (individuales o colectivas), encuestas (cerradas o abiertas), grupos de enfoque o buzones de sugerencias.
3.3.4.1 Sub-Pasos para Establecer Metas
Seguidamente se presenta los sub-pasos para establecer las metas.
3.3.4.1.1 Definir el Nivel en el Indicador
Establecer el nivel esperado del indicador por parte de la Gerencia o Departamento.
Establecer Potencial de Mejora esperado.
3.3.4.1.2 Establecer Secuencia de Ataque a las Causas Raíces y el Impacto Gradual Esperado
Elaborar árbol para calcular el potencial de mejora (PM), considerando la(s) sub-división(es) seleccionadas, la(s) causa(s) primaria(s) analizadas con sus respectivos pesos y las causas raíces cuantificadas asociadas a cada causa primaria.
Evaluar y seleccionar causas raíces a eliminar (considerar cada causa raíz como un nivel del árbol).
Calcular el potencial de mejora en función a las causa raíces a eliminar.PM = S peso (subdivisión) x peso (causa primaria) x peso (causa raíz)
Calcular mejora del indicador Mejora del indicador = desviación del indicador x PM
Establecer la meta la cual se genera con la suma de la situación actual del indicador y la mejora del indicador.
3.3.4.2 Observaciones y Recomendaciones Generales
En los primeros ciclos de mejoramiento es preferible no establecer metas o niveles de desempeño demasiado ambiciosos para evitar desmotivación o frustración del equipo; más bien con niveles alcanzables, pero retadores, se fortalece la credibilidad y el aprendizaje.
Este paso puede ser realizado en una o dos sesiones de trabajo. Debido al proceso de consulta que media en las dos actividades, normalmente se requieren de dos sesiones.
Cuando se carece de un buen análisis en los pasos 2 y 3, por falta de información, conviene no fijar metas y continuar con la búsqueda de información.
3.3.5 QUINTO PASO: DISEÑO Y PROGRAMACIÓN DE SOLUCIONES
El objeto de este paso es de identificar y programar las soluciones que incidirán significativamente en la eliminación de las causas raíces. Se establecen las acciones a desarrollar para mejorar la situación actual. Entre las herramientas a utilizar se tiene: La Investigación referencial (determinar la forma en que se han resuelto problemas similares al nuestro), plan de mejora, rediseño de procesos y análisis de problemas en potencia.
3.3.5.1 Sub-Pasos del Diseño y Programación de Soluciones
A continuación se presentan unas series de sub.-pasos que define el diseño y programación de soluciones.
3.3.5.1.1 Listar Soluciones
Listar soluciones para causa raíz a través de una tormenta de ideas.
Evaluar y verificar cada una de las ideas.
3.3.5.1.2Seleccionar Soluciones
Evaluar cada solución con los expertos del equipo, de llegarse a un consenso escoger las soluciones más factibles, de no ser así aplique una técnica para el consenso del equipo.
Construir una matriz de criterios múltiples para chequear la factibilidad de las soluciones seleccionadas.
3.3.5.1.3 Programar las Actividades de Cada Solución
Establecer acciones para cada solución seleccionada.
Definir el tiempo de ejecución programado y el responsable para cada una de las acciones de cada solución (elaborar Diagrama de Gantt).
3.3.5.1.4 Observaciones y Recomendaciones Generales
No debe descartarse a priori ninguna solución por descabellada o ingenua que parezca, a veces detrás de estas ideas se esconde una solución brillante o parte de la solución.
Para que el proceso de implantación sea fluido es recomendable evitar implantarlo todo a la vez (a menos que sea obvia e inmediata la solución) y hacer énfasis en la programación, en el quién y cuándo.
A veces, durante el diseño de soluciones, se encuentran nuevas causas o se verifica lo errático de algunos análisis. Esto no debe preocupar, ya que es parte del proceso aprender a conocer a fondo el sistema sobre o en el cual se trabaja. En estos casos se debe regresar al 3er. paso para realizar los ajustes correspondientes:
Técnicas a utilizar: tormenta de ideas, matriz de criterios múltiples, Diagramas de Gantt.
3.3.6 SEXTO PASO: IMPLEMENTACIÓN DE SOLUCIONES
Este paso tiene dos objetivos:
1. Probar la efectividad de la(s) solución(es) y hacer os ajustes necesarios para llegar a una definitiva.
2. Asegurar que las soluciones sean asimiladas o implementadas adecuadamente por la organización en el trabajo diario.
3.3.6.1 Sub-pasos para la Implementación de Soluciones
Seguidamente se presentan los sub-pasos para la implementación de soluciones.
3.3.6.1.1 Verificar Cumplimiento del Programa (Plan de Soluciones)
Chequear el cumplimiento de cada acción del plan de soluciones.
Reprogramar si es necesario las acciones desfasadas en fecha.
Medir el cumplimiento global del plan de acción.
3.3.6.1.2 Chequear los Niveles Alcanzados en el Indicador(es)
Construir grafico de corrida del indicador.
Medir el indicador antes y después de la implementación de soluciones.
3.3.6.1.3 Evaluar el Impacto de las Mejoras Incorporadas
Evaluar los logros alcanzados (meta) con las mejoras incorporadas.
Verificar el efecto gradual de la meta, de ser necesario identificar factores por los cuales no se cumplió la misma.
3.3.6.2 Observaciones y Recomendaciones Generales
Una vez establecido el programa de acciones de mejora con la identificación de responsabilidades y tiempos de ejecución, es recomendable presentar el mismo al nivel jerárquico superior de la unidad o grupo de mejora, a objeto de lograr su aprobación, colaboración e involucramiento.
A veces es conveniente iniciar la implementación con una experiencia piloto que sirva como prueba de campo de la solución propuesta, ello nos permitirá hacer una evaluación inicial de la solución tanto a nivel de proceso (métodos, secuencias, participantes) como de resultados. En esta experiencia será posible identificar resultados no esperados, factores no tomados en cuenta, efectos colaterales no deseados.
?A este nivel, el proceso de mejoramiento ya implementado comienza a recibir los beneficios de la retroalimentación de la información, la cual va a generar ajustes y replanteamientos de las primeras etapas del proceso de mejoramiento.
3.3.7 SÉPTIMO PASO: ESTABLECIMIENTO DE ACCIONES DE GARANTÍA
El objetivo de este paso es asegurar el mantenimiento del nuevo nivel de desempeño alcanzado. Es este un paso fundamental al cual pocas veces se le presta la debida atención. De él dependerá la estabilidad en los resultados y la acumulación de aprendizaje para profundizar el proceso.
3.3.7.1 Sub-Pasos para el Establecimiento de Acciones de Garantía
En este paso deben quedar asignadas las responsabilidades de seguimiento permanente y determinarse la frecuencia y distribución de los reportes de desempeño. Es necesario diseñar acciones de garantía contra el retroceso, en los resultados, las cuales serán útiles para llevar adelante las acciones de mantenimiento. En términos generales éstas son:
1. Normalizar práctica operativa, procedimientos o métodos.
2. Entrenamiento y desarrollo del personal en las normas y prácticas implantadas.
3. Incorporación de los nuevos niveles de desempeño, al proceso de control de gestión de la unidad (pensamiento estadístico).
4. Reconocer y difundir resultados.
Esta última actividad es de gran importancia para reforzar y reconocer los esfuerzos y logros alcanzados e iniciar un nuevo ciclo de mejoramiento.
3.3.7.2 Observaciones y recomendaciones generales
Puede ocurrir que el esfuerzo realizado para mejorar el nivel de desempeño en un aspecto parcial de la calidad y productividad afecte las causas raíces que también impactan en otros aspectos y se producen así efectos colaterales de mejora en los mismos, debido a una sinergia de causas y efectos que multiplican entonces los resultados del mejoramiento.
Es en este paso donde se ve con más claridad la importancia en el uso de las gráficas de control, las nociones de variación y desviación y de proceso estable, ya que, para garantizar el desempeño, dichos conceptos y herramientas son de gran utilidad
3.4 DIAGRAMA CAUSA-EFECTO
El Diagrama de Causa-Efecto o Diagrama de Ishikawa es un método gráfico que refleja la relación entre una característica de calidad (muchas veces un área problemática) y los factores que posiblemente contribuyen a que exista. Es decir, es una gráfica que relaciona el efecto (problema) con sus causas potenciales.
El diagrama de Ishikawa (DI) es una gráfica en la cual, en el lado derecho, se anota el problema, y en el lado izquierdo se especifican por escrito todas sus causas potenciales, de tal manera que se agrupan o estratifican de acuerdo con sus similitudes en ramas y sub-ramas. Por ejemplo, una clasificación típica de las causas potenciales de los problemas en manufactura son: mano de obra, materiales, métodos de trabajo, maquinaria, medición y medio ambiente. En ella, cada posible causa se agrega en alguna de las ramas principales (ver figura 12).
Figura 12: Diagrama Causa-Efecto
Fuente: WWW.TECNOCIENCIA.ES/ESPECIALES/SISTEMAS_GESTION/CALIDAD
Este diagrama es utilizado cuando:
Se requiere realizar un análisis en forma gráfica y estructurada.
Se necesite analizar una situación, condición o problema específico a fin de determinar las causas que los originan.
Se desea analizar el resultado de un proceso y las cosas que necesitamos para lograrlo (visualización positiva)
3.4.1 PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE UN DIAGRAMA CAUSA-EFECTO
Paso 1:Describir el efecto o atributo de calidad.
Paso 2: Escoger una característica de calidad y escribirla en el lado derecho de una hoja de papel, dibujar de izquierda a derecha la línea de espina dorsal y encerrar la característica en un cuadrado, enseguida, escriban las causas primarias que afectan a la característica de calidad, en forma de grandes huesos, cerrados también en un cuadrado.
Paso 3: Escribir las causas (causas secundarias) que afectan a los grandes huesos, (causas primarias) como huesos medianos, y escriba las causas (causas terciarias) que afectan a los huesos medianos como huesos pequeños.
Paso 4:Asigne la importancia de cada factor y marque los factores particularmente importantes que parecen tener un efecto significativo sobre las características de calidad.
Paso 5:Registre cualquier información que pueda ser de utilidad.
3.4.2 VENTAJAS ADICIONALES QUE TIENE EL USO DEL DIAGRAMA CAUSA-EFECTO
Las causas del problema se buscan activamente y los resultados quedan plasmados en el diagrama.
Muestra el nivel de conocimientos técnicos que se han logrado sobre el proceso.
Sirve para señalar todas las posibles causas de un problema y cómo se relacionan entre sí, con Io cual la solución de del problema se vuelve un reto y se motiva así el trabajo por la calidad.
3.5 DIAGRAMA DE PARETO
Es una representación gráfica de los datos obtenidos sobre un problema, que ayuda a identificar cuáles son los aspectos prioritarios que hay que tratar.
Su fundamento parte de considerar que un pequeño porcentaje de las causas, el 20%, producen la mayoría de los efectos, el 80%. Se trataría pues de identificar ese pequeño porcentaje de causas "vitales" para actuar prioritariamente sobre él (ver figura 13).
Figura 13: Principio de Pareto
Fuente: http://www.fundibeq.org/opencms/export/sites/default/PWF/downloads/gallery/methodology/tools/diagrama_de_pareto.pdf
3.5.1 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL DIAGRAMA DE PARETO
A continuación se presentan una serie de características que ayudan a comprender la naturaleza de esta herramienta:
Priorización: Identifica los elementos que más peso o importancia tienen dentro de un grupo.
Unificación de Criterios: Enfoca y dirige los esfuerzos de los componentes del grupo de trabajo hacia un objetivo prioritario común.
Carácter Objetivo: Su utilización de fuerza al grupo de trabajo a tomar decisiones basadas en datos y hechos objetivos y no en ideas subjetivas.
3.5.2 TIPOS DE DIAGRAMAS DE PARETO
Existen dos tipos de diagramas de Pareto:
Diagramas de fenómenos. Se utilizan para determinar cuál es el principal problema que origina el resultado no deseado. Estos problemas pueden ser de calidad, coste, entrega, seguridad u otros.
Diagramas de causas. Se emplean para, una vez encontrados los problemas importantes, descubrir cuáles son las causas más relevantes que los producen.
3.5.3 CONSEJOS PARA ELABORAR Y USAR LOS DIAGRAMAS DE PARETO
No es conveniente que la categoría de "otros" represente un porcentaje de los más altos. De ser así, se debe realizar un método diferente de clasificación.
Es preferible representar los datos (si es posible) en valores monetarios.
Si un factor se puede solucionar fácilmente debe afrontarse de inmediato aunque sea de poca importancia.
Es imprescindible realizar un diagrama de causas si se quieren realizar mejoras.
3.5.4 PASOS PARA REALIZAR UN DIAGRAMA DE PARETO
Los pasos para realizar un diagrama de Pareto son:
Determinar el problema o efecto a estudiar.
Investigar los factores o causas que provocan ese problema y como recoger los datos referentes a ellos.
Anotar la magnitud (por ejemplo: euros, número de defectos, etc.) de cada factor. En el caso de factores cuya magnitud es muy pequeña comparada con la de los otros factores incluirlos dentro de la categoría "Otros".
Ordenar los factores de mayor a menor en función de la magnitud de cada uno de ellos.
Calcular la magnitud total del conjunto de factores.
Calcular el porcentaje total que representa cada factor, así como el porcentaje acumulado.
El primero de ellos se calcula como:
% = (magnitud del factor / magnitud total de los factores) x 100
El porcentaje acumulado para cada uno de los factores se obtiene sumando los porcentajes de los factores anteriores de la lista más el porcentaje del propio factor del que se trate.
Dibujar dos ejes verticales y un eje horizontal. Situar en el eje vertical izquierdo la magnitud de cada factor. La escala del eje está comprendida entre cero y la magnitud total de los factores. En el derecho se representan el porcentaje acumulado de los factores, por tanto, la escala es de cero a 100. El punto que representa a 100 en el eje derecho está alineado con el que muestra la magnitud total de los factores detectados en el eje izquierdo. Por último, el eje horizontal muestra los factores empezando por el de mayor importancia (ver figura 14).
Figura 14: Escala del Diagrama de Pareto
Fuente: http://www.fundibeq.org/opencms/export/sites/default/PWF/downloads/gallery/methodology/tools/diagrama_de_pareto.pdf
Se trazan las barras correspondientes a cada factor. La altura de cada barra representa su magnitud por medio del eje vertical izquierdo.
Se representa el gráfico lineal que representa el porcentaje acumulado calculado anteriormente. Este gráfico se rige por el eje vertical derecho (ver figura 15).
Escribir junto al diagrama cualquier información necesaria, sea sobre el diagrama o sobre los datos.
Figura 15: Diagrama de Pareto
Fuente: http://www.fundibeq.org/opencms/export/sites/default/PWF/downloads/gallery/methodology/tools/diagrama_de_pareto.pdf
3.6 ANÁLISIS FODA
Es una importante herramienta de la planeación estratégica que conducen al desarrollo de cuatro tipos de estrategias: FO, DO, FA y DA. Las letras F, O, D y A representan fortalezas (I), oportunidades (E), debilidades (I) y amenazas (E) respectivamente y constituyen el ámbito externo e interno de una organización (ver figura 16).
Ámbito interno: se analizan las debilidades y fortalezas de una empresa en los aspectos claves de gerencia, financieros, mercadeo, maquinaria, tecnologías, rentabilidad, producción, investigación y desarrollo, capacidad instalada y utilizada de la empresa, recursos humanos, índice de rotación de empleados, si existe descripción de cargos, antigüedad de empleados, políticas de remuneración, sueldos con respecto a la competencia.
Ámbito externo: enfoca las oportunidades y amenazas en los aspectos sociales, culturales, demográficas, geográficas, políticas gubernamentales y jurídicas, tecnológicos, competitivos y económicos: inflación, control de cambio, intereses.
3.6.1 PASOS PARA CONSTRUIR UNA MATRIZ FODA:
1. Hacer una lista de las fortalezas internas claves.
2. Hacer una lista de las debilidades internas decisivas.
3. Hacer una lista de las oportunidades externas importantes.
4. Hacer una lista de las amenazas externas claves.
5. Comparar las fortalezas internas con las oportunidades externas y registrar las estrategias FO resultantes en la casilla apropiada.
6. Cotejar las debilidades internas con las oportunidades externas y registrar las estrategias DO resultantes.
7. Comparar las fortalezas internas con las amenazas externas y registrar las estrategias FA resultantes.
8. Hacer comparación de las debilidades internas con las amenazas externas y registrar las estrategias DA resultantes.
FO (Fortalezas-Oportunidades).
Se basan en el uso de las fortalezas internas de una empresa con el objeto de aprovechar las oportunidades externas. Sería ideal para una empresa poder partir de sus fortalezas y mediante el uso de sus recursos aprovecharse del mercado para sus productos y servicios.
DO (Debilidades-Oportunidades).
Tienen como objetivo la mejora de las debilidades internas, valiéndose de las oportunidades externas. A veces una empresa disfruta de oportunidades externas decisivas, pero presenta debilidades internas que le impiden explorar dichas oportunidades.
FA (Fortalezas-Amenazas).
Se basan en la utilización de las fortalezas de una empresa para evitar o reducir al mínimo el impacto de las amenazas externas.
DA (Debilidades-Amenazas).
Tiene como objetivo derrotar las debilidades internas y eludir las amenazas externas intentando minimizarlas, mediante estrategias de carácter defensivo, pues un gran número de estas pueden llevar a una empresa a una posición muy inestable.
Figura 16: Esquema ilustrativo de la Matriz FODA
Fuente: Material de Organización de Empresas
CAPÍTULO IV
Marco metodológico
En este capítulo se muestran los aspectos más resaltantes en relación al diseño metodológico empleado para llevar a cabo la investigación, describiendo el tipo de estudio, población y muestra, recursos y procedimientos empleados.
4.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
El presente trabajo está enmarcado en la modalidad de una investigación no experimental, ya que estudia los hechos tal y como se presentan en su contexto natural, sin alterar o influenciar ninguna de las variables, realizada a través de un estudio de campo de tipo descriptivo, evaluativo y transaccional, según el alcance de la misma.
Se considera de campo, ya que la información utilizada se obtendrá directamente de la realidad, es decir, del sitio donde se originaron los hechos. Por ello, el estudio se realizará directamente en el Departamento de Envarillado de Ánodos a través del seguimiento y la observación directa del proceso productivo del mismo.
La investigación de campo se apoya en una investigación descriptiva, ya que el investigador se encontró 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.
Por otra parte, la investigación es de tipo evaluativa,ya que 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 considera además como una investigación transaccional, dado que el estudio se realiza en un período de tiempo determinado, no mayor de 4 meses.
4.2 POBLACIÓN Y MUESTRA
Se entiende por población "cualquier conjunto de elementos de los que se quiere conocer o investigar alguna o algunas de sus características" (Balestrini, 2001, p.140), y muestra "es aquel donde a los elementos de la muestra no se les ha definido la probabilidad de ser incluidos en la misma" (Méndez, 2001, p.184).
Por ello, tanto 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.
4.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
En esta sección se detallan las técnicas e instrumentos utilizados para la recolección de datos y análisis de la información.
4.3.1 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Revisión Bibliográfica;Se analizaron todas las fuentes de información posible como: guías, manuales, publicaciones en Intranet, relacionados con el proceso de ánodos envarillados.
Visita al área de trabajo; Se realizaran en Sala de Envarillado.
Observación directa; Esta permite percibir en forma directa el Proceso de envarillado de ánodos en cada una de sus etapas en ambas líneas, con el fin de recopilar información necesaria del propio lugar donde ocurre el proceso y de esta misma forma establecer un diagnostico de la situación actual
Entrevistas informales; Se realizaron entrevistas no estructuradas al personal que labora en la Sala de Envarillado, con el fin de conocer las posibles causas que infieren en las varillas flojas, dobladas e inclinadas de la Sala de Envarillado.
4.3.2 MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS
A continuación se presenta todos los recursos a utilizados para la perfecta ejecución de la investigación y recolección de datos.
4.3.2.1 Recurso Humano
Tutor Industrial.
Tutor Académico.
Jefe de Departamento de Envarillado de Ánodos
Programador Planificador de Mantenimiento.
Supervisores y Operadores del Departamento de Envarillado.
Personal bibliotecario.
4.3.2.2 Equipo De Protección Personal
Los equipos de protección personal están diseñados para proteger a los empleados en el lugar de trabajo de lesiones o enfermedades serias que puedan resultar de contacto con peligros químicos, radiológicos, químicos, físicos, eléctricos, mecánicos u otros. A continuación se mencionan los distintos equipos de protección personal usados para la realización de este trabajo suministrado por la empresa:
Chaqueta Jean color azul índigo.
Camisa manga larga (100% Algodón).
Botas de seguridad.
Pantalón Jean color azul índigo.
Lentes de seguridad claros.
Casco protección.
Mascarilla
4.3.2.3 Recursos Físicos
Se presentan a continuación las herramientas necesarias para la ejecución del estudio dentro del área de trabajo:
Papel tamaño carta.
Lapiceros y lápices.
Computadora.
Cámara Digital.
Cronometro
4.4 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
Una vez obtenidos los datos e información que se requiere, se procedió a realizar el análisis de la misma, de acuerdo a los objetivos planteados.
4.4.1 PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
Para realizar la investigación y cumplir con los objetivos, se realizaron los siguientes pasos:
1. 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
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Recolección de datos referentes al estado de las varillas y ánodos tanto verdes como cocidos antes de ser suministrados al Departamento de Envarillado.
7. 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.
8. Establecimiento de las variables o causas a estudiar y la justificación de la selección de las mismas.
9. Aplicar los 7 pasos de mejora continua.
10. 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.
11. Análisis del impacto económico para contrastar la producción real afectada con la producción esperada mediante el plan de mejora continua.
CAPÍTULO V
Situación actual
En este capítulo se presenta una descripción general de la unidad donde se realizó el estudio, definiendo las actividades que se realizan, la descripción del procesoy la situación presente en cuanto al rechazo de ánodos envarillados por parte de la Planta de Reducción.
5.1 DEPARTAMENTO ENVARILLADO DE ÁNODOS
5.1.1 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 (ver figura 17).
5.1.2 FUNCIONES
Ejecutar los programas de producción de ánodos envarillados, de acuerdo a los requerimientos de la Gerencia de Reducción.
Realizar el proceso de separación de cabo y de colada adheridos a la varilla, a fin de prepararlos para ser utilizados nuevamente en el proceso.
Separar las varillas de los cabos para suministrar estos a laSuperintendencia de Molienda y Compactación para su incorporación al proceso de producción.
Recuperar la colada separada de la varilla para utilizarla conjuntamente con el Arrabio y los aditivos en el proceso de fundición en los Hornos de inducción.
Preparar la fundición gris a ser utilizado en proceso de ensamble de ánodos, de acuerdo a las especificaciones porcentuales de los componentes que la conforman (Carbón, Silicio, Fósforo, Manganeso y Azufre).
Preparar las varillas para el proceso de ensamble, realizando las operaciones de recubrimiento de las puntas con solución de grafito secado de dichas puntas con calor, a fin de mejorar la conductividad eléctrica y evitar que el hierro colado se adhiera a la varilla, así como eliminar la humedad y evitar los choques térmicos y explosiones.
Realizar el ensamble de la varilla al ánodo, de acuerdo a las prácticas de trabajo al efecto, que permita obtener los ánodos envarillados requeridos para el proceso de Reducción.
Trasladar los ánodos envarillados a la estación de Rociado, para su cubrimiento con capa de aluminio, a los fines de protegerlos y obtener mayor rendimiento de los mismos en el proceso de reducción.
Trasladar los ánodos envarillados a celdas, de acuerdo a los programas establecidos al efecto.
Solicitar y mantener control sobre el suministro de aluminio liquido requerido en el proceso de envarillado de ánodos.
Preparar y mantener registros diarios de producción, condiciones de calidad, condiciones de equipos, inventario de materia prima, entre otros.
Asegurar el cumplimiento de las normas de seguridad e higiene industrial establecidas en la Empresa.
Verificar el cumplimiento de los programas de mantenimiento, reparación de equipos e instalaciones del Departamento.
Mantener en óptimas condiciones de higiene y limpieza de las áreas de trabajo del Departamento.
Figura 17: Estructura Organizativa de Envarillado de Ánodos
Fuente: Intranet de CVG VENALUM (http://venalumi)
5.1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO
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 (ver figura 18).
Figura 18: Ánodo Envarillado
Fuente: Intranet de CVG VENALUM (http://venalumi)
El proceso de envarillado se inicia 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, que es donde 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) para así, ser llevados a celdas donde serán utilizados para la obtención del aluminio..
Por otra parte de las salas de celdas llegan los cabos de ánodos (ánodos consumidos) que anteriormente fueron llevados a las estaciones de baño para remover el baño electrolítico depositado durante el proceso de reducción, el cabo es removido de las varillas, las cuales son limpiadas por chorros de perdigones y baño de grafito. Tales cabos al llegar a la estación de carga y descarga en los vagones son trasladados por el sistema aéreo a las estaciones de trabajo correspondientes.
5.1.4 DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES Y ESTACIONES DE TRABAJO DE LA SALA DE ENVARILLADO
El área del Departamento de Envarillado tiene un ancho de 40 metros por 150 metros de largo, y está dividida en dos (02) naves longitudinales de 20 metros. Un área continua de 5×21 metros, está unida al lateral norte de la estructura del edificio a fin de permitir la circulación de vagones cargando y descargando ánodos. Dos (02) grúas puente ocupan la nave norte (10 toneladas de capacidad), una tercera grúa, (5 toneladas de capacidad) ocupa la nave sur destinada a trabajos de mantenimiento y una última grúa ubicada en la Rociadora 3 (10 toneladas de capacidad).
Estación de Carga y Descarga: En esta estación se realiza la operación de carga de ánodos y descarga de cabos limpios provenientes de las Estaciones de Baño. La máquina procesa en forma simultánea grupo de cuatros (4) cabos o ánodos. El Departamento cuenta con una Estación en cada Línea.
Rompedora de Cabos:La función básica que realiza este equipo es desprender los cabos de sus respectivas varillas. Para realizar esta operación el Departamento dispone de tres (03) máquinas Rompedoras distribuidas de la siguiente manera: dos (02) ubicadas en Línea II y una (01) ubicada en Línea I.
Sistema "C":Los cabos desprendidos por la Rompedora de Cabos son enviados hacia el Departamento de Molienda y Compactación a través del sistema "C" y PC-13 (Cinta transportadora). Estos cabos pueden ser enviados al patio de almacenamiento del Departamento Molienda y Compactación a través del sistema "C3" y/o hacia el molino, utilizando el sistema "C2". Este equipo actualmente se encuentra fuera de servicio y en sustitución de este equipo se utiliza un Payloader para realizar esta actividad.
Rompedora de Colada:Una vez desprendidos los cabos de la varillas, estas pasan a la Rompedora de Colada donde se realiza la operación de desprendimiento del Guarda Cabo adherido a las puntas de yugos, a fin de que las varillas queden nuevamente en condiciones de operación. El Departamento posee una (01) máquina en Línea II que realiza esta operación, pero cuando ocurre alguna falla cuenta con la presencia de tres (03) hombres para realizar dicha operación. Mientras que en Línea I la operación es manual utilizando para ello una mandarria, actividad realizada por tres (03) Operadores.
Selección de Varilla:En esta estación es donde se realiza la selección visual de las varillas a fin de determinar el estado operativo de las mismas y desprenderle los resto de aluminio y cualquier pedazo de colada que haya quedado presente.
En esta estación las varillas malas deben ser sacadas de servicio y son colocadas en el área de Desincorporación de Varillas para su respectiva reparación mientras que las buenas deben de continuar hacia la estación grafitadora.
Estación Grafitadora:La operación realizada en esta estación consiste en recubrir las puntas de yugo con una solución de grafito coloidal en suspensión a fin de mejorar la conductividad eléctrica y evitar que el hierro colado se suelde a las puntas. El tiempo promedio de duración de esta operación es de veinticinco (25) segundos aproximadamente.
Calentadores de Yugo:El objetivo principal de esta estación es eliminar la humedad existente en las puntas de yugos después del mojado con la solución de grafito coloidal. El tiempo de duración de cada varilla dentro del calentador es de ocho (08) minutos a una temperatura promedio de 150°C.
Esta es una de las operaciones del Departamento que requiere de control adecuado debido a las explosiones que pueden causar en la Mesa de Colada una varilla húmeda.
Sistema "B":La función básica de este sistema es transportar desde almacén de Hornos de Cocción hasta la Mesa de Colada, los bloques de carbón a ser envarillados. Este equipo consta de doce (12) secciones y operado conjuntamente por el personal de los Departamentos Envarillado de Ánodos y Hornos de Cocción. Las secciones que controlan el Departamento de Envarillado van desde la sección B-9 hasta la sección B-12. Esta operación se realiza en forma continua durante todos los turnos de producción a fin de mantener un suministro en la Mesa de colada.
Para efectos de este estudio el Sistema "B" no se pudo observar en funcionamiento debido a que se encuentra en proceso de reparación. Sin embargo, dicha actividad se realiza mediante un Sistema Alterno que posee Línea I, el cual ejerce la misma función que el Sistema "B", pero opera de la siguiente manera: un (01) operador mediante el empleo de un montacargas alimenta con ánodos al Sistema Alterno, a su vez este sistema que es atendido por un (01) operador realiza la operación de suministrar los ánodos a la Mesa de Colada haciendo uso del tablero de control.
Sistema PC- 46 Y PC-47:Estos sistemas tienen como función transportar los ánodos desde el almacén de Hornos de Cocción hacia las Mesas de Colada en Línea II. El PC-46 es alimentado a través de carretas y el PC-47 con la grúa del almacén. En los actuales momentos el PC- 46 se encuentra fuera de servicio, solo se opera el Sistema PC-47.
Estación Mesa de Colada:Aquí es donde se realiza la unión del bloque de carbón con varilla. Una vez posicionada la varilla en los orificios del carbón, se procede a efectuar el vaciado de la fundición gris en los huecos o agujeros del bloque. La fundición gris llega a esta estación en un crisol cuya capacidad es de 750 kilos para generar un promedio de cuarenta 40 Ánodos Envarillados. Este crisol es transportado en un vagón cuya función es trasladar desde los Hornos de Inducción hasta la Mesa de Colada y viceversa. Para Línea I esta operación se realiza manualmente con dos (02) operadores, mientras que en Línea II se cuenta con dos (02) maquinas controladas por dos (02) operadores.
Estación de Rociado:El objetivo de esta operación es proporcionar un recubrimiento de aluminio, parcialmente oxidado sobre la superficie del ánodo. Esta operación es otra de las que requiere de gran atención y control del Departamento, ya que es un atributo de producto que requiere el cliente, con una adecuada calidad del rociado se logra disminuir el efecto de la combustión espontanea del carbón durante el proceso de reducción del aluminio con el consecuente ahorro en el consumo de carbón.
La Sala de Envarillado cuenta con dos (02) máquinas para realizar esta operación, una en cada Línea de Producción. El aluminio utilizado para el rociado es enviado desde la Sala de Colada en crisoles de cinco 5 toneladas de capacidad.Una vez efectuado el rociado, los ánodos son transportados hacia el almacén aéreo de Carga y Descarga del cual pasan al puente transferidor desde donde son enviados finalmente a los complejos de celdas cerrándose así el ciclo del proceso (ver figura 19).
Figura 19: Proceso de la Planta de Envarillado
Fuente: Intranet CVG VENALUM (http://venalumi)
El Departamento de Envarillado de Ánodos se ha caracterizado por cumplir y satisfacer la demanda de sus clientes, garantizando la calidad tanto en sus productos como en servicios. Hoy en día dicho Departamento presenta un porcentaje considerable de rechazo en su producto terminado por causa de varillas flojas, dobladas e inclinadas (ver apéndice 1), hecho que ha afectado la producción tanto de la Sala de Envarillado como la producción de la Planta de Reducción (Complejo I, Complejo II y V Línea).
Según el reporte efectuado desde el mes de Enero hasta el mes de Diciembre del 20011 por el Jefe del Departamento de Envarillado de Ánodos, la producción de línea I y Línea II fue de 182.106 ánodos envarillados del cual se rechazaron 392 unidades (ver tabla 3)
Tabla 3: Producción y Rechazo de Ánodos Envarillados para el Año 2011
Fuente:Propia
Gráfica 1: Rechazo de Ánodos Envarillados para el Año 2011
Fuente:Propia
En la tabla 3 se puede observar que para el año 2011 el porcentaje de rechazo de varillas por causa de colada floja es de 278 unidades, seguido varillas dobladas con 69 unidades y por último varillas inclinadas con 45 unidades, siendo Junio, el mes con mayor incidencia del retorno de varillas con tales efectos en un 0.27%, valor que se refleja de manera más clara en la gráfica 1.
Tabla 4:Producción de Envarillado y Variación del Rechazo de su Producto Terminado
Fuente:Propia
Es importante resaltar que uno de los factores principales que influyen en la producción de la Sala de Envarillado,es la cantidad de carros porta-varillas (CPV) que se tenga disponible línea I y línea II, donde originalmente se cuenta con 90 y 126 CPV respectivamente (ver tabla 4).
Gráfico 2: Variación del Rechazo de Ánodos Envarillados
Fuente: Propia
Durante los últimos cuatro (04) años, la variación del rechazo de varillas flojas, dobladas e inclinadas ha ido aumentando significativamente (ver gráfico 2).
Entre el año 2008 y 2009el rechazo de Ánodos Envarillados por parte del área de Reducción fue de 118a 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.
CAPÍTULO VI
Análisis y resultados
A partir del estudio basado en el diseño de un plan de mejora continua que permita disminuir el retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas al Departamento de Envarillado de Ánodos, se obtuvieron los siguientes resultados:
6.1 PREPARACIÓN DE LAS VARILLAS, ÁNODOS VERDES Y COCIDOS ANTES DE SER SUMINISTRADOS AL DEPARTAMENTO DE ENVARILLADO DE ÁNODOS.
La Sala de Envarilladorecibe 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.
Ante la problemática que presenta hoy día el Departamento de Envarillado de Ánodos, es importante documentar las actividades que se realizan en dichas áreas incluyendo los ánodos verdes procedentes de Molienda y Compactación, cuyo producto terminando son suministrados a Hornos de Cocción, con el fin de descartar de que algunas de las posibles causas radiquen de alguno de estos Departamento (ver figura 20).
Figura 20: Ciclo del Suministro de Insumos
Fuente: Propia
6.1.1 MOLIENDA Y COMPACTACIÓN
El proceso de fabricación del ánodo electrolítico comienza con el suministro de las materias primaspara formar la pasta anódica, entre ellas se tiene:
Coque de Petróleo
Brea de Alquitrán
Desechos Verdesy
Cabos
Estos son sometidos al proceso de Molienda y Compactación donde se trituran, muelen, criban, trasportan y se almacenan; para poder cumplir con una granulometría que asegure una composición adecuada para la producción de ánodos. Luego se distribuyen en las mezcladoras, para ser mezcladas por un período de aproximadamente de 55 a 85 min dependiendo de la humedad de la misma, la curva de calentamiento y la granulometría establecida, todo esto hasta alcanzar temperaturas de 150ºC a 160ºC, lo cual aumenta la capacidad humectante y fluidez de la brea de alquitrán en las partículas de coque y cabo; garantizando así, el ablandamiento de la brea de alquitrán y a su vez para asegurar el adecuado aglutinamiento de las pasta anódica.
Al alcanzar la temperatura establecida se efectúa la descarga de la pasta anódica a las correas transportadoras y de allí es llevada a las básculas en el molde de cada máquina compactadora y posteriormente descarga dicho material.
La compactación de la pasta anódica se lleva a cabo mediante una vibro-compactadora para producir ánodos de dimensiones y peso preestablecidos.
El tiempo que toma la vibro-compactadora de un ánodo de1400 mm aproximadamente 55 seg. Una vez formados los ánodos son conducidos por un transportador a través de un sistema de enfriamiento de aspersión de agua, para reducir la temperatura de los ánodos de 150ºC a 70ºC u 80ºC, con objeto de impedir que se deformen al ser trasladados al almacén (ver apéndice 2)para posteriormente ser introducidos en los Hornos de Cocción (ver figura 21).
Figura 21:Proceso de Fabricación de Ánodo Verde
Fuente: Propia
Para inspeccionar la calidad de ánodos verdes procedentes de Molienda y Compactación, se toman en cuenta los siguientes parámetrosde rechazo por parte de Hornos de Cocción (ver tabla 5).
Tabla 5: Defectos y Causas de Ánodos Verdes
Fuente: Propia
A continuación se presenta una gráfica donde se refleja la producción real y la programada de ánodos verdes, y el rechazo del mismo para el año 2011 (ver gráficos 3 y 4 respectivamente).
Gráfico 3: Producción de Ánodos Verdes para el Año 2011
Fuente: Departamento de Enavrillado de Ánodos
Grafico 4: Rechazo de Ánodos Verdes
Fuente: Departamento de Envarillado de Ánodos.
El proceso de Molienda y Compactación para la producción de ánodos verdes, no influye como tal en la incidencia del retorno de varillas flojas, dobladas e inclinadas al Departamento de Envarillado de Ánodos, ya que al ser detectado una de las causas de rechazo descritas en la tabla anterior por parte de Hornos de Cocción, estas vuelven a ser incluidas en el proceso sin influir en el clico del mismo. Sin embargo es importante señalar que para el mes de Mayo y el mes de Diciembre del 2011 se vio afectada la producción de ánodos verdes por parte del área de Molienda y Compactación 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.A pesar de la parada del mes de Mayo y el mes de Diciembre, fue septiembre el mes de mayor rechazo de ánodos verdes.
Por otra parte, se puede observar en la gráfica nro. 4 que el retorno de ánodos verdes para el año 2011 fue menor en comparación con los años 2006, 2007, 2008 y 2010.
6.1.2 HORNOS DE COCCIÓN
El proceso de Hornos de Cocción se basa en tres etapas: precalentamiento, fuego directo o cocción principal y enfriamiento (ver figura 22).
6.1.2.1 Precalentamiento
Es la primera etapa que experimenta el ánodo y va desde elmomento en que se coloca la tapa y el manifold(ver apéndice 3) hasta que se alcanzan una temperatura de 850°C. El calor necesario para la cocción es generado por la combustiónde gasnatural a temperaturas mayores de 700°C. Estos gases pasan através de lassecciones de precalentamiento intercambiando calor con los ánodos, lo que permitirá elevar la temperatura de éstos. En esta etapahay cuatro secciones, con una duración de 128Hr. (ciclo de 32 Hr) y unavelocidad de calentamiento de 5.54°C/Hr. En esta etapa ocurren lastransformaciones más importantes de la cocción del ánodo, además sedesprenden la mayor parte de los volátiles (hidrocarburos de bajo pesomolecular, formados por anillos bencénicos), lo cual representa el 4% deltotal añadido del ánodo.
Con la temperatura, la brea alcanza un estado de plasticidad cuyafluidez es parecida a la de un líquido, permitiéndole una movilidad que lehace irrigar o mojar las partículas de coque de petróleo y restos deánodos cocidos (cabos) desplazando el aire introducido entre ellos y logrando incrementar la compactación y homogeneidad de la masaanódica. A medida de que avanza la temperatura, la brea comienza adesprender sus componentes más volátiles y a experimentar unfenómeno de dilatación terminando así su estado plástico y dandocomienzo al fenómeno de coquificación de sus compuestos pesados, loque se conoce como resolidificación de la brea. Esa coquificación, permiteligar las distintas partículas del ánodo, mejorando sus propiedadesconductoras y su resistencia mecánica. La salida de los gases formaorificios o vías de escape, desde el interior del ánodo hacia sus paredes.
Cuando esto no se hace gradual sino bruscamente, se producen grietas orajaduras, que dependiendo de sus dimensiones, afectan la calidad delánodo al extremo de desecharlo en las celdas de reducción.
En general, los cambios que ocurren en el ánodo a lo largo de estaetapa son los siguientes:
100-150°C Expansión térmica del alquitrán
150-300 °C Redistribución y homogeneización del alquitrán, comienzan asalir algunos volátiles (los livianos)
350-400 °C Formación de la meso-fase. Se acelera la evaporación devolátiles del alquitrán.
450-500 °C El alquitrán pasa a un estado plástico.
500-850 °C Se afianza el proceso de coquificación y ocurre; contraccióndel alquitrán.
6.1.2.2 Fuego Directo o Cocción Principal
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