Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA VICERRECTORADO ACADÉMICO
COORDINACIÓN GENERAL DE PREGRADO COORDINACIÓN DE PASANTÍA
PROYECTO DE CARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL
REDISEÑO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LINGOTES POLIGONALES PARA MAXIMIZAR LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN EN LA PLANTA DE VACIADO POR EL FONDO (V.P.F) DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO “ALFREDO MANEIRO”
Tcnlgo. GIOMAR ZAMORA C.I: 18.335.342
CIUDAD GUAYANA, SEPTIEMBRE DEL 2011.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
DEDICATORIA
Este trabajo se lo dedico primero que todo a Dios todo poderoso por ser mi guía en
todos los momentos de mi vida, por ser la fuerza que me inspira la motivación y la
voluntad de seguir adelante aunque a veces parezca difícil.
A mis padres Arquímedes Zamora y Giannina Lanz por ser los seres que sembraron
en mi la disciplina, los modales y la sabiduría para enfrentar el mundo que tengo por
delante, por ser esos Ángeles que me ofrecieron su apoyo en cada momento de mi
vida y sacrificar sus sueños por ayudarme a realizar los míos esto es de ustedes, a mis
hermanos Arlen y Susana esas personas con las cuales he compartido muchos
momentos de mi vida en las buenas y en las malas por ser tan especiales y ser parte
de esa felicidad que vivimos como familia.
A mi familia por brindarme siempre su apoyo y sus consejos, en especial a mi abuela
Adelina Álvarez de Lanz por estar conmigo y brindarme su apoyo, cariño y sus
consejos, a mi tía Giasnin celeste “Milagros” por ser como mi hermana mayor y
siempre estar pendiente de mí, a mi abuela Elena Pérez, mis tíos Jean Carlos,
Giovanni, Jesús Rafael, Nello y Silvia Bianchi.
A mi segunda familia por su incondicional apoyo y cariño gracias por ser parte de mi
vida Francisco Ulacio, Egle Torres, Eglentina Romero, Adalberto Vicuña, Egleira
Torres, Eglemer Ulacio, Adalberto Ulacio y Carlos Ulacio.
Aunque no estén físicamente también dedico este logro a esas dos personas que todos
los días de mi vida siento conmigo, a mi abuelo Giovanni Lanz y mi tío Gianni
Alexander Lanz. Por ser hombres ejemplares los cuales siguen siendo mi inspiración,
siempre estarán en mi corazón.
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Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
AGRADECIMIENTOS
A mi Dios por guiarme en las buenas y en las malas dándome voluntad para enfrentar los obstáculos que se me han presentado, de igual manera a mi madre Giannina Lanz, mi padre Arquímedes Zamora y mis hermanos Arlen Zamora y Susana Zamora por demostrar su cariño y comprensión en los momentos que más necesitaba y por siempre permanecer unidos a pesar de las situaciones adversas en muchos momentos de nuestras vidas. Mis amigos Carlos Agelvis, Héctor Álvarez, Jesús Meza, Mayianni Guevara, Andreina García, Fausdy López, Bárbara Matus, Gricel Aguilera, Luzmari Boada, Heriberto Rondón, Ana Lejarazu, Melingerk Mora, Ariana Bahamondes, Astrid Pérez, Josué Fuentes y Eduardo Gómez, por ser parte de este camino y transitarlo a mi lado por estar en las buenas y en las malas, y compartir durante este tiempo momentos inolvidables de corazón muchísimas gracias. A esas personas maravillosas en mi vida que en todo momento dieron y dan lo mejor de sí para salir adelante, por darme su apoyo incondicional, sus consejos y brindarme su cariño, a estas personas les agradezco el hacerme crecer como ser humano por hacerme quien soy hoy, definitivamente gracias a: Michael Pérez, Laura Díaz, Adalberto Ulacio, Caroli Marquina, Selegny Guzmán, Julián Alcalá, Yordelis Mata, Agueli Medori, Oriana Guerra, José Barreto, Francisco Longart y por ultima, pero no menos especial a una chica estupenda que con su cariño y comprensión me ha ayudado a superar momentos difíciles y además me ha enseñado a disfrutar de los momentos de felicidad y sacar el máximo provecho de ellos GRACIAS Ana Alexandra El Halabi. Mi tutor académico profesor Jorge Contreras, Mi tutor industrial Ingeniero Argenis Palmera y a las personas que me apoyaron en esta investigación como lo son Ing. José Campos, Ing. Mirian Bolívar, el T.S.U Carlos Medina y al señor Fredery García por brindarme su apoyo para realizar mi trabajo de grado en esta importante empresa a SIDOR C.A. A todos aquellos, que han quedado en los rincones más escondidos de mi memoria, pero que fueron participes en ir moldeando a este GIOMAR ZAMORA, MUCHAS GRACIAS.
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Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
CONTENIDO
Página
DEDICATORIA ............................................................................................................................ i AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................ ii CONTENIDO .............................................................................................................................. iii LISTA DE FIGURAS.................................................................................................................. iv LISTA DE TABLAS .................................................................................................................... v INTRODUCCION ........................................................................................................................ 1 CAPÍTULO I. SITUACIÓN A INVESTIGAR ............................................................................ 2 1.1 Situación objeto de estudio ............................................................................................... 2 1.2 Objetivos de la investigación ............................................................................................ 3 1.2.1 Objetivo general ................................................................................................................ 3 1.2.2 Objetivo específicos.......................................................................................................... 4 1.3 Justificación ...................................................................................................................... 4 1.4 Alcance.............................................................................................................................. 5 CAPÍTULO II. GENERALIDADES............................................................................................ 6 2.1 Generalidades de la empresa............................................................................................. 6 2.2 Ubicación de la empresa ................................................................................................... 6 2.3 Objetivos de la empresa .................................................................................................... 8 2.4 Visión de la empresa ......................................................................................................... 9 2.5 Misión de la empresa ........................................................................................................ 9 2.6 Estructura organizativa de la empresa............................................................................. 10 2.7 Principales instalaciones ................................................................................................. 10 3.1 Antecedentes ................................................................................................................... 28 3.2 Bases teoricas .................................................................................................................. 29 3.3 Definicion de terminos.................................................................................................... 32 CAPÍTULO III. METODOLOGÍA DE TRABAJO ................................................................... 33 4.1 Tipos de investigación .................................................................................................... 33 4.2 Diseño de la investigación .............................................................................................. 34 4.3 Población de la investigación.......................................................................................... 34 4.4 Muestra de la investigación............................................................................................. 35 4.5 Técnicas e instrumentos de recolección de datos............................................................ 35 4.6 Instrumentos de recoleccion ........................................................................................... 36 CAPÍTULO V. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS ........................ 37
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Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
Premisas ............................................................................................................................... 37 5 Calculo de la capacidad con diferentes escenarios .............................................................. 38 5.1 Metodos, herramientas y mix actual .................................................................................... 39 5.2 Optimización de la preparación de placas, lingoteras y enfriamiento de acero. ........................................................................................................................................... 47 5.2.1 Enfriamiento del acero ...................................................................................................... 47 5.2.2 Preparacion de placas........................................................................................................ 47 5.3 Optimizacion del tiempo de preparacion de tren y desmoldeo ............................................ 49 6 Distribución de planta creando un galpón fuera de la nave de (V.P.F) .............................. 51 6.1 Materiales equipos y herramientas requeridas para el galpón ............................................ 53 6.2 Beneficios que genera la construccion del galpon de acondicionado ................................. 54 7 Causas del incremento del tiempo en las actividades realizadas en (V.P.F).......................... 56 8 Diagrama de Gantt de las actividades realizadas en (V.P.F) ................................................. 60 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................................... 61 Conclusiones ............................................................................................... ……………61 Recomendaciones............................................................................................................ 62 ANEXOS .................................................................................................................................... 63
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LISTA DE FIGURAS
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2.1 Ubicación física de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A)...................................................... 6 2.2 Organigrama de la empresa. (Intranet SIDOR C.A). .......................................................... 10 2.3 Proceso productivo de pellas de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A)................................ 12 2.4 Sistema de reducción directa de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A)................................ 13 2.5 Planta de Reducción Directa HyL. (Intranet SIDOR C.A). ................................................ 14 2.6 Proceso de Acería eléctrica y colada continua de palanquillas. (Intranet SIDOR C.A)................................................................................................................................ 15 2.7 Planchones. (Intranet SIDOR C.A)..................................................................................... 21 2.8 Bobinas de chapas laminadas en caliente. (Intranet SIDOR C.A)...................................... 22 2.9 Bobinas laminadas en frío. (Intranet SIDOR C.A). ............................................................ 23 2.10 Hojalata. (Intranet SIDOR C.A). ........................................................................................ 24 2.11 Palanquillas. (Intranet SIDOR C.A).................................................................................... 24 2.12 Alambrón. (Intranet SIDOR C.A)....................................................................................... 25 2.13 Cabillas. (Intranet SIDOR C.A). ......................................................................................... 25 2.14 Ubicación de la acería eléctrica de palanquillas. ................................................................ 27 2.15 Estructura organizativa del Departamento de Palanquillas................................................. 28 2.16 Diagrama causa- efecto. ...................................................................................................... 31 2.17 Distribucion de planta aplicando la reubicacion de lingoteras denntro de la planta de (V.P.F). ........................................................................................................................ 50 2.18 Distribucion de planta creando un galpon para acondicionado y despacho de lingotes. .................................................................................................................................. 52 2.19 Diagrama causa-efecto. ....................................................................................................... 56 2.20 Tiempos y operaciones observados para la preparación de placas. .................................... 56 2.21 Diagrama de gantt de fraguado de placas con un solo quemador. ...................................... 57 2.22 Diagrama de gantt de fraguado de placas con 2 quemadores. ........................................... 57 2.23 Tiempos y operaciones observados para la preparación de lingotera ................................. 58 2.24 Tiempos y operaciones observados para la preparación del tren de vaciado. ....................................................................................................................................... 58 2.25 Tiempos y operaciones observados para el desmolde de lingotes. ..................................... 59 2.26 Tiempos y operaciones observados para el acabado y despacho de lingotes. ....................................................................................................................................... 59 2.27 diagrama de Gantt de armado de tren B.............................................................................. 60 2.28 diagrama de Gantt de armado de tren A.............................................................................. 60
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Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
LISTA DE TABLAS
Página
1 Tiempos de procesos observados y esperados. ........................................................................ 39 2 Analisis operacional. ................................................................................................................ 41 3 Productividad según alternativa 1. ........................................................................................... 43 4 Cantidad de lingoteras faltantes para completar 2 juegos . ...................................................... 44 5 Productividad según alternativa 2. ........................................................................................... 44 6 Productividad actual real.......................................................................................................... 45 7 Situacion actual de las herramientas y equipos de produccion en (V.P.F). ............................ 46 8 Optimizacion de los tiempos de preparacion de placas, lingoteras y enfriamiento del acero................................................................................................................. 48 9 Tiempos de procesos con mejora aplicada............................................................................... 49 10 Materiales, equipos y herramientas requeridas para el nuevo galpon.................................... 53 11 Beneficios en cuanto a tiempo ............................................... ¡Error! Marcador no definido. 12 Productividad implementando la construccion del galpon para acondicionado y despacho de lingotes. ....................................................................................... 55
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Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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INTRODUCCION
A nivel mundial las empresas dedicadas a la elaboración de productos siderúrgicos
siempre han buscado obtener la mejora y eficiencia de sus procesos, para de esta
manera ser una organización productiva y competitiva. En la siguiente investigación
se realizaron estudios que permitieron elaborar diagnósticos detallados de las
situaciones que afectan la productividad durante el proceso de fabricación de lingotes
poligonales en la planta de vaciado por el fondo. La problemática se abordó
evaluando los diferentes escenarios como lo son los métodos, herramientas, mix
actual, Optimización de la preparación de placas, lingoteras, enfriamiento de acero,
optimización de tiempos de preparación de tren y desmolde, permitiendo a partir de
los resultados obtenidos realizar propuestas de mejoras para optimizar el ciclo
productivo, algunas de las propuestas generadas están basadas en: redistribuciones de
plantas, mejora de los métodos de trabajo según los materiales, equipos e insumos
disponibles, estas mejoras permitirán maximizar la productividad actual para de esta
manera cumplir eficientemente con la demanda establecidas por el cliente.
Esta investigación está estructurada en capítulos que se describen a continuación: el
Capítulo I, presenta el planteamiento del problema y los objetivos de la investigación,
así como la justificación y alcance de la investigación. En el Capítulo II, se presentan
las generalidades de la empresa, ubicación geográfica, objetivos de la empresa,
visión, misión, estructura organizacional, principales instalaciones, productos que
fabrican, procesos productivos, antecedentes de la investigación y las bases teóricas
del estudio. También se expondrán algunas definiciones de términos fundamentales
para ayudar a entender la investigación. El Capítulo III, incluye el tipo de
investigación, población y muestra, técnicas e instrumentos de recolección de datos.
El Capítulo V está conformado por los análisis e interpretación de los resultados
obtenidos. Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones, apéndices y
referencias.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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CAPÍTULO I
1.1 Situación objeto de estudio
La Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro, C.A., ubicada en la zona industrial
Matanzas, Ciudad Guayana, Estado Bolívar, ocupa una superficie de 2.838 hectáreas.
Es un complejo siderúrgico integrado, en el cual los procesos se inician desde la
fabricación de pellas y culminan con la entrega de productos finales largos como
Barras, Alambrón, lingotes poligonales para la fabricación de tubos sin costura, y
productos planos (Láminas en frío, Láminas en caliente y Recubiertos (Hojalata y
Hoja Cromada), estos productos son elaborados con una extensa variedad de aceros
al carbono y micro aleados, permitiendo que se puedan tratar y transformar
posteriormente de acuerdo a los requerimientos de los clientes, o las normativas de
calidad de acero que maneje la empresa. luego son destinados la venta de productos
terminados y semielaborados, a nivel nacional e internacional.
Actualmente en Venezuela se han venido realizando diversas actividades que
involucra el uso de los tubos sin costuras, destinados a la optimización del manejo y
traslado del petróleo y gases dentro del territorio nacional, estos diversos proyectos y
actividades traen como consecuencia el incremento de la demanda de la materia
prima para la elaboración de los tubos, utilizados por diferentes empresas encargadas
de la fabricación de estos a través de la transformación de los lingotes poligonales,
estos son elaborados en la acería de palanquillas mediante el método de vaciado por
el fondo.
Para poder cumplir con las demandas establecidas por pdvsa industrial, se debe
realizar un plan de producción el cual involucra al departamento de operaciones,
planificación y control de la producción.
Una vez realizada la planeación se procede a realizar el armado de placas y
preparación de los trenes de vaciado, estas actividades forman parte fundamental del
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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proceso ya que requieren de gran cantidad de tiempo para su ejecución y el vaciado
del acero depende totalmente de estas tareas, una vez armadas las placas y alineadas
en su lugar con las lingoteras, se procede a realizar el proceso de fabricación de
lingotes, que consiste en el vaciado de acero en el tren, el cual está conformado por
placas de una misma o diferente capacidad, bien sea de 6, 16 y 24 puestos, que a su
vez poseen lingoteras de un mismo diámetro o en algunos casos las dimensiones son
de diferentes diámetros y longitud (coladas híbridas), esto se hace con la intención de
obtener la mayor productividad, evitando al máximo la devolución de acero liquido
por limitaciones de lingoteras y placas. Las longitudes y diámetros de las lingoteras
existentes actualmente son: 385mm, 415mm, 505mm, 530mm. Y su longitud varia de
1000 a 1570, Estos moldes son los utilizados para la fabricación de los lingotes
poligonales, actualmente se cuenta con un inventario de lingoteras y placas limitados,
lo cual origina cuellos de botella por las exigencias de producción que presenta la
empresa, influyendo así en la capacidad de producción de la planta y en el
cumplimiento de los requerimientos exigidos por el cliente. Es por esto que se
requiere determinar la capacidad de producción actual con los materiales, equipos y
herramientas disponibles en función del tiempo estimado para la fabricación de un
pedido, para planificar de una manera eficiente la cantidad de acero destinada a V.P.F
y tener un control sobre el mismo permitiendo de esta forma reducir costos y
optimizar el proceso productivo en la planta.
1.2 Objetivos de la investigación
1.2.1 Objetivo general.
Rediseñar el proceso de fabricación de lingotes poligonales con la finalidad de
maximizar la capacidad de producción en la planta de vaciado por el fondo (V.P.F)
de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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1.2.2 Objetivos específicos.
Diagnosticar las condiciones actuales de operación de la planta V.P.F.
Determinar capacidad de producción mensual de Vaciado por el
Fondo según el inventario de lingoteras y placas disponibles para el
mes de Mayo de 2011.
Modificar la distribución de planta existente de manera que permitan
mejorar los tiempos de proceso de armado de tren y desmolde de
lingoteras.
Actualizar los tiempos de procesos en la elaboración de lingotes
poligonales.
Determinar el inventario óptimo de lingoteras, placas y otras
herramientas para la producción de lingotes poligonales.
Presentar propuestas para la maximización de la capacidad de
producción de lingotes poligonales.
1.3 Justificación
Debido al incremento de las actividades petroleras y gasíferas en el país, ha sido
necesaria la construcción de redes de tuberías que permitan trasladar el petróleo de
una manera eficiente, esto trae como consecuencia el incremento de la demanda de
materia prima para la elaboración de los tubos sin costura, afectando la producción de
la planta de vaciado por el fondo, ya que es necesario producir de tal manera que se
pueda cubrir con las exigencias generadas. Debido a que se presentan una serie de
limitaciones por materiales, equipos, herramientas espacio físico y métodos de trabajo
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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para la elaboración de los lingotes poligonales en vaciado por el fondo, en esta
investigación se indagará en cómo se puede lograr la máxima capacidad de
producción en V.P.F, a través de la optimización de métodos, redistribución de planta
y propuestas que permitan generar beneficios a la planta maximizando la producción
permitiendo cubrir la demanda para la elaboración de los tubos sin costuras.
1.4 Alcance
La investigación se realizó en la empresa SIDOR Alfredo Maneiro C.A la cual se
encuentra ubicada en la zona industrial Matanzas de Ciudad Guayana, Estado
Bolívar, específicamente en la acería de palanquillas en el sector de vaciado por el
fondo (V.P.F.), se realizó el estudio en el cual se busca optimizar la capacidad de
producción mediante la mejora de los métodos de trabajo, disponibilidad de
herramientas, equipos, distribución de planta, e identificar los cuellos de botellas que
se originan por la falta de materiales e insumos. Esto con la finalidad de maximizar la
producción de vaciado por el fondo logrando que sea una planta desde el punto de
vista productivo eficiente, generando beneficios a la organización, se espera que los
resultados obtenidos puedan ser utilizados como referencia para justificaciones
técnicas de inversión por parte de la organización.
Esta investigación se realizó durante el lapso comprendido desde febrero de 2011
hasta junio, de 2011.
CAPÍTULO II
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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GENERALIDADES
2.1 Ubicación de la empresa SIDOR es la principal siderúrgica de Venezuela, de la región Andina y del Caribe. Se
encuentra ubicada en el estado Bolívar, en Ciudad Guayana, al sureste de Venezuela,
en la Zona Industrial Matanzas sobre el margen derecha del río Orinoco, a unos 17
km de su confluencia con el rió Caroní y a 300 Km de su desembocadura en el
Océano Atlántico.
La siderurgica del orinoco se encuenta ubicada en un sitio estrategico por razones
económicas y geográficas, que le permite conectarse con el resto del país por vía
terrestre y por vía fluvial – marítima con el resto del mundo. Teniendo como ventaja
la cercanía con los cerros Bolívar y Pao en los que se encuentra el mineral de hierro.
(Figura 2.1).
Figura 2.1 Ubicación física de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A). 2.2 Generalidades de la empresa
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La Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro SIDOR C.A es una empresa venezolana
que se dedica fundamentalmente a transformar el mineral de hierro para obtener
productos de acero semielaborados y elaborados de alta calidad en forma eficiente,
competitiva y rentable, destinados a satisfacer la demanda del mercado nacional e
internacional; empleando para ello alta tecnología en lo que se refiere a Reducción
Directa, y Hornos Eléctricos de Arco.
El proceso productivo de esta empresa se inicia desde la fabricación de pellas y
culminan con la comercialización y venta de productos finales, estos son de dos tipo:
largos (Barras y Alambrón) o Planos (Láminas en Caliente, Láminas en Frío y
Recubiertos), estas ventas pueden ser a nivel del mercado nacional e internacional.
Para cumplir con su proceso productivo, SIDOR se abastece de energía eléctrica
generada en las represas de Macagua y Guri sobre el río Caroní, y su vital proveedor
de materia prima es Ferrominera del Orinoco, así como de gas natural proveniente de
los campos petroleros del oriente venezolano. SIDOR produce acero a partir de un
mineral de alto contenido de hierro, 80% de hierro de reducción directa y 20%
máximo de chatarra, utilizando la vía de reducción directa, hornos eléctricos de arco y
colada continua, lo que ayuda a la elaboración de un acero de bajo contenido de
impureza.
SIDOR tiene la responsabilidad de satisfacer las necesidades de sus clientes y
mantener estándares mundiales de calidad en sus productos, bajo la norma ISO 9001,
que afirman su competitividad en los mercados internacionales.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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2.3 Objetivos de la empresa
La Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”, tiene como objetivo fundamental la
fabricación y comercialización de productos de acero de alta calidad de modo
eficiente, competitivo y rentable, utilizando para ello alta tecnología referente a
Reducción Directa y Hornos de Arco Eléctrico. Aprovechando los yacimientos del
mineral de hierro ubicados en la región de Guayana.
SIDOR es una empresa dedicada a procesar mineral de hierro para adquirir productos
de acero destinado principalmente a:
Optimizar los beneficios de la empresa mediante la venta de sus productos,
cumpliendo con los requisitos del mercado y prestando a sus clientes el mayor
servicio.
Procesar el mineral de hierro para obtener productos semi-elaborados y productos
acabados de acero, los cuales son destinados a cubrir la demanda del mercado
nacional y gran parte del mercado internacional.
Una mayor participación de la industria del hierro y del acero en la economía
nacional y regional.
Optimizar la producción en función de las exigencias, requerimientos y necesidades
del consumidor en cuanto a volumen, calidad y costo.
Alcanzar una estructura financiera sana, tomando en cuenta las necesidades de la
empresa y las políticas financieras del país.
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2.4 Visión de la empresa
Ser la empresa siderúrgica líder de América, comprometida con el desarrollo de sus
clientes, a la vanguardia en parámetros industriales y destacada por la excelencia de
sus recursos humanos. SIDOR tendrá estándares de competitividad similares a los
productores de acero más eficientes y estará ubicada entre las mejores del mundo.
2.5 Misión de la empresa
Crear valor con el clientes, mejorando la competitividad y productividad conjunta, a
través de una base industrial y tecnológica de alta eficiencia y una red comercial
global. Promoviendo la calidad en todas sus manifestaciones, como una manera de
certificar la confiabilidad de sus productos, la prestación de servicios y la
preservación del medio ambiente. SIDOR está dedicada a la elaboración de productos
de acero, largos y planos destinados básicamente al mercado venezolano y a la
exportación.
2.6 Estructura organizativa de la empresa
La siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro , cuenta con un personal gerencial,
técnico y obrero, y una estructura organizativa conformada por las Gerencias
Generales, las Gerencias Operativas y las Administrativas. (Figura 2.2).
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Figura 2.2 Organigrama de la empresa. (Intranet SIDOR C.A).
2.7 Principales instalaciones SIDOR C.A ocupa una superficie de 2.838 hectáreas, cuenta con una extensa red de
comunicaciones 74 Km de carreteras asfaltadas, 132 Km de vías férreas y acceso al
mar por al Terminal portuario (muelle de Sidor), éste tiene una longitud de 1.037
metros y 44 bitas de amarre a 25 metros de distancia, a tres niveles, las cuales
permiten el amarre de seis buques con un peso muerto de 20.000 toneladas y
diferentes esloras adaptadas a la fluctuación del río en épocas de sequía o de lluvias.
Asimismo cuenta con edificaciones donde se desarrollan las áreas de soporte al
personal (servicio médico, bomberos, comedores y talleres centrales), así como
también áreas administrativas.
Además cuenta con una planta de tratamiento de aguas negras, con capacidad de
tratar física, biológica y químicamente el agua residual, una planta de briquetas,
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planta de chatarras, sistemas contra incendios, sistemas de gas, sistemas de
combustible y aceite, sistemas de mantenimiento, cintas transportadoras, talleres y
almacén. La Siderúrgica del Orinoco en la actualidad cuenta con instalaciones de
producción las cuales están compuestas por dos áreas: El área I “Planta Vieja” donde
se localizan las Instalaciones originales de la planta estas son:
El Terminal portuario, hornos eléctricos de reducción, fundería, acería Siemens
Martín, planta de productos no planos, fábrica de tubos y la planta de productos
planos.
El Área II que se conoce como “Planta Nueva o Plan IV” y posee la siguiente
capacidad instalada. (Tabla 2.1).
Tabla 2.1 Sistema de reducción.
INSTALACIÓN CAPACIDAD PRODUCTO
Planta de palatización 7.200 Mt/a Pellas
Reducción directa: Mildrex (I, II) HyL(II)
3.400 Mt/a 700 Mt/a
HRD
Mt = mil toneladas a = años
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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2.7.1 Planta de pellas
La planta de peletización fábrica pellas utilizando mineral de hierro fino
proveniente del cerro Bolívar, suministrado por CVG Ferrominera del Orinoco C.A.
su capacidad nominal es de 6,2 millones de toneladas por año. (Figura 2.3).
Figura 2.3 Proceso productivo de pellas de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A).
2.7.2 Planta de reducción directa MIDREX
Compuesta por dos plantas de proceso continuo, con tecnología alemana,
denominadas MIDREX I y MIDREX II, una de un modulo que representa a un
reactor, y otra de tres módulos. Las capacidades instaladas son de 1,63 millones de
toneladas por año. (Figura 2.4).
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Figura 2.4 Sistema de reducción directa de SIDOR C.A. (Intranet SIDOR C.A).
2.7.3 Planta de reducción directa HyL
Formada por una planta, con tecnología HYLSAMEX conocida como HyL II,
con capacidad instalada de 2.112.000 ton/años. Esta planta tiene como finalidad
extraer el oxigeno contenido en las pellas mediante la utilización de un agente
reductor a temperaturas menores a las de fusión. (Figura 2.5).
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Figura 2.5 Planta de Reducción Directa HyL. (Intranet SIDOR C.A). 2.7.4 Acería eléctrica y colada continua de palanquillas
Esta planta consta de dos hornos eléctricos de arco de 150 toneladas cada uno y
sistemas de paneles refrigerados y vaciado excéntrico por el fondo (EBT), que
produce un total de 1.200.000 toneladas de acero líquido por año a partir del hierro de
reducción directa, acoplados a dos máquinas de colada continua de 6 líneas cada una
con capacidad de 1,12 millones de toneladas de palanquillas al año, además de dos
hornos cuchara e instalaciones y equipos auxiliares. (Figura 2.6).
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Figura 2.6 Proceso de Acería eléctrica y colada continua de palanquillas. (Intranet SIDOR C.A).
2.7.5 Proceso de fabricación de lingotes poligonales mediante el vaciado por el
fondo.
Materias Primas
La materia prima que ingresa es acero líquido, con una composición química que
varía en función del grado del acero.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Productos
Los productos fabricados son lingotes poligonales, planchones y palanquillas. Los
planchones y palanquillas se producen utilizando la técnica de Colada Continua y los
lingotes la técnica de Vaciado por el Fondo.
Vaciado por el Fondo
El proceso de Vaciado por el Fondo consiste en solidificar el acero líquido dentro de
moldes obteniéndose un lingote.
Fue la técnica utilizada antes del desarrollo de la colada continua. Actualmente, es
emplea para producir lingotes de gran diámetro (mayor de 500 mm) que no se pueden
obtener por el método de colada continua.
La secuencia de operaciones en el vaciado por el fondo se lleva a cabo en cinco
etapas:
Preparación del Tren
La preparación del tren comienza con el armado de placas, sobre las que se
construyen los canales usando ladrillos de diversas posiciones, cemento refractario y
arena. Luego de terminar se someten al secado para eliminar la humedad contenida en
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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el cemento refractario, se trasladan a la zona de colada, se nivelan y se alinean. Sobre
las placas se colocan la trompeta, las contra placas y las lingoteras; a todo este
conjunto se le denomina tren de lingoteras. Dentro de las lingoteras se añade polvo
colador para evitar que el lingote quede pegado de la lingotera.
Colada
El cucharón de acero es llevado hasta el tren de colado hacia cada placa que conforma
el tren por una grúa. Se centra la boquilla del cucharón con el ducto denominado
trompeta y se distribuye a las lingoteras por el sistema de canales.
El llenado de las lingoteras se realiza de abajo a arriba (por el fondo de la lingotera).
Al final del vaciado de la placa se realiza el aislamiento térmico de los lingotes
utilizando cascarilla de arroz calcinada. Este proceso se repite para cada placa. La
toma de muestra para el análisis químico del acero se hace generalmente al finalizar
el vaciado de la primera placa.
Realizado el vaciado de todas las placas, se cierra la válvula deslizante del cucharón y
se traslada el cucharón mediante el carro grúa hacia la nave de manejo de acero
líquido.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Enfriamiento de colada
Durante este período, las placas coladas reposan sometiéndose a un enfriamiento
natural.
Desmolde de Lingoteras
El desmolde se realiza al desmontar el tren de las lingoteras coladas de acuerdo a los
siguientes pasos:
• Se retiran las contra placas, trompetas y lingoteras con una grúa
• Se trasladan los lingotes utilizando un electroimán y con la ayuda de un Payloder.
• Finalmente se transportan las placas con la grúa.
Acondicionamiento de lingotes
En esta etapa del proceso el lingote se prepara de acuerdo a las condiciones
requeridas por el cliente; se realiza el corte de refractarios y raíces de los lingotes, así
como la recuperación mediante el escarfado de los lingotes con porosidad superficial.
Posteriormente se identifican según el tipo de acero, altura y diámetro, y se ubican en
la plataforma situada en la vía férrea.
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19
2.7.6 Tren de barras
Su capacidad de laminación por año es de 750.000 toneladas de cabillas, barras
lisas, pletinas en acero de calidad comercial y de alta resistencia. La obtención de las
barras se logra mediante la carga de palanquillas en mesas de transferencia para luego
ser llevadas al horno de calentamiento, laminadas en el desbastador, en el tren
intermedio y el tren afinador.
Las barras de construcción o cabillas son productos de acero de sección circular, con
resaltes en su superficie. Son fabricadas por SIDOR mediante la laminación en
caliente de palanquillas provenientes de sus propias instalaciones. Se utilizan como
refuerzo en las construcciones de concreto armado.
2.7.7 Tren de alambrón
Su capacidad anual es de 450.000 toneladas métricas de alambrón de diferentes
diámetros. El proceso inicia con la carga de las palanquillas en las mesas de
transferencia para su pase al horno a fin de calentarlas, una vez alcanzada la
temperatura requerida, es laminada en el desbastador, en el tren intermedio y en
Bloque Morgan donde es obtenido el alambrón transferido y enfriado para formar
rollos.
2.7.8 Planta de cal
Tiene una capacidad de producción anual de 600.000 toneladas de cal
hidratada. Este producto es utilizado como aglutinante en la planta de pellas, para
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proteger y evitar la sinterización de las pellas en reducción directa, y como fundente
en las acerías eléctricas.
2.7.9 Acería eléctrica y colada continúa de planchones
La acería eléctrica de planchones cuenta con seis hornos eléctricos (dos fuera de
operación), de 200 toneladas por colada, 5 con paneles refrigerados y todos con
bóvedas refrigeradas, tres máquinas de colada continua de dos líneas cada una y dos
hornos de metalurgia secundaria. La capacidad total es de 2,4 millones de toneladas
de acero líquido por año a partir de hierro esponja y chatarra.
2.8 Productos que fabrica SIDOR
Productos primarios
2.8.1.1 Pellas: Es un aglomerado de fino de material de hierro; de forma
aproximadamente esférica y granulometría determinada, obtenida con el agregado de
elementos aglomerantes, sometidos al final a procesos de endurecimiento.
2.8.1.2 Hierro de reducción directa (HRD): Producto poroso obtenido de la
reducción directa de las pellas, que por su grado de metalización es adecuado para
emplearse, como un sustituto parcial o total de la chatarra, directamente en los
procesos de aceración.
2.8.1.3 Cal viva: Producto de la calcinación a elevadas temperaturas, de caliza,
cuyo componente principal es el óxido de calcio, y se utiliza como aglutinante en la
planta de pellas y como fundente en la acería.
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21
2.8.1.4 Cal hidratada: Producto derivado de la hidratación de la cal viva, cuyo
compuesto principal es el hidróxido de calcio; se utiliza en la siderurgia como
aglomerante en la elaboración de pellas y en el tratamiento de aguas industriales.
SIDOR cuenta con una planta de cal hidratada que tiene una capacidad instalada de
220 mil toneladas métricas anuales.
En el Área de Productos Planos
2.8.2.1 Productos semi elaborados: Los planchones son productos semi-terminados
de acero de sección transversal rectangular, con un área no menor a 10.300 mm2
(16in2), según definición ASTM, con espesor de 175 y 200 milímetros; ancho de 949
a 2.000 milímetros y longitudes entre 5.000 y 12.500 milímetros. Como productos
semi elaborados, los planchones se utilizan en procesos de transformación mecánica
en caliente; siendo su uso más común la laminación de productos planos en caliente.
Su utilización está regida por características dimensionales, químicas y metalúrgicas.
(Figura 2.7)
Figura 2.7 Planchones. (Intranet SIDOR C.A).
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22
2.8.2.2 Productos terminados: Planos laminados en caliente (LAC), el laminador de
productos planos en caliente procesa los planchones, siguiendo prácticas metalúrgicas
y operativas que garantizan la obtención de productos de alta calidad. Los productos
laminados en caliente se suministran en forma de rollos (Bobinas o Bandas) y/o
cortados a longitud específica (Láminas). Se utilizan para fabricar recipientes a
presión, tubería soldada, pletinas, piezas automotrices y en la industria metalmecánica
en general, en su transformación posterior a productos laminados en frío. (Figura
2.8).
Figura 2.8 Bobinas de chapas laminadas en caliente. (Intranet SIDOR C.A).
2.8.2.3 Planos laminados en frío (LAF): SIDOR cuenta con dos laminadores en frío
(tándems) para la fabricación de productos de alta calidad. Los productos laminados
en frío se suministran en forma de rollo (Bobinas) y/o cortados a longitud específica
(Láminas), con la excepción del material crudo (Full Hard) que sólo se suministra en
bobinas. Se utilizan en la industria metalmecánica para la elaboración de diversos
productos, muchos de uso cotidiano. (Figura 2.9).
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23
Figura 2.9 Bobinas laminadas en frío. (Intranet SIDOR C.A). 2.8.2.4 Planos recubiertos (hojalata y hoja cromada): SIDOR cuenta con dos
líneas de recubrimiento electrolítico, sometidas a un proceso de mantenimiento
intensivo que le permite la obtención de un producto de óptima calidad. La materia
prima utilizada en la elaboración de los productos recubiertos es la hoja negra. Los
productos recubiertos se suministran en forma de rollo (bobinas) y/o cortados a
longitud específica (láminas). Por sus características de resistencia a la corrosión y
sus características mecánicas, así como la condición de ser no tóxicos, cobran
importancia fundamental en la industria de los alimentos y otras industrias dirigidas a
servir a los hogares. (Figura 2.10).
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24
Figura 2.10 Hojalata. (Intranet SIDOR C.A). 2.8.3 En el Área de Productos Largos
2.8.3.1 Productos semielaborados: Las palanquillas son productos semi-
elaborados de sección transversal cuadrada, mayor o igual 1.660 mm2 y menor que
31.684 m2, cuyas longitudes varían entre 3 y 15 m, transformados por laminación o
forja en caliente para obtener productos tales como barras lisas y con resaltes,
cabillas, alambrón, pletinas, entre otros. (Figura 2.11).
Figura 2.11 Palanquillas. (Intranet SIDOR C.A). 2.8.3.2 Productos terminados: El alambrón es un producto de sección transversal
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25
circular y superficie lisa, obtenido por laminación en caliente de palanquillas,
fabricadas por SIDOR C.A en sus propias instalaciones. Se destina a la
transformación por trefilación o laminación en frío para la fabricación de una gran
variedad de productos. (Figura 2.12).
Figura 2.12 Alambrón. (Intranet SIDOR C.A). 2.8.3.3 Barras con resaltes para la construcción (Cabillas): Las barras de
construcción o cabillas son productos de acero de sección circular, con resaltes en su
superficie. Son fabricadas por SIDOR C.A mediante la laminación en caliente de
palanquillas provenientes de sus propias instalaciones. Se utilizan como refuerzo en
las construcciones de concreto armado. (Figura 2.13).
Figura 2.13 Cabillas. (Intranet SIDOR C.A).
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2.8.3.4 Tuberías (sin costuras): Producto de acero que utiliza la industria petrolera
para la construcción y minería.
Principales usos de los productos que fabrican. (Intranet SIDOR C.A).
ÁREA PRODUCTO USOS
PLANOS
Laminados en caliente
Laminados en frío
Hojalata
Bobinas cortadas a la
medida
Tubos soldados,
válvulas de presión,
partes automotrices,
soldaduras
metalmecánica
Línea blanca,
galvanizados, techos,
Enlatados para la
industria de alimentos y
bebidas
LARGOS
Cabillas / alambrón
Atajos de barras /
Rollos de alambrón
Construcción civil
Trefilados
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27
2.9 Descripción del área de trabajo
La acería de palanquillas se encarga de producir acero líquido, para garantizar la
producción en cuanto a la elaboración de palanquillas y lingotes poligonales en la
zona de (V.P.F), buscando la maximización y rentabilidad de la gerencia, en términos
de cantidad, calidad, oportunidad y seguridad bajo las condiciones presupuestarias
establecidas de acuerdo a los objetivos de la empresa. (Figura 2.15).
Figura 2.14 Ubicación de la acería eléctrica de palanquillas.
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2.10 Estructura organizativa del Departamento de Palanquillas A continuación se muestra la estructura organizativa del departamento de acería de
palanquillas
Figura 2.15 Estructura organizativa del Departamento de Palanquillas.
3.1 Antecedentes de la investigación Bolívar M (2005), realizó una investigación la cual está basada en determinar la
capacidad mensual de vaciado por el fondo, en el cual se concluyó que existía
limitaciones por lingoteras de diámetro 505 para armar 1,5 trenes al día,
recomendando comprar las lingoteras faltantes según el número de trenes a armar,
tomando en cuenta las que están en orden de compra, Para cumplir con el mes de
Julio 2005 adelantar producción de otros meses para los diámetros 385,415 ó 530 que
no presentan limitaciones.
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29
Miriam Bolívar, José M. Pérez, Adalberto Mendoza (2005), llevaron a cabo un
estudio de capacidad de producción de vaciado por el fondo, en el cual evalúan el uso
de cabeza fría, como método que permita evitar el rechupe del acero en la lingotera
eliminando el uso de la mazarota, siendo esté factible económicamente, pero
afectaba las propiedades mecánicas de los lingotes y fue rechazada por los clientes.
3.2 Bases teóricas 3.2.1 Acero líquido: existen varias formas de pesaje de acero líquido en la acería, a
continuación se presenta una fórmula que sirve para el cálculo del acero líquido:
escorialadepesovaciocucharondelpesollenocucharondelpesolíquidoAcero ......... −−=
3.2.2 Fondo de cucharón: este valor se determina de un análisis estadístico de pasaje,
tomando en cuenta, el peso del cucharón salido de máquina, el peso del cucharón
vacío luego de voltear y el peso calculado de la escoria en el cucharón, este ultimo de
acuerdo con las ferroaleaciones y adiciones que se agregan en la sangría y el horno
cuchara. Se define como el remanente de acero líquido que queda en el cucharón
después de terminar de vaciar la colada en la máquina de colada continua.
3.2.3 Tren de vaciado: el tren de vaciado es la alineación de las placas y las
lingoteras, listas para verter el acero líquido.
3.2.4 Carro gantry: se encarga de transportar el cucharon de la nave de palanquillas
hasta la zona de vaciado por el fondo, este permite manipular el cucharon haciéndolo
girar para realizar el vaciado en el tren.
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30
3.2.5 Diagrama causa – efecto: El Diagrama Causa-Efecto, Diagrama de Ishikawa, es
una herramienta que ayuda a identificar, clasificar y poner de manifiesto posibles
causas, tanto de problemas específicos como de características de calidad. Ilustra
gráficamente las relaciones existentes entre un resultado dado (efectos) y los factores
(causas) que influyen en ese resultado. (ver Figura 2.16).
El diagrama Causa-Efecto (Ishikawa o espina de pescado), se utiliza para
identificar y representar la relación entre un efecto y todas sus posibles
causas.
Ventajas de su Utilización
Propicia el análisis de los problemas desde una visión integral. Promueve la
participación y el aprovechamiento de la experiencia y conocimiento de
todos los miembros de un grupo.
Procedimiento para la elaboración de Diagramas Causa - Efecto
1. Determinar el efecto, situación o problema que se desea analizar.
Enunciarlo dentro de un rectángulo a la derecha. Luego dibujar una flecha
gruesa apuntando hacia el efecto.
2. Se enumeran los principales factores que podrían estar causando el
problema. Estos se consideran las causas primarias, las cuales pueden
agruparse en seis categorías:
a) Mano de obra
b) Método.
c) Maquinaria y equipo.
d) Materiales.
e) Medio ambiente
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31
f) Medición.
3. Posteriormente se buscan las causas de las causas y se colocan como
otra flecha en el lugar correspondiente. Estas se consideran causas
secundarias. El proceso continua hasta llegar a causas básicas de detalle.
4. Se interpreta el diagrama, identificando aquellos factores que parezcan
tener un efecto más significativo en el resultado.
Figura 2.16. Diagrama Causa-Efecto Fuente: www.gestiópolis.com
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32
3.2.6 Diagrama de Gantt.
Esta técnica permitió organizar, la planificación de las diferentes actividades
para la ejecución de este proyecto. El diagrama de Gantt consistió en visualizar
gráficamente el tiempo de ejecución del proyecto y las diferentes actividades de
vaciado por el fondo y su tiempo de ejecución. En este diagrama, cada tarea es
representada por una línea, mientras que las columnas representan semanas en el caso
del plan de trabajo y horas en el caso de las actividades realizadas en la planta de
vaciado por el fondo.
3.3 Definición de términos básicos
3.3.1 Colada: cantidad de acero líquido depositada en el cucharón
3.3.2 Cortes: se refiere al acero perdido por el corte con oxicorte para darle el
acondicionado requerido al lingote.
3.3.3 Cucharones: son recipientes que reciben el acero del horno.
3.3.4 Total tecnológico: son las pérdidas inherentes a un proceso por ejemplo: fondo
del cucharón, cortes, perdidas por mazarota, perdidas por ramales.
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33
CAPÍTULO III
MARCO METODOLOGICO
4.1 Tipos de investigación
Esta investigación, realizada en la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”,
específicamente en la acería eléctrica de palanquillas, en el área de vaciado por el
fondo (V.P.F) está basada en el “Rediseño del proceso de fabricación de lingotes
poligonales con la finalidad de maximizar la capacidad de producción en la
planta de vaciado por el fondo (V.P.F) ”, y consiste en identificar los diferentes
factores que inciden en la producción de la planta con respecto a su capacidad actual,
para de esta manera proponer soluciones o mejoras, optimizando la producción.
Según el nivel de investigación es del tipo: Explicativa, ya que procura divisar y
explicar los factores que afectan en la producción de los lingotes poligonales, en el
área de vaciado por el fondo de la acería de palanquillas así como también el efecto y
de qué manera impactaría en la producción la mejora de la capacidad de la planta.
Es descriptiva, ya que se detallan los hechos observados de manera precisa y
sistemática en cuanto a la preparación de placas, lingoteras, trenes colada y
distribución de planta, en el área de vaciado por el fondo en la acería de palanquillas.
Para de esta manera obtener una visión clara de las características y factores que
afectan la producción y capacidad
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34
4.2 Diseño de la investigación
El estudio ejecutado en la siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”, especialmente
en la acería eléctrica de palanquillas en la zona de vaciado por el fondo, está
fundamentado en el rediseño del proceso de fabricación de lingotes poligonales con la
finalidad de maximizar la capacidad de producción en la planta de vaciado por el
fondo (V.P.F), y consiste en identificar los diferentes factores que inciden en la
producción de la planta con respecto a su capacidad actual
Para la realización de las investigaciones de campo se hizo indispensable el uso de
técnicas que permitan recolectar los datos generados de las observaciones. Para esto
se hace uso de un instrumento de recolección de datos el cual “es cualquier recurso,
dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza para obtener, registrar o
almacenar información” Arias, F. (2006) 5ta Edición, Pág.69.
Según el diseño de la investigación el siguiente estudio es de campo, ya que los
datos e información se obtienen mediante observaciones realizadas directamente en
la acería eléctrica de palanquillas, con el personal encargado de realizar las diversas
actividades para la producción de lingotes poligonales, tales como: operadores,
técnicos, supervisores y jefes de sector donde se recopila la información necesaria
para la realización de esta investigación.
4.3 Población de la investigación
La población que se manejó para la realización de esta investigación que se llevó a
cabo, en el área de vaciado por el fondo de la acería eléctrica de palanquillas, son los
datos generados de producción en la planta de V.P.F., SIDOR.
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4.4 Muestra de la investigación
La muestra de esta investigación están representadas en diferentes estratos
correspondientes a:
• Muestras para actualizar tiempos estándar.
El tiempo de observación para actualizar los tiempos, abarca desde el 17 de Marzo
hasta el 30 de Mayo.
• Muestra para mejoras de proceso
Se realizaron 3 observaciones por cuadrilla para determinar las mejoras a proponer
siguiendo el modelo de estudio de tiempo con cronometro citado en
(http://www.monografias.com/trabajos27/estudio-tiempos/estudio-
tiempos.shtml).
• Muestra para los inventarios durante el periodo de estudio, que abarca el mes de
mayo.
4.5 Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Entrevistas: se entrevistó al personal que influye directamente en el proceso
productivo de la planta como manera de recolectar información Para el trabajo a
desarrollar.
Observación directa o de campo: se utilizo para visualizar el comportamiento de la
conducta de las personas, objetos y sucesos referentes al fenómeno en estudio, en
forma directa. Existen dos tipos, los cuales son:
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36
Observación directa estructurada: se realizó un bosquejo sobre las preguntas que se
van a realizar referentes al tema en estudio, para posteriormente registrar dicha
información.
Observación directa no estructurada: se le realizaron preguntas sin ningún formulario
establecido a las diferentes personas vinculada con el tema en estudio (operarios,
analistas, técnicos, supervisores, ente otros.).
Consultas académicas: se realizaron consultas al tutor académico, con el propósito de
obtener asesoramiento, para realizar una investigación dentro de los parámetros y
cumplir con los propósitos establecidos en el proyecto.
Visitas a las diferentes áreas de la planta involucradas: de esta forma se puede
observar de manera directa los procesos relacionados con el proyecto en estudio.
4.6 Instrumentos
Libreta de anotaciones: utilizada para llevar un control de los parámetros en estudio.
Bibliografías: permiten la recolección de información ajustada a la investigación con
el propósito de complementar y sustentar los datos obtenidos, por lo que se recurre a
los manuales de procedimientos e instrucciones, libros, tesis previas, publicaciones de
Internet y registros técnicos de la empresa.
Consultas académicas: se realizaron consultas al tutor académico, con el propósito
de obtener asesoramiento, para realizar una investigación dentro de los parámetros y
cumplir con los propósitos establecidos en el proyecto.
Intranet Corporativa: herramienta que permite compartir la información, revisar y
leer estatutos, políticas, prácticas operativas, manuales, y una serie de documentos
referidos a la empresa.
Informe técnico: información suministrada para la actualización de datos y formatos a seguir ver anexo 34 informe técnico nro. 03-2005.
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37
CAPITULO IV
Análisis
El proceso productivo de fabricación de lingotes se dividió en 8 operaciones, para de
esta manera obtener un diagnóstico detallado del escenario en estudio, esto permite
generar conclusiones en función de la situación evaluada. Los tiempos de proceso
varían de acuerdo a las dimensiones del producto y por consiguiente al tipo de placas
empleadas en la colada.
Premisas:
- Se considera un peso promedio de las Coladas de 150 toneladas de acero
líquido y un peso promedio de acero útil de 136.14 toneladas.
- El tipo de acero con el que se realizó el estudio es acero 410
- En el tren B solo se trabajará el diámetro 415mm, Ya que no existe pedido
para 385mm, durante el tiempo en estudio, sin embargo se tomará en
cuenta este diámetro para los estudios a realizar.
- Se tomara una longitud (mediana de la muestra) de 1300mm para los
lingotes poligonales.
Los diámetros de los trenes que se pueden preparar para efectuar un vaciado son las
siguientes:
• Tren A: Para diámetros de 505mm a una altura media de 1300mm se utilizan
5 placas de 16 puestos, y para diámetros de 530mm a una altura de 1
300mm se utilizan 4 placas de 16 puestos y 1 de 6 puestos.
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38
• Tren B: Para diámetros de 385mm a una altura de 1300mm se utilizan 6
placas de 24 puestos, y para diámetros de 415mm a una altura de 1300mm se
utilizan 5 placas de 24 puestos y 1 de 6 puestos.
• Debido a que hay operaciones que se pueden hacer en paralelo se estima que
el tiempo se puede disminuir en un intervalo de 20% a 30% y las coladas para
el tren A se puede realizar en 21,1 horas y una colada para el tren B en 28,7
horas, asumiendo que no va a ver interrupciones por Falta de acero. y que se
van a realizar las paradas programadas de 24 horas/mes para las grúas y 30.17
horas/mes en las preparación de lingoteras, se obtienen las siguientes
coladas/día:
• Tren A: 1,13 coladas/día.
• Tren B: 0,83 coladas/día.
Las condiciones de la planta de vaciado por el fondo son un poco desfavorables
actualmente ya que no se cuenta con el inventario de herramientas, equipos e insumos
necesarios para trabajar de manera óptima, por lo que es necesario realizar propuestas
que permitan diagnosticar las causas de la problemática por la que atraviesa y
presentar soluciones, para que de esta manera se logre tener la producción esperada,
mediante la ejecución eficiente y eficaz de cada actividad.
5. Cálculo de la capacidad con diferentes escenarios.
Debido al aumento de la demanda de PDVSA INDUSTRIAL para la producción de
lingotes de Vaciado por el Fondo es necesario realizar un análisis para determinar la
evolución de capacidad a través de diferentes escenarios.
Para los diferentes escenarios se consideraron: Métodos, herramientas y mix actual,
Optimización de la preparación de placas, lingoteras y enfriamiento de acero,
optimización de tiempos de preparación de tren y desmolde.
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39
5.1 Método, herramienta y mix actual.
El proceso productivo de fabricación de lingotes se divide en 8 operaciones, cuyos
tiempos varían de acuerdo a las dimensiones del producto y por consiguiente al tipo
de placas empleadas en la colada.
En la Sig. Tabla se presenta un resumen de los tiempos recolectados de los procesos
involucrados.
Tabla N°1: tiempos de proceso observados y esperado.
Tiempos observados (horas) Tiempos Esperados (horas) Operación o Proceso
Tren A Tren B Tren A Tren B
Preparación de Placas 6,59 8,39 3,4 4,1
Preparación de
Lingoteras 3,31 4,22 1,2 2,1
Preparación del Tren 5,27 7,35 3,6 5,3
Vaciado 1,2 1,5 1,2 1,9
Enfriamiento del Acero 8 8 6 6
Desmolde de lingotes 5,32 8,83 4,7 8,1
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5 0,4 0,4
Acabado y Despacho 3.375 5.24 2,7 4,7
Total 33,565 44,03 28 32,6
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40
Es necesario acotar que el tiempo de preparación de placas que presenta 6,59hrs en el
tren A y 8.39 en el tren B, es un tiempo absoluto para 2 trenes ya que mientras un tren
esta en operación, se va adelantando esta actividad para que no exista demora.
Grafica N°1. Diferencia de tiempos para armado de tren A
Grafica N°2. Diferencia de tiempos para armado de tren B.
La diferencia de tiempo de preparación de un tren A actualmente se ha incrementado
en un 17% y el tren B en 27.81% en función al tiempo esperado para esta actividad.
A continuación en la Tabla N°2 se presentan algunas propuestas que influirán
positivamente en la productividad de VPF, disminuyendo los tiempos de proceso,
permitiendo así llevarlos al intervalo de los tiempos esperados.
41
Tabla N°2: Análisis Operacional.
Operación Cuestionamiento u observación Acción Recomendada
Preparación del Tren y
Desmolde de lingotes
Se pierde tiempo importante tratando de igualar a
golpes cada par de lingoteras que se trasladan, a la
vez que se requiere de la ayuda de un operario para
que enganche las lingoteras. Esto se torna más
difícil aún al momento de desmoldear los lingotes,
debido a las altas temperatura que presentan las
mismas, porque el operario no puede ayudar a
engancharlas y el operador de grúa deberá hacerlo
sólo (al tanteo) con el gancho de la grúa.
Emplear una nueva herramienta 4 cadenas en la grúa
que permita trasladar grupos de hasta 4 lingoteras a
la vez disminuyendo así la cantidad de traslados
requeridos para armar un tren de lingoteras.
Utilizar un dispositivo bastón con forma de pinza
que permita al operario guiar el gancho de la grúa y
engancharlo en la lingotera.
Preparación del Tren
En la etapa de preparación del tren de lingoteras,
específicamente cuando se llena con arena el
espacio entre la trompeta y la columna refractaria, se
producen pequeños derrames fuera de la trompeta.
Usar un embudo metálico y adaptarle una especie de
anillo a la parte trasera de la Pala-grúa, de tal forma
que la misma grúa con el gancho auxiliar vierta la
arena sobre el embudo, disminuyendo así la cantidad
de operarios empleados en esta tarea
42
Operación Cuestionamiento Acción Recomendada
Desmolde de lingotes y Acabado y despacho
En el traslado de lingotes, tan sólo se cuenta con un electroimán, lo cual resulta muy incómodo para tomar las piezas de acero, incrementando el tiempo de operación.
Emplear una pinza en la grúa, para mantener más precisión sobre los lingotes.
Complementarias
Por lo general, se tiene que producir un mismo tipo de diámetro de lingotes durante varios días consecutivos originándose problemas con la cantidad de lingoteras y placas disponibles, lo cual se agrava si no se conoce los requerimientos de demanda de los subsiguientes días.
Realizar las gestiones de adquisición correspondientes para disponer de las placas y lingoteras necesarias para aumentar la productividad en la planta.
Preparación de Placas
Se produce demora tratando de localizar los diversos tipos de ladrillos requeridos para preparar una placa, dado la distribución que tienen en su lugar de almacenamiento
Clasificar y organizar los diferentes tipos de ladrillos refractarios y colocar señalizaciones que indiquen ladrillos que se requieren según el tipo de placa.
Preparación de Placas
Al momento de remover los restos de refractarios que queda sobre la placa, suele ocurrir que la grúa 66 interfiere con el normal desplazamiento de la grúa 67, originando pequeñas demoras.
Realizar un cambio en la distribución de la planta, que permita agilizar todo el proceso, disminuyendo el tiempo del ciclo completo
Preparación de Lingoteras y Preparación del Tren
Tanto el polvo colador como las mazarotas no cuentan con un lugar fijo de almacenaje, lo cual origina demora en la ejecución de la actividad.
Destinar un lugar fijo e identificado para el almacenaje de mazarotas y polvo colador, de tal forma que facilite la localización y traslado de dichos insumos.
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43
En pro de la mejora y optimización del proceso se presentan 2 alternativas
basadas en el análisis operacional y requerimientos herramentales actuales, con la
aplicación de dichas alternativas se podría disminuir los tiempos de proceso y
mejorar la eficiencia en el cumplimiento de las actividades.
Alternativas:
Alternativa 1. Considerar las Propuestas presentadas en el análisis operacional.
Tabla N° 2.
Para esta alternativa, se espera que mejore la productividad de VPF según las
disminuciones en los tiempos operacionales señalados anteriormente (Tabla N°1).
La fórmula a utilizar para calcular la productividad es la siguiente:
Productividad = [(N° coladas/día)* (ton de acero)*(días productivos/mes)]
Tabla N° 3: Productividad según alternativa 1.
Secuencia de Producción N° Coladas / día Productividad (Ton / mes)
1 Tren A – 1 Tren B 2,15 8.122,45
2 Trenes A – 1 Tren B 2,35 8.878,02
Sólo Tren A 2,33 8.802,47
Sólo Tren B 1,71 6.460,18
Alternativa 2. Completar dos juegos de lingoteras para cada diámetro, de igual
manera un número de placas que permitan completar los 2 trenes para cualquier
diámetro.
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44
La cantidad de lingoteras que se requieren para completar los dos juegos se
indican en la tabla N°4.
Tabla N° 4: Cantidad de Lingoteras faltantes para completar dos juegos.
Diámetros
(mm) Requeridas Disponibles Faltantes
385 288 75 213
415 252 308 0
505 160 144 16
530 140 227 0
Implementando esta alternativa se incrementará la productividad de VPF a la
señalada en la siguiente tabla. Ya que las lingoteras disponibles serían suficientes
para armar 2 trenes de cada diámetro.
Tabla N° 5: Productividad según alternativa 2.
Secuencia de Producción N° Coladas / día Productividad (Ton / mes)
1 Tren A – 1 Tren B 1,96 7.404,65
2 Trenes A 2,26 8.538,02
Sólo Tren A 1,13 4.269
Sólo Tren B 0,83 3.135,64
2 Trenes B 1,66 6.271,28
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45
Tabla N°6: Productividad actual real.
Secuencia de Producción N° Coladas / día Productividad (Ton / mes)
Tren A 1 3.777,885
Tren B 1 3.777,885
Las cifras mostradas en la tabla N°6 hacen referencia a la producción real de
vaciado por el fondo en los últimos meses, esta producción, presenta una
diferencia notable en comparación a las posibles capacidades de producción que
se pueden alcanzar dependiendo de las mezclas y métodos que se utilicen, este
contraste entre lo real y lo posible se presenta ya que se viene trabajando con un
programa de producción que tiene como prioridad la producción de palanquillas,
por lo tanto se envía la mayor cantidad de coladas posible a las máquinas de
colada continua y solo una colada en promedio por día a vaciado por el fondo.
Otra situación que afecta en gran parte a la producción de V.P.F son los stocks de
herramientas (placas de 16 puestos) principalmente, condicionando la producción
de diámetros de 505 y 530 mm, en la tabla N°7. Se muestra el número de
herramientas requeridas y disponibles para armar un tren, también la cantidad de
trenes que se podrían armar con las herramientas actuales dependiendo el
diámetro con que se tenga que trabajar.
46
Situación actual de las herramientas y equipos de producción en Vaciado por el Fondo (V.P.F.) Tabla N°7
385 415 505 530 DIAMETRO
-
EQUIPOS
REQUER
POR
COLAD
DISPONIB.
POR
INVEN.
CAPAC.
( COL )
REQUER.
POR
COLAD
DISPONIB.
POR
INVEN.
CAPAC.
( COL )
REQUER.
POR
COLAD
DISPONIB.
POR
INVEN.
CAPAC.
( COL )
REQUER.
POR
COLAD
DISPONIB.
POR
INVENT.
CAPAC
( COL )
PLACAS 24 6 22 3.7 5 22 4.4
PLACAS 16 5 9 1.8 4 9 2.25
PLACAS 6 - 6 - 1 6 6 - 6 - 1 6 6
LINGOTERAS 144 75 0.52 126 308 2.44 80 144 1.8 70 227 3.24
TROMPETAS 6 11 1.83 6 11 1.83 5 11 2.2 5 11 2.2
CONTRA
PLACAS 12 32 2.66 12 32 2.66 10 32 3.2 10 32 3.2
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47
5.2 Optimización de la preparación de placas, lingoteras y enfriamiento
de acero.
5.2.1 Enfriamiento del acero.
El enfriamiento del acero en las lingoteras es una de las tareas que más tiempo
requiere, oscilando entre 4 y 8 hrs. dependiendo la calidad del acero, por lo que se
necesita emplear una mayor cantidad de ventiladores aproximadamente 6 para
acelerar el enfriamiento, permitiendo disminuir el tiempo del ciclo.
5.2.2 preparación de placas.
El fraguado de placas es otra de las actividades que requiere gran cantidad de
tiempo y para ser realizada es necesario esperar que todas las placas estén
preparadas para posteriormente secarlas (material refractario) una a una por cada
tipo de placa, ya que actualmente se cuenta con un solo secador por tipo de placa,
por ende es recomendable implementar otro dispositivo de secado para disminuir
el tiempo de esta tarea en aproximadamente 45 min.
5.2.3 preparación de lingoteras.
• Para optimizar los tiempos de preparación de lingoteras se recomienda la
implementación de un dispositivo que permita manipular 4 lingoteras
simultáneamente implementando esto sería necesario modificar el diseño
de los cepillos fijos para limpiar las 4 lingoteras a la vez.
• Una actividad que debe ser tomada en cuenta al preparar las lingoteras es
la colocación de las mazarotas la cual se ve afectada frecuentemente por
fallas en las pistolas hilti, es por esto que se recomienda realizar
mantenimiento preventivo a estas para no tener demoras al momento de
colocar las mazarotas.
• habilitar una zona de la nave para almacenar las mazarotas y polvo de
colada permitiendo mantener el orden en la planta, facilitar su ubicación y
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48
disponibilidad del insumo en la misma, mejorando la eficacia de la
actividad.
Tabla N. 8 Optimización de los tiempos de preparación de placas,
lingoteras y enfriamiento de acero.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 2,9 3,6
Preparación de lingoteras 1,2 2,1
Preparación del tren 4,9 7,1
Vaciado 1,2 1,5
Enfriamiento del acero 6 6
Desmolde de lingotes 5,1 8,8
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,5 4,0
Total 24,3 33,6
Con estos nuevos tiempos el tren A se puede realizar en 17 horas y el tren B en
23,8 horas. Tomando en cuenta una disminución de tiempo de 30% debido a la
ejecución de algunos trabajos en paralelo.
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49
5.3 Optimización del tiempo de preparación del tren y desmolde.
Para esta actividad se pueden mejorar los tiempos de preparación del tren y
desmolde, Organizando el almacenamiento de las lingoteras y definiendo zonas
para almacenar los ladrillos refractarios, mazarotas y otros insumos, se realizó una
distribución de manera que los diámetros a utilizar 385mm, 415mm, 505mm o
530mm, estén ubicados en las parrillas más cercanas a la zona de armado,
permitiendo de esta forma disminuir los tiempos de preparación por recorrido o
desplazamiento de la grúa, agilizando y optimizando de esta forma el proceso
productivo de vaciado por el fondo, disminuyendo los tiempos como se muestran
en la tabla N ° 9
Tabla N ° 9. Tiempos de procesos con mejora aplicada.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 2,9 3,6
Preparación de lingoteras 1,2 2,1
Preparación del tren 3,1 4,9
Vaciado 1,2 1,5
Enfriamiento del acero 6,0 6,0
Desmolde de lingotes 4,1 7,2
Enfriamiento de lingotes 0,4 0,4
Acabado y despacho 2,0 3,0
Total 20,9 29,1
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50
Con estos nuevos tiempos el tren A se puede realizar en 14,6 horas y el tren B en
20.4 horas. Tomando en cuenta una disminución de tiempo de 30% debido a la
ejecución de algunos trabajos en paralelo.
Fig. 2.17 distribución de planta aplicando la reubicación de las lingoteras y
almacenamiento de los ladrillos, mazarotas e insumos.
Fig. 2.17
Zona de operación: ZO
Zona de almacenamiento de escombros: ZAE
Zona de almacenamiento de lingoteras: ZAL
Zona de preparación de placas: ZPP
Zona de almacenamientos temporal de lingotes: ZL
Zona de preparación del cucharon: ZPC
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51
Vagón de chatarra: VCH
Vagón de lingotes: VL
Colores utilizados para identificar las lingoteras de los diferentes diámetros y las
zonas de almacenamiento de ladrillos, mazarotas y otros insumos.
Lingotera 385 mm
Lingotera 415 mm
Lingotera 505 mm
Lingotera 530 mm
Almacenamiento de ladrillos y mazarotas
6. Distribución de planta creando un galpón fuera de la nave de (V.P.F)
para realizar el proceso de acondicionado y despacho.
La propuesta de un nuevo galpón donde se realice el proceso de acondicionado y
despacho de lingotes, va a permitir:
Mantener el orden en la planta.
Agilizar el ciclo productivo.
Aumentar la eficiencia en la ejecución de las actividades.
Disminuir los tiempos de preparación de lingoteras y placas.
También influirá positivamente en el armado y desmolde de los trenes, ya que se
podrá disponer del uso de las 2 grúas (66 y 67) para la realización de estas
actividades, disminuyendo los tiempos de ejecución y permitiendo aumentar la
productividad.
Ver propuesta en la fig. 2.18
52
Fig. 2.18
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53
Colores utilizados para identificar las lingoteras y lingotes de los diferentes
diámetros y las zonas de almacenamiento de ladrillos, mazarotas y otros insumos.
6.1 Materiales, equipos y herramientas requeridas para el galpón.
Para poder realizar este proyecto se debe considerar los requerimientos de instalaciones, materiales, equipos y herramientas.
Tabla N°10 Materiales, equipos y herramientas requeridas.
NOMBRE CANTIDAD CAPACIDAD
Instalaciones industriales
1 30mX30m
Grúa poli pasto 1 5ton
Parrilla de acondicionado.
1 60 lingotes
Plataforma de lingotes permanente
1 100 ton
Electroimán para grúa 1 5ton
Lingotera 385 mm
Lingotera 415 mm
Lingotera 505 mm
Lingotera 530 mm
Almacenamiento de ladrillos y mazarotas
Tubería de gases que pasa entre la nave y el galpón de V.P.F
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54
Con el uso de una grúa poli pasto no es necesario contratar un operador de grúa, ya que con la debida capacitación los mismos trabajadores u operarios que realizan la actividad de acabado de los lingotes pueden manipular la grúa desde la botonera.
6.2 Beneficios que genera el galpón de acondicionado y despacho.
Tabla N°11. Beneficios en cuanto a tiempo
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 2,9 3,6
Preparación de lingoteras 1,2 1,9
Preparación del tren 4,3 6,1
Vaciado 1,2 1,5
Enfriamiento del acero 6 6
Desmolde de lingotes 2,56 4,41
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,5 3,6
Total 21,16 27,61
Con la construcción del galpón se mejoraría los tiempos de manera notable aumentando la producción de la planta ya que se podrían tener preparados 4 o 5 juegos de placas de los diferentes diámetros, permitiendo disminuir los tiempos de ciclo. Debido a que los tiempos se pueden reducir en un 30% el vaciado para un tren A se puede realizar en 14,812hrs y 19,327hrs para un tren B. Mejorando la producción como se muestra a continuación en la tabla N° 11.
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55
Tabla N° 12: Productividad según mezcla de Producción construyendo un
galpón para el acondicionado y despacho de los lingotes.
Secuencia de Producción N° Coladas / día Productividad (Ton / mes)
1 Tren A – 1 Tren B 2,8 10.578,078
2 Trenes A 3,2 12.098,232
Sólo Tren A 1,6 6.044,616
Sólo Tren B 1,2 4.533,46
2 Trenes B 2,4 9.066,924
Es necesario acotar que la capacidad de producción máxima de la planta con la
distribución normal es de 9000 ton/mes. Pero al construir el nuevo galpón se
incrementa hasta las mostradas en la tabla N°11.
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56
7. Causas del incremento del tiempo en las actividades realizadas en (V.P.F).
Se identificaran las causas por cada actividad del ciclo productivo.
Diagrama causa-efecto. Fig. 2.19
Fig.2.20 Tiempos y operaciones observados para la preparación de placas.
PROCESO: Tiempo (min)Simbolo N° Operarios Tren A Tren B
PREPARACION DE PLACAS VOLTEAR PLACA CON GRUA 1 8,4 9,9REMOVER RESTOS CON CABILLA 3 21,2 27,7TRASLADAR PLACA DESDE ZAE HASTA ZPP 1 12,5 15,1VERIFICAR LIMPIEZA 1 6,7 8,1TRASLADAR ARENA HASTA ZPP 1 14,4 19,5COLOCAR ARENA 1 2,17 3,7ESPARCIR ARENA 1 24,8 33,5TRASLADAR LADRILLOS REFRACTARIOS HASTA ZPP 1 52,1 89,1COLOCAR LADRILLOS REFRACTARIOS CON ANKORITE EN LA PLACA 2 39,2 53,3ACUÑAR LADRILLOS REFRACTARIOS 1 6,4 7,1COLOCAR CAPA DE ANKORITE SOBRE UNIONES DE LADRILLOS 1 44,8 53,55TRASLADAR PIEDRA HASTA ZPP 1 5,5 5,8COLOCAR PIEDRAS ENTRE LOS LADRILLOS Y LA PLACA 1 15,8 18,9TRASLADAR ARENA HASTA ZPP 1 5,4 7,3LLENAR DE ARENA ESPACIOS ENTRE LADRILLOS Y PLACA 1 30,4 40,9LIMPIAR PLACA CON AIRE A PRESION O ESCOBA 1 3,55 4,3SECAR RAMALES 0 96 96LIMPIAR PLACA CON AIRE A PRESION 1 6,2 10
395,52 503,75
Esta actividad es una de las que mayor tiempo requiere para su ejecución, también es una de las que más demora presenta, a continuación se presentan una serie de
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57
factores observados, causante de retrasos en la ejecución de las tareas para el armado de placas.
Secar ramales (mortero refractario), con un solo dispositivo por cada tipo de placas genera un incremento en el tiempo de preparación de estas porque es necesario esperar que una esté lista para continuar con la otra como se muestra en el siguiente diagrama:
Fig. 2.21 Diagrama de Gantt de fraguado de placas con un solo quemador.
Con la incorporación de otro dispositivo para fraguar las placas se reducirá el tiempo de esta tarea en un 50% ya que las actividades se pueden secar 2 placas el mismo tiempo.
Fig. 2.22 Diagrama de Gantt de fraguado de placas con 2 quemadores (propuesta)
Distracción por parte de los trabajadores (causas varias), ocurren muchas interrupciones durante el proceso de preparación de placas haciendo que el tiempo de ciclo sea mayor al establecido, por esto se decidió tomar los tiempos por cuadrilla para determinar la demora por interrupciones, promediando estos tiempos se estableció que el tiempo que se desperdicia es de 42,8min del proceso total.
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58
Fig. 2.23 tiempos y operaciones observados para la preparación de lingoteras.
PREPARACION DE LINGOTERAS LIMPIAR PLACAS CON CEPILLOS FIJOS 1 64 115CORTAR CLAVOS 1 12,8 18,9TRASLADAR MAZAROTA HASTA ZAL 1 22,15 30,2COLOCAR MAZAROTA SEGÚN MEDIDA REQUERIDA 1 42,2 57,8COLOCAR CLAVOS 1 23,14 31,8
164,29 253,7
En la preparación de lingoteras se generan demoras, en algunos casos por la falta de mazarotas, o por falla en las pistolas hilti esta es necesaria para colocar los clavos en las mazarotas dentro de la lingotera aumentando así el tiempo de ejecución.
Fig. 2.24 tiempos y operaciones observados para la preparación del tren para vaciado.
PREPARACION DEL TREN PARA EL VACIADO Simbolo N° Operarios Tren A Tren BRETIRAR RESTOS DE ACERO SÓLIDO HASTA VCH 1 1,6 1,3NIVELAR TERRENO 2 15,2 15,2TRASLADAR PLACA DESDE ZPP HASTA ZO 1 4,5 5,1POSICIONAR PLACA 2 19,3 21,4TRASLADAR MATERIAL REFRACTARIO PARA LA TROMPETA 1 18,3 21COLOCAR REFRACTARIOS DE TROMPETA 1 5,6 7,1TRASLADAR TROMPETA DESDE ZAL HASTA ZO 1 8,5 9,7COLOCAR TROMPETA 3 7,6 9,6ENGANCHAR Y TRASLADAR CONTRAPLACAS DESDE ZAL HASTA ZO 1 20,8 27,7COLOCAR CONTRAPLACAS 2 6,72 7,83ENGANCHAR Y TRASLADAR LINGOTERA DESDE ZAL HASTA ZO 1 88,8 154,24POSICIONAR LINGOTERA SOBRE SALIDA DE CANAL 2 38,9 65,8TRASLADAR POLVO COLADOR HASTA ZO 1 47,15 56,3DEPOSITAR POLVO COLADOR DENTRO DE LINGOTERA 1 10,5 12,8RECOGER Y TRASLADAR ARENA CON GRÚA HASTA ZO 1 5,02 5,02LLENAR DE ARENA ESPACIO ENTRE REFRACTARIO Y TROMPETA 3 13,86 15,3FIJAR EMBUDO REFRACTARIO EN TROMPETA 3 4,32 5,02
316,67 440,41
En esta actividad la demora que se presenta es variable ya que se debe a la destreza y experiencia que presente cada operador de grúa para manipular las lingoteras (enganchar y posicionar), el tiempo promedio de demora de esta tarea es de 56,4min.
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59
Fig. 2.25 tiempos y operaciones observados para el desmoldeo de lingotes poligonales.
DESMOLDEO DE LINGOTES Simbolo N° Operarios Tren A Tren BDESMOLDEAR LINGOTE CON GRÚA 1 57,5 98,19TRASLADAR LINGOTERA DESDE ZO HASTA ZAL 1 52,2 104,62TRASLADAR TROMPETA DESDE ZO HASTA ZAL 1 4,14 5,82TRASLADAR CONTRAPLACAS DESDE ZO HASTA ZAL 1 7,98 9,32TRASLADAR LINGOTES DESDE ZO HASTA ZL 1 190,4 303,29TRASLADAR PLACA DESDE ZO HASTA ZAE 1 7,44 8,69
319,66 529,93
Al igual de la actividad anterior, los tiempos dependen de la habilidad del operador de grúas, para realizar las tareas programadas.
Fig. 2.26 tiempos y operaciones observados para el acabado y despacho de lingotes.
ACABADO Y DESPACHO DE LINGOTES Simbolo N° Operarios Tren A Tren BTRASLADAR LINGOTE DESDE ZL HASTA VL 1 105,4 191,5CORTAR RAMAL 1 29,8 35,15REBAJAR BORDES 1 39,2 44,1MARCAR LINGOTE CON PINTURA 1 18,3 29,5IDENTIFICAR LINGOTE CON CODIGO 1 9,8 14,7
202,5 314,95
Un factor que influye en el tiempo de acondicionado de los lingotes poligonales es la cantidad y tamaño de los ramales que se presenten en los lingotes (esto depende del tipo de acero con el que se trabaja), el operario debe realizar mayor cantidad de cortes y ajustes con el soplete para rebajar los bordes y cortar los ramales.
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60
8. Diagrama Gantt del proceso de fabricación de lingotes poligonales en vaciado por el fondo.
En la figura 2.19 se muestran los tiempos y actividades para armar un tren B y en la 2.20 se muestran los tiempos y actividades para un tren A
Fig. 2.27 Gantt de armado de tren B
Fig. 2.28 Gantt de armado de tren A
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61
CONCLUSIONES
Las propuestas de rediseño de la distribución de planta permitirán mejorar los
tiempos de preparación de trenes, también realizar el desmolde de los lingotes de
una manera rápida y eficaz influyendo positivamente en la producción de vaciado
por el fondo.
La producción de vaciado por el fondo se ve limitada por diferentes factores pero los más críticos son la falta herramental (lingoteras, placas y trompetas). Para un diámetro de 385mm se presentan limitaciones por lingoteras ya que no existen las suficientes para armar 1 tren (3.777,885 ton), con el inventario disponible en el mes de mayo, solo se podía armar 0.52 trenes. (1.964,5002ton) Se comprobó durante el estudio que los tiempos de proceso de fabricación de lingotes poligonales observados son muy elevados en un 17% para el tren A y un 27.81% para el tren B en comparación a los ya existentes, esto se debe a diversos factores que inciden durante la realización de las actividades como lo son: distracción por parte de los operarios, diferencia de habilidades en las distintas cuadrillas para la ejecución de las tareas, diferencia en los métodos de trabajo y falta de insumos y herramientas que generan demora en la preparación de las actividades. Para controlar los tiempos de proceso de la planta se requiere supervisar estrictamente las operaciones realizadas para evitar demoras por distracciones o falta de herramientas Se determinó que las condiciones en las cuales se encuentra operando actualmente
deben ser mejoradas ya que afecta directamente la producción de la planta.
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62
RECOMENDACIONES
Es necesario la implementación de las recomendaciones realizadas en el análisis
operacional (tabla N°2) para de esta manera ir mejorando el proceso de
producción.
Se debe incrementar el inventario de herramientas de manera que se puedan armar
al menos 2 trenes de cada diámetro, de esta manera se lograra obtener un mayor
provecho en la producción de la planta y al mismo tiempo evitar que se generen
cuellos de botella por la falta herramental.
Se recomienda la pronta aplicación de las distribuciones de planta propuestas en
esta investigación con la debida supervisión de los responsables del área.
Se debe implementar un dispositivo que sustituya el funcionamiento de las
pistolas hilti, para aferrar las mazarotas a las lingoteras debido a la discontinuidad
de fabricación de dichas herramientas.
Adquirir aproximadamente 6 ventiladores para acelerar el proceso de enfriamiento
del acero.
Incorporar 3 ventiladores para acelerar el enfriamiento de las placas.
La motivación del personal es indispensable para mejorar la productividad en la
planta por eso es recomendable realizar charlas y cursos frecuentes que incentiven
al personal a la excelente ejecución de sus actividades.
Es necesaria la supervisión frecuente y estricta del proceso para de esta manera
evitar demoras por distracciones u otros eventos.
Es necesario capacitar al personal sobre todo a los operadores de grúa que
cumplen un rol importante en el proceso productivo esto con la finalidad de que
no exista una diferencia notable entre los tiempos de ejecución entre cuadrillas.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
63
REFERENCIAS
Arias Fidias (2006). EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN.
INTRODUCCIÓN A LA METOLOGÍA CIENTÍFICA. Tercera
edición. Editorial Episteme. Caracas Venezuela.
Siderúrgica del Orinoco SIDOR Guía (2005). SIDOR ACERO ES HACER Y
CATOLAGOS DE PRODUCTOS. Puerto Ordaz. Pp 45-65.
Siderúrgica del Orinoco SIDOR Guía (2006) TRANSFORMAR.
INTRODUCCION PROCESOS Y PRODUCTOS DE SIDOR. Puerto
Ordaz. Pp 85-102.
GARCIA CRIOLLO ROBERTO (2005). Estudio del trabajo .2da edición
McGraw Hill.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
64
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
65
ANEXOS
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
66
Anexo 1. Placa de 24 puestos
Anexo 2. Placa de 6 puestos con ladrillos refractarios.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
67
Anexo 3. Placa de 6 puestos preparada completamente.
Anexo 4. Placas almacenadas dentro de la planta.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
68
Anexo 5. Carro gantry
Anexo 6. Carro gantry con cucharon
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
69
Anexo 7. Lingoteras
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
70
Lingoteras con mazarota listas para ser llevada al tren de colada
Anexo 8. Lingoteras con mazarota listas para ser llevada al tren de colada.
Anexo 9. Tren de vaciado
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
71
Anexo 10. Vaciado de acero en el tren
Anexo 11. Vaciado de acero en el tren
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
72
Anexo 12. Placas posicionadas con trompetas
Anexo 13. Placas alineadas con trompetas
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
73
Anexo 14. Ventiladores utilizados para enfriar los trenes y placas.
Anexo 15. Cepillos fijos para limpiar lingoteras
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74
Anexo 16. Zona de almacenamiento de mazarotas y polvo de colada
Anexo 17. Zona de almacenamiento de mazarotas y polvo de colada
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
75
Anexo 18. Zona de almacenamiento de lingotes poligonales
Anexo 19. Zona de almacenamiento de lingotes poligonales
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
76
Anexo 20. Electroimán utilizado para trasladar los lingotes a la zona de
acondicionado y despacho
Anexo 21. Zona de acondicionado y despacho de lingotes
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
77
Anexo 22. Acondicionando lingotes poligonales
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
78
Anexo 23. Lingotes poligonales listos para ser despachados
Anexo 24. Pistola hilti utilizada para pegar mazarotas en las lingoteras
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
79
Anexo 25 .Contra placas y trompetas
Anexo 26. Contra placas y trompetas
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
80
Anexo 27. Zona de material conforme
Anexo 28. Zona de material conforme
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
81
Anexo 29. Zona de almacenamiento de lingoteras fuera de la nave
Anexo 30. Parte interna de lingotera
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
82
Anexo 31. Zona destinada para la construcción del galpón de acondicionado
y despacho
Anexo 32. Zona de almacenamiento de ladrillos refractarios
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
83
Anexo 33. Zona de almacenamiento de ladrillos refractarios.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
84
Anexo 34. Informe técnico nro. 03-2005.
Capacidad de producción
Vaciado por el Fondo de la Acería de Palanquillas
OBJETIVOS
Determinar evolución de la capacidad de producción de Vaciado por el Fondo con
método y herramientas actuales y optimización del ciclo con métodos e
inversiones.
Determinar cantidad de lingoteras necesarias para completar la colada.
Optimizar la secuencia de producción identificando los cuellos de botella.
Optimizar la programación de la producción.
Evaluar el uso de cabeza fría en el proceso.
ENCUADRE
ANTECEDENTES
• Estudios “Presentar alternativas de mejora de la productividad para
el proceso de Vaciado por el Fondo”, “Determinación de
estándares de Puesta al Mil del área de Vaciado por el Fondo” y
“Capacidad mensual de Vaciado por el Fondo” realizados por
Ingeniería Industrial en Junio 2001, Enero 2004 y Julio 2005
respectivamente.
• Inventario de lingoteras disponibles a Octubre 2005.
PREMISAS
o Se considera un peso promedio por colada de 135 toneladas.
o Se considera la efectividad PEA de 96,5 %.
o Se considera que no hay interrupción por falta de acero.
o Se identifica el tren A para los diámetros de 505 y 530 mm y el tren
B para los diámetros 385 y 415 mm.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
85
CONCLUSIONES
La evolución de la capacidad de producción de Vaciado por el Fondo se muestra
en la Tabla N ° 1.
Tabla N ° 1. Evolución de capacidad de producción de lingotes de Vaciado por el
Fondo.
Plazo Condición Capacidad
(Mt/mes)
Observaciones
Oct.’05 Método, herramientas y
Mix actual.
6,8
Nov.’05 Aumento de la capacidad
de acondicionado.
7,5 Equivale a 2 coladas/día
Dic.’05 Modificación de tiempos
de enfriamiento.
8,0 Implantación de la ITR
7011 donde el tiempo de
enfriamiento se disminuye
dependiendo del tipo de
acero.
Ene.’06 Optimización de la
preparación de placas,
lingoteras.
8,7 Cambios de métodos.
Feb.’06 Optimización de tiempos
de preparación de tren y
desmoldeo.
9,0 Adquisición de herramental
y cambios de métodos.
Colado por el método de
cabeza fría.
9,6 Eliminación de la mazarota
e inversión en el
herramental para el
enfriamiento.
La cantidad de lingoteras requeridas para completar 2 trenes para la altura más
representativa de cada diámetro, según el MIX 2005, se presenta en la Tabla N °
2, descontando las lingoteras pendientes por ingresar. Cabe mencionar que el 28
% del parque de lingoteras presenta defectos por grietas o huecos.
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86
Tabla N ° 2. Cantidad de lingoteras faltantes para completar dos juegos.
Diámetros
(mm)
Altura
(mm)
Requeridas Disponible Pendiente
por
ingresar
Faltantes
385 1300 338 142 30 166
415 1500 255 164 84 7
505 1100 229 127 163 0
530 1300 168 80 0 88
En la Tabla N ° 3 se observa la secuencia de producción identificando los cuellos
de botella y las acciones para mejorar.
Tabla N ° 3. Cuellos de Botella.
Etapa Capacidad
(Mt/mes)
Cuello Acción
1 6,5 Programar sin tomar
en cuenta las
limitaciones de
lingoteras y no darle
prioridad a VPF si no
a las máquinas.
Implantación del Modelo de
Programación Mensual de VPF,
considerando la disponibilidad de
Lingoteras y al acero líquido
disponible.
Garantía de Acero Líquido por
parte de Operación.
2 7,0 Acondicionado de
lingotes
Implementar 2 frentes de
acondicionado y el personal
requerido.
3 8,0 Enfriamiento del
acero
ITR donde se disminuye el tiempo
de enfriamiento dependiendo del
tipo de acero.
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87
4 8,7 Preparación de placa Mejoras en el método y en número
de personal
5 9,0 Desmoldeo y
preparación
Adquisición de herramental y
cambio de métodos.
6 9,6 Colocación de la
mazarota
Colado por el método de cabeza
fría
Optimizar la programación de la producción.
La programación de la producción debe realizarse bajo las siguientes premisas.
Considerar las lingoteras disponibles por diámetro para el mes en cuestión. Es
normal que una lingotera llegue al final de su vida útil y deba ser reemplazada.
Optimizar la utilización del acero líquido disponible para el vaciado. Al momento
de la programación, es necesario aprovechar el acero líquido teórico disponible
mediante la preparación del mayor número de lingoteras posibles.
Actualmente, se cuenta con un modelo desarrollado en Excel que permite realizar
la programación de VPF bajo las premisas descritas anteriormente. Este modelo
se enlaza con el Modelo de Programación Mensual de Acería lo que permite
mejorar la programación de toda la instalación.
Al modelo se le debe suministrar la cartera de colada del mes, así como la
disponibilidad de lingoteras y los mantenimientos previstos en Vaciado por el
Fondo. Con este input y los recursos disponibles se realiza el balanceo y se
determina si el tren cuenta con la capacidad de procesar la cartera propuesta para
una posterior retroalimentación a Programación de la Producción.
DESARROLLO
Proceso.
La Acería de Palanquillas cuenta con una sección de Vaciado por el Fondo donde
se obtienen lingotes. Los lingotes una vez acondicionados se trasladan a TAVSA
donde son laminados. A continuación, se presenta un resumen de las
características generales del proceso.
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88
PRODUCTOS: INSUMOS: Cantidad LINGOTES DE ACERO: ACERO LIQUIDO 155 Ton/ Tren DIAMETROS: 385; 415; 505; 530 mm. MAZAROTA 1anillo/lingot LONGITUD: Entre 1000 y 1600 mm LADRILLOS REFRACTARIOS (14 posic.) 19; 53; 61unid/placa
ANKORITE (80-AS)
CASCARILLA DE ARROZ CALCINADA 3 Kg/lingotHERRAMIENTAS: Cantidad POLVO COLADOR ( THERMOTECT ) 2 a 4 Kg/lingotPLACA DE 6 PUESTOS 7 CLAVOS Y FULMINANTES 3 unid/lingotPLACA DE 16 PUESTOS 17 ARENA SILICEAPLACA DE 24 PUESTOS 21 OTROS (Gas metano, Pintura, Aire comp)LINGOTERA POLIGONAL DE 385mm 144LINGOTERA POLIGONAL DE 415mm 164LINGOTERA POLIGONAL DE 505mm 128 MAQUINARIA: CantidadLINGOTERA POLIGONAL DE 530mm 80 CARRO GANTRY - CUCHARON 1TROMPETA 15 GRUA 25 TON 2CONTRAPLACA 4 paresPISTOLA DE FIJACION DE CLAVOS 2SOPLETE 2 ESPACIO FISICO: Superficie SimboloCADENA 3 tipos ZONA DE OPERACIÓN ZO
ZONA DE ALMACENAMIENTO DE ESCOMBROS ZAEZONA DE ALMACENAMIENTO DE LINGOTERAS ZALZONA DE PREPARACION DE PLACAS ZPPZONA DE ALMACENAMIENTO DE LINGOTES ZLZONA DE REPARACION DE LINGOTERAS ZRLZONA DE PREPARACION DEL CUCHARON ZPCVAGON DE CHATARRA VCHVAGON DE LINGOTES VL
FUERZA LABORAL: Cantidad Cant/cuadrila ObservaciónSUPERVISOR 4 1TECNICO DE INSPECCION 4 1TECNICO DE MANEJO 4 1OPERADOR DE COLADA 3 1 Cuadrilla "B" sin operador
OPERADOR DE GRUA 12 2-3-44 Contratados/ 3 Sidoristas
No AptosOPERADOR CONTRATADO 16 4
A continuación se presenta los tiempos actuales del tren A y tren B por
actividades.
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89
Antecedentes ActualesN° Oper. Tren A Tren B N° Oper. Tren A Tren B
VOLTEAR PLACA CON GRUA 1 7,8 9,1 1 9,2 11,0REMOVER RESTOS CON CABILLA 3 17,82 25,93 1 7,63 9,16TRASLADAR PLACA DESDE ZAE HASTA ZPP 1 10,5 12,27 1 8,42 10,10VERIFICAR LIMPIEZA 1 15,92 15,34 1 20,62 24,75TRASLADAR ARENA HASTA ZPP 1 5,5 6,62 1 7,04 8,45COLOCAR ARENA 1 2,08 4,13 1 5,21 7,67ESPARCIR ARENA 1 87,44 117,48 1 39,31 57,85TRASLADAR REFRACTARIOS HASTA ZPP 1 52,66 85,99 1 70,42 103,63COLOCAR REFRACTARIOS C/ ANKORITE EN PLACA 2 44,46 62,83 2 28,75 42,31ACUÑAR LADRILLOS REFRACTARIOS 1 37 43,9 1 5,50 6,60COLOCAR ANKORITE EN UNIONES DE LADRILLOS 1 22,16 26,99 2 26,89 39,57TRASLADAR PIEDRA HASTA ZPP 1 2,7 3,15 1 Eliminada COLOCAR PIEDRAS ENTRE LADRILLOS Y LA PLACA 1 12,56 14,96 1 Eliminada TRASLADAR ARENA HASTA ZPP 1 7,8 9,35 1 6,39 9,40COLOCAR ARENA ENTRE LADRILLOS Y PLACA 1 36,52 48,31 1 18,25 26,86LIMPIAR PLACA CON AIRE A PRESION O ESCOBA 1 10,04 12,76 1 6,86 10,10HACE ORIFICIOS EN ANKORITE 1 6,33 10,60SECAR RAMALES 0 136,2 158,9 0 112,5 112,5LIMPIAR PLACA CON AIRE A PRESION 1 7,76 13,76 1 6,86 8,23
516,92 671,77 222,00 260,00PREPARACION DE LINGOTERAS LIMPIAR PLACAS CON CEPILLOS FIJOSREGAR LINGOTERA CON AGUA 1 9,33 9,33 Eliminada CORTAR CLAVOS 1 17,2 29,88 1 24,26 42,14TRASLADAR MAZAROTA HASTA ZAL 1 19,8 34,37 1 13,63 23,67COLOCAR MAZAROTA SEGÚN MEDIDA 1 10,5 18,26 1 16,54 28,72COLOCAR CLAVOS 1 31,19 53,81 1 33,52 58,23
88,02 145,65 87,9 152,8PREPARACION DEL TREN PARA EL VACIADO RETIRAR RESTOS DE ACERO SÓLIDO HASTA VCH 1 1,65 1,65 1 1,65 1,65NIVELAR TERRENO 2 11,27 11,27 2 7,21 8,65TRASLADAR PLACA DESDE ZPP HASTA ZO 1 3,96 4,61 1 7,67 9,20POSICIONAR PLACA 2 12,9 15,05 2 12,9 15,05TRASLADAR REFRACTARIO PARA LA TROMPETA 1 13,92 16,26 1 13,92 16,26 Actividades a solaparCOLOCAR REFRACTARIOS DE TROMPETA 1 4,56 5,29 1 6,21 7,45TRASLADAR TROMPETA DESDE ZAL HASTA ZO 1 7,2 8,37 1 3,37 4,05COLOCAR TROMPETA 3 6,12 7,16 3 3,46 4,15TRASLADA CONTRAPLACAS DESDE ZAL HASTA ZO 1 16,02 18,66 1 9,03 10,84COLOCAR CONTRAPLACAS 2 6,72 7,83 2 7,34 8,81TRASLADA LINGOTERA DESDE ZAL HASTA ZO 1 105,64 183,5 2 57,32 99,55 2 ayudante POSICIONAR LINGOTERA SOBRE SALIDA DE CANAL 2 28,98 50,36 2 20,90 36,30TRASLADAR POLVO COLADOR HASTA ZO 1 43,44 52,12 1 43,44 52,12 Actividades a solaparDEPOSITAR POLVO COLADOR EN LINGOTERA 1 11,02 19,11 1 11,02 19,11RECOGER Y TRASLADAR ARENA HASTA ZO 1 5,02 5,02 1 4,03 4,03COLOCA ARENA ENTRE REFRACTARIO Y TROMPETA 3 12,84 14,95 3 11,44 13,73FIJAR EMBUDO REFRACTARIO EN TROMPETA 3 4,32 5,02 3 3,81 4,58
295,58 426,23 167,4 247,2VACIADO
TRASLADAR GANTRY CON CUCHARON HASTA ZPC 1 1,72 1,72 1 1,72 1,72COLOCAR CILINDRO A CUCHARON 2 1,29 1,29 2 1,29 1,29TRASLADAR GANTRY CON CUCHARON HASTA ZO 1 1,07 1,07 1 1,07 1,07VACIAR ACERO LIQUIDO 1 45,94 80,48 1 45,94 80,48TOMAR MUESTRA DE ACERO 2 1,38 1,59 2 1,38 1,59RETIRAR GANTRY DESDE ZO HASTA ZPC 1 1,12 1,12 1 1,12 1,12DESMONTAR EL CILINDRO A CUCHARON 2 0,58 0,58 2 0,58 0,58RETIRAR GANTRY CON CUCHARON DESDE ZPC 1 1,91 1,91 1 1,91 1,91TRASLADAR CASCARILLA DE ARROZ HASTA ZO 1 18,96 22,14 1 18,96 22,14 Actividades a solaparCOLOCAR CASCARILLA DE ARROZ EN LINGOTERA 2 2,64 3,05 2 2,64 3,05 Solapada con vaciado
76,61 114,95 55,01 89,76ENFRIAMIENTO DEL ACERO ENFRIAMIENTO EN LINGOTERA 0 480 480 0 480 480
480 480 480 480DESMOLDEO DE LINGOTES DESMOLDEAR LINGOTE CON GRÚA 1 52,1 90,48 1 52,1 90,48TRASLADAR LINGOTERA DESDE ZO HASTA ZAL 1 54,48 94,62 1 55,90 97,09TRASLADAR TROMPETA DESDE ZO HASTA ZAL 1 4,14 4,82 1 4,13 4,96TRASLADAR CONTRAPLACAS DESDE ZO HASTA ZAL 1 7,98 9,32 1 10,21 12,25TRASLADAR LINGOTES DESDE ZO HASTA ZL 1 184,4 320,25 2 126,07 218,96 Solo Grúa 67TRASLADAR PLACA DESDE ZO HASTA ZAE 1 7,44 8,69 1 7,44 8,69
310,54 528,18 255,85 432,42ENFRIAMIENTO DE LINGOTES ENFRIAMIENTO DEL LINGOTE SIN LINGOTERA 0 30 30 0 30 30
30 30 30 30ACABADO Y DESPACHO DE LINGOTESTRASLADAR LINGOTE DESDE ZL HASTA VL 1 101,6 176,45 1 93,99 163,24CORTAR RAMAL 1 25,5 44,29 2 38,36 66,63REBAJAR BORDES 1 14,3 24,86 2 68,02 118,14MARCAR LINGOTE CON PINTURA 1 14,86 25,81 2 28,38 49,29IDENTIFICAR LINGOTE CON CODIGO 1 8,26 14,34 2 9,33 16,20
164,52 285,75 238,1 413,5
Tiempos ( minutos )PREPARACION DE PLACAS Observaciones
* Cada 3 usos de la lingotera
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90
Cálculo de la capacidad con diferentes escenarios.
Debido al aumento de la demanda de TAVSA para la producción de lingotes de
Vaciado por el Fondo se hace necesario realizar un análisis para determinar la
evolución de capacidad de Vaciado por el Fondo a través de diferentes escenarios.
Los diferentes escenarios utilizados fueron: Método, herramienta y mix actual,
aumento de la capacidad de acondicionado, modificación de tiempos de
enfriamiento, optimización de la preparación de placas, optimización de tiempos
de preparación de tren y desmoldeo y eliminación de la mazarota a través del
colado por el método de cabeza fría.
Método, herramienta y mix actual.
El proceso productivo de fabricación de lingotes se divide en 8 operaciones, cuyos
tiempos varían de acuerdo a las dimensiones del producto y por consiguiente al
tipo de placas empleadas en la colada. En la Tabla N ° 6 se presenta un resumen
de los tiempos de procesos.
Tabla N ° 6. Tiempos de procesos.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 3,6 4,4
Preparación de lingoteras 1,4 2,4
Preparación del tren 4,9 7,1
Vaciado 1,2 1,9
Enfriamiento del acero 8 8
Desmolde de lingotes 5,1 8,8
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,7 4,7
Debido a que hay operaciones que se pueden hacer en paralelo se determinó que
una colada para el tren A se puede realizar en 21,1 horas y una colada para el tren
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91
B en 28,7 horas. Aplicando la efectividad PEA de 96,5%, asumiendo que no va a
ver interrupciones por Falta de acero y que se van a realizar las paradas
programadas de 24 horas para las grúas se obtienen las siguientes coladas/día:
• Tren A: 1,02 coladas/día.
• Tren B: 0,75 coladas/día.
Aumento de la capacidad de Acondicionado.
Una de las actividades que se puede disminuir en estos momentos es el
acondicionado de lingotes al aumentar un frente más con contratados y a su vez
incide en la disminución del desmolde de lingotes. En la Tabla N ° 7 se presenta
el resumen de actividades.
Tabla N ° 7. Tiempos de procesos.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 3,6 4,4
Preparación de lingoteras 1,4 2,4
Preparación del tren 4,9 7,1
Vaciado 1,2 1,9
Enfriamiento del acero 8 8
Desmolde de lingotes 4,7 8,1
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,5 4,0
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92
Modificación de tiempos de enfriamiento.
Esta es una de las etapas más lenta, ya que una vez que es vaciada la colada en las
lingoteras, permanecen entre 8 y 18 horas para el enfriamiento contando con 6
ventiladores de los 7 que hay en el área, el número 7 está fuera de servicio.
Para disminuir estos tiempos Ingeniería de Procesos elaboró una Instrucción
Transitoria, ITRPPA07011, “Disminución de tiempos de Desmolde de Coladas”,
la cual disminuye el tiempo de desmolde de las coladas entre 4 y 6 horas
dependiendo del tipo de acero a producir. Realizando un ponderado con la
producción por tipo de acero entre Enero’05-Agosto’05 se logra disminuir el
tiempo de 8 horas a 4,9 horas. En la Tabla N ° 8 aparecen los nuevos tiempos de
proceso con el máximo de 6 horas y en la N ° 9 el ponderado, dependiendo del
tipo de acero.
Tabla N ° 8. Tiempos de procesos con la disminución del tiempo.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 3,6 4,4
Preparación de lingoteras 1,4 2,4
Preparación del tren 4,9 7,1
Vaciado 1,2 1,9
Enfriamiento del acero 6 6
Desmolde de lingotes 5,1 8,8
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,5 4,0
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93
Tabla N ° 9. Ponderado del tiempo de vaciado según la producción.
TIPO_AC Ene-05 Feb-05 Mar-05 Abr-05 May-05 Jun-05 Jul-05 Ago-05Total general
(ton.)Total general
(%)
Tiempos de Vaciado
S/ITR (Hr.)
56 1.055 920 715 965 956 158 4.770 10 6
402 158 151 155 150 614 1 4
403 162 324 163 153 929 1.730 4 4
408 1.372 321 2.132 2.012 1.250 2.476 2.251 1.332 13.145 28 4
410 311 2.861 2.513 3.694 3.776 3.249 153 16.557 35 6
412 0 0 6
871 2.705 1.262 1.859 1.087 786 156 958 1.972 10.785 23 4
Total: 5.443 5.683 6.828 7.671 6.778 7.141 4.603 3.454 47.600 100 4,9
Con estos nuevos tiempos el tren A se puede realizar en 19,1 horas y el tren B en
26,7 horas.
Optimización de la preparación de placas, lingoteras y enfriamiento de
lingotes.
Para esta macroactividad la actividad que lleva el mayor porcentaje es el secado
de placas, para realizarla se espera que todas las placas estén preparadas para
posteriormente secarlas una a una por cada tipo de placa, ya que en la actualidad
se cuenta con un solo secador tipo araña por placa. Para disminuir estos tiempos
se tienen dos propuestas: comprar otro juego de secador o evaluar, por
condiciones de seguridad si se puede secar cada placa una vez que se terminó el
proceso de armado. En la Tabla N ° 10 se presentan los nuevos tiempos de ciclos.
Tabla N ° 10. Tiempos de procesos con la disminución del tiempo.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 2,9 3,6
Preparación de lingoteras 1,2 2,1
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94
Preparación del tren 4,9 7,1
Vaciado 1,2 1,9
Enfriamiento del acero 6 6
Desmolde de lingotes 5,1 8,8
Enfriamiento de lingotes 0,5 0,5
Acabado y despacho 2,5 4,0
Con estos nuevos tiempos el tren A se puede realizar en 17,7 horas y el tren B en
24,8 horas.
Optimización del tiempo de preparación del tren y desmolde.
Para esta actividad se pueden mejorar los tiempos como se muestran en la tabla N
° 11.
Tabla N ° 11. Tiempos de procesos con la disminución del tiempo.
Operación Tiempos de procesos (horas)
Tren A Tren B
Preparación de placas 2,9 3,6
Preparación de lingoteras 1,2 2,1
Preparación del tren 3,6 5,3
Vaciado 1,2 1,9
Enfriamiento del acero 6,0 6,0
Desmolde de lingotes 4,7 8,1
Enfriamiento de lingotes 0,4 0,4
Acabado y despacho 2,5 4,0
Con estos nuevos tiempos el tren A se puede realizar en 17,1 horas y el tren B en
23,8 horas.
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95
Tabla N ° 13. Resumen de escenarios. VPF Unid.
Sem 1 Sem 2 Sem 3 Sem 4 Sem 5 Sem 6TIEMPO CALENDARIO hrs 48 168 168 168 168 24 744FERIADO hrs 0PARO SINDICAL hrs 0FALTA DE ACERO hrs 0MANTTO. PROGRAMADO hrs 0MANTTO. MAYOR hrs 0PROGRAMACIÓN hrs 0HORAS LIBRES hrs 5,8 1,0 3,9 20,3 20,3 2,9 54,2TIEMPO DISPONIBLE hrs 42,2 167,0 164,1 147,7 147,7 21,1 689,8DISPONIBILIDAD % 88% 99% 98% 88% 88% 88% 93%Demoras Operativas % 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4% 1,4%Demoras Mantenimiento (Grúas) % 2,1% 2,1% 2,1% 2,1% 2,1% 2,1% 2,1%Otras Demoras % 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0%TOTAL DEMORAS % 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5%EFECTIVIDAD % 96,5% 96,5% 96,5% 96,5% 96,5% 96,5% 96,5%TIEMPO EFECTIVO hrs 40,7 161,1 158,3 142,5 142,5 20,4 665,6PRODUCTIVIDAD EFECTIVA ton/hr 13,1 10,6 9,2 12,4 8,3 6,8 10,2PAM (líquido-neto) tal/ton 1,143 1,156 1,149 1,146 1,136 1,122 1,147Peso por Colada ton/col 135,6 134,1 134,9 135,3 136,4 138,2 135PRODUCCIÓN col 4 13 11 13 9 1 50PRODUCCIÓN ton 533 1712 1458 1767 1179 138 6788 26
32 505-530 385-415
ton 533 1712 1458 1767 1179 138 6788col/dia 2,0 1,8 1,5 1,9 1,2 1,0 1,6
ton 606 1723 1493 2010 1341 157 7330col/dia 2,2 1,8 1,6 2,1 1,4 1,1 1,7
ton 618 1760 1525 2049 1367 160 7478col/dia 2,3 1,9 1,6 2,2 1,4 1,2 1,8
ton 669 1885 1634 2220 1482 174 8064col/dia 2,5 2,0 1,7 2,3 1,6 1,3 1,9
ton 722 2032 1762 2396 1599 187 8699col/dia 2,7 2,2 1,9 2,5 1,7 1,4 2,1
ton 748 2108 1828 2480 1655 194 9013col/dia 2,8 2,2 1,9 2,6 1,7 1,4 2,2
ton 794 2258 1957 2634 1758 206 9607col/dia 2,9 2,4 2,1 2,8 1,8 1,5 2,3
Mes Total mes
Capacidad Base 21,1 28,7
Tiempo Ciclo (Hrs)
Capacidad Base (Sin horas Libres) 21,1 28,7
Mejora en acondicionado y desmolde de lingotes 20,7 28,0
Tiempos Actuales + ITR S/Tace 19,1 26,7
T. Esperado + ITR S/Tace + Prep.-Desmoldeo Actual 17,7 24,8
Tiempos Esperado + ITR S/Tace + Acabado 17,1 23,8
Sin Mazarota 16,1 21,9
Cálculo de las lingoteras requeridas.
Es normal que una lingotera llegue al final de su vida útil y deba ser reemplazada
por ello que una de las limitaciones que hay que tomar en cuenta en el momento
de programar es la disponibilidad de lingoteras, para Octubre’05 el inventario de
lingoteras se presenta en la Tabla N ° 14, para el diámetro 530 se toma el valor de
80 lingoteras, última cifra reportada por Operaciones. Cabe mencionar que el 28
% del parque de lingoteras presenta defectos por grietas o huecos.
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96
Tabla N ° 14. Inventario de lingoteras. Cuenta de N° Identificación DiámetroEstado de la lingotera 385 415 505 Total generalCHATARRA 2 1 3GRIETAS FUERTES 2 6 24 32GRIETAS LEVES 14 30 21 65GRIETAS LEVES/ HUECO 3 3HUECO 20 2 22NUEVA 29 29OK 61 82 36 179SIN INSPECCIÓN 42 15 46 103Total general 144 164 128 436
Defectos: 39 38 45 122%: 27 23 35 28
Se armó una tabla una tabla por diámetro y por altura desde 1000 mm hasta 1600
mm de 100 en 100 mm se armaron tres escenarios de trenes: 1, 1,5 y 2, se
compararon con las lingoteras disponibles y se les restaron las lingoteras
pendientes por ingresar. En la Tabla N ° 15 se presentan los valores para los
diferentes escenarios.
Tabla N ° 15. Lingoteras requeridas, disponibles y necesarias.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Diámetro (mm Alturas (mm)Peso por
lingote (Ton) 1 tren 1,5 tren 2 trenesLingotera
disp.Pendiente
por ingresar 1 tren 1,5 tren 2 trenes385 1000 0,750 216 324 432 142 30 44 152 260385 1100 0,816 198 298 397 142 30 26 126 225385 1200 0,883 183 275 367 142 30 11 103 195385 1300 0,960 169 253 338 142 30 -3 81 166385 1400 1,036 156 235 313 142 30 -16 63 141385 1500 1,113 146 218 291 142 30 -26 46 119385 1600 1,189 136 204 272 142 30 -36 32 100415 1000 0,867 187 280 374 164 84 -61 32 126415 1100 0,950 171 256 341 164 84 -77 8 93415 1200 1,029 157 236 315 164 84 -91 -12 67415 1300 1,110 146 219 292 164 84 -102 -29 44415 1400 1,191 136 204 272 164 84 -112 -44 24415 1500 1,272 127 191 255 164 84 -121 -57 7415 1600 1,353 120 180 239 164 84 -128 -68 -9505 1000 1,290 126 188 251 127 163 -164 -102 -39505 1100 1,417 114 171 229 127 163 -176 -119 -61505 1200 1,543 105 157 210 127 163 -185 -133 -80505 1300 1,670 97 146 194 127 163 -193 -144 -96505 1400 1,796 90 135 180 127 163 -200 -155 -110505 1500 1,923 84 126 168 127 163 -206 -164 -122505 1600 2,049 79 119 158 127 163 -211 -171 -132530 1000 1,522 106 160 213 80 26 80 133530 1100 1,660 98 146 195 80 18 66 115530 1200 1,796 90 135 180 80 10 55 100530 1300 1,934 84 126 168 80 4 46 88530 1400 2,071 78 117 156 80 -2 37 76530 1500 2,207 73 110 147 80 -7 30 67530 1600 2,344 69 104 138 80 -11 24 58
Lingoteras requeridas/día/tren Lingoteras necesarias/día/tren
Modelo de programación.
Debido a las constantes observaciones que el área operativa hacía referencia de la
no disponibilidad de herramientas para el MIX programado Ingeniería Industrial
desarrolló un modelo el cual se enlaza con el Modelo de Programación Mensual
de la Acería. Al modelo se le debe suministrar la cartera de colada del mes, así
como la disponibilidad de lingoteras y los mantenimientos previstos en Vaciado
por el Fondo. Con este input y los recursos disponibles se realiza el balanceo y se
determina si el tren cuenta con la capacidad de procesar la cartera propuesta para
una posterior retroalimentación a Programación de la Producción. En la Tabla N °
16 se presenta un resumen por día y por diámetro que arroja el modelo.
Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”
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Tabla N ° 16. Resumen del Modelo de Programación
.
1-Ago 2-Ago 3-Ago 4-Ago 5-Ago 6-Ago 7-Ago 8-Ago 9-Ago 10-Ago 11-Ago 12-Ago 13-Ago 14-Ago 15-Ago
Diámetro (mm) 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505Alturas (mm) 1160 1250 1250 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1020 1020 1160 1020 1020 1570Piezas totales (CU) 89 40 83 56 40 89 31 40 89 40 40 89 40 40 64Tace 374 408 408 374 374 374 374 374 374 408 408 374 408 408 871Diámetro (mm) 415 505 530 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505 505Alturas (mm) 1150 1160 1570 1250 1250 1160 1000 1020 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160Piezas totales (CU) 96 89 5 80 32 47 101 96 45 89 89 45 89 89 70Tace 871 374 402 408 408 374 408 408 374 374 374 374 374 374 374Diámetro (mm) 505 505 505 505Alturas (mm) 1570 1000 1020 1000Piezas totales (CU) 16 7 61 4Tace 871 408 408 408Diámetro (mm)Alturas (mm)Piezas totales (CU)TaceDiámetro (mm)Alturas (mm)Piezas totales (CU)TaceDiámetro (mm)Alturas (mm)Piezas totales (CU)Tace
Distribución
Pla
n de
Pro
ducc
ión
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