ANÁLISIS DE DIAGRAMA DE PROCESO APLICADO AL PROCESO DE ELABORACIÓN PRIMARIA DE YERBA MATE Ing. Juan Carlos Michalus FACULTAD DE INGENIERÍA, UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES Juan M. De Rosas Nº 325, Oberá, Misiones, Argentina (CP 3360) - Tel/Fax (0755) 22169/22170

Ms Engº Denis Rasquin Rabenschlag CENTRO DE TECNOLOGÍA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARÍA - PPGEP Sala 305, Camobí, Santa María, RS, Brasil (CEP 97119-900) Fone/Fax (055) 2261616

Abstract This piece of work tries to study the production process of maté in one specific industry in Oberá City, Province of Misiones, Argentina Republic, to detect its fallacies and to propose appropiate solutions through the appropiate analysis. Key Words: Macroflux; microfluxes; losses; optimization.

1 INTRODUCCIÓN El cultivo de la yerba mate es el más importante de la provincia de Misiones, Argentina. Con 120.795 hectáreas cultivadas, representa el 75,1% del valor bruto del sector agrícola (Ministerio de Asuntos Agrarios, 1993, p.52). Su producción, elaboración e industrialización provee trabajo a gran cantidad de personas y moviliza una importante masa de capitales (Rocholl, 1988, p.07). Una de las etapas de producción, de importancia capital, es la elaboración primaria o “secanza”, que en la mayoría de los casos, no ha adquirido un alto grado de control y eficiencia, sufriendo la influencia de un sinnúmero de factores, como la temperatura ambiente, la presión atmosférica, etc; los que interactúan con los parámetros del proceso, modificándolos y variando de manera considerable las condiciones de elaboración del producto y la calidad final del mismo. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el proceso de elaboración de la yerba mate en una industria específica ubicada en la ciudad de Oberá, Provincia de Misiones, República Argentina, abarcando las etapas de secanza y estacionamiento, con la finalidad de proponer alternativas de mejora que surjan como las más convenientes, a partir de un estudio de pérdidas, según la definición dada en este trabajo. En primer lugar se establecen las principales ideas y consideraciones necesarios para el desarrollo del trabajo, definiendo qué se entiende por pérdidas y haciendo algunas consideraciones al respecto. A continuación, se hace una descripción y análisis del diagrama de proceso actual. Se determinan las posibles modificaciones, simplificaciones y mejoras que se pueden implementar. Finalmente, se plantean las conclusiones, a la luz de la pesquisa realizada, haciendo una serie de sugerencias.

2 2 DIAGRAMA DE PROCESO 2.1 Conceptos preliminares Maynard (1978, cap. 02, p.20) define Diagrama de proceso como una representación gráfica de la sucesión de todas las operaciones, transportes, inspecciones, demoras y almacenamientos que tienen lugar durante el proceso. Incluye la información necesaria para el análisis, tales como el tiempo necesario y la distancia recorrida (por la pieza o producto). Los símbolos gráficos representativos de las actividades utilizadas para la confección de los diagramas de proceso se presentan en la figura 1.

FIGURA 1 - Símbolos utilizados para la confección de diagramas de proceso El diagrama de proceso no es algo que por sí solo produce economías o mejoras en el funcionamiento. El facilita una visualización rápida del proceso y las relaciones entre las diversas etapas. Permite la puesta en evidencia de las ineficacias u operaciones improductivas. Una vez finalizado el análisis, contiene una cantidad de informaciones antes desconocidas por cualquier persona en la fábrica (Pardo, 1984, p.23). 2.2 Concepto de pérdida Según Oliveira (1995), Tahichi Ohno clasifica las actividades de los trabajadores en: • Trabajo efectivo (WE): constituído por las tareas que adicionan valor al producto en elaboración (Ejemplo: soldadura, torneado, montaje, etc). • Trabajo adicional (WA): constituído por las actividades que no adicionan valor al producto que se está elaborando, pero son necesarias o deben ser hechas en las actuales condiciones de trabajo como soporte del trabajo efectivo (Ejemplo: carga, transporte, cambio de herramienta, mantenimiento, etc). • Pérdidas (P): son las actividades no productivas, bajo ningún punto de vista, que únicamente generan costos y no adicionan valor al producto o servicio. No contribuyen a la evolución del producto desde su estado de materia prima hasta el de producto terminado. Son ejemplos de pérdidas: contaje, inspección, transportes innecesarios, retrabajo de piezas, trabajadores ociosos, etc. 2.2.1 Consideraciones - El concepto de sistema productivo y de pérdidas, así como la estrategia empresarial es amplia y abarca todas las facetas y especialidades en conjunto, característica que lo distingue del sistema de especialización y división por áreas (Oliveira, 1995, p. 21); - Cualquier empresa, antes de pensar en automatizarse, tiene que lograr que sus procesos productivos sean confiables, eliminar los desperdicios y simplificar su fábrica.

3 Existe tendencia a adquirir equipos nuevos sin plantear la posibilidad de aumentar la eficiencia del sistema de producción, reduciendo las pérdidas y utilizando el equipo disponible (Bezerra, 1990, p. 12); - Es necesario que las soluciones a cualquier problema sean simples. Para ello, hay que formular adecuadamente el problema e investigar profundamente. Las soluciones simples son las más difíciles de encontrar. En general, se tiene tendencia a corregir pequeñas deficiencias en perjuicio de la corrección de las mayores, fruto de un análisis apresurado y parcial del problema (Bezerra, 1990, p. IX); - El concepto de pérdidas propuesto por Ohno y Shingo parte de los conceptos de los padres de la Administración Científica, incorporando la observación del sistema productivo como una red de respuesta de procesos y operaciones, involucrando un detallado análisis de cada operación y de cada proceso y sus interrelaciones hasta conformar el sistema productivo (Oliveira, 1995, p. 21);

3 DIAGRAMA DE PROCESO ACTUAL DE SECADO DE YERBA MATE El proceso de secanza de la yerba mate está compuesto básicamente por las etapas de: sapecado, presecado, secado, canchado y zarandeo, a la que se adicionan otras etapas intermedias. Se relevaron los datos necesarios para describir el proceso productivo y confeccionar el diagrama de proceso o macroflujo actual del mismo, a través de consultas al personal del establecimiento y la observación del proceso de elaboración. Para facilitar el análisis, se ha dividido el macroflujo actual en partes menores, denominadas “microflujos”, y se ha clasificado las actividades en: Trabajo Efectivo (WE), Trabajo Adicional (WA) o Pérdida (P). A continuación se analiza cada uno de los microflujos y las actividades que los conforman. a) Microflujo “preparación de materia prima”: La yerba verde es cargada en camiones y transportada desde el yerbal hasta el secadero, donde se procede a pesarla. Esta última actividad se considera como inicio del proceso productivo que se analiza. Como dato orientativo se puede decir que la hoja de yerba verde tiene aproximadamente 60 % de humedad (Rosovski, 1983, p. 109) (ver figura 3). Después de haber sido pesada, la materia prima se traslada aproximadamente 10 metros hasta una playa cubierta denominada “planchada”, que tiene por finalidad almacenar el producto para un máximo de diez horas de producción; se evita así que las condiciones climáticas (sol, lluvia) perjudiquen la calidad del mismo. Allí se realiza la operación de descarga en forma manual. Luego, el producto es distribuído sobre una cinta transportadora y atraviesa la planchada, pasando a una serie de transportadores. En este microflujo se observa la existencia de muchos transportes, los que se podrían eliminar o reducir mediante una modificación del lay-out, acortando la distancia existente entre el extremo de la planchada y la tambora de sapecado. Se sugiere eliminar los transportes innecesarios mediante una modificación del lay-out. b) Microflujo “provisión de leña”: Básicamente, se utiliza un depósito o almacenaje diario, y otro exterior, para almacenaje de reserva, desde el que se traslada la leña al primero, cuando el mal tiempo impide la provisión normal de la misma.

4 Se pueden disminuír los trabajos adicionales y eliminar las actividades clasificadas como pérdidas, adquiriendo únicamente leña seca y construyendo un depósito cubierto de mayores dimensiones en las vecindades de la playa de almacenaje diario evitando de este modo los transportes innecesarios. c) Microflujo crítico “sapecado”: Se considera un microflujo crítico del proceso de secanza, ya que si se logra controlar los parámetros del mismo, se puede evitar el reproceso de materia prima y mejorar notablemente la calidad del producto en elaboración. El “sapecado” o “sapeco” consiste en la exposición de la yerba verde a la acción directa del fuego, en un proceso primario y rápido que dura entre veinte y treinta segundos. Con esta operación se consigue matar el protoplasma y destruir los fermentos, impidiendo de esta manera la oxidación de las sustancias tánicas contenidas en las hojas, asegurando así la conservación del color verde de las mismas (Rocholl, 1988, p.13). Durante la operación de sapecado, la yerba se introduce en un gigantesco tambor rotatorio de 3 metros de diámetro y 9 metros de longitud denominado “tambora de sapecado”, avanzando en el sentido del aire caliente proveniente de un hogar de leña (a través del ”conducto de sapecado”), impulsada por unas aspas dispuestas en forma de hélice dentro del tambor mencionado. El producto pierde aproximadamente un 39% de humedad en la operación de sapecado (Rosovski, 1983, p. 108). Se observa la falta de control de los parámetros que gobiernan la operación. Únicamente se controla la temperatura y la cantidad de fuego del hogar de sapecado. Asimismo la inspección discontinua hace que a veces pase cierta cantidad de producto crudo o quemado. Hasta que se detecte y corrija esta anormalidad transcurre cierto tiempo, con la consiguiente disminución de la calidad del producto. Para mejorar esta situación, se sugiere, como algunas alternativas las siguientes, cuya implementación deberá ser evaluada e investigada: • Establecer los parámetros que debe tener la yerba a la salida de la tambora de sapeco (humedad, temperatura, etc) para hacer un control de la operación a través de los mismos. • Instalación de un circuito secundario de transporte de una pequeña cantidad de yerba sapecada desde la cinta principal hasta el operario para la inspección. • Modificar el recorrido de las cintas transportadoras, de manera que el producto pase cerca del operario y este pueda inspeccionarlo sin trasladarse. En las actuales condiciones del proceso, es imposible eliminar cualquiera de las actividades de este microflujo, pero no obstante, puede mejorarse el control independizando el proceso de la sensibilidad del operador y de las condiciones atmosféricas lo máximo posible. Otra mejora técnica posible es la aislación térmica de la tambora, ya que se pierde mucho calor a través de la misma. También, como existe dependencia entre la cantidad de yerba verde que puede ingresar a la tambora y la temperatura de la misma, sería conveniente la instalación de un sistema de regulación de la velocidad de la cinta de alimentación de planchada en función de la temperatura a la entrada de la tambora. Además, se sugiere modificar el hogar de sapecado introduciendo sistemas de regulación de aire que permitan una disminución de la inercia en la regulación del calor en dicho hogar.

5 d) Microflujo “presecado”: Le sigue al sapecado y tiene por finalidad eliminar la mayor cantidad posible de agua contenida en la yerba en elaboración, y en algunos casos, compensa el sapecado si este es insuficiente. La yerba pierde aproximadamente un 10,5% de humedad en la operación de presecado (Rosovski, 1983, p. 108). El presecado se realiza en otra tambora, similar en todas sus características a la anterior, denominada “tambora de presecado”, alimentada con la yerba proveniente del sapecado. El aire caliente proviene de un segundo hogar, a través del “conducto de presecado” (Rocholl, 1988, p.14). Para este microflujo son válidas las consideraciones hechas para el sapecado. e) Microflujo crítico “secado”: Este microflujo se considera crítico por las mismas razones que el sapecado. Se debe eliminar aproximadamente un 10 % de humedad restante en el producto en elaboración. Esta operación se realiza en el secadero propiamente dicho. Básicamente, es un edificio rectangular de aproximadamente 35 metros de largo por 4 metros de ancho y por 10 metros de alto. Por la parte inferior del secadero se hace ingresar gases y aire caliente provenientes de un tercer hogar de leña a través de un conducto denominado “conducto de secado”. Estos gases y aire calientes producen el secado de las hojas y palos, de manera que a la salida del secadero la yerba contiene entre 3% y 5% de humedad (Rocholl, 1988, p.14) Los mismos salen por las chimeneas del secadero, mientras que la yerba, sapecada y presecada, avanza lentamente por su interior a través de tres cintas longitudinales superpuestas. La temperatura máxima del secadero es de 130 ºC en la parte inferior del mismo (Rocholl, 1988, p.14). El mayor problema del proceso de secado es la gran inercia que existe para alterar la temperatura. Una de las soluciones sugeridas es modificar el hogar de secado de manera de posibilitar el control y regulación del aire primario y secundario en el mismo. Se pueden analizar otras alternativas para lograr una combustión controlada y de rápida regulación, por ejemplo, la utilización de otros combustibles, como ser: gas natural. Otro punto a atacar es la gran dependencia del proceso de la sensibilidad del operario, quien determina si el secado se produce dentro de los parámetros normales a través del tacto y la vista. f) Microflujo “Canchado y Zarandeo”: Se denomina “canchado” al proceso de trituración integral al que se somete a los gajos y hojas de la yerba que han superado la etapa de secado. Tiene por finalidad reducir el volumen del producto para su posterior manipuleo (Rocholl, 1988, p.15). La operación de “zarandeo” elimina los palos que tienen una medida superior a los 5 mm de diámetro. Se sugiere eliminar los transportes innecesarios mediante una modificación del lay-out. g) Microflujo “Tipificado”: La yerba proveniente de la zaranda puede desviarse a través de un transporte elevador hacia una máquina tipificadora, donde se pueden obtener diversos subproductos o variedades tipificadas del producto principal, como ser: yerba despalada o yerba para producción de saquitos, de acuerdo a los requerimientos de los clientes. Puede considerarse como la elaboración de un subproducto. No se puede eliminar ni agrupar las actividades del mismo, en las actuales condiciones del proceso.

6 h) Microflujo “Embolsado”: La yerba ya zarandeada es fraccionada en bolsas de 50 kilogramos cada una, las que son transportadas en forma manual hasta una cámara de estacionamiento acelerado, donde son apiladas convenientemente. Se sugiere eliminar los transportes innecesarios mediante una modificación del lay-out. i) Microflujo “Estacionamiento Acelerado”: El proceso de estacionamiento acelerado de la yerba mate dura aproximadamente 30 días, y equivale a un estacionamiento natural de aproximadamente 1 (un) año de duración, se logra inyectando humedad y aire frío o caliente a las cámaras de estacionamiento en proporciones adecuadas, y haciéndolo reciclar mediante ventiladores. Se toman muestras y se realizan determinaciones diarias de contenido de humedad. Se controla la temperatura de la cámara a través de sensores dispuestos convenientemente. No se pueden eliminar o combinar las actividades de este microflujo. j)Microflujo “Despacho de Producto Elaborado”: Una vez concluido el estacionamiento acelerado, las bolsas son transportadas hasta los camiones, donde se cargan, luego el camión cargado se pesa, y se despacha hacia el molino, para continuar con el proceso de elaboración denominado: molienda y envasado, que escapa al objetivo del presente trabajo. No es posible eliminar ni combinar las actividades de este microflujo en las actuales condiciones de producción.

4 CONCLUSIONES La empresa debe tender a eliminar las pérdidas y minimizar el trabajo adicional, para la maximización del trabajo efectivo, en un proceso de mejoría continua, planteándose objetivos concretos a corto plazo en vista a minimizar el trabajo adicional y atacar sistemáticamente las pérdidas, priorizando la eliminación de aquellas que en lo inmediato pueden ser desterradas del sistema productivo mediante los métodos disponibles, y tender a su eliminación completa a largo plazo. A partir de estas consideraciones, se obtiene el macroflujo o diagrama de proceso propuesto para la industria analizada, que se puede ver en la figura 2, y hacia el cual debería tender la misma, en el largo plazo.

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Se presenta la siguiente tabla comparativa del número de actividades existente en el macroflujo actual y en el propuesto: ACTIVIDAD Operación Transporte Almacenamiento Inspección Operación/Inspección Transporte/Inspección TOTAL

CANTIDAD ACTUAL 23 27 5 4 9 1 69

PROPUESTA 20 19 2 3 7 1 52

TABLA I: Número de actividades del macroflujo actual y del propuesto

8 Se observa la disminución del número de actividades respecto al macroflujo actual, lo que significa economía de tiempo y dinero en el proceso de producción. Es recomendable mecanizar los transportes difíciles de eliminar, sobre todo aquellos que se realizan en forma manual y requieren gran esfuerzo, como ser: carga, descarga y transporte de leña, alimentación de los hogares, etcétera. Paralelamente, es importante iniciar un ciclo de mejoría contínua del proceso productivo, con la educación y capacitación de los operarios en el aumento de la calidad, tendiendo a la satisfacción del cliente interno y externo. En este trabajo se ha analizado una industria dedicada a la secanza de yerba mate, con la idea de mostrar las posibles mejoras que se pueden introducir en el proceso de elaboración, desde las más simples y sencillas hasta las más complicadas, aportando algunas ideas y sugerencias fáciles de llevar adelante, y otras cuya realización habrá que evaluar más detenidamente. Si bien el análisis se ha basado en un secadero específico, el método utilizado puede ser fácilmente extrapolado a otros casos.

5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BEZERRA, JUÁREZ CAVALCANTI. Simples...mente Just-In-Time. Sao Paulo, R.S., Brasil: IMAM, 1990. DOMÍNGUEZ MACHUCA, JOSÉ ANTONIO y otros. Dirección de Operaciones: Aspectos tácticos y operativos en la producción y los servicios. Madrid, España: Mc Graw-Hill/Interamericana de España S.A., 1995. MAYNARD, HAROLD B. Manual de Ingeniería de la Producción Industrial. Barcelona, España: Reverté, 1978. MINISTERIO DE ASUNTOS AGRARIOS DE LA PROVINCIA DE MISIONES. Misiones, Argentina: (s.n.), (1993?).

(Posadas),

OLIVEIRA, JOÃO HÉLVIO RIGHI DE. Sistemas de Produção. Santa María: UFSM - Universidade Federal de Santa María, RS, Brasil, 1995. PARDO, JUAN A., VARELA, MANUEL, VILA, GUILLERMO. Organización de la Producción, Tomo V: Ingeniería Industrial. Buenos Aires, Argentina: Olivares, 1983. ROCHOLL, JOSÉ ROBERTO. Mejoras en el Proceso de Secado de la Yerba Mate. Oberá, Misiones, Argentina: Facultad de Ingeniería - U.Na.M; Trabajo final de la carrera de Ingeniería Electromecánica, 1988. ROSOVSKI DE CERNADAS, ROSA. Contribución a la bibliografía de la Yerba Mate. Buenos Aires, Argentina: Subsecretaría de Ciencia y Tecnología - Presidencia de la Nación, 1983.