DIAGNOSTICO Y PROPUESTA DE LAYOUT PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE SIEMENS EN COLOMBIA

DIANA CAROLINA NIÑO PASTRANA LORENA BENAVIDES ACOSTA

UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL CHIA 2005

DIAGNOSTICO Y PROPUESTA DE LAYOUT PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE SIEMENS EN COLOMBIA

DIANA CAROLINA NIÑO PASTRANA LORENA BENAVIDES ACOSTA

Trabajo de grado

German Méndez Profesor Universidad de La Sabana Guillermo Zuluaga Subgerente de producción Planta Transformadores de Potencia Siemens S.A.

UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL CHIA 2005

CONTENIDO INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES………………………………………………………………………………………… 5 1.1 SIEMENS ANDINA TRANSFORMADORES (SAT)……………………………………………… 6 1.2 ¿QUÉ ES UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA? …………………………………………… 7 1.2.1

Elementos que conforman un transformador de potencia ………………………… 8

1.3 ¿QUÉ ES UN DIAGNÓSTICO? ……………………………………………………………………… 9 1.3.1 Principales etapas del diagnóstico …………………………………………………………… 10 1.4 INDICADORES DE GESTIÓN ……………………………………………………………………… 12 1.4.1 Patrones para la especificación de un indicador ………………………………………… 13 1.4.2 Metodología general para establecimiento de indicadores de gestión…………… 13 1.5 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN…………………………………………………………………… 14 1.5.1 Planeación de la capacidad ……………………………………………………………………… 17 1.6 DISTRIBUCIÓN DE PLANTA ………………………………………………………………………. 18 1.6.1 Elementos y consideraciones en una distribución de planta………………………… 18 1.6.2 Distribución de talleres…………………………………………………………………………… 28 1.6.3 Cálculo de las superficies de distribución………………………………………………….. 29 1.6.4 Identificación de los departamentos que deben estar más cercanos……………30 1.7 SEGURIDAD INDUSTRIAL……………………………………………………………………………30 1.7.1 Medio ambiente o lugar de trabajo ………………………………………………………… 31 2. DIAGNÓSTICO Y ANÁLISIS DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA ………………………………………………………………… 39 2.1 ANÁLISIS DE LOS PUESTOS DE TRABAJO…………………………………………………… 39 2.1.1 Fabricación de TC’s ………………………………………………………………………………… 41

2.1.2

Fabricación de bobinas ………………………………………………………………………… 43

2.1.3 Armado de núcleo ………………………………………………………………………………… 55 2.1.4 Armado de la P.A. ………………………………………………………………………………… 56 2.1.5

Fabricación final del transformador ………………………………………………………… 70

2.1.6 Despacho ……………………………………………………………………………………………… 92 2.2 IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS..…………………………………………………… 94 2.2.1 Fabricación de TC’s ………………………………………………………………………………… 94 2.2.2 Fabricación de Bobinas …………………………………………………………………………… 94 2.2.3 Armado de la P.A. ………………………………………………………………………………… 94 2.2.4 Fabricación final del trabajador………………………………………………………………… 96 3. INDICADORES DE EFECTIVIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA …………………………………………………………………………………………………… 100 3.1 INDICADORES ACTUALES DE EFECTIVIDAD ………………………………………………. 100 3.1.1 Indicador de tiempo de paso ………………………………………………………………… 100 3.1.2 Indicador anual de potencia por empleado……………………………………………… 101 3.1.3 Indicador anual de fallas……………………………………….……………………………… 101 3.2 INDICADORES PROPUESTOS PARA PTT-PTP ……………………………………………… 102 4. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA …………………………………………………………………………………………………… 109 4.1 ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD ACTUAL ……………………………………………………… 109 4.1.1 Fabricación de bobinas…………………………………………………………………………… 110 4.1.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador……………………116 4.2 INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA …………………………………………………………………………………………………… 120 4.3 ANALISIS DE LA CAPACIDAD NECESARIA ………………………………………………… 121 4.3.1 Fabricación de bobinas ………………………………………………………………………… 121

4.3.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador ………………… 125 4.4 EVALUACIÓN DE MODOS ALTERNATIVOS PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD … 126 4.4.1 Fabricación de bobinas …………………………………………………………………………… 126 4.4.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador ………………… 127 4.5 REQUERIMIENTOS DE EQUIPO Y MANO DE OBRA ……………………………………… 131 4.5.1 Fabricación de bobinas …………………………………………………………………………… 131 4.5.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador ………………… 134 5. REDISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA ……… 135 5.1 DISTRIBUCIÓN EN CONJUNTO ………………………………………………………………… 135 5.1.1 Plantear el problema ……………………………………………………………………………… 135 5.1.2 Reunir los hechos…………………………………………………………………………………… 135 5.1.3 Analizar y decidir…………………………………………………………………………………… 140 5.2 PLAN DETALLADO DE DISTRIBUCIÓN ……………………………………………………… 149 5.2.1 Fabricación de bobinas ………………………………………………………………………….. 149 5.2.2 Armado de la parte activa ……………………………………………………………………. 159 5.2.3

Taller de conexiones…………………………………………………………………………… 166

5.2.4

Fabricación final del transformador …………………………………………………………168

5.3

ANÁLISIS Y SELECCIÓN ……………………………………………………………………… 176

5.3.1 Nave 1 ………………………………………………………………………………………………… 176 5.3.2 Nave 2 ………………………………………………………………………………………………… 180 5.3.3 Nave 5 ………………………………………………………………………………………………… 181 6. ANÁLISIS DE LAS NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL …………… 186 6.1 CONDICIONES DE TRABAJO ……………………………………………………………………… 186 6.1.1 Máquinas y herramientas ………………………………………………………………………. 186

6.1.2 Medidas a tener en cuenta ……………………………………………………………………. 186 6.1.3 La temperatura …………………………………………………………………………………… 192 6.1.4 El ruido………………………………………………………………………………………………… 194 6.1.4 La iluminación……………………………………………………………………………………… 198 6.1.5 Inspección de orden y aseo …………………………………………………………………… 200 6.1.6 Equipo de protección personal ……………………………………………………………… 200 6.2 RUTAS DE EMERGENCIA …………………………………………………………………………… 210 7. CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………213 8. RECOMENDACIONES ………………………………………………………………………………… 215 BIBLIOGRAFIA ……………………………………………………………………………………………… 216

LISTA DE TABLAS Tabla 1.1 Metodología para la solución de problemas ………………………………………… 12 Tabla 1.2 Guía para la distribución de pasillos …………………………………………………… 23 Tabla 1.3 Cuidados de almacenaje …………………………………………………………………… 24 Tabla 1.4 Tipos de servicio en una industria ……………………………………………………… 26 Tabla 1.5 Alturas de techo generalmente recomendadas ……………………………………. 27 Tabla 1.6 Valores de K para distintos tipos de industria ……………………………………… 30 Tabla 1.7 Efectos de la temperatura ………………………………………………………………… 34 Tabla 1.8 Tablas de coeficientes de ambiente con suplementos por iluminación y ruido ……………………………………………………………………………………………………………… 34 Tabla 1.9 Nivel sonoro …………………………………………………………………………………… 36 Tabla 1.10 Niveles tópicos recomendados de iluminancia …………………………………… 37 Tabla 2.1 Factores de la fabricación de TC’s ……………………………………………………… 41 Tabla 2.2 Dimensiones del puesto de los TC’s …………………………………………………… 41 Tabla 2.3 Factores de producción en curado de bobinas …………………………………… 44 Tabla 2.4 Factores de producción en bobinadora horizontal………………………………… 45 Tabla 2.5 Factores de producción en bobinadora vertical …………………………………… 46 Tabla 2.6 Dimensiones del puesto de bobinadora vertical …………………………………… 47 Tabla 2.7 Dimensiones del puesto de prensado de bobinas ………………………………… 47 Tabla 2.8 Dimensiones del puesto de bobinadora horizontal con brazo ………………… 47 Tabla 2.9 Dimensiones del puesto de bobinadora horizontal sin brazo ………………… 48 Tabla 2.10 Dimensiones del puesto para alinear bobinas ……………………………………. 48 Tabla 2.11 Dimensiones del puesto de secado de bobinas ………………………………….. 48 Tabla 2.12 Dimensiones del puesto de armado de núcleo ………………………………….. 55

Tabla 2.13 Factores de producción del puesto de premontaje y laminado …………… 57 Tabla 2.14 Dimensiones del puesto de premontaje y laminado …………………………… 58 Tabla 2.15 Factores de producción de aislamientos …………………………………………… 61 Tabla 2.16 Factores de producción de conexiones ……………………………………………… 62 Tabla 2.17 Dimensiones del puesto de aislamientos …………………………………………… 62 Tabla 2.18 Dimensiones del puesto de conexiones……………………………………………… 63 Tabla 2.19 Factores de producción del puesto de secado ……………………………………. 70 Tabla 2.20 Dimensiones del puesto de secado …………………………………………………… 71 Tabla 2.21 Factores de producción del puesto de prensado ………………………………… 74 Tabla 2.22 Dimensiones del puesto de prensado………………………………………………… 75 Tabla 2.23 Dimensiones de los elementos de montaje final ………………………………… 78 Tabla 2.24 Factores de producción del puesto de encube y vacío………………………… 79 Tabla 2.25 Factores de producción del puesto de montaje de accesorios ……………… 84 Tabla 2.26 Factores de producción del puesto de desmontaje……………………………… 88 Tabla 2.27 Factores de producción del puesto de despacho ………………………………… 92 Tabla 3.1 Claves para identificar los motivos de paro ……………………………………… 107 Tabla 3.2 Cantidad de material despachado del almacén para un transformador… 108 Tabla 3.3 Cantidad de desperdicio de material por puesto de trabajo ………………… 108 Tabla 4.1 Producción Sep 2004 – Oct 2005 con la distribución actual ………………… 109 Tabla 4.2 Tiempo promedio de fabricación por tipo de bobina …………………………… 110 Tabla 4.3 Tiempo de fabricación por tipo de máquina Oct 2004 – Sep 2005 ……… 111 Tabla 4.4 Tiempo promedio empleado en la BH # 1 para 608 bobinas ……………… 112 Tabla 4.5 Tiempo empleado en el horno para 608 bobinas ……………………………… 112 Tabla 4.6 Tiempo promedio empleado en el alistamiento para 608 bobinas…………113 Tabla 4.7 Tiempo promedio empleado en la fabricación de TC’s ……………………… 113

Tabla 4.8 Pérdidas estándar de tiempo (turnos/año) en la fabricación de bobinas ………………………………………………………………………………………………………… 113 Tabla 4.9 Capacidad teórica e instalada en la fabricación de bobinas ………………… 114 Tabla 4.10 Días hábiles del año en la planta …………………………………………………… 115 Tabla 4.11 Grado de utilización de la capacidad disponible en la fabricación de bobinas ………………………………………………………………………………………………………… 115 Tabla 4.12 Tiempo promedio de proceso para cada tipo de transformador…………. 117 Tabla 4.13 Tiempo promedio empleado para fabricar 64 transformadores ………… 117 Tabla 4.14 Pérdidas estándar de tiempo (turnos/año) por puesto de trabajo ……… 118 Tabla 4.15 Capacidad teórica instalada en el armado de la parte activa y terminación final del transformador …………………………………………………………………………………… 118 Tabla 4.16 Grado de utilización de la capacidad disponible………………………………… 119 Tabla 4.17 Producción anual objetivo ……………………………………………………………… 120 Tabla 4.18 Datos históricos de la producción 2000-2005 …………………………………… 120 Tabla 4.19 Número de bobinas para 100 transformadores ………………………………… 122 Tabla 4.20 Tiempo requerido en las bobinadoras para realizar 952 bobinas ……… 123 Tabla 4.21 Tiempo requerido en la bobinadora 1 para 952 bobinas …………………… 123 Tabla 4.22 Tiempo requerido en el horno para 952 bobinas ……………………………… 124 Tabla 4.23 Tiempo requerido en el alistamiento para 952 bobinas …………………… 124 Tabla 4.24 Tiempo requerido para la fabricación de 705 TC’s …………………………… 125 Tabla 4.25 Capacidad adicional requerida para la fabricación de bobinas …………… 125 Tabla 4.26 Capacidad necesaria para el armado de la parte activa y fabricación final del transformador ………………………………………………………………………………………… 125 Tabla 4.27 Capacidad adicional requerida para el armado de la parte activa y fabricación final del transformador …………………………………………………………………… 126 Tabla 4.28 Requerimiento de bobinadoras horizontales y verticales

………………… 127

Tabla 4.29 Requerimiento de personas para alistamiento de bobinas………………….. 127 Tabla 4.30 Requerimiento de personas para fabricación de TC’s …………………….…. 127

Tabla 4.31 Capacidad disponible en el armado de la P.A. aumentando un turno para conexiones y aislamientos …………………………………………………………………………….… 128 Tabla 4.32 Capacidad disponible en el armado de la P.A. aumentando un puesto de trabajo para conexiones y aislamientos ……………………………………………………………. 128 Tabla 4.33 Capacidad instalada para el armado de la P.A incrementando la capacidad disponible en conexiones y aislamientos ………………………………………………………….. 129 Tabla 4.34 Número adicional de hornos para aumentar la capacidad disponible ……129 Tabla 4.35 Grado de utilización de la capacidad disponible trabajando con dos hornos ……………………………………………………………………………………………………. 129 Tabla 4.36 Grado de utilización de la capacidad disponible trabajando con tres turnos …………………………………………………………………………………………………… 130 Tabla 4.37 Requerimiento de puestos de trabajo para encube y vacío………………… 130 Tabla 4.38 Requerimiento de puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad ………………………………………………………………………………. 130 Tabla 4.39 Nueva capacidad disponible con 2 puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje y prueba de hermeticidad ……………………………………………………….. 131 Tabla 4.40 Requerimiento de puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad ………………………………………………………………………………. 131 Tabla 4.41 Requerimientos para el puesto de trabajo de bobinadora horizontal …. 132 Tabla 4.42 Requerimiento para el puesto de trabajo de bobinadora vertical ………. 133 Tabla 4.43 Requerimiento para el puesto de alistamiento de bobinas ………………… 133 Tabla 4.44 Requerimiento para el puesto de alistamiento de fabricación de TC’s …. 133 Tabla 4.45 Requerimiento para al almacenamiento de material …………………………. 133 Tabla 4.46 Requerimiento para el armado de la parte activa ……………………………… 134 Tabla 4.47 Requerimientos para encube y vacío de la parte activa ……………………… 134 Tabla 4.48 Requerimiento para el puesto de trabajo de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad ……………………………………………………………………………………………. 134 Tabla 5.1 Área mínima requerida en la fabricación de bobinas ………………………….. 138 Tabla 5.2 Área mínima requerida en el armado de la parte activa ……………………… 139

Tabla 5.3 Área mínima requerida en la fabricación final del transformador …………. 140 Tabla 5.4 Grado de importancia entre los centros de trabajo …………………………….. 141 Tabla 5.5 Análisis de distancia y recorridos en la propuesta 1 …………………………… 142 Tabla 5.6 Análisis de distancia y recorridos en la propuesta 2 …………………………… 143 Tabla 5.7 Análisis de distancias y recorridos en la propuesta 3 ………………………….. 144 Tabla 5.8 Resultados de la propuesta 1 y 2 ……………………………………………………… 145 Tabla 5.9 Resultados de la propuesta final ………………………………………………………. 145 Tabla 5.10 Resultados de la distribución actual ………………………………………………… 146 Tabla 5.11 Tiempos con los diferentes medios de transporte ……………………………… 146 Tabla 5.12 Relación de costos entre cada uno de los centros de trabajo …………… 147 Tabla 5.13 Análisis de costo para la propuesta 1 ……………………………………………… 148 Tabla 5.14 Análisis de costo para la propuesta 2 ……………………………………………… 148 Tabla 5.15 Análisis de costo para la propuesta final …………………………………………. 149 Tabla 5.16 Análisis de costo para la distribución actual …………………………………….. 149 Tabla 5.17 Lista de material del centro de trabajo en la fabricación de bobinas …… 151 Tabla 5.18 Observaciones del material de fabricación de bobinas ……………………… 151 Tabla 5.19 utillaje para el centro de trabajo de fabricación de bobinas ………………. 154 Tabla 5.20 Medidas externas del nuevo horno …………………………………………………. 154 Tabla 5.21 Número de trabajadores en el centro de trabajo de fabricación de Bobinas ………………………………………………………………………………………………………… 156 Tabla 5.22 Equipos para transportar el material ……………………………………………….. 157 Tabla 5.23 Servicios necesarios para la fabricación de bobinas ………………………….. 158 Tabla 5.24 Descripción general de la nave 1 ……………………………………………………. 159 Tabla 5.25 Material para la fabricación de la P.A. ………………………………………………160 Tabla 5.26 Observaciones del material de armado de la parte activa …………………. 160 Tabla 5.27 Maquinaria para el centro de trabajo de fabricación de bobinas ………… 162

Tabla 5.28 Utillaje para el centro de trabajo de fabricación de bobinas ……………… 163 Tabla 5.29 Medidas de los equipos a comprar para el armado de la parte activa … 163 Tabla 5.30 Análisis del puesto de trabajo ……………………………………………………… 163 Tabla 5.31 Equipos para transportar el material ………………………………………………. 164 Tabla 5.32 Servicios necesarios para el armado de la parte activa……………………… 165 Tabla 5.33 Observaciones del material del taller de conexiones ………………………… 166 Tabla 5.34 Utillaje para el taller de conexiones………………………………………………… 167 Tabla 5.35 Maquinaría para herramientas para el taller de conexiones ………………. 167 Tabla 5.36 Servicios necesarios para el taller de conexiones …………………………….. 168 Tabla 5.37 Observaciones del material de fabricación final de transformador……… 168 Tabla 5.38 Utillaje para la fabricación final del transformador …………………………… 171 Tabla 5.39 Maquinaría para la fabricación final del transformador……………………… 171 Tabla 5.40 Número de trabajadores en la fabricación final del transformador……… 173 Tabla 5.41 Elementos que requieren espacio para su ubicación ………………………… 174 Tabla 5.42 Servicios necesarios para la fabricación final del transformador ………… 175 Tabla 5.43 Descripción general de la nave 1 ………………………………………………….. 176 Tabla 5.44 Herramienta de evaluación……………………………………………………………. 178 Tabla 5.45 Ventajas en cada una de las propuestas para el centro de trabajo fabricación de bobinas ……………………………………………………………………………………. 178 Tabla 5.46 Desventajas en cada una de las propuestas para el centro de trabajo de fabricación de bobinas ……………………………………………………………………………………. 179 Tabla 5.47 Resultados de las propuestas para el centro de trabajo de distribución de bobinas ………………………………………………………………………………………………………… 180 Tabla 5.48 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 1 …………………………… 182 Tabla 5.49 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 2 …………………………… 183 Tabla 5.50 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 3 …………………………… 184

Tabla 5.51 Ventajas de cada propuesta para la nave 5 …………………………………….. 184 Tabla 5.52 Resultados de la mejor propuesta ………………………………………………….. 185 Tabla 6.1 Elementos peligrosos analizados en la encuesta ………………………………… 187 Tabla 6.2 Accidentes analizados en la encuesta ……………………………………………….. 188 Tabla 6.3 Límites de ruido por horas expuestas ………………………………………………… 195 Tabla 6.4 Principales fuentes de ruido …………………………………………………………….. 197 Tabla 6.5 Niveles mínimos de iluminación sugeridos para diferentes tipos de tareas …………………………………………………………………………………………………………… 199 Tabla 6.6 Nivel de luz natural ………………………………………………………………………… 200

LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Curvas de confort …………………………………………………………………………… 33 Figura 1.2 Sistemas de iluminación …………………………………………………………………… 38 Figura 2.1 Secuencia del proceso de fabricacion ………………………………………………… 39 Figura 2.2 Puesto de trabajo de TC`s …………………………………………………………………41 Figura 2.3 Secuencia del proceso de fabricacion de TC`s …………………………………… 42 Figura 2.4 Puesto de trabajo de bobinadora vertical …………………………………………… 49 Figura 2.5 Puesto de trabajo de bobinadora horizontal con brazo ………………………… 50 Figura 2.6 Puesto de trabajo de bobinadora horizontal sin brazo ……………………………51 Figura 2.7 Puesto de alineamiento, secado y prensado de bobinas …………………………52 Figura 2.8 Secuencia del proceso de fabricacion de bobinas ………………………………… 53 Figura 2.9 Puesto de trabajo de armado de núcleo ……………………………………………… 56 Figura 2.10 Puesto de trabajo de premontaje y laminado ………………………………………58 Figura 2.11 Secuencia de la operación de premontaje y laminado ………………………… 59 Figura 2.12 Secuencia de la operación de aislamientos y conexiones …………………… 63 Figura 2.13 Puesto de trabajo de aislamiento y varillas de cobre ……………………………64 Figura 2.14 Taller de conexiones …………………………………………………………………………64 Figura 2.15 Puesto de trabajo de conexiones ……………………………………………………… 65 Figura 2.16 Puesto de trabajo de secado

………………………………………………………… 71

Figura 2.17 Secuencia de la operación de secado …………………………………………………72 Figura 2.18 Puesto de trabajo de prensado ………………………………………………………… 75 Figura 2.19 Secuencia de la operación de prensado …………………………………………… 76 Figura 2.20 Puesto de trabajo asignado a encube y vació …………………………………… 79 Figura 2.21 Puesto de trabajo temporal de encube y vació ……………………………………80

Figura 2.22 Secuencia de la operación de encube ……………………………………………… 81 Figura 2.23 Puesto de trabajo de montaje de accesorios………………………………………85 Figura 2.24 Puesto de trabajo temporal de montaje de accesorios…………………………85 Figura 2.25 Secuencia de la operación de montaje de accesorios ………………………… 86 Figura 2.26 Puesto de trabajo de desmontaje …………………………………………………… 89 Figura 2.27 Secuencia de la operación de desmontaje ………………………………………… 90 Figura 2.28 Secuencia de la operación de despacho …………………………………………… 94 Figura 2.29 Representación del puesto provisional de encube ……………………………… 97 Figura 2.30 Representación de los puestos asignados para encube y montaje de accesorios ………………………………………………………………………………………………………. 98 Figura 2.31 Pasillo para despachar accesorios ………………………………………………………99 Figura 6.1 Localización de la temperatura en las curvas de confort …………………… 195 Figura 6.2 Nivel sonoro para fuentes de sonido ………………………………………………… 196 Figura 6.3 Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a alta presión…… 198 Figura 6.4 Elementos de protección personal …………………………………………………… 210 Figura 6.5 Ruta de emergencia 1 ………………………………………………………………………211 Figura 6.6 Ruta de emergencia 2……………………………………………………………………… 212

LISTA DE GRAFICOS Grafico 6.1 Resultados de temperatura en la nave 5 ………………………………………… 193 Grafico 6.2 Resultados de temperatura en la nave 2 ………………………………………… 193 Grafico 6.3 Resultados de temperatura en la nave 1 ………………………………………… 194

LISTA DE IMÁGENES Imagen 3.1 Formato para recolección de tiempos …………………………………………… 106 Imagen 5.1 Espacio insuficiente para la circulación …………………………………………… 173

RESUMEN Este proyecto comienza con una descripción del problema a tratar, trazando unos objetivos y metodología de trabajo general, lo cual permitirá entender y delimitar el tema para saber exactamente lo que se quiere lograr con el trabajo. En la primera parte se realizo una descripción de la empresa y de la actividad de fabricación de transformadores que realiza Siemens en Colombia. Como parte de un contexto teórico general, se hace una referencia de la teoría de diagnostico e indicadores, capacidad de producción, distribución de planta y seguridad industrial con el fin de sustentar teóricamente lo realizado en el proyecto. Posteriormente se realizo un diagnostico y análisis de cada uno de los puestos de trabajo que conforman el proceso de transformadores de potencia con el fin de identificar factores a mejorar en la redistribución de planta para cada uno de los puestos. Para complementar el diagnostico realizado, se describieron los indicadores que utilizan en la planta de transformadores de potencia para medir el desempeño de las operaciones y se propusieron 2 indicadores para medir mas en detalle la efectividad en los procesos de fabricación y poder encontrar oportunidades de mejoramiento que ayuden a disminuir las perdidas de productividad en el proceso. Como parte importante del proyecto se analizo la capacidad disponible en cada uno de los puestos de trabajo para conocer la situación actual de la planta con respecto a su capacidad. Conociendo la capacidad disponible y el volumen de producción estimado para el próximo año, se calculo la capacidad necesaria en cada uno de los puestos de trabajo, para determinar con exactitud las necesidades de crecimiento de la fabrica en cuanto a distribución de planta, puestos de trabajo, cantidad de máquinas, equipos y personal necesarios para ofrecer la respuesta adecuada a la futura demanda. Conociendo los requerimientos necesarios para aumentar la capacidad de la planta, se realizaron 3 propuestas para distribuir en conjunto la planta, se evaluaron en base a 3 aspectos: distancias por recorrer, tiempo empleado en los recorridos y costos de transporte entre los centros de trabajo. Después de evaluadas las 3 propuestas se eligió la mejor y se dispuso a realizar la distribución detallada de cada centro de trabajo. Para complementar la distribución realizada de la planta se analizaron los factores importantes de seguridad industrial en la planta, identificando riesgos laborales en cada puesto de trabajo para establecer ciertas medidas, necesarias para evitar accidentes laborales. Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones del trabajo, algunas de las cuales ya se habían mencionado en partes específicas del documento, y otras de carácter general o no mencionadas previamente, pero que se recopilan para facilitar su consulta.

SUMMARY This project begins with a description of the problem to treat, drawing up to objectives and methodology of general work, which will allow to understand and to delimit the subject to know exactly what it is wanted to obtain with the work. In the first part, it made a description of the company and the activity of transforming manufacture that makes Siemens in Colombia. Like part of general a theoretical context, it makes a reference of the theory about diagnosis and indicators, capacity of production, distribution of plant and industrial security with the purpose of theoretically sustaining the made thing in the project. Later it made a diagnosis and analysis of each one of the jobs that conform the transforming process of power with the purpose of identifying factors to improve in the redistribution of plant for each one of the job’s positions. In order to complement the made diagnosis, the indicators were described that use in the transforming plant of power to measure the performance of the operations and two indicators were proposed to measure with more detail the effectiveness in the manufacture processes and so it can find improvement opportunities which they help to diminish the losses of productivity in the process. As part important from the project, it analyzed the capacity available in each one of the job’s positions to know the present plant situation with respect to its capacity. Knowing the capacity available and the volume of production considered for the next year, it calculated the necessary capacity in each one of the jobs, to determine with exactitude the necessities of growth related to distribution of plant, job’s positions, amount of machines, equipment and personnel necessary to offer the adapted answer to the future demand. Knowing the requirements necessary to increase the capacity of the plant, three proposals were made to distribute the plant altogether, it was evaluated on the basis of three aspects: distances to cross, time used in the routes and costs of transport between the work centers. After evaluated the 3 proposals the best one was chosen and it was arranged to make the detailed distribution of each center of work. In order to complement the made distribution of the plant the factors important of industrial security in the plant were analyzed, identifying labour risks in each job to establish certain measures necessary to avoid labour accidents. Finally the conclusions and recommendations of the work, some of them, had been mentioned in specific parts of the document, and others of general character or not mentioned previously, however they are compiled to facilitate their consultation.

JUSTIFICACIÓN El crecimiento de los países de la región andina así como el desarrollo industrial sostenido de México y Estados Unidos han hecho que se aumente la demanda energética de forma constante durante los dos últimos años1, debido a esto los países están invirtiendo en el mejoramiento de su sector eléctrico y están proyectándose para cubrir las demandas de energía a mediano plazo, así mismo, el normal crecimiento anual de población del caribe2 hace necesario que los pequeños países que normalmente tienen como principal fuente de ingresos el turismo, también mantengan una visión constante sobre sus sistemas eléctricos y realicen inversiones de mejoramiento del mismo. Este marco representa una oportunidad de crecimiento para los fabricantes de transformadores de la región. Siemens S.A. cuenta con una fábrica de transformadores ubicada estratégicamente en Colombia, lo cual ofrece grandes oportunidades para atender las necesidades tanto de la región Andina como de Norte América, el Caribe y Sur América. Acorde con las exigencias del mercado, Siemens S.A. ha implementado un programa de crecimiento con rentabilidad y su proyección de la VISIÓN Siemens 2010 que pretenden anticipar las necesidades de los clientes y ofrecer las mejores alternativas para este mercado en crecimiento. El proyecto “DIAGNÓSTICO Y PROPUESTA DE LAYOUT PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE SIEMENS EN COLOMBIA”, nace como parte de estos proyectos de crecimiento y con la finalidad de mantener la competitividad y fortaleza de Siemens S.A. en el sector como principal fabricante y exportador de transformadores en Colombia. El proyecto plantea incrementar la producción actual de 65 a 100 transformadores al año, lo cual hace necesario, un estudio de capacidad actual de producción y una proyección de la misma para determinar con exactitud las necesidades de crecimiento de la fabrica en cuanto a distribución de planta, puestos de trabajo, cantidad de máquinas, equipos y personal necesarios para ofrecer la respuesta adecuada a la futura demanda. Con una nueva redistribución física la planta de transformadores de potencia de Siemens S.A. podrá aumentar la capacidad productiva para mantener su liderazgo a nivel mundial.

Como Ingenieras Industriales la realización de un estudio sobre la distribución de planta nos lleva a poner en práctica los conocimientos adquiridos dentro de la formación académica de una manera clara y profunda a una situación real del campo 1

El consumo total de energía en la Región Andina ha estado creciendo a una tasa promedio del 1.6% anual. 2 La tasa de crecimiento anual de la población de América Latina y el Caribe ha sido de 1.7%

industrial contribuyendo al éxito empresarial. Es de vital importancia un estudio integral de distribución de planta en una compañía, ya que por medio de ella se logra un adecuado orden y manejo de las áreas de trabajo y equipos, con el fin de minimizar tiempos, espacios y costos, orientando a los directivos en su tarea de dirigir las actividades y caminos a seguir y señalando los peligros que se deben evitar en la producción. A partir de este proyecto también se espera escoger las mejores alternativas de distribución de planta y formación de puestos de trabajo enfocadas a lograr reducciones de tiempo de los procesos actuales los cuales deben traer beneficios adicionales al aumento de facturación.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Elaborar una propuesta de redistribución de la planta de transformadores de potencia de Siemens S.A. en Colombia, basada en calidad, economía y seguridad que mejore su productividad de acuerdo a la necesidad de incrementar el volumen de la producción de transformadores de potencia. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Realizar un diagnóstico y análisis del proceso de fabricación de transformadores de potencia, con el fin de encontrar factores críticos a considerar en la distribución de planta. 2. Analizar los indicadores actuales que miden la efectividad en las operaciones y proponer los cambios convenientes al layout que ayuden a mejorar el desempeño a nivel de productividad, seguridad y costos de la planta. 3. Definir la capacidad necesaria para lograr la producción de 100 transformadores al año, de acuerdo al análisis previo de la capacidad actual de los puestos de trabajo que componen el proceso. 4. Establecer distintas propuestas de distribución para la planta con miras a disminuir los tiempos que causan retrasos en la producción. 5. Analizar las normas de seguridad e higiene industrial en las distintas propuestas de manera que las condiciones de trabajo sean las mejores para el trabajador y para el proceso de acuerdo a las normas y reglamentos vigentes 6. Evaluar la mejor propuesta en términos de productividad, seguridad y

costos.

METODOLOGIA De acuerdo a los objetivos trazados, se definieron las siguientes actividades para trabajar en el desarrollo del presente proyecto: 1. Estudiar el proceso de fabricación de transformadores de potencia con el objetivo de conocer el proceso en general. Adicionalmente realizar visitas a la planta con el fin de identificar en cada uno de los puestos de trabajo equipos, herramientas, entradas, salidas y dimensionar cada uno de los elementos que componen cada uno de los puestos. 2. Entrevistar a las personas involucradas en el proceso de fabricación para describir los aspectos más relevantes a tener en cuenta en la redistribución de planta. 3. Describir los indicadores que utiliza Siemens para medir el desempeño de la planta de transformadores de potencia, y en base a esto proponer nuevos indicadores de productividad que ayuden a evaluar más en detalle el desempeño de la planta. 4. Evaluar la capacidad actual de la planta utilizando los tiempos estándar de cada operación en cada uno de los procesos, y así poder evaluar la capacidad necesaria para cumplir con la producción estimada en cada puesto de trabajo. Adicionalmente calcular los requerimientos de equipo y mano de obra necesarios de acuerdo a los datos obtenidos sobre capacidad necesaria. 5. Realizar el layout actual de la planta para dimensionar el área total que se tiene disponible para redistribuir cada uno de los puestos de trabajo. 6. Recolección de la información necesaria en cada puesto de trabajo para diseñarlo con las dimensiones requeridas, el utillaje necesario y el personal. 7. Analizar las relaciones entre centros de trabajo para calcular las distancias actuales entre cada centro. Posteriormente establecer distintas propuestas de distribución en conjunto para la planta, tomando en cuenta las restricciones de cada centro de trabajo. 8. Evaluar cada propuesta con respecto a la distancia recorrida, tiempo empleado y costo de transporte por transformador. Escoger la mejor propuesta de distribución en conjunto, en base a la evaluación. 9. Realizar la distribución detallada de maquinaria, utillaje y personas de cada centro de trabajo.

1. GENERALIDADES

En este capítulo se pretende dar a conocer generalidades de la empresa y de su actividad productiva en la planta de transformadores de potencia. Ya que el proyecto requiere de un diagnóstico previo para conocer la situación de la planta y analizar su capacidad actual y proyectada para luego poder hacer una redistribución óptima teniendo en cuenta los aspectos de seguridad, se requiere investigar la teoría al respecto y analizar los temas abarcados. El crecimiento de los países de la región andina así como el desarrollo industrial sostenido de México y Estados Unidos han hecho que se aumente la demanda energética de forma constante durante los dos últimos años3, debido a esto los países están invirtiendo en el mejoramiento de su sector eléctrico y están proyectándose para cubrir las demandas de energía a mediano plazo, así mismo, el normal crecimiento anual de población del caribe4 hace necesario que los pequeños países que normalmente tienen como principal fuente de ingresos el turismo, también mantengan una visión constante sobre sus sistemas eléctricos y realicen inversiones de mejoramiento del mismo. Este marco representa una oportunidad de crecimiento para los fabricantes de transformadores de la región. Siemens S.A. cuenta con una fábrica de transformadores ubicada estratégicamente en Colombia, lo cual ofrece grandes oportunidades para atender las necesidades tanto de la región Andina como de Norte América, el Caribe y Sur América. Acorde con las exigencias del mercado, Siemens S.A. ha implementado un programa de crecimiento con rentabilidad y su proyección de la VISION Siemens 2010 que pretenden anticipar las necesidades de los clientes y ofrecer las mejores alternativas para este mercado en crecimiento. El proyecto “DIAGNÓSTICO Y PROPUESTA DE LAYOUT PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE SIEMENS EN COLOMBIA”, nació como parte de estos proyectos de crecimiento y con la finalidad de mantener la competitividad y fortaleza de Siemens S.A. en el sector como principal fabricante y exportador de transformadores en Colombia. El proyecto plantea incrementar la producción de 65 transformadores/año a 100 transformadores/año determinando con exactitud las necesidades de crecimiento de la

3

El consumo total de energía en la Región Andina ha estado creciendo a una tasa promedio del 1.6% anual. 4 La tasa de crecimiento anual de la población de América Latina y el Caribe ha sido de 1.7%

fabrica en cuanto a distribución de planta, puestos de trabajo, cantidad de máquinas, equipos y personal necesarios para ofrecer la respuesta adecuada a la futura demanda. Como Ingenieras Industriales la realización de un estudio sobre la distribución de planta nos llevó a poner en práctica los conocimientos adquiridos dentro de la formación académica de una manera clara y profunda a una situación real del campo industrial contribuyendo al éxito empresarial. Es de vital importancia un estudio de distribución de planta en una compañía, ya que por medio de ella se logra un adecuado orden y manejo de las áreas de trabajo y equipos, con el fin de minimizar tiempos, espacios y costos, orientando a los directivos en su tarea de dirigir las actividades y caminos a seguir y señalando los peligros que se deben evitar en la producción. 1.1 SIEMENS ANDINA TRANSFORMADORES (SAT) Siemens Andina Transformadores (SAT) es uno de los ocho puntos de fabricación de transformadores Siemens en el mundo. Cuenta con un grupo de especialistas con las más altas calidades humanas y técnicas, con la mejor calificación para el diseño, fabricación, pruebas, instalación y puesta en servicio de transformadores de potencia y distribución, dando cumplimiento a estándares internacionales, especificaciones particulares y directrices de diseño y fabricación de la casa matriz en Nuremberg-Alemania, involucrando tecnología de punta y calidad certificada ISO 9001. Siemens siempre líder en el manejo y desarrollo de proyectos en el sector eléctrico, fabrica en sus instalaciones en Colombia, transformadores desde 1954, situando la planta dentro de las más modernas en el ámbito mundial con un área de 20.000 m2 y una producción anual superior a 3.500 MVA. Fabrica transformadores y autotransformadores de potencia monofásica, trifásica y subestaciones móviles hasta 180 MVA, 230 kV de acuerdo con las normas internacionales ANSI/C57, IEC 76, ASTM, VDE y NEMA. Siemens ofrece productos que responden a las necesidades específicas de los clientes para atender requisitos de operación, niveles de ruido, perdidas, tipo de refrigeración e instalación. La experiencia de la compañía en el área de transformadores es de 5 décadas; miles de instalaciones están equipadas de estos transformadores, su tecnología, calidad y confianza son apreciadas en todo el mundo. Siemens Andina Transformadores (SAT) cuenta con 5 naves5 para llevar a cabo los procesos de producción de transformadores. La nave 1 y 5 pertenecen a la división de transformadores de potencia, la nave 2 en estos momentos la ocupa la división de transformadores de distribución pero se tiene contemplado ser compartida con Transformadores de potencia, la nave 3 pertenece a la división de transformadores de

5

Es un área delimitada en donde se encuentran diferentes procesos de producción.

distribución, y la nave 4 actualmente está destinada para el armado de núcleos realizados por Frana6 Al iniciar el proyecto existía la siguiente distribución de áreas; la nave 1 contaba con un área de 1543,58 m2 de los cuales 249,8 m2 están destinados al outsourcing Frana, allí se realizaban los procesos de embobinado, secado y prensado de bobinas. La nave 2 tiene un área de 1499,8 m2 en donde 117,6 m2 estaban destinados para el armado de núcleo de los transformadores de potencia y el área restante para la fabricación de transformadores de distribución. La Nave 5 cuenta con un área de 1522 m2, allí se realizaban los procesos de premontaje, laminado, conexiones y aislamientos, secado, prensado, encube, montaje, pruebas mecánicas y desmontaje. El diagnóstico y propuesta de Layout se realizó para la fabrica de transformadores de potencia por consiguiente abarcara la nave 1, nave 5 y mitad de la nave 2. Dado que el proyectó se realizó en una fábrica de transformadores de potencia, es necesario entender qué es un transformador y de qué está compuesto, para así comprender a fondo el proceso. El numeral 1.2 permite abarca estas definiciones. 1.2 ¿QUÉ ES UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA? El transformador es una máquina estática la cual mediante inducción electromagnética transforma tensiones y corrientes eléctricas alternas o pulsantes entre dos o más devanados a la misma frecuencia y usualmente a valores diferentes de tensión y corriente. La identificación básica de un transformador esta constituida por su potencia nominal, la tensión primaria que es la que se aplica al transformador, la tensión secundaria que es la obtenida en los bornes de salida y el grupo de conexión. La imagen 1.1 ilustra un transformador de potencia. Imagen 1.1 Transformador de Potencia Siemens S.A.

6

Frana es una empresa outsourcing que fabrica parte de las piezas aislante para los procesos de fabricación de la planta de transformadores de Siemens S.A.

Los transformadores pertenecen a los elementos más importantes de un sistema de suministro de energía, y varían en construcción desde 0,5 Ton para transformadores de distribución hasta 600-800 Ton en transformadores de potencia. Los transformadores de potencia se utilizan para subtransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios. El área que ocupa el transformador tiene un rango desde 0,5 m3 hasta 150-200 m3. En principio, todos los transformadores son similares y consisten esencialmente en la combinación de los siguientes materiales; cobre, lámina de acero orientado, materiales aislantes (papel, cartón, madera laminada) y finalmente aceite dieléctrico, el cual es simultáneamente usado para aislamiento y refrigeración. Todos estos materiales están expuestos a procesos naturales de envejecimiento, durante su normal operación de 20-30 años. Los materiales con componentes inorgánicos (cobre, hierro lamina de acero orientado), desde el punto de vista de expectativa de vida útil prácticamente no envejecen. Los materiales orgánicos (todos los aislamientos sólidos y líquidos) están sometidos al proceso de envejecimiento, el cual depende fuertemente de las condiciones de operación. Frecuentemente los transformadores de potencia alcanzan una edad de más de 30 años bajo condiciones normalizadas con cargas menores o iguales que la nominal en condiciones de mantenimiento adecuado. Sin embargo hay ciertos eventos a los que esta sujeto el transformador durante su vida, los cuales pueden ser considerados anormales, como por ejemplo: sobrevoltaje transitorios, sobrecalentamiento en operaciones de emergencia (en un periodo largo de tiempo excediendo la condición nominal), eventos dinámicos, defectos de refrigeración, etc. Estos eventos conducen a acelerar el proceso de envejecimiento de los materiales anteriormente mencionados. El proceso de envejecimiento puede subdividirse en 4 grupos a saber: eléctricos, térmicos, dinámicos y químicos. 1.2.1 Elementos que conforman un transformador de potencia. A continuación se presenta una descripción breve de los elementos que conforman el transformador.

a) Núcleo: Su función principal es conducir óptimamente el flujo magnético generado

por las bobinas, por tal razón su material debe ser especialmente diseñado para tal fin. Para la fabricación del núcleo se utiliza laminas de hierro magnético con espesores entre 0.23 - 0.30 mm de grano orientado y laminado en frió, las cuales son apiladas para obtener núcleos más compactos con mejor distribución de flujo magnético y los menores valores de perdidas y niveles de ruido.

b) Devanados: Reciben una determinada tensión y la transforman por lo general en

una diferente. Según el diseño pueden constar de una, dos, o más bobinas, si bien las aplicaciones normales usan dos devanados superpuestos, el de alimentación o primario y el de consumo o secundario. Los devanados se fabrican con conductores redondos, rectangulares, barras o flejes de cobre electrolíticos, material que presenta la mejor conductividad eléctrica, después del oro y la plata. En la mayoría de casos los conductos son aislados con papel case A0, el cual se caracteriza por su elevada rigidez dieléctrica, su resistencia a las altas temperaturas y especialmente por su aptitud para trabajar en aceite dieléctrico.

Existen dos tipos de devanados; Devanados de alta tensión AT (y consecuentemente con corriente baja), se fabrican con alambres esmaltados o conductores de cobre aislados con papel mientras que los devanados de baja tensión BT (y alta corriente) se construyen con láminas o barras de cobre (aislados por bandas de papel al conformar la bobina).

c)

Tanque: Está fabricado en lámina de hierro cold rolled (CR) para grosores hasta 2,5 mm o hot rolled (HR) para valores superiores hasta de 44 mm, cumpliendo normas ASTM A36. Tiene bajo contenido de carbono para permitir soldaduras y un nivel de tracción de mínimo 220 N/mm2 para evitar rasgaduras ante exigencias externas.

d) Tanque de expansión: Es un accesorio que tiene como función expandir el aceite del transformador en el momento que hay cambios de temperatura, para evitar presiones internas en el mismo lo que haría que se estallara en condiciones críticas. e) Radiadores: Este accesorio cumple la función de refrigerar el aceite que a su vez

refrigera la parte activa del transformador.

f)

Accesorios: Son elementos que constituyen el transformador y que cumplen una función de protección y control en el funcionamiento del mismo. Entre otras funciones están: 9 Funcionamiento correcto del equipo. 9 Medición de parámetros 9 Protección del transformador Teniendo claro qué es un transformador, se debe conocer un procedimiento adecuado para realizar un diagnóstico general de la planta con el fin de encontrar aspectos en cuanto a necesidades de los operarios y del proceso en sí para ser considerados en la distribución. 1.3 ¿QUÉ ES UN DIAGNÓSTICO7?

El objetivo de un diagnóstico es examinar el problema que se afronta y los objetivos que trata de alcanzar el cliente de manera detallada y a fondo, encontrando los factores y las fuerzas que ocasionan el problema e influyen en él, y preparar toda la información necesaria para encaminar el trabajo a la solución del problema. El trabajo de diagnóstico debe partir de un marco conceptual claro donde se descubre un conjunto de problemas de importancia e índole diversas: técnicos y humanos, patentes y ocultos, sustanciales y triviales, reales y potenciales. Se considera a veces que el diagnóstico consiste en reunir, escrutar y analizar ingentes cantidades de datos, con inclusión de muchos que no tienen relación alguna con el objetivo del cometido. Esta es una concepción errónea, ya que un diagnóstico eficaz se 7

JAMES R, Evans / LINDSAY, William M. Herramientas para la mejora de los procesos, Administración y control de la calidad, Cuarta edición: Editorial International Thomson Editores. p. 205.

circunscribe a determinados datos y se concentra de manera coherente con los objetivos del proyecto. Puede darse en el diagnóstico la conclusión de que el problema no tiene solución o quizá que el objetivo buscado no se puede alcanzar y por tanto no es justificable el esfuerzo. 1.3.1 Principales etapas del diagnóstico. Un proceso efectivo de solución de problemas para la mejora de la calidad implica los siguientes pasos:

a.

Comprender el “lío”. Un lío en el aseguramiento de la calidad, a menudo es un

mal estado de la calidad dentro de una organización y ocurren debido a varias fuentes como desperdicio y complejidad, que se manifiesta de muchas maneras como pasos innecesarios de un proceso e inventarios en exceso.

Para determinar cómo funciona un proceso y qué se debe hacer se utilizó “Secuencias del proceso”, que permiten llegar a un entendimiento común detectando y definiendo problemas obvios, mejorar el proceso y eliminar pasos que no agregan valor. Una vez elaborada esta secuencia es posible identificar los problemas de calidad.

b. Encontrar los hechos. La determinación de los hechos consiste en comprender el verdadero estado de la calidad, esto se logra mediante la recolección de datos, la observación y escuchar detenidamente. La base de información se obtiene de los datos del pasado y los actuales, éstos se analizan para establecer una base de información y poder así identificar el problema y generar ideas. Muchos aspectos del sistema de información de la calidad contribuyen a comprender el estudio de la calidad dentro de una organización como estudio de la capacidad de los procesos, al igual que el análisis de los procesos y las prácticas reales de producción proporcionan información importante. Una buena fuente para el diagnóstico y el análisis del proceso son los supervisores y trabajadores.

c.

Fuentes y formas de obtener los datos. En general los hechos se presentan a los

consultores en tres formas: i)

Registros; hechos almacenados de tal forma que se pueden leer o transcribir. Los datos de registro se obtienen por medio de su recuperación y estudio. ii) Acontecimientos y condiciones; son los actos y las actividades, y las circunstancias que los rodean, que se puedan observar. iii) Recuerdos; toda la información almacenada en la mente de las personas que trabajan en la organización. En el diagnóstico, las entrevistas son ciertamente la técnica más utilizada para la recopilación de datos, junto con la recuperación de los datos registrados. Una de las ventajas de formular preguntas durante una entrevista con respecto al empleo de cuestionarios, es que cada respuesta se puede poner a prueba y ampliar. Las preguntas se complementan y apoyan recíprocamente, se confirman, se corrigen o contradicen respuestas anteriores.

Para llegar a determinar los hechos que solucionen los problemas para la mejora de la calidad es preciso recolectar algún tipo de datos donde debe hacerse preguntas previas como: i) ii) iii) iv) v)

¿Qué pregunta se está tratando de contestar? ¿Qué tipo de datos se necesitará para responder la pregunta? ¿Dónde se pueden encontrar estos datos? ¿Quién puede proporcionar los datos? ¿Cómo se puede recolectar los datos con mínimo esfuerzo y mínima posibilidad de error?

d. Identificar problemas específicos. El objetivo es determinar cuál es el problema verdadero; esto es, identificar el problema extrayéndolo del lío. Para identificar el problema es necesario preguntarse por qué se desea solucionar el problema, obtener una respuesta para eliminarlo, y redefinir de qué manera se pudiera solucionar. Mediante la herramienta de la gráfica de Pareto8 se puede estudiar los resultados de una encuesta y determinar la causa principal durante un esfuerzo de resolución de problemas. Este permite ver cuáles son los problemas más grandes, permitiendo establecer prioridades.

e.

Generar ideas.

f.

Desarrollar soluciones. El propósito de la determinación de soluciones es evaluar

El propósito es generar ideas para eliminar el problema. Para facilitar la generación de ideas y el estudio de los procesos pueden utilizarse varios procesos y herramientas como el diagrama de causa y efecto conocido también como diagrama en espina de pescado.

ideas propuestas y seleccionar un método de eliminar el problema. Las preguntas a responder es que instalaciones o equipos se necesitan, cuál es el costo, cuánto tiempo se requiere para su implementación, cuál es le efecto sobre supervisores y operarios, qué resultados se esperan y cuáles son las barreras a su implementación.

g. Implementación.

Para implementar una solución, la responsabilidad debe asignarse a una persona o a un grupo, que hará el seguimiento de lo que debe hacerse, cuando deberá hacerse, donde deberá hacerse y evaluarse las posibles consecuencias de cada una de las acciones.

8

El principio de Pareto fue detectado por Joseph Juran en 1950, quién encontró que la mayor parte de los efectos eran resultado sólo de unas cuantas causas.

La metodología para la solución de problemas se apoya en siete herramientas9; diagramas de flujo, hojas de verificación, histogramas, diagramas de Pareto, diagramas de causa y efecto, diagramas de dispersión y gráficas de control. Tabla 1.1. Metodología para la solución de problemas Paso de solución de problemas

Herramientas principales

Comprender el lío

Diagramas de flujo, diagramas de tiempo, diagramas de control

Determinación de hechos Identificación de problemas Generación de ideas Desarrollo de soluciones

Hojas de verificación, entrevistas. Diagrama de Pareto e histogramas Diagramas de causa y efecto Diagramas de dispersión

Implementación del plan

Las siete herramientas de administración y planeación.

Fuente: Administración y control de la calidad, James R. Evans. 1.4 INDICADORES DE GESTION Los indicadores de gestión le facilitan a una compañía información permanente e integral sobre el desempeño de sus procesos permitiendo evaluar su gestión y tomando a tiempo medidas correctivas si estas se requieren. Por tal razón es importante conocer el concepto de indicador de gestión y el papel que desempeña en una compañía. “Se define un indicador como la relación entre las variables cuantitativas o cualitativas, que permite observar la situación y las tendencias de cambio generadas en el objeto o fenómeno observado, respecto de objetivos y metas previstos e influencias esperadas”10. Para Juan Pacheco, Widberto Castañeda y Carlos Caicedo “un indicador numérico es una relación entre dos o más datos significativos, que tienen un nexo lógico entre ellos, y que proporcionan información sobre aspectos críticos o de importancia vital para la conducción de la empresa”11. Mediante los indicadores de gestión se pueden identificar oportunidades de mejoramiento en cada uno de los procesos de la compañía, se pueden identificar las fortalezas, permite disponer de información que permita identificar factores críticos en el comportamiento de los procesos, permite evaluar y visualizar periódicamente el comportamiento clave de las actividades de la organización y la gestión general en cada uno de los procesos de la organización, permite motivar a los trabajadores a

9

“Siete herramientas de control de calidad” conocidas por los japoneses Beltrán, Jesús. Indicadores de gestión: herramientas para lograr la competitividad. Bogota: 3R Editores, 1999.p.35-36. 11 PACHECO, Juan; CASTAÑEDA Widberto, y CAICEDO, Carlos. Indicadores integrales de gestión. Colombia: McGraw-Hill Interamericana, 2002. p.53. 

10

alcanzar metas retadoras y a realizar cada día mejor su labor, permite estimular y promover el trabajo en equipo, contribuyen al desarrollo y crecimiento tanto personal como del equipo dentro de la organización. 1.4.1 Patrones para la especificación de un indicador. Existen ciertos patrones para la presentación de un indicador:

a. Composición: para que un indicador este correctamente descrito necesita: i) Nombre: El nombre del indicador debe ser concreto y definir claramente su objetivo y utilidad. ii) Cálculo: Se debe tener claro la fórmula matemática para el cálculo de su valor, identificando los factores que lo conforman y la relación entre ellos. iii) Unidades: Es importante expresar las unidades del indicador las cuales varían de acuerdo a los factores que se relacionan. iv) Glosario: Es importante especificar de manera precisa los factores que se relacionan en su cálculo.

b. Naturaleza: Los indicadores se clasifican según los factores claves de éxito. Se pueden encontrar indicadores de efectividad, eficacia, eficiencia y productividad. c. Vigencia: Según la vigencia se pueden clasificar en temporales o permanentes. d. Nivel de generación: Se refiere al nivel de la organización (estratégico, táctico u operativo) donde se recoge la información y se consolida la información. e. Nivel de utilización: Se refiere al nivel de la organización donde se utiliza el indicador como insumo para la toma de decisiones.

f. Valor agregado: Utilidad que para las personas tiene la información que se relaciona

con ellos.

1.4.2 Metodología general para establecimiento de indicadores de gestión. Existen doce fases genéricas de la metodología para el establecimiento de indicadores de gestión12:

a. Contar con objetivos y estrategias. Es fundamental contar con objetivos claros y precisos que se esperan alcanzar con el establecimiento de objetivos.

b. Identificar factores críticos de éxito.

Identificar aquellos aspectos que son necesarios mantenerlos bajo control para lograr el éxito en las operaciones.

c. Establecer indicadores para cada factor crítico de éxito. Es necesario establecer unos indicadores para aquellos factores que queremos evaluar en el proceso.

12

BELTRAN. Op. Cit; p.50-57.

d. Determinar para cada indicador, estado, umbral y rango de gestión: El estado del

indicador se refiere al valor actual del indicador, el umbral se refiere al valor del indicador que se requiere lograr o mantener y el rango de gestión es el rango de comportamiento que nos permite hacerle el seguimiento al indicador.

e. Diseñar la medición. Consiste en determinar las fuentes de información, frecuencia de medición, presentación de la información, asignación de responsables de la recolección, tabulación análisis y presentación de la información. f. Determinar y asignar recursos. Consiste en establecer las necesidades de recursos

que demanda la realización de las mediciones.

g. Medir, probar y ajustar el sistema de indicadores de gestión. Con la puesta en

marcha de la medición muy seguramente se presentaran ajustes y cambios que lograran superarse a medida del tiempo.

h. Estandarizar y formalizar.

Consiste en el proceso de especificación completa, documentación, divulgación e inclusión entre los sistemas de operación del negocio de los indicadores de gestión.

i. Mantener y mejorar continuamente. 1.5 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN La caída o crecimiento de la demanda, las estrategias de crecimiento, las estrategias de penetración del mercado y las estrategias de diversificación de la producción pueden exigir un ajuste a la estructura fija de la capacidad con la necesidad de aumentarla o disminuirla según sea el caso. Por tal fin entender el concepto de capacidad de producción es fundamental para realizar una buena planificación y control de ella. La capacidad de producción se entiende como la cantidad de producto que puede ser obtenido por un puesto de trabajo o unidad productiva durante cierto tiempo. Para entender mejor el concepto de capacidad a continuación se presentaran algunas definiciones de autores especializados en la materia. Joseph Monks nos presenta la siguiente definición: “La capacidad del sistema es la máxima producción de un producto especifico o mezcla de productos que el sistema de trabajadores y máquinas es capaz de generar como un todo integrado”13. Para Richard Chase, Nicholas Aquilano y Robert Jacobs: “La capacidad puede definirse como la cantidad de recursos que entran y están disponibles con relación a los requisitos de producción durante un periodo de tiempo determinado”14. Jack Meredith dice: Se puede considerar que capacidad significa la máxima cantidad disponible de productos del proceso de

13

MONKS, Joseph. Administración de operaciones. México: McGraw-Hill Interamericana, 1991.p.77. 14

CHASE, Richard; AQUILANO, Nicholas y JACOBS Robert. Administración de producción y operaciones. Octava edición. Colombia: McGraw-Hill Interamericana, 2000. p. 263.

transformación durante un tiempo específico. Conviene seleccionar diversas interpretaciones de la capacidad. La capacidad de diseño de una instalación es el nivel meta de producción para el que conceptualmente se diseño su funcionamiento. La capacidad efectiva es una reducción de la capacidad de diseño para reflejar condiciones típicas de funcionamiento.15 Cuando una empresa toma la decisión de fabricar más de un producto la planeación de la capacidad es la primera actividad de administración de las operaciones que tiene lugar. Como dice Everett16, después de evaluada la capacidad se determinan las necesidades para instalaciones nuevas o en expansión, y es ahí cuando tiene lugar las actividades de localización y tecnología de proceso. Según Dusko Kalenatic y Ernesto Blanco17 la capacidad de los medios de trabajo se puede diferenciar como: capacidad teórica (Ct), capacidad instalada (Ci), capacidad disponible (Cd), capacidad necesaria (Cn) y capacidad utilizada (Cu).

a. Capacidad teórica (Ct). La capacidad teórica de los medios de trabajo es la capacidad máxima de producción que se puede realizar y que está prevista con la construcción de máquinas, instalaciones y equipos. m

Ct=Σi=1 ni * 365*24 (horas/año) i= 1,2,….., m Número de sitios de trabajo. ni= Número de sitios de trabajo del mismo tipo. 365 Días en el año. 24 Horas en el día. b. Capacidad instalada (Ci). La capacidad instalada de los medios de trabajo, es la capacidad máxima de producción que se puede realizar y que esta prevista con la construcción de máquinas, instalaciones y equipos; disminuida por las necesidades de mantenimiento de los medios de trabajo y por las necesidades de su funcionamiento normal. m

m

Ci=Σi=1 ni * 365*24 - Σi=1 ni * gi (h/año) i= 1,2,….., m Número de sitios de trabajo. ni= Número de sitios de trabajo del mismo tipo. 15

MEREDITH, Jack. Administración de operaciones. Segunda edición. México: Limusa Wiley, 1999.p. 201-202. 16 EVERETT, Adam y EBERT Ronald J. Administración de la producción y las operaciones.Cuarta edición. México: Prentice-Hall Hispanoamericana, 1991. p.181. 17 KALENATIC, Dusko y BLANCO R, Luís E. Aplicaciones computacionales en producción. Colombia: Fondo de publicaciones Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 1993 .p.57-62.

365 Días en el año. 24 Horas en el día gi= Pérdidas estándar por mantenimiento preventivo de los medios de trabajo (h/sitio de trabajo). Donde:

m

G1= Σi=1 ni * gi (h / año) G1=Pérdidas totales estándar por mantenimiento preventivo de los medios de trabajo. c. Capacidad disponible (Cd). La capacidad disponible es menor que la capacidad

instalada, porque depende de las condiciones de producción. En relación con la capacidad instalada, la capacidad disponibles disminuida por los día no laborables del año, horas perdidas por ausentismo, pérdidas organizacionales y pérdidas por factores de fuerza mayor; teniendo en cuenta el número de turnos y horas por turno. m

Cd=Σi=1 ni * dh* ht *nt - (G1+ G2+ G3+ G4) (h/año) dh= Días hábiles en el año (días/año) ht= Número de horas por turno (h/turno) nt= Número de turnos según las condiciones de producción. G2=Pèrdidas estándar por no asistencia de los trabajadores, por vacaciones, incapacidad, permisos y otras ausencias. (Horas/año). G3=Pérdidas estándar en el tiempo por factores externos naturales, técnicos y económicos que conducen al estancamiento y espera en los sitios de trabajo y que no dependen de los productores si no de fuerza mayor (falta de energía, falta de agua, etc.) G4=Pérdidas totales estándar por mantenimiento preventivo de los medios de trabajo. d. Capacidad necesaria (Cn). La capacidad necesaria de los medios de trabajo es la

capacidad que se debe realizar dependiendo de las posibilidades del mercado, del tiempo de producción y de la capacidad disponible. La capacidad necesaria indica cuanto se debe utilizar la capacidad en determinado periodo de tiempo para realizar determinado plan de producción. m

p

Cn=Σi=1 Σj=1 (Qpij*nri * Estij) j=1,2,..p =Número de tipos de productos Qpij = La cantidad optima planeada de productos de determinado tipo (cantidad/año). (El producto j que se elabora en el sitio de trabajo tipo i). nrij = Norma técnica del trabajo para el determinado producto(h/cantidad). (El producto j que se elabora en el sitio de trabajo tipo i).

Estij= Ejecución estándar de la norma por encima o por debajo (h/cantidad). (El producto j que se elabora en el sitio de trabajo tipo i). e. Capacidad utilizada (Cu). La capacidad utilizada de los medios de trabajo representa su utilización real en determinado periodo de tiempo, o sea, la capacidad real expresada en unidades de capacidad. m

p

Cu=Σi=1 Σj=1 (Qrij*trij)

(h/año)

Qrij = Cantidad realizada del producto j (cantidad/año).(El producto j que se elabora en el sitio de trabajo tipo i). trij = Horas de trabajo realizadas(realmente utilizadas)por unidad de producto (h/cantidad).(El producto j que se elabora en el sitio de trabajo tipo i). La capacidad se puede expresar en: unidades de tiempo (horas/máquina, horas/ unidad, etc.), unidades energéticas (caballos de fuerza, kilowatios), unidades monetarias (pesos, dólares, etc.). La capacidad se puede medir en un sitio de trabajo, taller, departamento o empresa. 1.5.1 Planeación de la capacidad. Cuando se quiere aumentar la capacidad es preciso tener en cuenta muchos aspectos. Tres de los más importantes son el mantenimiento del equilibrio del sistema, la frecuencia de los aumentos de la capacidad y el uso de la

capacidad externa.

a) Mantenimiento del equilibrio del sistema: En una planta perfectamente equilibrada, la producción de la etapa 1 suministra el requisito de insumos exacto para la etapa 2. La producción de la etapa 2 suministra el requisito exacto de insumos para la etapa 3, y así sucesivamente. En la práctica, sin embargo, lograr el diseño “perfecto” suele ser tanto imposible como indeseable. Existen diferentes maneras de manejar el desequilibrio. Una es aumentar la capacidad en aquellas etapas que constituyen cuellos de botella. Esto puede hacerse con medidas temporales tales como la programación de horas extras, el alquiler de equipos o la salida del sistema, así como la compra de capacidad adicional mediante la subcontratación. Una segunda manera es a través del uso de inventarios de amortiguación en la etapa que constituye el cuello de botella para garantizar que en esta siempre se tenga algo en que trabajar. Un tercer método implica la duplicación de los servicios de un departamento del cual dependa otro.

b)

Frecuencia de los aumentos de capacidad: Cuando se aumenta la capacidad existe la posibilidad de aumentarla de manera demasiado frecuente y el de mejorar de manera muy poco frecuente. Mejorar la capacidad de manera demasiado frecuente es costoso porque existen costos directos tales como suprimir y remplazar los viejos equipos y capacitar a los empleados en el manejo de los nuevos. De manera inversa,

mejorar la capacidad con muy poca frecuencia también resulta costoso. La capacidad infrecuente significa que la capacidad se compra en paquetes más grandes.

c)

Fuentes externas de capacidad:

En algunos casos, puede resultar menos costoso no aumentar la capacidad de ninguna manera, sino más bien, utilizar alguna fuente externa de capacidad.18

Es importante el tiempo previsto para aumentar la capacidad y poder realizar una planeación efectiva acorde con las necesidades que implica incrementar la producción. Jay Heizer y Barry Render presentan 3 escenarios: La planeación de la capacidad se visualiza desde tres horizontes de tiempo: a) la capacidad a largo plazo (mayor que 1 año); es una función de agregar instalaciones y equipo con un tiempo de entrega largo, b) en el intervalo intermedio (3 a 18 meses) es posible agregar equipo, personal y turnos de trabajo; se subcontrata y almacena o utiliza el inventario. Esta es la tarea de la planeación agregada, c) en el corto plazo (casi siempre hasta tres meses) lo más importante es la programación de trabajos y personas, así como la asignación de maquinaria. En el corto plazo es difícil modificar la capacidad; se usa la capacidad existente.19 Las decisiones de planeación de la capacidad en general incluyen las actividades siguientes:20 9 Evaluación de la capacidad existente. 9 Estimaciones de pronósticos de las necesidades futuras de capacidad en un horizonte de planeación seleccionado. 9 Identificación de modos alternativos para modificar la capacidad. 9 Evaluación económica y tecnológica de las alternativas de capacidad. 9 Selección o elección de la alternativa de capacidad más adecuada para llevar acabo la misión estratégica.

1.6 DISTRIBUCIÓN DE PLANTA 1.6.1 Elementos y consideraciones en una distribución de planta. Muchos factores influyen en el desarrollo de una buena distribución de planta, los cuales pueden afectar a mediano o largo plazo si no se tiene en cuenta la relación entre ellos. Es preciso no olvidar ninguno de estos elementos para evitar tener debilidades en la distribución.

a) Fundamentos de Muther.

Los 10 fundamentos que deben guiar el trabajo de planteamiento de distribuciones según Muther son:

18

CHASE; AQUILANO y JACOBS, Op. Cit; p. 269-270. HEIZER, Jay y RENDER Barry. Principios de administración de operaciones. Quinta edición. México: Pearson Educación,2004.p.276 20 EVERETT y EBERT. Op. Cit; p.183. 19

i)

Planear el todo y después los detalles. Primero determinar las necesidades generales en relación con el volumen previsto. Después establecer la relación de cada una de las áreas con las demás, considerando solamente el movimiento de material para un patrón básico de flujo o circulación. A partir de aquí desarrollar una distribución general de conjunto. Solo después de la aprobación de esta ultima, procederemos al ordenamiento detallado de cada área (es decir, de la posición real de los hombres, materiales, maquinaria y actividades auxiliares que integran el plan detallado de distribución).

ii) Planear primero la disposición ideal y luego la disposición practica. iii) Seguir los ciclos del desarrollo de una distribución y hacer que las fases se superpongan. Primero determinar la ubicación teóricamente ideal en relación con el modelo general de circulación o flujo y los otros departamentos o servicios. La segunda fase consistirá en planear una distribución en conjunto para la nueva área de producción. La tercera fase es establecer un plan de distribución detallado y la ultima fase planear e instalar la distribución. iv) Planear el proceso y la maquinaria a partir de las necesidades de material. Solamente si sabemos que cantidad de cada articulo esperamos producir, podremos tener una base real para seleccionar la clase y cantidad de maquinaria. v) Planear la distribución basándose en el proceso y la maquinaria. El espacio y la situación de los procesos de producción y maquinaria (incluyendo utillaje y equipo) constituyen el núcleo del plan de distribución. vi) Proyectar el edificio a partir de la distribución. Cuando el edificio ya esta construido es generalmente el factor que mas limita la distribución existente. vii) Planear con la ayuda de una clara visualización. Una clara visualización por medio de dibujos, modelos, planos es esencial cuando se desea discutir los planos con el personal de servicios, con los operarios para señalarles donde van a trabajar y con los directivos para recibir la aprobación. Estos planos deberán brindar una interpretación clara del aspecto que tendrá la distribución y de su funcionamiento cuando este instalada. viii) Planear con la ayuda de otros. La distribución es un trabajo de cooperación, no se obtendrá la mejor distribución a menos que se consiga la colaboración de todas las personas a las que afecte. ix) Comprobar la distribución. Después de haber desarrollado la distribución en conjunto es necesario hacer que la aprueben antes de iniciar el planteamiento de los detalles, es necesario ensayar la distribución para ver si esta justificada, esta comprobación nos asegura que la distribución esta bien planeada o nos revela mejoras ha realizar en ella. x) Vender el plan de distribución.

b) Factores a tener en cuenta. Muther en su libro “Distribución en Planta” plantea 8 factores para establecer un medio sistemático y ordenado con el fin de evaluar la mejor solución de distribución. i) Factor 1. El material es el elemento más importante en una distribución; incluye elementos o particularidades como: materias primas, material entrante y en proceso, productos acabados, material acabado, materiales accesorios empleados en el proceso, piezas rechazadas, material de recuperación, desperdicios, material de embalaje, de mantenimiento u otros servicios. Las características de los materiales pueden afectar a la distribución en planta; cuando su tamaño, volumen y forma es grande puede afectar el método de producción, por el contrario, cuando éste es pequeño se tiende a no tomar precauciones especiales para su almacenamiento. El peso de los materiales es una consideración decisiva en la distribución ya que afecta a factores tales como maquinaria, carga de pisos, equipo de transporte y métodos de almacenamiento, entre otros. Una industria que fabrique una gran variedad de productos requiere una buena solución de departamentos por procesos capaz de manejar la variedad de productos o materiales que ha de ser trabajados en ella y la flexibilidad en poder hacer frente a posibles variaciones del volumen de producción. Sin embargo, no debe diseñarse distribuciones con desperdicios de espacios o con capacidad exagerada. La ordenación de departamentos por procesos parte de la secuencia en que se efectúa las operaciones y de esta manera dictar la relación de unos departamentos con otros y sus áreas de servicio. El diagrama del proceso de operación es una herramienta útil para esta ordenación. ii) Factor 2. La maquinaria es fundamental para una ordenación adecuada; se debe tener en cuenta los equipos de procesos o tratamiento, los dispositivos especiales, herramientas manuales y eléctricas, controles, maquinaria de repuesto y para mantenimiento, taller de utillaje u otros servicios. Conocer el método de producción de la fábrica, el tipo de maquinaría y el número de cada clase permite conocer muchos factores; el espacio requerido, el riesgo para los operarios, las necesidades de servicios auxiliares, enlace con maquinaria y equipo existente, las incomodidades que esta genera como el ruido y olores, entre otros. Otro factor importante además de la maquinaria es el utillaje y equipo, en donde el tamaño y la forma varían para cada industria dependiendo de las especificaciones de material, anchura de pasillo y distancia entre columnas. Una buena distribución se logra cuando las máquinas son usadas en su completa capacidad; la distribución por proceso permite el uso a fondo de la maquinaria. Una vez terminado con un trabajo puede iniciarse inmediatamente con el siguiente sin tener parada la máquina por mucho tiempo.

La producción de una máquina puede mejorarse concentrando la atención en las operaciones que producen cuellos de botella con el fin de mejorar el utillaje y disminuir los tiempos de maquinaria. La forma de las máquinas afecta la ordenación de la distribución de planta por el espacio que esta requiere y su relación con las otras máquinas. Es preciso conocer el peso y las dimensiones de cada máquina; longitud, altura y ancho para poder adecuar el área en donde será instalada. Al realizar una ordenación de los procesos se debe tener en cuenta que tipo de previsiones especiales son requeridas. A continuación se nombran los puntos a revisar: 9 9 9 9 9 9 9

9

Tuberías; agua, vapor, aceite, ácido, refrigerante, lubricante, gas, aire comprimido. Desagües; ácidos, cáusticos, agua, soluciones. Conductos de ventilación y escape; vapores, polvo, suciedad y humos. Conexiones; Electricidad, transmisiones, alto voltaje. Elementos de apoyo y soporte; cimientos, suelos reforzados, apoyos de bancos o mesas, techos, entramados, puntales, tirantes o viguetas elevados. Protección o aislamiento; Combustión. Explosión, derrame, contaminación, maquinaria o instrumentos delicados. Acondicionamiento; aire filtrado, temperatura constante, elementos de absorción de ruidos, protección contra chispas o fuego, amortiguaciones de vibraciones, necesidades especiales de limpieza o mantenimiento, protecciones. Movilidad; características especiales de movilidad o desplazamiento.

iii) Factor 3. El hombre es considerado el factor de producción con mayor flexibilidad. Se puede trasladar, modificar su trabajo, asignarle nuevas operaciones. Es necesario contar con su opinión para la distribución de planta y brindarle condiciones de trabajo seguras con el fin de evitar incomodidades en su puesto de trabajo. Los problemas de seguridad industrial hacen parte de la distribución de planta; pasos adecuados, áreas de almacenamiento, así como muchas otras condiciones hacen parte del ingeniero de distribución. La mano de obra manejada en tipos de distribuciones por procesos en posición fija requiere, generalmente, un conocimiento del mayor número de operaciones. Es necesario determinar el número de operarios para cada máquina y el número de máquinas a las que puede atender un hombre. Los operarios requieren espacio a su alrededor y trabajos poco monótonos para lograr una producción efectiva. Esta última se puede lograr mediante las distribuciones por proceso en virtud de una retirada y entrega más frecuente de material. Lo más importante de una distribución es que las personas se sientan parte importante de la misma y su participación en el proyecto logrará una mayor aceptación. iv) Factor 4. En un proceso de producción se presenta el movimiento de uno, al menos, de los tres elementos básicos; materiales, hombres y maquinaria. El

movimiento de los materiales es tan importante (es responsable aproximadamente del 90% de los accidentes laborales, el 80% de los costos de mano indirecta y de un gran porcentaje de daños en el producto) que los ingenieros emplean mucho tiempo en planear el equipo y método para el manejo de éstos. Existe el pensamiento que entre menos material sea movilizado, menos problemas se presentarán en el proceso. Mutter en su libro Distribución en Planta plantea: “Ciertos movimientos y traslados adicionales, a menudo, consiguen, que logremos una mejor utilización de hombres y equipos”. Estos movimientos, por el contrario, permiten una mayor especialización en los trabajadores ya que las operaciones se pueden dividir. Además, el fraccionar operaciones permite contratar personal menos capacitado, ejercer mayor control sobre la calidad y cantidad. Por todo lo anterior, se puede afirmar, que el objetivo no es eliminar el manejo de materiales, sino el eliminar el manejo innecesario y poco económico, es decir, evitar mover material poco compatible con otros factores de producción, diseñar una distribución con traslados cortos e instalar controles de operación que permitan el movimiento de éstos. La mayoría de veces se tiende a pasar por alto el movimiento de materiales industriales, tales como, aceite, grasa, desperdicios, sobrantes, piezas rechazadas y aquellos que requieran operaciones de recuperación, cuando se proyecta los métodos de circulación y de transporte. Cada día es más frecuente ver en las industrias igual movimiento de la maquinaria como de los materiales, por esta razón se debe hacer un estudio apropiado de los medios utilizados para esto con el fin de alcanzar una efectividad en la distribución de la maquinaria. Para lograr una buena distribución se debe prever los movimientos de los operarios de producción, personal indirecto y supervisores. Los pasillos deben estar habilitados para estos movimientos, evitando obstruir el paso con almacenamiento de materiales u otros, de manera que no bloqueen los movimientos de los hombres o los obliguen a efectuar rodeos, dando como resultado gran pérdida de tiempo y control ineficiente de las operaciones. Sin embargo, cuando el área se convierte en pasillos, deja de ser un área productiva de la planta, por tal razón éstos deben conectar las áreas que tengan mayor tráfico y deberán ser de la anchura necesaria para evitar el desperdicio de área y los cuellos de botella. La tabla 1.2muestra una guía para la distribución de los pasillos.

Tabla 1.2 Guía para la distribución de pasillos Hacer los pasillos rectos

Disponer tan pocos ángulos como sea posible y sobretodo, evitar esquinaas ciegas.

Conservar los pasillos despejados

No permitir salientes de maquinaria, ni equipos, columnas, extintores de fuego o fuentes para beber.

Marcar los límites de los pasillos Situar los pasillos con vistas a lograr distancias mínimas. Diaponer pasillos de doble acceso lateral

Marcar en el suelo los límites de los pasillos. Con sólo esto se puede conseguir la ordenación de una distribución confusa. Las tablas y diagramas de flujo, y otros medios de análisis de movimiento y prosimidad dirán donde existe mayor tráfico, es decir, dónde deberán estar los pasillos. Los pasillos situados a lo largo de una pared desnuda o contra la espalda de una zona de almacenaje, sirve solamente por un lado, es decir, sólo ofrecen la mitad de su utilidad potencial.

Disponer pasillos principales

Usar los pasillos principales para el tráfico de primer orden a través de toda la planta; usar económicamente los subpasillos para la distribución, dividiendo o no por zonas los tipos o elementos del equipo de manejo.

Diseñar las intersecciones a 90°

Los pasillos que se intersecan en ángulos distinto del recto causan una enorme pérdida de superficie del suelo.

Hacer que los pasillos tengan una longitud económica

Los pasillos demasiados cortos ocasionan un derroche de espacio; si son demasiados largos favorecen los retrocesos y movimientos transversales.

Considerar las posibilidades de tráfico de dirección única

Práctico para anchuras limitadas de pasillo, para almacenaje angular y en muchas otras situaciones.

Fuente: MUTHER, Richard. Distribución en planta

Análisis del manejo de material. Existe un medio básico para analizar el movimiento de

muchos productos o materiales diferentes; a través de los materiales o productos que se manejan o que se proyecta manejar. Para este análisis se enumeran los materiales que deben ser manejados con los hechos relacionados de cada uno de sus traslados. Luego colocamos la cantidad, después siguen los datos referentes a los recipientes y equipos del método ya existente y por último el tiempo (en hombre-horas y equipohoras) para calcular el costo implicado.

v) Factor 5. Cuando la distribución de planta se ha planeado de manera correcta, la circulación del material debe ser tan clara y veloz a través de la planta, que no hay lugar a las esperas o demoras que cuestan dinero. Dentro de algunos de los costos implicados en estas demoras están los costos de manejo en el área de espera, costos de espacio y gastos generales, intereses del dinero representado por el material ocioso, costo de protección del material en espera y costos de los contenedores o equipo de retención involucrados.

Sin embargo, para algunas industrias, el material puede justificarse aunque les cueste dinero, en la medida en que este permita mayores ahorros en alguna parte del proceso de fabricación. La materia prima permite aprovechar las condiciones del mercado comprando en grandes cantidades, proteger la producción contra retrasos y las esperas en proceso permiten lotes de tamaño más económico. Por lo tanto, el material en espera puede ser visto como una economía y un servicio a la vez; y no siempre como algo que se deba eliminar. Toda distribución debe prever un área de espera no sólo para el material de producción, sino también, para todos los elementos en espera de su uso, los cuales son los más expuestos a pasar por alto. Algunas áreas para tener en cuenta en la distribución son las siguientes: 9 9 9 9 9 9 9

Área de recepción del material entrante Almacenaje de materia prima u otro material comprado Almacenaje dentro del proceso Demoras entre dos operaciones Áreas de almacenaje de productos acabados Área de almacenaje de suministros, material de recuperación, desechos, etc. Área de almacenaje de herramienta, utillajes, maquinaria y equipo inactivo o de repuesto.

Cada material almacenado requiere ser protegido en mayor o menor grado mientras esté en espera; algunos de estos cuidados a tener en cuenta se citan en la tabla 1.3. Tabla 1.3 Cuidados de almacenaje

PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO PROTECCIÓN CONTRA DAÑOS Y AVERÍAS PROTECCIÓN CONTRA LA HUMEDAD, CORROSIÓN Y HERRUMBRE

9 Separación de los materiales explosivos. 9 Adecuado equipo contra incendios. 9 Pasillos de accesos despejados y bien definidos. 9 Caídas o deslizamientos. 9 Desplome de los soportes 9 Aplastamientos, rasgaduras o golpes. 9 Tuberías que suden o goteen, ventanas y suelos húmedos, áreas inundadas, escape de vapores o emanaciones.

Fuente: MUTHER, Richard. Distribución en planta. vi) Factor 6. Mutter define los servicios de una planta como las actividades, elementos y personal que sirven y auxilian a la producción, los cuales mantienen y conservan en actividad a los trabajadores, materiales y maquinaria. Los servicios se dividen en tres clases; servicios relativos al personal, servicios relativos al material y servicios relativos a la maquinaria.

9 Servicios relativos al personal. El movimiento de los hombres es tan importante como el movimiento del material, por lo tanto, la secuencia de operaciones que un operario debe seguir, debe concordar con su circuito de desplazamiento proporcionando las distancias más cortas en la distribución de planta. La ubicación y disposición del personal deben ser tan apropiadas como el espacio o la producción lo hagan posible, para no causar reacciones negativas en los operarios por los aspectos que le incomoden para trabajar. Estas áreas deben asegurar una amplia protección a todo el personal, previendo medios de escape para el personal, con pasillos claros y salidas sin obstrucciones. 9 Servicios relativos a los materiales. Las consideraciones de calidad influyen directamente sobre la distribución, es necesario prever espacio, en las áreas de trabajo, para el personal de supervisión e inspectores. 9 Servicios relativos a la maquinaria. Un error común en la distribución de planta es pensar en que no es necesario dejar espacio para la rutina de mantenimiento, debido a que se realiza durante los fines de semana o por las noches, pasando por alto los trabajos urgentes de reparación. El factor maquinaria requiere determinados servicios para que funcione la distribución, la tabla 1.4 muestra los tipos de servicios. Tabla 1.4 Tipos de servicio en una industria

Tipo de servicio Agua Electricidad para el proceso e iluminación

Maquinaria correspondiente Condustos, tomas, tuberías, sumideros, bombas, desagües. Planta electrógena, transformadores, subestaciones, líneas, cargadores de baterias.

Vapor para el proceso y calefacción Calderas, tuberías, escapes. Aire comprimido o vacío

Compresores, bombas, equipo, líneas.

Aceite lubricantes y de corte Gas

Bombas, tuberías, filtros. Conductos, contador, recuperador. Tanques de enjuague, tuberias, albañales,sumideros. Bombas, conductos, filtros.

Ácidos cáusticos Combustibles Pintura u otros liquidos para el proceso Alcantarillado y evacuación de desperdicios

Fuente: MUTHER, Richard. Distribución en planta

vii) Factor 7. El edificio tiene una gran importancia tanto si se planea una distribución enteramente nueva o para un edificio ya existente, o al reordenar una distribución en vigencia. Los factores que intervienes en el problema de la distribución, son: 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Edificio especial o de de uso general Edificio de un solo piso o varios Su forma Sótanos o altillos Ventanas Suelos Cubiertas y techos Paredes y columnas Ascensores, montacargas, escalera, etc.

El nivel y la resistencia del suelo son factores importantes en la distribución, debe consultarse con el arquitecto, constructor o contratista. Existen diversas combinaciones de acero y cemento que proporcionan un suelo poco caro, se desgasta con dificultad, es fuerte y fácil de limpiar. Existen muchas características deseables para un suelo: 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Capaz de soportar el equipo y la maquinaria Fabricados con materiales baratos Resistente al choque y a la abrasión Aislante del calor y de la vibración Nada resbaladizo Silencioso y absorbente del ruido Atractivo a la vista Resistente a los cambios de temperatura y humedad Inodoro e higiénico Fácil para remover y reemplazar en grandes secciones

Las cubiertas y techos son otros de los factores que afecta sobretodo por lo que respecta a su altura por encima del suelo. La tabla 1.5 muestra los tipos de cubierta más comúnmente usados.

Tabla 1.5 Alturas de techo generalmente recomendadas Sin instalaciones elevadas ‫٭‬

Tipo de producción Montaje sobre bancos, de productos pequeños: oficinas.

9-14 pies.

Montaje de productos grandes sobre el suelo, o sobre elementos que descansen sobre el suelo.

Con instalaciones elevadas ‫ٲ‬ 10-18 pies.

Altura máxima del producto Altura máxima del producto + 75%. + 125%.

Fabricación de productos pequeños.

Altura de la maquinaria + 100%. Altura de la maquinaria + Fabricación de productos grandes. 125%.

Altura de la maquinaria + 150%. Altura de la maquinaria + 125%.

‫ ٭‬Salvo iluminación y pulverizadores ‫ٲ‬

Conductos de aire, unidades de calefacción, transportadores, etc.

Fuente: MUTHER, Richard. Distribución en planta. A diferencia de las fábricas primitivas, los edificios modernos, emplazan su carga sobre vigas y columnas, formando estructuras generalmente de acero o de hormigón armado. De esta forma, la columna soporta la carga y las paredes no son necesarias más que como medio de mantener el interior del edificio a salvo de los elementos. Cuando se requiere separar ciertas operaciones, generalmente se utilizan paneles o paredes interiores que pueden ser tan altos como sea necesario para proteger o apartar el área. viii) Factor 8. Las condiciones de trabajo cambian día a día, lo que afecta la distribución en menor o mayor grado. Se debe diseñar una distribución con flexibilidad suficiente para operar dentro de estos límites; identificando cuáles y cómo van a ser estos posibles cambios. El factor cambio tiene diversas consideraciones a revisar para planear una distribución, entre las cuales están: 9 9 9 9 9

Cambio en los materiales Cambios en la maquinaria Cambios en el personal Cambios en las actividades auxiliares Cambios externos y limitaciones debidas a la instalación

La flexibilidad en una distribución implica adaptarse a los cambios con facilidad, para ello es necesario contar con maquinaria libre de cualquier emplazamiento fijo, independiente de los servicios de la planta general. Otros equipos normalizados como los estantes de almacenamiento, los bancos de montaje, etc., ayudan a la planta a

obtener flexibilidad, provocando menos problemas e interrupción de la producción en el cambio de las distribuciones. Naves grandes, amplio espacio entre columnas, pocas separaciones o tabiques, espacio de suelo libre, etc., permite lograr una mayor flexibilidad en la distribución. Una buena distribución debe poder adaptarse a las emergencias y variaciones de la operación normal sin que la producción se detenga, el modo de no prever grados excesivos de adaptabilidad es contando con un mantenimiento de maquinaria y equipo adecuado. Es preciso considerar una distribución que contemple futuras expansiones de sus instalaciones y de sus elementos y no sólo que atienda las necesidades de hoy; cuanto menos características fijas, permanentes o especiales poseen, más fácil es hacer la nueva distribución21. 1.6.2 Distribución de talleres. principales categorías:

Las distribuciones pueden clasificarse en dos

a) Bajo el punto de vista del tipo de industria. El tipo de industria condiciona la distribución en cuatro grupos.

i) Industrial monolineales en donde la fabricación se hace a lo largo de un circuito que es recorrido por todos los productos. Ejemplo: fábrica de harinas, de cemento, de laminados, etc. ii) Industrias sintéticas o convergentes en donde la materia prima llega de diversas procedencias y convergen en la misma línea final de producción. iii) Industrias analíticas o divergentes donde se parte de una materia prima que diverge en diferentes líneas de producción. iv) Las industrias convergentes-divergentes en donde se parte de de diferente materia prima para llegar a un producto intermedio, el cual diverge a su vez en varias líneas de fabricación.

b) Bajo el punto de vista de organización de la producción. i) Distribución funcional en donde los puestos de trabajo se agrupan por el tipo de actividad. En este tipo se encuentran ventajas como la regularidad de funcionamiento, facilidad de encuadramiento, mejor carga de las máquinas y gestión del personal. La distribución funcional presenta inconvenientes en la planificación, hay mayor cantidad de trabajos en curso, plazos de ejecución más largos y enlaces más complicados.

21

MUTHER, Richard. Distribución en planta, Barcelona, Tercera. Barcelona: Editorial HispanoEuropea S.A., 1976, p. 99-156.

ii) En la distribución en cadena los puestos de trabajo se colocan uno junto a otro siguiendo el orden en que se efectúan las operaciones. Se reducen los trabajos en curso y se logra una planificación más sencilla, pero el equilibrio de los puestos es más difícil. iii) La producción en línea beneficia los trabajos unitarios de pequeñas series con las ventajas del trabajo en cadena. Esta solución supone la clasificación de piezas en familias antes de ser fabricadas en el taller, donde todas sufren las mismas operaciones. iv) En el caso de fabricaciones muy pesadas y engorrosas, a partir de un cierto estado de avance, el producto queda en un emplazamiento invariable. Son los materiales los que convergen a la pieza principal y las mismas máquinas se desplazan hacia ella. v) La línea de montaje en puestos fijos es lo contrario del montaje en cadena. Las piezas principales de los productos a montar se disponen en línea una junto a otra. Las otras piezas convergen hacia estas piezas principales y los operarios son los que se desplazan de un sitio a otro para hacer las operaciones correspondientes22. 1.6.3 Cálculo de las superficies de distribución. P.F. Guerchet plantea el siguiente método de cálculo de superficies de distribución. La superficie total necesaria se calcula como la suma de tres superficies parciales.

a) Superficie estática (Ss). Es la superficie correspondiente a los muebles, máquinas

e instalaciones.

b) Superficie de gravitación (Sg). Es la superficie utilizada alrededor de los puestos

de trabajo por el obrero y por el material acopiado para las operaciones en curso. Se obtiene para cada elemento multiplicando la superficie estática por el número de lados a partir de los cuales el mueble o la máquina es utilizado. Sg= Ss x N

c)

Superficie de evolución (Se).

Es la superficie que hay que reservar entre los puestos de trabajo para los desplazamientos de personal y para la manutención. Se= (Ss + Sg) * (k)

donde,

k = coeficiente que puede variar desde 0,05 a 3; se calcula como una relación entre: 22

PIERRE, Michel. Distribución en planta: Ediciones Deusto, Bilboa, 1era edición: Editorial Deusto. Pag. 23-26.

La tabla 1.6 muestra los valores de k obtenidos en casos particulares23. Tabla 1.6 Valores de k para distintos tipos de industria Tipo de industria Gran industria, alimentación y evacuación mediante puente grúa. Trabajo en cadena, con transportador mecánico. Textil - hilado Textil - tejido Relojería - joyería Pequeña mecánica Industria mecánica

k 0,05 a 0,15 0,10 0,05 0,50 0,75 1,50 2 a

a a a a a 3

0,25 0,25 1 1 2

Fuente: PIERRE, Michel. Distribución en planta 1.6.4 Identificación de los departamentos que deben estar más cercanos. Esto permite obtener un criterio principal para llegar a una distribución de planta óptima. Existen dos herramientas simples que pueden ser usadas para este propósito. La primera es elaborar una matriz que identifique el número de viajes que se dan entre un departamento y otro, y la segunda herramienta que puede ser usada para obtener información sobre la importancia de proximidad es una matriz en donde se clasifique por la importancia que tiene un departamento el estar cerca de otro. Existen otros factores que deben ser considerados como por ejemplo la cercanía de oficinas, la necesidad de tener un departamento en frente para el control o algún acceso directo24. Una vez analizado los anteriores aspectos, se puede diseñar la propuesta en detalle, en donde se tienen en cuenta los aspectos relacionados con seguridad industrial. 1.7 SEGURIDAD INDUSTRIAL Los accidentes laborales se han incrementado con el desarrollo industrial, lo que obliga a aumentar las medidas de seguridad, las cuales se cristalizaron con el advenimiento de las conquistas laborales. Sin embargo, lo que perfecciona la seguridad en el trabajo es la toma de conciencia de empresario y trabajador y sólo mediante una capacitación permanente y una inversión asidua en el aspecto formación. La principal función de la prevención laboral es la prevención de accidentes; esta es una de las actividades más abstractas y suele plantearse como la actividad dedicada a que no sucedan accidentes. 23

Los valores de la tabla 1.6. se dan a título de ejemplo. R. DAN, Reid. NADA R, Sanders. Operations Managment: Editorial John Wiley & Sons, Inc, 2002. pag. 290-291. 24

El principal problema es que en realidad no existen los no sucesos; los errores y las fallas son causas normales de funcionamiento. Todo lo que puede funcionar puede fallar y la prevención se aplica a todo cuanto funciona, por lo tanto el procedimiento para que no sucedan cosas se vuelve intangible. La seguridad debe actuar, por tanto, desde esta triple perspectiva: i) Los errores existen y es impensable su eliminación total. ii) La seguridad debe hacer menos probable la aparición de errores. iii) La seguridad debe, sobre todo, disminuir las consecuencias de los errores. Debe partir del derecho de las personas a equivocarse La prevención debe definir y tratar con acciones o actuaciones que sean los más incompatibles con los sucesos que se quiere evitar, en este caso los accidentes25. 1.7.1 Medio ambiente o lugar de trabajo. El medio de trabajo es el resultado de elementos como el progreso tecnológico (procedimientos nuevos en los sistemas de trabajo, la diversidad de equipos que producen ruidos, exhalaciones de gas, etc.), los métodos modernos de organización de trabajo y la disposición de plantas o distribución, adaptando así, el elemento físico de la fábrica a las condiciones de las actividades productivas. Muchos procesos productivos requieren que los operarios permanezcan de pie, esto es causa de fatiga en la mayoría de los trabajadores. La Organización del Trabajo (OIT) hace referencia de los principios básicos del puesto de trabajo para trabajadores de pie: “Siempre que sea posible se debe evitar permanecer en pie trabajando durante largos períodos de tiempo. El permanecer mucho tiempo de pie puede provocar dolores de espalda, inflamación de las piernas, problemas de circulación sanguínea, llagas en los pies y cansancio muscular”. A continuación figuran algunas directrices que se deben seguir si no se puede evitar el trabajo de pie:

a) Si un trabajo debe realizarse de pie, se debe facilitar al trabajador un asiento o taburete para que pueda sentarse a intervalos periódicos.

b) Los trabajadores deben poder trabajar con los brazos a lo largo del cuerpo y sin

tener que encorvarse ni girar la espalda excesivamente. c) La superficie de trabajo debe ser ajustable a las distintas alturas de los trabajadores y las distintas tareas que deban realizar. d) Si la superficie de trabajo no es ajustable, hay que facilitar un pedestal para elevar la superficie de trabajo a los trabajadores más altos. A los más bajos, se les debe facilitar una plataforma para elevar su altura de trabajo.

25

FERNANDO PABLO, José Ángel. Manual de Seguridad en el trabajo. Fundación MAPFRE: Editorial MAPFRE. pag. 235.

e) Se debe facilitar un escabel para ayudar a reducir la presión sobre la espalda y para que el trabajador pueda cambiar de postura. Trasladar peso de vez en cuando disminuye la presión sobre las piernas y la espalda. f) En el suelo debe haber una estera para que el trabajador no tenga que estar en pie sobre una superficie dura. Si el suelo es de cemento o metal, se puede tapar para que absorba los choques. El suelo debe estar limpio, liso y no ser resbaladizo. g) Los trabajadores deben llevar zapatos con empeine reforzado y tacos bajos cuando trabajen de pie. h) Debe haber espacio bastante en el suelo y para las rodillas a fin de que el trabajador pueda cambiar de postura mientras trabaja. i) El trabajador no debe tener que estirarse para realizar sus tareas. Así pues, el trabajo deberá ser realizado a una distancia de 8 a 12 pulgadas (20 a 30 centímetros) frente al cuerpo26. Existen otros factores, causantes de fatiga laboral o estrés, los cuales deben ser analizados en toda distribución de planta:

a.

Agentes físicos.

i)

Ruido; perturbando las comunicaciones y alterando el sistema nervioso.

ii)

Altas temperaturas; producen fatiga física en el individuo.

ii) Iluminación; nervioso.

al igual que los anteriores, produce fatiga y malogra el sistema

Todos estos elementos conforman el lugar de trabajo y por ende, su falta de racionalización es causa permanente de accidentes y de enfermedades laborales.

b.

El ambiente de trabajo. Es factor esencial en el rendimiento humano; por lo que es necesario que el hombre no trabaje más allá de los límites máximos de su resistencia y en condiciones ambientales adecuadas. El individuo se enfrenta a problemas como: temperatura, humedad, ruido e iluminación.

i) La temperatura. Influye en el bienestar, confort, rendimiento y seguridad del trabajador. El excesivo calor produce fatiga, necesitándose más tiempo de recuperación o descanso que si se tratase de temperatura normal. Sus efectos varían de acuerdo a la humedad del ambiente. Por ejemplo, según la figura 1.1 de curvas de confort, una temperatura de 28°C con una humedad de 60 por

26

Disponible también en versión HTML en: http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/ergo/ergonomi.htm#A.%20El%20puesto%20de%20trabajo

ciento da sensación de calor, mientras que con humedad del 45 por ciento la sensación es de confort. La línea óptima de temperatura y humedad es la punteada27. La tabla 1.8 de coeficientes de ambiente permite obtener el coeficiente para cada caso con base en los valores medios de temperatura y humedad en la zona de trabajo. El coeficiente es de 1 como mínimo y se aplica al tiempo de descanso requerido por la fatiga muscular. El frío también perjudica al trabajador. Las temperaturas bajas le hacen perder agilidad, sensibilidad y precisión en las manos. Esto, a parte de resultar un serio inconveniente para la ejecución de la tarea, es un riesgo para su seguridad, ya que aumenta el contacto con superficies cortantes debido al entumecimiento de las manos. Figura 1.1 Curvas de confort Curvas Humedad relativa

Demasiado caliente Caliente

Frío

d

Fuente: Seguridad Industrial, un enfoque industrial, César Ramírez Cavassa.

El efecto de la temperatura sobre el rendimiento está poco determinado, si bien ciertos grados de temperatura son considerados perniciosos para el rendimiento. Por lo general, se debe crear un entorno cuyas condiciones correspondan a una zona de confort: 18° es una condición óptima.

27

RAMIREZ, Cavassa César. Seguridad Industrial, un enfoque industrial, México: Editorial Noriega-Limusa, 2004. Capítulo 1.

Tabla 1.7 Efectos de la temperatura 10°C 18°C 24°C 30°C 50°C 70°C

Aparece agotamiento físico en las extremidades Son óptimos Aparece la fatiga física Se pierde agilidad y rapidez mental, las respuestas se hacen lentas y aparecen los errores Son tolerables una hora con la limitación anterior. Son tolerables media hora, pero están muy por encima de la posibilidad de actividad física o mental.

Fuente: Guía de ergonomía, Woodson y Conover.

Tabla 1.8 Tabla de coeficientes de ambiente con suplementos por iluminación y ruido. HUMEDAD TEMPERATURA 22° 24° 26° 28° 30° 32° 34° 36° 38° 40° 42° 44° 46° 48° 50°

0%

1,04 1,1 1,22 1,33 1,45 1,65 1,65 1,75 1,83 1,95 2,05

10%

1,04 1,07 1,19 1,3 1,45 1,6 1,7 1,89 1,98 2,15 2,3 2,62

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90% 100%

1,17 1,15 1,3 1,45 1,6 1,75 1,9 2,1 2,3 2,62 2,94 3,28

1 1,04 1,1 1,25 1,41 1,6 1,75 1,9 2,15 2,39 2,75 3,12 3,5 3,9

1 1 1,07 1,19 1,37 1,55 1,75 1,98 2,2 2,55 2,9 3,35 3,73 4,12 4,5

1 1,04 1,1 1,25 1,5 1,7 1,9 2,2 2,55 2,94 3,4 3,9 4,2 4,6 5,3

1 1,07 1,17 1,37 1,65 1,83 2,1 2,47 2,9 3,35 3,8 4,2 4,7 5,4

1 1,1 1,25 1,5 1,75 2 2,35 2,8 3,35 3,9 4,3 4,9 5,6

1,04 1,17 1,37 1,66 1,9 2,2 2,62 3,12 3,66 4,2 4,7 5,4

1,07 1,23 1,45 1,75 2,06 2,47 3 3,5 4 4,6 5,1

Cuadro D: mala iluminación Poca debajo de la potencia calculada Bastante abajo Absolutamente insuficiente

0 2 5

Cuadro E: ruido Continuo Intermitente y fuerte Intermitente y muy fuerte Estridente y fuerte

1,1 1,3 1,6 1,95 2,3 2,8 3,35 3,9 4,5 5,3

0 2 5 5

Fuente: Seguridad Industrial, un enfoque industrial, César Ramírez Cavassa. La temperatura interna óptima de 18°C debe conjugarse con la temperatura externa, lo que da como recomendable las siguientes zonas de confort: 9 9

Verano: 18° a 24°C Invierno: 17° a 22°C

Si además se tiene en cuenta el tipo de actividad, las temperaturas más recomendables para el trabajo son: 9 9 9

Profesiones sedentarias: 17° a 20°C Trabajos manuales ligeros: 15° a 18°C Trabajos de más fuerza: 12° a 15°C

ii) El ruido. No existe una definición rígida de este concepto; pero tal fenómeno causa en el organismo humano: No existe una definición rígida de este concepto; pero tal fenómeno causa en el organismo humano: 9 9 9 9

Efectos patológicos Fatiga Estados de confusión; efectos psicológicos Que el trabajador no perciba un peligro inminente

No todos los individuos tienen la misma resistencia al ruido, algunos son demasiado hipersensibles al mismo. La experiencia indica que cualquier ruido superior a 90 decibelios perjudica. ¾ Efectos patológicos del ruido. Según el profesor Tremolieres el efecto patológico del ruido es el 30 por ciento del envejecimiento prematuro, el 80% de las jaquecas y el 52% de los trastornos de la memoria. El ruido produce pérdida temporal de la audición cuando el sujeto ha estado sometido a ruidos elevados durante algunas horas, recuperándola después durante los períodos de descanso. La pérdida permanente puede resultar de la exposición a ruidos fuertes durante largos períodos. Primero se pierde la capacidad de oír sonidos de alta frecuencia y luego de frecuencia menor. Las características del ruido son su frecuencia e intensidad. La frecuencia es el número de períodos por segundo, cuya unidad es el hertz, definido como una vibración por segundo. Los efectos psicológicos, se traducen en sobresaltos frecuentes y perturbaciones del carácter, pero, sobre todo provoca la pérdida de la audición temporal o permanente. ¾ Control del ruido. Se puede realizar en su origen, trayectoria y en el receptor. Eliminarlo en su origen es un problema técnico, de diseño del equipo, etc. Reducirlo en su trayectoria se consigue alejando al receptor, separándolo de su origen o poniendo un obstáculo entre origen y él. Reducirlo en el receptor se consigue por aislamiento o regulando el tiempo de exposición. En la práctica se suele proceder a: 9 Planificar una organización adecuada que permita aislar los ruidos al máximo. 9 Concebir estructuras que impidan su propagación, mediante material absorbente en las paredes.

9 Aislamiento de máquinas. 9 Aislamiento del ambiente. 9 Protección del personal a base de tapones u otros elementos adecuados. Más allá del límite normal de audición, el ruido tiende a producir tensión muscular, con el consiguiente desgaste de energía. Cuando se trata de trabajos rudimentarios, sus efectos son poco perceptibles; en trabajos más delicados, deja sentir su acción negativa. El rendimiento del trabajo mental es el más afectado por el ruido. Los individuos que trabajan en un ambiente ruidoso por lo general son más nerviosos e irritables que quienes trabajan en ambientes silenciosos. El ruido procede de distintas fuentes dentro de un lugar de trabajo normal, como pueden ser las máquinas, las herramientas, el transporte de los materiales, el ruido al hablar. Lo anterior hace necesario medir el ruido de cada fuente por separado para detectar todos los problemas de ruidos que hay en el lugar de trabajo. La Organización Internacional de Trabajo cita un ejemplo claro: “Si cada una de dos fuentes distintas de ruido en un lugar de trabajo crea 80 dB, el nivel de ruido que hacen juntas es de 83 dB (no de 160 dB). Así pues, cuando se considera la cantidad de ruido que ambas fuentes producen juntas, se ha duplicado el nivel de ruido”28. La tabla 5.4 de nivel sonoro recomendable sirve de punto de referencia para diseñar áreas de trabajo. Tabla 1.9 Nivel sonoro Ambiente Sala de grabación Sala de conciertos Hospital Sala de conferencias Sala de clase Oficinas Bancos, almacenes Restaurantes Fábricas

dB 25 30 35 40 40 45 50 50 50-80

Fuente: www.gestiopolis.com/recursos/ documentos/fulldocs/ger/analproducivan.htm

iii) Iluminación.

Para la protección contra accidentes durante el trabajo diario, el individuo normal deposita más confianza en su vista que en cualquiera de sus otros sentidos. Sin embargo, el ojo puede enviar al cerebro sólo aquellas impresiones que le

28

Disponible también en versión HTML en: http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/noise/noiseat.htm#II.%20Los%20efectos%20en%20la%20s alud%20de%20la%20exposición%20al%20ruido

llegan por medio de ondas luminosas y si éstas son insuficientes, debido a escasa iluminación, el efecto es semejante a la ceguera parcial. Se considera la iluminación un factor importante en la prevención de accidentes, ya que con ella se percibe el peligro. Donde hay poca luz es necesario más tiempo para ver con claridad que cuando la iluminación es adecuada en donde aumenta al máximo la producción y reduce la ineficiencia y el número de accidentes. Entre los defectos de la iluminación están: el deslumbramiento, el reflejo de un brillo intenso y las sombras, lo cual puede ocasionar accidentes como defectos en la visión por esfuerzos en los ojos. Tabla 1.10 Niveles típicos recomendados de iluminancia

Fuente: www.mtas.es/insht/EncOIT/pdf/tomo2/46.pdf29 El sistema de iluminación artificial en una planta se hace necesario dado a que las fuentes naturales no son uniformes. Entre los sistemas de iluminación más utilizados se encuentran los siguientes30: ƒ Iluminación general uniforme. Las fuentes de luz se distribuyen sin tener en cuenta la ubicación de los puestos de trabajo. Se utilizan principalmente donde no existen puestos fijos. ƒ Iluminación general e iluminación localizada de apoyo. Este sistema intenta reforzar el sistema de iluminación general situando lámparas en las superficies de trabajo.

29 30

Ministerio de trabajo y asuntos sociales

www.mtas.es/insht/EncOIT/pdf/tomo2/46.pdf

ƒ Iluminación general localizada. Este sistema distribuye fuentes de luz en el techo teniendo en cuenta las características de iluminación del equipo y las necesidades de iluminación en cada puesto. La figura 1.2 muestra la representación gráfica para cada sistema. Figura 1.2 Sistemas de iluminación

Fuente: Fuente: www.mtas.es/insht/EncOIT/pdf/tomo2/46.pdf Con base en la teoría analizada en este capítulo se desarrolló el diagnóstico general de la planta en el capítulo 2.

2. DIAGNÓSTICO Y ANÁLISIS DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA 2.1

ANÁLISIS DE LOS PUESTOS DE TRABAJO

La producción de transformadores de potencia está conformada por trece procesos: fabricación de bobinas y de TC’s, armado de núcleo, aislamientos y conexiones, premontaje, secado de P.A, prensado de P.A, encube, montaje de accesorios, tratamiento de aceite, pruebas mecánicas, pruebas eléctricas, desmontaje y despacho (ver figura 2.1). Cada uno de estos procesos implica una serie de tareas que logran hasta cierto punto, la transformación de un insumo en el resultado o producto deseado. Para empezar a realizar cada tarea es necesario recibir una lista de materiales detallada en la orden de pedido31 y los planos correspondientes a cada transformador en donde se especifican las necesidades del cliente. Para determinar hasta donde se transformó el producto en la tarea anterior y hasta donde se debe transformar en la tarea actual32 se tiene una carpeta por cada transformador en donde se almacena información de las especificaciones, los controles y pruebas realizadas en cada proceso mediante los siguientes formatos: tarjeta de control, medida de resistencia del aislamiento, informe de pruebas, informe tiempo de exposición, planos, montaje mecánico y acta de recepción. Para poder dar un diagnóstico y determinar las causas principales de molestia33 en los operarios de la planta se realizaron encuestas por puesto de trabajo en donde se utilizaron las gráficas de Pareto para analizar sus resultados, las cuales permitieron visualizar los problemas más grandes, permitiendo establecer prioridades. Ver anexo A, en donde se presentan las gráficas de pareto con los resultados de la encuesta. Las tablas, gráficos y figuras que se presentan en este capítulo son realizados por los autores del documento.

31 32 33

La orden de pedido es el flujo de materiales. La información de de las especificaciones es el flujo de información. El término molestia se refiere a los factores físicos que dificulta el trabajo de los operarios.

Figura 2.1. Secuencia del proceso de fabricación

Armado de núcleo

Prensado

Pruebas eléctricas

Fabricación de bobinas y TC’s

Encube

Desmontaje

Premontaje

Montaje de accesorios

Despacho

Aislamientos y Conexiones

Tratamiento de aceite

Secado de parte activa

Pruebas mecánica

Aislamientos Frana

Fin

Metalmecanica Marangoni

2.1.1 Fabricación de TC’s. Los transformadores de corriente o TC’s son fabricados en la Nave 1 e instalados en los domos para alimentar algunos accesorios del transformador mediante la corriente que fluye en los pasatapas.

a. Factores de producción. Tabla 2.1 Factores de producción de la fabricación de TC’s 1. Entradas 2. Materiales

Recepción de núcleo por parte de frana Colbón

3. Equipo

Equipo de soldadura Mazo

4. Herramientas

Alicates Flexómetro Cuchillo

5. Salidas

Entrega de TC's a campo de pruebas

b. Dimensiones. Tabla 2.2 Dimensiones del puesto de los TC’s Elemento

Largo (m)

Ancho (m)

Mueble para colocar los núcleos

1,05

5,1

Silla

0,53

0,47

Mesa

0,72

1,5

Área total ocupada (13,09m 2 )

2,47

5,3

c. Representación del puesto de trabajo Figura 2.2 Puesto de trabajo de TC’s

d. Secuencia del proceso Figura 2.3 Secuencia del proceso de fabricación de TC’s

Transformadores de corriente - TC’s

Sellar el núcleo con resina

Colocar el número de espiras AWG

Dar dos vueltas de papel crepé

Fin

Proteger el núcleo total con presspan No. 1 y aislamiento de seda

Colocar el papel presspan No. 5

Dar tres vueltas con papel crepè

Colocar hiladillo

e. Encuesta en el puesto de trabajo. Con la encuesta realizada a los trabajadores

encargados de la fabricación de los TC’s se identificaron continuación se presentan los resultados de la encuesta:

factores a mejorar34. A

¾ Circulación de materiales y de personas 9 El 100% de los operarios consideran largos los desplazamientos que realizan ya que una vez terminados los TC’s, deben llevarlos a la nave 5 en el puesto de desmontaje, sin embargo, la mayoría del tiempo se encuentran en su puesto de trabajo.

34

Ver gráfica de Pareto en Anexo 1.

9 Ninguna de las personas encuestadas consideran las vías de acceso, ni sus dimensiones como una complejidad. ¾ Calidad de trabajo 9 El único aspecto encontrado como una dificultad en el transporte de materiales es el peso, sin embargo, consideran adecuado el medio de transporte utilizado para transportar los TC’s hasta la nave 5. ¾ Condiciones de trabajo 9 No hay ninguna máquina, material o herramienta considerada peligrosa en el puesto de trabajo por tanto no han habido accidentes. 9 Para el 100% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo produce calor y consideran que este es causado por las tejas. 9 Todas las personas encuestadas respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 100% de las personas consideran que el ruido en el puesto de trabajo es muy molesto, encontrándose como principales fuentes de ruido la fresadora utilizada por frana y los trabajos realizados por aislamientos. 9 Respecto a aquellos elementos que por su ubicación les dificulta el trabajo a los operarios, el 100% considera necesario diseñar una estantería para almacenar los núcleos y TC’s terminados. 9 Para el 100% de los operarios existen cinco principales causas de estrés: tardanza en la llegada de materiales, vigilancia de la caja de herramientas, el ruido y la temperatura. ¾ Fatiga Laboral 9 El 100% de las personas encuestadas respondieron que el trabajo que realizan les ocasiona algún tipo de fatiga, siendo la posición de trabajo la única causa; estar todo el día sentado, el cual se ve reflejado en un dolor muscular en las nalgas. Fabricación de bobinas. Las bobinas reciben una determinada tensión y la transforman por lo general en una diferente. Según el diseño pueden constar de una, dos, o más bobinas donde el diseño y construcción de los devanados se define según las exigencias de tensión, corriente, perdidas, comportamiento térmico y resistencia mecánica.

Cada bobina es secada mediante horneado en vacío y luego es prensada para lograr las dimensiones finales y estabilización de los materiales aislantes. Existen diferentes tipos de bobinas entre las cuales se encuentran: bobina helicoidal, bobina capa corrida y bobina espiral continua y su fabricación de bobinas se realiza la nave 1 donde se concentran todas las actividades necesarias. Existen 2 puestos de trabajo con bobinadoras verticales donde se realizan las bobinas tipo espiral continua, 4 puestos de trabajo con bobinadoras horizontales donde se realizan las bobinas tipo helicoidal y tipo capa corrida y un puesto de secado y prensado de bobinas. a. Factores de producción. Tabla 2.3 Factores de producción en curado de bobinas 1. Entradas 2. Material

3. Equipo

Recepción de bobinas Suplementos de madera Distanciadores Horno TKF Cruceta para izado de bobinas Puente Grúa 3Tn-10Tn Carro de prensado constante Plataformas de prensado Espárragos compresores Resortes Montacargas Prensa Hidráulica Baquelita

4. Herramientas

5. Salidas

Mazo Platina Escalera Entrega de bobina terminada al proceso de premontaje

Tabla 2.4 Factores de producción en bobinadora horizontal 1. Entradas

Recepción de formaletas Cinta P34 Alambre de cobre con aislamiento en papel kraft Alambre dilliter

2. Materiales

Cinta de seda fina y de enmascarar Goma para pael Papel kraft Material aislante Bobinadora horizontal Portaherramientas plataforma Portamaterial con tablero

3. Equipo

Puente grúa de 10 tn. Freno, soporte y escaleras Mesa de trabajo Carro de herramientas con tablero Carro para almacenar material Carro de materiales Kit de herramientas Cruceta Uñas Calibrador Pinzas de punta Metro pi

4. Herramientas

Cizaña manual Doblador Cortafrío Llaves de expansión Alicates Mazo plástico Cuchillo

5. Salidas

Entrega de bobina al proceso de curado

Tabla 2.5 Factores de producción en bobinadora vertical 1. Entradas

Recepción de formaletas Alambre de cobre con aislamiento en papel kraft Canales de refrigeración radial

1. Materiales

Cinta de seda fina y de enmascarar Goma para pael Material aislante Bobinadora vertical Soporte para canal de refrigeración Freno Dispositivo de alimentación

3. Equipo

Puente grúa de 10 tn. Equipo de soldadura autógena Soporte para cobre Carro de herramientas con tablero Mesa de trabajo Carro de para almacenar material Kit de herramientas Cruceta Uñas Calibrador Pinzas de punta Metro pi

4. Herramientas

Cizaña manual Doblador Cortafrío Llaves de expansión Alicates Mazo plástico Cuchillo

5. Salidas

Entrega de bobina al proceso de curado

b. Dimensiones. Tabla 2.6 Dimensiones del puesto de bobinadora vertical Elemento

Largo (m) Ancho (m)

Freno de la bobinadora

1,15

0,65

Soporte

1,41

0,69

Alimentador de cobre

1,29

1,21

Mesa de herramientas con tablero

0,9

0,55

Mesa de trabajo

0,8

0,6

Espacio para el operador

14 m2

Espacio para materiales

5 m2

Diámetro foso bobinadora vertical

82,3 53,3 m2

Área total ocupada

Tabla 2.7 Dimensiones del puesto de prensado de bobinas Elemento Prensa Tableros

Largo (m) Ancho (m) 3,17 2,2

4 0,75 9 m2

Almacenamiento de material

9 m2 43,7 m2

Área para el operario

Área total ocupada

Tabla 2.8 Dimensiones del puesto de bobinadora horizontal con brazo Elemento

Largo (m) Ancho (m)

Bobinadora horizontal con brazo

6,78

0,8

Plataformas

3,55

1,27

Escaleras

1,68

0,52

3

0,7

1,44

0,69

Freno Soporte Devanador Área ocupada por el operario Área para material

Área total ocupada

4,2

4 4,5 m2 8 m2 75,15 m2

Tabla 2.9 Dimensiones del puesto de bobinadora horizontal sin brazo Elemento

Largo (m) Ancho (m)

Bobinadora horizontal sin brazo

6,76

Plataformas

3,46

1,6

Escaleras

1,68

0,52

Freno

1,18

0,71

Soporte

1,44

0,69

3

2,1

Devanador Carro para material

0,83

1,9

1,26 5,53 m2

Área ocupada por el operario

8 m2 66,2 m2

Área para material

Área total ocupada

Tabla 2.10 Dimensiones del puesto para alinear bobinas Elemento Escalera

Largo (m) Ancho (m) 1,8

Área total ocupada

0,52 66,2 m2

Tabla 2.11 Dimensiones del puesto de secado de bobinas Elemento Horno TKF

Largo (m) Ancho (m) 11,91

4,7

Mueble de almacenamiento

1,5

0,5

Carro de prensado constante

1,2

0,6 79,5 m2

Área total ocupada

c. Representación del puesto de trabajo Figura 2.4 Puesto de trabajo de bobinadora vertical

Figura 2.5 Puesto de trabajo de bobinadora horizontal con brazo 6,30m

5,00m

0,52m

3,55m

3,00m

1,44m

4,00m

Alimentador de cobre

Figura 2.6 Puesto de trabajo de bobinadora horizontal sin brazo

Figura 2.7 Puesto de alineamiento, secado y prensado de bobinas

HORNO

7,41m 3,17m

6,00m

4,00m

PRENSA

0,75m

2,20m

Tableros

Plataformas de prensado

d. Secuencia del proceso Figura 2.8 Secuencia del proceso de fabricación de bobinas

Fabricación de bobinas

Fabricación de aislamientos

Outsourcing

Calibrar formaletas

Desmontar bobinas

Prensar bobinas

Montar cilindro compacto

Alinear bobinas

Realizar soldadura

Fin Fabricar bobinas

Secar bobinas

e. Encuesta en el puesto de trabajo. La encuesta fue realizada a 8 personas que trabajan en la fabricación de bobinas, 6 de ellas llevan trabajando en esta labor más de 8 años y las otras 2 personas llevan trabajando 2 años. ¾ Circulación de materiales y de personas 9 El 75 % de las personas respondieron que las distancias que tienen que recorrer en su jornada laboral no son largas, debido a que solo se tienen que desplazar dentro de la nave 1. 9 El 75% considera que gasta poco tiempo realizando estos desplazamientos en su jornada laboral. 9 Todas las personas respondieron que las vías de acceso y las dimensiones de las vías no son una complejidad para su trabajo diario, debido a que existen varios

accesos amplios a la nave y nunca se encuentran ocupados por material que dificulte el paso. ¾ Calidad de trabajo 9 El 46% de los encuestados respondió que ningún factor les dificulta el transporte de los materiales, el 27% respondió que la cantidad y el volumen son los únicos factores que les dificulta el transporte de material. 9 Todas las personas encuestadas respondieron que la manipulación de los materiales no ha causado algún daño ni deterioro a los materiales. ¾ Condiciones de trabajo 9 Dentro del 79% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo se encuentran la sierra sin fin, el cuchillo y la bobinadora horizontal. 9 El 50% de los encuestados han sufrido cortaduras realizando sus labores, el otro 50% no ha sufrido ningún accidente laboral. 9 El 75% de los encuestados respondió que la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, encontrándose dentro del 89% como las principales fuentes del calor el horno, la altura del techo y la temperatura del ambiente. 9 El 75% respondió que la iluminación en el puesto de trabajo es correcta, el 25% restante respondió que era escasa en la noche. 9 Respecto al ruido el 50% respondió que el ruido en el puesto de trabajo resultaba algo molesto, y el 50% considera que el ruido en el puesto de trabajo es nada molesto. 9 Como principal fuente de ruido se encuentra el horno con un 80%. 9 El 50% respondió que algunos materiales para el proceso debido a su ubicación les resultan incómodos por el espacio que estos ocupan, el 50% restante respondió ninguno. 9 Dentro del 70% de las causas de estrés, las cinco principales son la temperatura, el espacio, el ruido, la tardanza en la llegada de los materiales y cuidado de no cometer errores. ¾ Fatiga Laboral 9 Los tres principales aspectos molestos para trabajar son la temperatura (calor), el espacio; principalmente porque no hay un lugar fijo para colocar materiales como carretes grandes de cobre que ocupan áreas grandes de trabajo y por último el ruido.

9 El 50% de los encuestados respondieron que su trabajo les produce fatiga muscular. La principal causa de molestia física es el calor que sienten en la jornada laboral, en segundo lugar se encuentra permanecer de pie toda la jornada laboral y la fuerza que tienen que ejercer en todas sus labores. 9 Las partes del cuerpo en donde más sienten la molestia muscular son: los pies, los brazos y la espalda.

El armado de la parte activa del transformador consta de tres actividades: premontaje, laminado y conexiones. Para realizar el armado de la parte activa existen 3 puestos de trabajo ubicados en la nave 5.

2.1.2 Armado de núcleo. El centro de armado de núcleo es un proceso outsourcing que opera en la planta de transformadores de potencia, por lo tanto se hace necesario tener en cuenta él área requerida en este puesto para la redistribución, sin ser necesario analizar los factores de producción.

a. Dimensiones Tabla 2.12 Dimensiones del puesto de armado de núcleo Elemento Planchón para transportar lámina Carro para transporte de lámina Viga para almacenar núcleo Magazin

Largo (m)

Ancho (m)

3,57

1

3

0,7

5,41

0,6

1,5

3,31

Área del operaio y material

0,82

2,79

Área total ocupada

14,3

8,4

b. Representación del puesto de trabajo Figura 2.9 Puesto de trabajo de armado de núcleo

2.1.4 Armado de la P.A. El armado de la P.A.35 está conformado por las operaciones de aislamientos, conexiones y premontaje. El proceso comienza con el montaje de las bobinas al núcleo del transformador. Para comenzar con el armado de la P.A. previamente se debe tener el núcleo armado y puesto verticalmente teniendo las prensas superiores para poderlo transportar hasta el sitio de armado de la P.A., y las bobinas deben haber pasado por un pre-secado y un pre-prensado.

i) Premontaje y laminado.

La actividad de premontaje y laminado en esencia consiste en realizar el montaje del núcleo con las bobinas para así obtener la parte activa del transformador. Cuando van a comenzar el laminado de la parte activa, cambian un andamio por un dispositivo para laminar.

35

En el presente documento la sigla P.A. hacer referencia a la parte activa del transformador.

a. Factores de producción. Tabla 2.13 Factores de producción del puesto de premontaje y laminado 1. Entradas

2. Materiales

3. Equipo

4. Herramientas

5. Salidas

Núcleo Bobinas Láminas de acero al silicio Colbón Cinta P34 Material Aislante (Piezas de compensación en presspan, apantallamientos en presspan, anillos y cilindros en presspan, niveladores y listones en madera kp) Pegante instantáneo Puente Grúa Plataforma Prensas Andamios metálicos Escalera Carro para almacenar materiales Carro para transportar materiales Eslingas Metro pi Guantes Kit de herramientas Uñas Soportes y pletinas para uñas Guías para laminar Suplementos para prensado Megger Prensas de orca Correas de trinquete Parte activa sin conexiones

b. Dimensiones. Tabla 2.14 Dimensiones del puesto de premontaje y laminado Elemento

Largo (m)

Andamio grande Andamio mediano Plataforma

Ancho (m)

6,78

1,68

6,5

1,15

4,28

2,2

Carrito transporte material

1,5

1

Carrito soporte

0,8 7,5

0,71 1,5

1,16

0,95 4,4 m2

Dispositivo para laminado Escalera Espacio para el operador Espacio para materiales

Área total ocupada

c. Representación del puesto de trabajo Figura 2.9 Puesto de trabajo de premontaje y laminado

3,9 m2

39,2 m2

d. Secuencia de la operación Figura 2.10 Secuencia de la operación de premontaje y laminado

Premontaje y Laminado

Preparar puesto de trabajo

Montar cilindros y listones

Nivelar el núcleo

Montar bobinas

Montar discos y tacos inferiores

Montar discos y tacos superiore

Realizar montaje de prensas

Cerrar yugo superior

Fin

e. Encuesta en el puesto de trabajo. Con la encuesta realizada a los trabajadores

ubicados en este puesto de trabajo se identificaron factores a mejorar. A continuación se presentan los resultados de la encuesta

¾ Circulación de materiales y de personas 9 Dentro del 70% de las complejidades analizadas en la circulación de materiales y de personas se encontraron las distancias largas y la cantidad de tiempo gastado en desplazamientos, principalmente por los recorridos hacia aislamientos (Frana) para recoger material del puesto de trabajo y gastan mucho tiempo en esto, en especial porque que los desplazamientos a Frana son demorados y algunas veces frecuentes. 9 El 24% de las personas encuestadas consideran las vías de acceso como una complejidad debido a que los pasillos y entradas son ocupados por algunas partes

de transformadores y otros materiales que obstaculizan el paso y sólo el 6% ven en las dimensiones de las vías de acceso una complejidad. ¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 62% de las aspectos analizadas que dificultan el transporte de materiales se encontró el volumen y el medio de transporte. 9 El 37% encuentra en el volumen una dificultad, especialmente cuando es material como anillos de cuñas y cilindros en presspan, el 25 % respondió el medio de transporte debido a que había pocos carros para transportar materiales. ¾ Condiciones de trabajo 9 Dentro del 73% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo se encuentran el cuchillo y la lámina para núcleo. Estos dos son los que mas han causado cortaduras en sus actividades diarias. 9 El 66% de los tipos de accidentes en el puesto de trabajo se encontraron accidentes menores como cortaduras ocasionadas por el cuchillo y golpes en la cabeza por no hacer uso del casco. 9 Para el 90% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, donde el 38% considera que este ocasionado por el horno. 9 Todas las personas encuestadas respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 60% de las personas consideran que el ruido en el puesto de trabajo les ocasiona alguna molestia, encontrándose dentro del 80% como principales fuentes de ruido las bombas de vació y la soldadura eléctrica que utilizan en algunas tapas de los transformadores. 9 Respecto a aquellos elementos que por su ubicación les dificulta el trabajo a los operarios, el 50% respondió los carros de materiales debido a que por el poco espacio del puesto de trabajo los carros quedan muy cerca de la plataforma de trabajo lo que les ocasiona tropiezos y dificultades para trabajar. 9 Dentro del 65% de los principales aspectos molestos o causante de estrés se encuentran el espacio, la tardanza en la llegada de los materiales, la temperatura y las posturas de trabajo. ¾ Fatiga laboral 9 El 60% de las personas encuestadas respondieron que el trabajo que realizan les ocasiona algún tipo de fatiga, el 90% respondió fatiga muscular y el 10 % fatiga mental. Entre las principales causas de fatiga muscular se encuentran las posturas del cuerpo y los trabajos repetitivos que requiere la labor que realizan.

9 El 44% de los operarios presentan dolor muscular en la zona dorsal, lumbar y muñeca izquierda. ii) Conexiones y Aislamientos. La actividad de aislamientos consta se realiza en dos etapas; en el taller de conexiones (sección aislamientos) se aíslan los anillos y varillas de cobre para poder empezar las conexiones de la parte activa del transformador, lo segundo se realiza en el puesto de conexiones en donde se realizan las conexiones de la parte activa durante y después de las conexiones. La mayor parte de los aislamientos se realiza en el puesto de conexiones. Para realizar las conexiones a la parte activa del transformador, aparte del material aislado realizado en aislamientos, se hace necesario el alistamiento de los conductores realizado en el taller (sección de conexiones), allí se soldan varillas de cobre para realizar portaconductores y conductores necesarios en las conexiones del transformador. Cuando se encuentran terminados los conductores y portaconductores se transportan hacia el puesto de trabajo de conexiones para empezar el proceso de conexiones al transformador.

a. Factores de producción. Tabla 2.15 Factores de producción de aislamientos 1. Entradas 2. Materiales

Anillos y varillas de cobre Parte activa Tiras en papel presspan Máquina para aislar anillos Soporte de anillos Máquina para cortar papel

3. Equipo

Soporte de anillos Mesa con prensas Dispositivo para aislar conductores Mesa con prensa Cuchillo y tijeras

4. Herramientas

Calibrador Rachet Banco de trabajo

5. Salidas

Parte activa terminada con aislamientos.

Tabla 2.16 Factores de producción de conexiones Parte activa sin conexiones 1. Entradas

Reactores/Boosters Conmutador Papel presspan Conductores awg

2. Materiales

Niveladores en madera kp Espárragos, bujes, tornillos y tuercas en madera kp. Krepp carbonizado Puente Grúa Plataforma Prensas Andamios metálicos

3. Equipo

Escalera Carro para almacenar materiales Dispositivo de preconexiones Estante de madera Kp Cortadora

hidráulica

Máquina de grafado Eslingas Guantes 4. Herramientas

Kit de herramientas Cortafríos Dispositivo para doblar cobre Mazo plástico

5. Salidas

Parte activa con conexiones

b. Dimensiones. Tabla 2.17 Dimensiones del puesto de aislamientos Elemento

Largo (m)

Ancho (m)

Soporte de anillos

1,61

0,86

Mesa con prensas

1,76

0,75

Máquina para aislar anillos

2,23

1

Mueble de herramientas

2,3

0,5

0,8

Espacio para el operador

0,71 20 m2

Espacio para materiales

6 m2

Carrito soporte

Área total ocupada

32,8 m2

Tabla 2.18 Dimensiones del puesto de conexiones Elemento Andamio grande Andamio mediano Plataforma Carrito transporte material Estante de madera Kp Máquina de grafado Espacio para el operador Espacio para materiales

Largo (m) Ancho (m) 6,78 1,68 6,5 1,5 4,31 2,2 1,5 1 0,87 0,47 0,5 0,5 7,84 m2 3,47 m2

Área total ocupada

44,4 m2

c. Secuencia de la operación Figura 2.11 Secuencia de la operación de aislamientos y conexiones

Conexiones y aislamientos

Cortar conductores

Realizar el proceso de grafado de conexión alta

Realizar preconexiones

Realizar el montaje del conmutador

Hacer la figuración de conductores

Hacer aislamientos

Fin

c. Representación del puesto de trabajo Figura 2.12 Puesto de trabajo de aislamientos y varillas de cobre

0,75m

2,23m

Mesa con prensas 1,77m

0,99m

AISLAMIENTOS 32,8 m2 7,96m

Figura 2.13 Taller de conexiones

2,31m 0,50m

4,15m

2,00m

Soporte de anillos

Maquina para aislar anillos

1,01m

Mueble de herramientas

Figura 2.14 Puesto de trabajo de conexiones 6,00m

0,47m

0,87m

4,31m

7,00m

20

6,5m

Andamio

Carrito

Andamio

7,40m

1,15m

1,00m

1,50m

2,20m

0,50m

0,50m

1,68m

d. Encuesta en el puesto de trabajo. i. Puesto de aislamientos. La encuesta fue realizada a 4 mujeres que realizan esta labor de aislamientos. Dos de ellas llevan trabajando más de 7 años en aislamientos y las otras dos mujeres llevan un año en el puesto.

¾ Circulación de materiales y de personas 9 Dentro del 89% de las complejidades analizadas en la circulación de materiales y de personas se encontraron las distancias largas debido al recorrido que tienen que hacer a la nave 3 para cortar el papel que utilizan para aislar y el mucho tiempo gastado en desplazamientos debido a que en algunas ocasiones la máquina ubicada en la nave 3 esta ocupada y deben esperar para poder cortar el papel, y algunas veces deben ir más de 2 veces en el turno. ¾ Calidad de trabajo 9 De los aspectos que dificultan el transporte de los materiales, sólo el 25% considera que la cantidad un factor que si lo dificulta. 9 A ninguna de las personas encuestadas la manipulación de los materiales ha deteriorado ni causado algún daño. ¾ Condiciones de trabajo 9 El 60% de las personas consideran que el cuchillo es la herramienta más peligrosa, el cuál ha causado cortadas al 50% de las personas encuestadas. 9 El 100% de los operarios respondieron que la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, en el 88% de las fuentes de calor se encuentran el horno, la bomba de vacío y la soldadura. 9 El 100 % de las personas respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo es la correcta. 9 El 75% de las personas respondieron que el ruido en el puesto de trabajo resultaba algo molesto haciendo parte del 60% de las principales fuentes de ruido las bombas de vacío y la alarma del horno. 9 El elemento que resulta mas incomodo para trabajar debido a su ubicación es el transformador puesto que les hace adoptar posiciones de trabajo muy incomodas para poder trabajar en el. 9 El espacio y la temperatura y hacen parte del 40% de los principales aspectos molestos o causantes de estrés. ¾ Fatiga laboral 9 El 75% siente algún tipo de fatiga en el puesto de trabajo, el 100% respondió que se trataba de tipo muscular. 9 El 80% de los encuestados consideran que las posturas de trabajo son la principal causa de molestia física.

9 Las principales partes del cuerpo donde las personas sienten molestia física son: los brazos, las muñecas, la zona dorsal y la zona umbral y las piernas junto con los pies. iii) Taller de conexiones. La encuesta fue realizada a 3 personas que realizan la labor de alistamiento de conductores utilizados en conexiones, 2 de ellas llevan mas de 8 años trabajando y la otra persona lleva 1 año en el trabajo. Esta labor se desarrolla en un taller continuo a la nave donde se realiza el proceso de conexiones. ¾Circulación de materiales y de personas 9 Todas las personas encuestadas consideran que las distancias a recorrer en su puesto de trabajo no son largas, dado que el taller de alistamiento de material se encuentra continuo a la nave donde realizan el proceso de conexiones, pero si gastan mucho tiempo en estos desplazamientos debido a que tienen que ir al puesto de conexiones varias veces a dejar los conductores listos para ser utilizados en el proceso. 9 El 40 % de las personas encuestadas considera que las vías de acceso al puesto de trabajo y las dimensiones de estas son una complejidad para trabajar debido a que la puerta de entrada al taller es angosta y los operarios tienen que pasar varias veces con material de gran volumen, además el taller queda ubicado en un segundo nivel y la escalera para acceder a el es peligrosa dado que no es amplia. ¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 90% de los aspectos que dificultan el transporte de los materiales se encuentra el volumen, la cantidad y el medio de transporte. Este desplazamiento es desde el taller al puesto de conexiones y viceversa. Los operarios tienen que transportar las varillas y demás material ellos mismos sin ninguna ayuda mecánica debido a que el taller queda en un segundo nivel, y en algunas ocasiones deben realizar varios viajes cuando la cantidad a transportar es grande. 9 El 67 % de las personas contestaron que la manipulación de los materiales no les ha causado algún daño al material pero consideran que en el transporte existe riesgo de que el aislamiento de los porta conductores sufra algún daño. ¾ Condiciones de trabajo 9 Dentro del 83% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo se encuentran el equipo de soldadura y el taladro, entre otros están los taladros fresadores y la cortadora.

9 Respecto a los accidentes laborales el 67 % de las personas no han sufrido ningún accidente laboral, y el único presentado en este puesto de trabajo ha sido una quemadura ocasionada por el equipo de soldadura. 9 Todas las personas encuestadas contestaron que la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor y consideran que es ocasionado por el equipo de soldadura. 9 El 67% de las personas encuestadas consideran escasa la iluminación en el puesto de trabajo. 9 Todas las personas respondieron que el ruido que se presenta en el puesto de trabajo es algo molesto, que proviene principalmente del equipo de soldadura y la pulidora. 9 El 67% de las personas encuestadas consideran que les resulta incomodo para trabajar la ubicación de las personas que realizan aislamiento de varillas dado que utilizan espacio y herramientas del taller que ellos también necesitan para trabajar. 9 Dentro del 83% de los aspectos molestos o causante de estrés se encuentran la temperatura, el cuidado de no cometer errores, la acumulación de trabajo y el espacio. ¾ Fatiga laboral 9 El 67 % de los encuestados respondieron que el trabajo que realizan les ocasiona algún tipo de fatiga, el 67% respondió fatiga muscular y el 33 % fatiga ocular. 9 Las principales causas de molestia física en el puesto de trabajo son el calor y los gases ocasionados por la soldadura y el ruido. 9 Las principales partes del cuerpo donde las personas sienten molestia física son los brazos, las muñecas, las manos y las piernas. ii. Puesto de trabajo de conexiones. En el puesto de conexiones, la encuesta fue realizada a 5 personas que realizan las conexiones al transformador, 3 de las personas encuestadas llevan mas de 10 años en su puesto de trabajo y las 2 restantes llevan 1 año . ¾ Circulación de materiales y de personas 9 El 31% de los operarios encuestados considera que la mayor complejidad analizada en la circulación de materiales y de personas es la cantidad de tiempo empleada en desplazamientos debido a las distancias largas al recoger portaconductores y material aislante en el área de aislamiento y varillas en el taller de conexiones. 9 El 23% de las personas encuestadas considera que las vías de acceso al puesto de trabajo se convierten en un problema debido a que los dos pasillos para llegar al

taller de conexiones son angostos y en ocasiones son ocupados por algunas partes de transformadores y otros materiales siendo un obstáculo para llegar al puesto de trabajo. ¾ Calidad de trabajo 9 El peso y la cantidad hacen parte del 56% de los aspectos que dificultan el transporte de los materiales. El material que tienen que transportar son conductores y portaconductores los cuales son bastante y pesados algunas veces lo transportan manualmente porque los carros están ocupados. 9 El 60% de las personas encuestadas contesto que la manipulación de los materiales nunca le ha causado algún daño al material, el 40 % respondió que en ocasiones el aislamiento de las varillas sufre daños debido al transporte del material. ¾ Condiciones de trabajo 9 La cortadora y el equipo de soldadura forman el 46% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo. 9 El 60% de los accidentes laborales más comunes en el puesto de trabajo son las quemaduras ocasionadas por la soldadura. 9 Con respecto a la temperatura en el puesto de trabajo todas las personas encuestadas respondieron que sienten calor en el puesto de trabajo, encontrándose como principal fuente de calor la soldadura. 9 Todas las personas encuestadas respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 60 % de los encuestados considera que el ruido en el puesto de trabajo es algo molesto, encontrándose dentro del 83% como principales fuentes de ruido la soldadura eléctrica y la pulidora. 9 El 60% de los encuestados respondió que el elemento que más les molesta para trabajar debido a su ubicación es la mesa de corte pues no existe el espacio suficiente alrededor de ella para trabajar debido a la cercanía de la mesa con los demás puestos de trabajo. 9 Dentro de los principales aspectos molestos o causantes se encontró el espacio con un 33%, las posturas de trabajo con un 19%, la acumulación de trabajo, el mal funcionamiento de las máquinas y herramientas y el ruido cada uno con un 13%. ¾ Fatiga laboral 9 El 60% de las personas sienten algún tipo de fatiga en el puesto de trabajo. El 50% de estas personas sienten fatiga muscular y el otro 50% sienten fatiga ocular.

9 Dentro del 80% de las principales causas de fatiga o molestia física se encuentran el permanecer de pie y los desplazamientos continuos. 9 Las principales partes del cuerpo donde las personas sienten molestia física son: los pies, la zona lumbar y la zona dorsal. 2.1.5 Fabricación final del transformador. Esta compuesto por las operaciones de secado, prensado y montaje final. Este último a su vez consta de las operaciones de encube y vacío, montaje de los accesorios y desmontaje. i) Secado. Existen dos clases de secado: el de los accesorios del transformador y el de la parte activa del transformador. Para el proceso de secado de los accesorios se utiliza el Horno Volta y para el de la parte activa, se cuenta con un horno tipo “Vapour Phase” de inyección de keroseno en vacío mediante tapas de calentamiento. Este puesto de trabajo sólo lo conforma el horno Hedrich y el colchón de aire utilizado se ubica en el puesto de prensado. En el proceso de secado se extrae el agua mediante la evaporación. Al no existir presencia de oxigeno durante el calentamiento se evita el envejecimiento del material aislante en un porcentaje alto, garantizando mayor vida útil de aislamiento.

a.

Factores de producción.

Tabla 2.19 Factores de producción del puesto de secado 1. Entradas 2. Materiales

Recepción de las conexiones realizadas en la P.A. No aplica Puente Grúa Colchón de aire Montacargas 3. Equipo Horna Volta Horno Hedrich Eslingas Guantes 4. Herramientas Grilletes Baquelita Kit de herramientas Entrega de una parte activa libre de humedad. 5. Salidas

b. Dimensiones. Tabla 2.20 Dimensiones del puesto de secado Largo (m) 10,2

Elemento Horno Hedrich Horno Volta

8,86

Ancho (m) 4,6 6,67

c. Representación del puesto de trabajo. Figura 2.15 Puesto de trabajo de secado

Horno Hedrich

Puesto de prensado

Horno Volta

d. Secuencia de la operación. Figura 2.16 Secuencia de la operación de secado

Secado

Preparar el colchón de aire

Ubicar la parte activa en el colchón de aire

Retirar eslingas

Abrir la puerta del horno y limpiarlo

Abrir la válvula para que entre el aire

Instalar los sensores de temperatura en el devanado y núcleo

Introducir la PA dentro del horno

Retirar la tapa del conmutador de la PA

Bajar el colchón y retirarlo del horno junto con las mangueras

Colocar probeta en el horno para determinar humedad

Instalar gatos a la PA para sostener portaconductores

Subir el puente riel y bajar la puerta del horno

Fin

e. Encuesta en el puesto de trabajo. Se identificaron algunos factores a mejorar con la encuesta realizada a los trabajadores ubicados en este puesto de trabajo. A continuación se presentan los resultados de la encuesta.

¾ Circulación de materiales y de personas 9 En el proceso de secado los operarios no deben recorrer ninguna distancia y no permanecen el puesto de trabajo ya que la tarea es de control. 9 Para el 100% de los operarios no existe ninguna complejidad en las vías de acceso, ni en sus dimensiones. ¾ Calidad de trabajo 9 La única parte que se transporta en este proceso es la P.A del transformador, lo cual no es ninguna dificultad ya que se hace con el colchón de aire. Esta manipulación no ha ocasionado daños. ¾ Condiciones de trabajo 9 El 57% de los encuestados considera peligroso el kerosene; éste es explosivo, pero no existen fugas. El 43% de los encuestados considera peligrosa la caldera con gas natural si llegara a presentar algún escape. 9 El 80% de los operarios no ha sufrido ningún accidente en el puesto de trabajo, pero debido al constante aceite en el piso por los demás procesos el 20% restante han sufrido accidentes menores como caídas. 9 Al 90% de los encuestados la temperatura les produce calor, en donde las principales fuentes de calor son el horno Hedrich y la caldera technic. 9 El 60% de los encuestados considera la iluminación en el puesto de trabajo correcta, sin embargo, un 40% la considera escasa cuando se trata de hacer limpieza bajo el horno, destilación y las zonas en donde se encuentra la válvula para drenaje. 9 El ruido en el puesto de trabajo es considerado muy molesto a causa de las 4 bombas de vacío que hacen parte del horno. 9 El 60% de los operarios considera molesto el acceso a la parte superior del horno cuando deben lavar el filtro del evaporador debido a las angostas escaleras que se encuentran en posición vertical. ¾ Fatiga laboral 9 Dentro del 70% de los aspectos molestos o causantes de estrés se encuentra en mal funcionamiento de las máquinas y herramientas. Algunas veces las bombas de vacío del horno no funcionan, no prende la caldera y con frecuencia la válvula 59, que sirve para drenar el horno, no funciona y se genera derrame de aceite. El segundo aspecto molesto es el ruido.

9 El 30% restante considera que las escaleras del horno son bastante incómodas por la dimensión y la posición vertical en la que se encuentran. 9 Al 40% de los encuestados el vapor del kerosene les parece molesto y ocasiona dolor de cabeza. Los operarios tienen asignados tapabocas desechables, pero el fin de semana es difícil conseguir ya que el almacén se encuentra cerrado y ellos olvidan pedirlos desde el viernes. 9 En este puesto no se presenta ningún tipo de fatiga muscular ni ocular. ii) Prensado de parte activa. Luego de realizar el secado se extrae la parte activa del horno con el colchón de aire, el cual es protegido por un planchón y se ubica en la plataforma de prensado para ajustar las medidas según el requerimiento del cliente. Se cuenta con un puesto de trabajo conformado por dos plataformas de prensado; donde 4 operarios realizan prensando y otros 4 ajustan los accesorios, y por un planchón. Encima de las plataformas se coloca la máquina hidráulica, un carro porta material y un armario para herramientas como gatos hidráulicos. Para realizar el proceso de prensado se cuenta con un sistema hidráulico para el funcionamiento de la máquina ENERPAC y los gatos.

a. Factores de producción. Tabla 2.21 Factores de producción del puesto de prensado 1. Entradas 2. Materiales

Recepción de la P.A libre de humedad. Tornillería Sistema hidráulico: 1 Máquina hidráulica ENERPAC y un Juego de gatos hidráulicos 2 Plataformas de presnsado 1 Colchón de aire 1 Planchón Eslingas Guantes

4. Herramientas

Carro portamaterial Armario para herramientas Kit de herramientas

5. Salidas

Entrega de una parte activa con las medidas requeridas por el cliente para recibir inspecciones de calidad y correcciones necesarias.

b. Dimensiones. Tabla 2.22 Dimensiones del puesto de prensado Elemento Máquina hidráulica ENERPAC

Largo (m) Ancho (m) 0,8 0,4

Plataforma de prensado con escalera Plataforma de prensado sin escalera Cólchón de aire Planchón Área total ocupada

c. Representación del puesto de trabajo. Figura 2.17 Puesto de trabajo de prensado

7,1 7,1 4,05 4,05 7,4

2,5 1,76 2,02 2,02 9,8

d. Secuencia de la operación. Figura 2.18 Secuencia de la operación de prensado

e. Encuesta en el puesto de trabajo. Con la encuesta realizada a los operarios que realizan el proceso de prensado se identificaron factores a mejorar. A continuación se presentan los resultados de la encuesta: ¾ Circulación de materiales y de personas 9 Dentro del 100% de las complejidades analizadas en la circulación de materiales y de personas se encontraron las distancias largas y las vías de difícil acceso, principalmente por los recorridos hacia aislamientos (Frana) para traer material como apantallamientos y cortar tacos.

¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 100% de los aspectos analizados que dificultan el transporte de materiales se encontró el volumen y el peso. ¾ Condiciones de trabajo 9 El 67% de los operarios encuestados consideran a las mangueras de presión como un elemento peligroso dado que no se puede prever si están en mal estado y de ser así pueden estallar y el 33% restante considera a los gatos hidráulicos ya que si se colocan de manera incorrecta pueden soltarse y golpear a la persona. 9 El 50% de los tipos de accidentes en el puesto de trabajo son golpes en la cabeza por no hacer uso del casco. 9 Para el 100% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, ocasionado por el horno y la parte activa del transformador. 9 Todas las personas encuestadas respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 100% de las personas consideran que el ruido en el puesto de es algo molesto, en donde las principales fuentes de ruido son las bombas de vació y la soldadura eléctrica que utilizan Marangoni en algunas tapas de los transformadores. 9 Respecto a aquellos elementos que por su ubicación les dificulta el trabajo a los operarios, el 50% respondió que debido al tamaño de los transformadores a veces se dificulta hacer uso de las extensiones de la plataforma de prensado para evitar bajar y subir nuevamente en repetidas ocasiones. 9 Dentro del 100% de los aspectos molestos o causante de estrés se encuentran el ruido, la temperatura, y el espacio y las posturas de trabajo. ¾ Fatiga laboral 9 El 50% de las personas encuestadas respondieron que el trabajo que realizan les ocasiona fatiga muscular. Entre las principales causas de fatiga muscular se encuentran las posturas del cuerpo reflejada en la zona dorsal y lumbar. Luego que el transformador ha sido prensado siguen procesos de encube, montaje y desmontaje de accesorios en donde el transformador alcanza a absorber la humedad del ambiente causando el envejecimiento del material aislante. Para evitar esto es necesario realizar en cada uno de estos procesos vacío, lo que impide en un porcentaje alto que la humedad entre en el transformador, sin embargo, es necesario aplicar posteriormente aire seco, para secar la humedad filtrada durante el proceso garantizando mayor vida útil de aislamiento.

Se cuenta con dos equipos de aire seco Ultrapac36, cuatro bombas de vacío y una red de vacío, estas dos últimas tienen la misma función. Las bombas son móviles, haciendo que el puesto donde se va a realizar vacío no tenga ninguna restricción en su ubicación, a diferencia de la red, que obliga a ubicar el puesto en frente de las salidas de vacío.

iii) Montaje final. Las operaciones de encube, montaje y desmontaje de accesorios

pueden realizarse en el mismo puesto de trabajo ya que las operaciones son similares y no necesitan de una máquina fija. Se diseñaron seis puestos para estos procesos, pero los aspectos molestos para los operarios se analizaron por separado. La tabla 2.23 muestra las dimensiones de los elementos necesarios en el montaje final.

a. Dimensiones. Tabla 2.23 Dimensiones de los elementos de montaje final Elemento Cuba del transformador Bomba de vacío Máquina procesadora de aire seco Ultrapac 2 Escalera metálicas

Largo (m) Ancho (m) 5 6 1,02 1,08 1,3

1,03 0,83 0,65

ƒ Encube y vacío. Es aquí donde se introduce la P.A. mediante eslingas y puente grúa en la cuba; el cual es un tanque fabricado en láminas de hierro cold rolled (CR) para grosores hasta de 6 mm., cumpliendo normas ASTM A36. Actualmente existe un puesto de trabajo asignado para encube y dependiendo de las necesidades de producción se asigna otro temporal. El puesto de trabajo lo conforma la cuba del transformador, bomba de vacío, dos escaleras, máquina procesadora de aire seco y se necesitan 6 operarios en promedio. Se encuban dos tipos de transformadores: los de tapa atornillada; para los cuales se cuenta con dos pistolas neumáticas y los de tapa soldada. Estos últimos debían encubarse en un lugar en donde la soldadura no afectara los procesos de aislamientos y laminado, lo cual ya no será una restricción con la nueva distribución analizada en el capítulo 5 en donde estos procesos se realizarán en la nave 1.

36

Uno de estos equipos se solicitó para la producción esperada.

b. Factores de producción. Tabla 2.24 Factores de producción del puesto de encube y vacío 1. Entradas 2. Materiales

3. Equipo

4. Herramientas

Recepción de la P.A. en correcto funcionamiento, luego de pasar por el campo de pruebas. Tornillería Puente grúa 1 Bomba de vacío o la red de vacío 1 Pistola Neumática 2 Escaleras metálicas 1 Máquina procesadora de aire seco Ultrapac Eslingas Guantes Kit de herramientas

c. Representación del puesto de trabajo. Figura 2.19 Puesto de trabajo asignado a Encube y Vacío

5,77m

7,4m

Escalera

Escalera

7,40m

1,21m

Horno

675m

Figura 2.20 Puesto de trabajo temporal de Encube y Vacío

Red de vacío

d. Secuencia de la operación. Figura 2.21 Secuencia de la operación de encube

e. Encuesta en el puesto de trabajo. Con la encuesta realizada a los trabajadores ubicados en el puesto de trabajo de encube se identificaron factores. A continuación se presentan los resultados de la encuesta:

¾ Circulación de materiales y de personas 9 Las distancias largas, el tiempo gastado en estos desplazamientos y las vías de difícil acceso se encuentran dentro del 85% de las complejidades analizadas en la circulación de materiales y de personas, principalmente por los recorridos hacia aislamientos (Frana) para recoger coquillas y cortar tacos que se colocan entre el núcleo y la tapa, ya que diseño debe dejarlos con cierta tolerancia; por encima de la medida necesaria. ¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 100% de los aspectos analizados que dificultan el transporte de materiales se encontró el volumen, la cantidad y el peso. 9 El 50% encuentra en el volumen una dificultad, debido a que cada taco pesa aproximadamente 10Kg y es necesario 3 tacos por transformador. ¾ Condiciones de trabajo 9 Dentro del 80% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo se encuentran el puente grúa, el transformador y la pistola neumática. 9 El 40% de los encuestados encuentran en el puente grúa un peligro por las cargas pesadas que maneja. 9 El 67% de los tipos de accidentes en el puesto de trabajo se debe a caídas por el aceite que se encuentra en el piso ocasionado por el montaje de los transformadores. 9 Para el 75% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, donde el 75% considera que este ocasionado por la parte activa del transformador y el 25% por el horno. 9 El 75% de los operarios respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta, sin embargo un 25% la considera escasa ya que parte del proceso se realiza en la parte interna de la cuba. 9 El 50% de las personas consideran que el ruido en el puesto de trabajo les ocasiona alguna molestia, encontrándose dentro del 86% como principales fuentes de ruido las bombas de vació y las pistolas neumáticas. 9 El 75% de los operarios considera que hay muy poco espacio para colocar escaleras o andamios y para medir distancias eléctricas. 9 El 56% de los operarios encuestados encuentran en la temperatura, el espacio y el ruido los principales aspectos molestos o causantes de estrés.

¾ Fatiga laboral 9 Al 50% de los operarios el trabajo les ocasiona fatiga muscular ocasionada por las posturas del cuerpo. 9 Las principales causas de dolores musculares son la zona dorsal con un 27% y la zona lumbar con un 18% de los encuestados. ƒ Montaje de accesorios. El proceso de montaje, el tratamiento de aceite y las pruebas mecánicas se realizan en la operación de montaje de accesorios. En esta operación se montan los accesorios del transformador, tales como, ventiladores, radiadores, tablero de control, domos y tanque de expansión. La parte activa incluye también el conmutador de derivaciones, los terminales a los pasatapas y los transformadores de corriente cuando son internos. Actualmente hay un puesto de trabajo asignado para esta operación, donde en promedio trabajan 5 operarios (dependiendo de la potencia transformador) y dependiendo de la necesidad de producción se asigna otro puesto temporal. Se cuenta con dos máquinas regeneradoras de aceite, las cuales se encuentran ubicadas en el cuarto de aceite. Son de gran importancia, ya que con éstas se da tratamiento al aceite para quitarle la humedad. ¾ Tratamiento de aceite. El proceso de re-acondicionamiento se utiliza para eliminar por medios físicos exclusivamente, las partículas sólidas (lodos) del aceite y con el cual se disminuye el contenido de agua a un nivel aceptable. Se maneja dos clases de aceite: 9 Aceite Dieléctrico. Son los aceite minerales aislantes puros, producto de la destilación de petróleos crudos, los cuales han sido refinados y previamente seleccionados, se utilizan como medio aislante y refrigerante. 9 Aceite Dieléctrico nuevo. Aceite que se recibe del proveedor y que no ha sido utilizado en el llenado de equipos. ¾ Pruebas mecánicas – Campo de Pruebas. Finalizado el proceso de producción, los transformadores son sujetos a inspecciones eléctricas y mecánicas de acuerdo a normas nacionales e internacionales para obtener evidencia que las características especificadas cumplen con los requerimientos exigidos. Estos resultados son registrados en reportes de pruebas. Una de las pruebas mecánica es el ensayo de corto circuito; ésta es la prueba prototipo de mayor exigencia eléctrica y mecánica que se pueda realizar a un transformador, determina la capacidad de resistencia frente a corto circuito37.

a. Factores de producción. 37

Otras de las pruebas son de la de Megger y la de Relación.

Tabla 2.25 Factores de producción del puesto de montaje de accesorios 1. Entradas 2. Materiales

3. Equipo

4. Herramientas

Recepción de la cuba armada y su parte activa armada. Tornillería Accesorios del transformador Puente grúa 2 escaleras metálicas Máquina procesadora de aceite ULTRAPAC o tubería de aceite Máquina regeneradora de aceite Montacarga manual Bomba de vacío o sistema de tubería de vacío Eslingas Elementos de acople Elementos de apriete Guantes Manuvacuómetro Grilletes 2 carros para almacenar material Sensores de temperatura Indicador de nivel de aceite Compensador hidráulico Gatos mecánicos Kit de herramientas

b. Representación del puesto de trabajo. Figura 2.22 Puesto de trabajo de montaje de accesorios

Tubería de aceite

7,00m

1,10m

Figura 2.23 Puesto de trabajo temporal de montaje de accesorios

c. Secuencia de la operación. Figura 2.24 Secuencia de la operación de montaje de accesorios

Montaje de accesorios

Vacío y llenado de aceite

Montar ventiladores

Montar pasatapas

Completar el llenado de aceite/vacío

Montar tanque de expansión

Realizar pruebas de hermeticidad

Fin Montar radiadores

d. Encuesta en el puesto de trabajo. Con la encuesta realizada a los trabajadores

quienes realizan el proceso de montaje se identificaron factores. A continuación se presentan los resultados de la encuesta: ¾ Circulación de materiales y de personas

9 Dentro del 83% se encuentran tres aspectos importantes relacionados con la circulación de materiales y de personas como las distancias largas; deben desplazarse al almacén de aceite para abrir las válvulas de aceite, las vías de difícil acceso y sus dimensiones, sin embargo, sólo un 33% de los encuestados opina que

las distancias a recorrer son largas y sólo un 25% ve una complejidad en las vías acceso y sus dimensiones. ¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 78% de los aspectos analizados que dificultan el transporte de materiales se encontró el volumen y el peso. ¾ Condiciones de trabajo 9 Dentro del 71% de los elementos peligrosos en el puesto de trabajo se encuentran aceite y sustancias tóxicas. 9 El 40% de los encuestados encuentran peligrosos los derrames de aceite por las caídas ocasionadas y un 29% las sustancias tóxicas como la resina y el fuerte olor de la pintura en los radiadores. 9 El 62% de los encuestados no ha sufrido ningún tipo de accidente. El 38% restante ha sufrido accidentes menores como caídas por el aceite derramado en el suelo, y golpes debido a la falta de uso del casco principalmente. 9 Para el 87% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor. El horno y aspectos relacionados con el aceite conforman el 92% de las principales fuentes de calor. 9 El 87% de los operarios respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 100% de las personas consideran que el ruido en el puesto de trabajo les ocasiona alguna molestia, encontrándose dentro del 79% como principales fuentes de ruido las bombas de vació y las pulidoras. 9 Los principales aspectos incómodos en el puesto de trabajo son la falta de espacio para colocar las escaleras y los materiales, el mal estado de las escaleras y la falta de carro para materiales. 9 Existen muchos aspectos molestos o causantes de estrés; la temperatura, cuidado de no cometer errores, acumulación de trabajo y esfuerzos o posturas de trabajo, entre los principales, sin embargo, el más molesto es la temperatura, sólo para el 16% de los encuestados. ¾ Fatiga laboral 9 Para el 87% de los encuestados el trabajo realizado les causa fatiga muscular debido a las posturas del cuerpo, para el 20% restante la fatiga causada es mental.

9 Dentro del 78% las principales causas de fatiga son el calor, el casco y las posturas del cuerpo. 9 La zona dorsal y lumbar, el cuello, el hombro y brazo derecho hacen parte del 73% de los principales dolores musculares. ƒ Desmontaje. Luego que el transformador ha sido sometido a pruebas mecánicas y eléctricas, el siguiente paso es desmontar todos los accesorios; radiadores, pasatapas, ventiladores y tanque de expansión para ser empacados y luego despachar.

a. Factores de producción. Tabla 2.26 Factores de producción del puesto de desmontaje 1. Entradas 2. Materiales 3. Equipo

Recepción del campo de pruebas la cuba armada con parte activa y accesorios instalados. Tornillería Bomba de vacío o sistema de tubería de vacío Máquina procesadora de aire seco ULTRAPAC Montacargas manual Puente grúa Eslingas 2 Escaleras

4. Herramientas

Guantes 2 carros para almacenar material Gatos mecánicos Kit de herramientas

5. Salidas

Entrega a despachos la cuba armada con PA y con los accesorios desmontados luego de aplicar vacío y realizar las pruebas de punto de rocío.

b. Representación del puesto de trabajo. Figura 2.25 Puesto de trabajo de desmontaje

c. Secuencia del la operación. Figura 2.26 Secuencia de la operación de desmontaje

d. Encuesta en el puesto de trabajo. ¾ Circulación de materiales y de personas 9 Los operarios no consideran ninguno de los aspectos relacionados con la circulación de materiales y de personas como una complejidad es su jornada laboral.

¾ Calidad de trabajo 9 Dentro del 94% de los aspectos analizados que dificultan el transporte de materiales se encontró el volumen, la cantidad y el peso. En este puesto de

trabajo se movilizan accesorios los cuales son de gran tamaño y dependiendo de este ingresan por determinada puerta de la nave. 9 A ninguno de los encuestados la manipulación de los materiales ha causado algún daño. ¾ Condiciones de trabajo 9 El 100% de los encuestados considera como elementos peligrosos el puente grúa y los accesorios del transformador por su tamaño y peso. 9 El 42% de los accidentes laborales más frecuentes son los golpes menores con alguna parte del transformador. 9 Para el 100% de los encuestados la temperatura en el puesto de trabajo les produce calor, quienes encuentran en el horno la principal fuente de calor. 9 El 86% de los operarios respondieron que la iluminación en el puesto de trabajo era la correcta. 9 El 86% de las personas consideran que el ruido en el puesto de trabajo les ocasiona alguna molestia, encontrándose como principales fuentes de ruido las bombas de vacío, el generador del campo de pruebas y las pulidoras. 9 La falta de espacio el puesto de trabajo hace conforma el 47% de los aspectos incómodos para trabajar, ya que hay transformadores muy grandes con los que es imposible colocar las escaleras y los materiales. Los operarios consideran que las escaleras se encuentran en mal estado. 9 Dentro del 60% de los aspectos molestos o causante de estrés se encontró la temperatura con un 17%, la acumulación de trabajo, el ruido y el espacio con un 14% cada uno. ¾ Fatiga laboral 9 Para el 100% de los encuestados el trabajo realizado en su trabajo les causa fatiga encontrándose dentro del 78% fatiga muscular debido a las posturas del cuerpo. 9 Dentro del 63% las principales causas de fatiga son el calor principalmente del horno y el casco, el cual también les produce calor. 9 La zona dorsal y lumbar, el cuello, hacen parte del 68% de los principales dolores musculares.

2.1.6 Despacho. Un supervisor acompaña el transporte del tanque para garantizar los cuidados mínimos por parte del transportador. Un registrador de impactos ayuda a controlar que durante las maniobras del transporte no se sobrepase las aceleraciones permitidas. Debido a la privilegiada posición geográfica de Colombia la fábrica tiene acceso a puertos en los océanos Atlántico y pacífico, despachando así transformadores a cualquier lugar del mundo. Este parte del proceso no tiene un área asignada en la planta, lo que dificulta desmontar los accesorios por falta de espacio. Se entregan los accesorios pequeños e instrumentos de control y demás a subcontratistas.

a. Factores de producción. Tabla 2.27 Factores de producción del puesto de despacho

1. Entradas

Recepción del transformador con accesorios desmonatdos

2. Materiales

No aplica

3. Equipo 4. Herramientas 5. Salidas

Puente grúa Estibadora / Montacargas No aplica Entregar accesorios, instrumentos de control, tornillería y empaques a subcontratistas

b. Secuencia de la operación Figura 2.27 Secuencia de la operación de despacho

Partiendo del análisis anterior por puesto de trabajo se mencionarán algunos puntos críticos con el fin de tenerlos en cuenta en la redistribución general y detallada.

2.2 IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS La fábrica de transformadores de potencia tiene una tasa de producción anual de 66 transformadores y se espera una producción de 100 transformadores al año. Por lo anterior es necesario encontrar los puntos críticos de cada proceso para ser considerados en la nueva distribución y así lograr cumplir con la producción esperada. De acuerdo con las observaciones realizadas en el puesto de trabajo y con los resultados de la encuesta se encontró factores a analizar y mejorar en la redistribución de planta.

2.2.1 Fabricación de TC’s. 9 Ruido en el puesto de trabajo proveniente de la máquina fresadora y los trabajos de aislamientos. 9 Almacenamiento de material. Es necesario contar con espacio para colocar estantería de almacenamiento de núcleos y TC’s terminados. 2.2.2 Fabricación de Bobinas. 9 Almacenamiento de material. No existe un lugar fijo para almacenar los carretes de drilliter; debido a su volumen ocupan área de trabajo e impiden el paso para llegar a los puestos de las bobinadoras. 9 Espacio bobinadoras verticales. Cuando se trabajan con carretes de cobre de gran volumen en las bobinadoras verticales, los carretes quedan ocupando espacio que pertenece al pasillo. 9 Temperatura en el puesto de trabajo. El 75% de los trabajadores sienten calor en el puesto de trabajo; es necesario contar con áreas más amplias y tomar medidas de temperatura para analizar el grado de confort. 9 Ruido en el puesto de trabajo. Analizar el nivel de ruido en la fábrica. 2.2.3 Armado de la P.A.

a. Premontaje y laminado. 9 Distancia que existe entre el puesto de trabajo y aislamientos. Las personas que trabajan en premontaje y laminado necesitan visitar el taller de Frana (aislamientos) para traer material aislante y algunas veces a realizar arreglos que requiere el trabajo a portaconductores y distanciadores.

9 Invasión de pasillos, entradas y áreas de trabajo. Algunas partes de transformadores y otros materiales se convierten en un obstáculo para trabajar (ver Anexo A). 9 Espacio del puesto de trabajo. Espacio reducido para colocar los diferentes elementos que necesitan para trabajar (ver Anexo A). 9 Transporte de material materiales.

Contar con espacio suficiente para carros de

9 Temperatura en el puesto de trabajo. El 90% de los trabajadores sienten calor en el puesto de trabajo; es necesario contar con áreas más amplias. 9 Ruido en el puesto de trabajo. Analizar el nivel de ruido en la fábrica. Después de haber realizado el montaje de bobinas y núcleo se realizan las conexiones a la parte activa del transformador. Para comenzar el proceso de conexiones se requiere material aislado como varillas y anillos, de igual manera es de vital importancia realizar aislamientos en la parte activa del transformador durante y después de las conexiones. El proceso de aislar juega un papel muy importante en la realización de las conexiones del transformador.

b. Conexiones. 9 Ubicación del taller de conexiones.

El taller está ubicado en un segundo nivel lo que hace imposible utilizar un elemento mecánico para transportar los materiales de gran volumen de la nave 5 al taller y viceversa.

9 Vías de acceso al taller de conexiones. La puerta de acceso al taller es angosta lo

que dificulta la entrada de material de gran volumen. La escalera para hacia el taller es peligrosa ya que es pequeña y angosta.

9 Aislamiento de varillas de cobre en el taller de conexiones.

El aislamiento de varillas se realiza en el taller por falta de una mesa en aislamientos con las prensas necesarias para sujetar las varillas, por tal razón tienen que hacer uso de la mesa de conexiones, ocupando espacio del taller e incomodando a las personas que se encuentran trabajando en este.

9 Temperatura en el taller y puesto de conexiones. La mayoría de trabajadores sienten calor cuando realizan su labor.

9 Invasión de pasillos, entradas y áreas de trabajo. Espacio ocupado por algunas partes de transformadores y otros materiales que obstaculizan el área de trabajo.

9 Transporte de material. Es necesario contar con el espacio para ubicar los carros de transporte de material.

9 Ubicación de la mesa de corte. No existe el espacio suficiente alrededor de la mesa para trabajar, debido a la cercanía con los demás puestos de trabajo.

9 Espacio del puesto de conexiones. Espacio reducido para colocar los diferentes elementos que necesitan para trabajar.

9 Ruido en el puesto de trabajo. Analizar el nivel de ruido en la fábrica.

c. Aislamientos 9 Desplazamiento hacia la nave 3. La máquina para cortar el papel en tiras de 27 mm. se encuentra en la nave 3, lo que representa tiempo perdido en el desplazamiento y más aún cuando se necesita ir mas de dos veces en el turno a realizar esta labor. 9 Temperatura en el puesto de trabajo. El 100% de los trabajadores sienten calor cuando realizan su labor; es necesario contar con áreas más amplias. 9 Poco espacio para aislar varillas de cobre. Debido a que solo existe una mesa con prensas para sujetar las varillas de cobre y pertenece al taller (sección conexiones) se hace necesario trabajar en el taller donde se encuentra la mesa, ocupando espacio en el taller que necesitan las personas de conexiones para trabajar con los conductores. 9 Falta de espacio en el puesto de conexiones. La falta de espacio incomoda a las personas que realizan aislamientos en la parte activa del transformador. 9 Ruido en el puesto de trabajo. Analizar el nivel de ruido en la fábrica. 2.2.4 Fabricación final del trabajador

a. Secado de accesorios 9 Necesidad de área despejada.

Cuando es necesario hacer uso del puesto temporal para montaje se utiliza el pasillo previsto para ingresar los accesorios al Horno Volta, ocurre el mismo problema que en el proceso de encube. Esto genera cuello botella en la nave 5.

9 Acabado de piso con resina póxica. El colchón de aire es utilizado para ingresar algunos accesorios y parte activa en los diferentes hornos. Es necesario delimitar el área y mantenerla libre para evitar tuercas u otros objetos que puedan dañar el colchón de aire.

b. Prensado de la parte activa 9 Acabado de piso con resina póxica. En este ingresar la parte activa del horno; se hace uso requiere cuidados ya que se puede dañar necesario que el piso tenga un acabado con

proceso es necesario sacar e de un colchón de aire, el cual fácilmente. Lo anterior hace resina póxica y cuidar de no

mantener en el piso tuercas, arandelas, etc. que puedan quedar de los demás procesos, por eso es necesario delimitar el puesto de trabajo. 9 Distancia entre plataformas de prensado. Es necesario que el diseño del puesto de trabajo tenga una amplitud tal que la distancia entre las dos plataformas sea igual al ancho del horno Hedrich para poder retirar la P.A. del horno luego de que ésta haya pasado por el proceso de secado. 9 Distancias largas en sus trayectos laborales. El 75% de los operarios encuestados consideran las distancias largas por los recorridos hacia aislamientos (Frana) para traer material como apantallamientos y cortar tacos.

c. Encube y vacío 9 Áreas amplias. Ambos puestos son muy reducidos para encubar transformadores de potencia altas y en el puesto de trabajo provisional destinado para el proceso es necesario utilizar el pasillo38 previsto para ingresar los accesorios al Horno Volta. Alguno de los dos procesos puede ser retrasado por el uso del pasillo. Figura 2.28 Representación del puesto provisional de encube Pasillo Horno Volta

38

El ancho del pasillo es de 130 cm.

d. Montaje Final 9 Áreas amplias. Es necesario dejar un área amplia para este proceso ya que hay transformadores de gran tamaño y no se puede utilizar el pasillo previsto para ingresar los accesorios al Horno Volta.

9 Tubería de aceite. Los puestos asignados al proceso de montaje deben

estar en lo posible en el costado donde se encuentra el Horno Volta en razón a que se requiere la tubería que viene del cuarto de aceite39 y así no pasar las mangueras de aceite por medio del pasillo.

Figura 2.29 accesorios

Representación de los puestos asignados para encube y montaje de

Horno Volta Pasillo

e. Desmontaje 9 Áreas amplias.

No hay espacio para colocar los accesorios que se desmontan y la mesa del pasatapas por lo general interrumpe el pasillo.

39

En este cuarto se encuentran las máquinas regeneradoras de aceite.

Figura 2.30 Pasillo para despachar accesorios. Muebles pasatapas

Luego de analizar cada puesto de trabajo y encontrar los puntos críticos a tener en cuenta, es necesario analizar los indicadores actuales que miden la efectividad y proponer algunos que ayuden a medir continuamente la efectividad de las operaciones en la planta.

3. INDICADORES DE EFECTIVIDAD EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA 3.1 INDICADORES ACTUALES DE EFECTIVIDAD Para medir la efectividad en las operaciones, la planta de transformadores de potencia maneja 3 indicadores, dos de eficiencia y uno de eficacia. Los indicadores de eficiencia son40: indicador mensual de tiempo de paso e indicador anual potencia-empleado, y el indicador de eficacia es el indicador mensual de fallas. 3.1.1 Indicador de tiempo de paso. El indicador de tiempo de paso mide porcentualmente la eficiencia de fabricar el transformador en el menor tiempo posible, relacionando el tiempo de fabricación del transformador, con el tiempo base de fabricación. El objetivo de la planta es hacer este índice más pequeño de acuerdo a las metas establecidas para la fábrica de transformadores de Siemens de Colombia S.A. Indicador mensual de tiempo de paso =Tiempo de fabricación de un transformador x100 Tiempo base para fabricar un transformador

Unidad: Porcentaje (%) Glosario: ƒ

ƒ

Tiempo de fabricación de un transformador: Corresponde a la cantidad total de días hábiles que realmente utilizaron durante el mes para fabricar un transformador. Tiempo base para fabricar un transformador: Corresponde a la cantidad de días hábiles en el mes para fabricar un transformador establecido por casa matriz.

Instrumento de medición: Reportes de producción. El área de Ingeniería Industrial

consolida la información suministrada en los reportes y calcula el número de días hábiles que transcurren desde la fabricación de las bobinas hasta el despacho del transformador. Esta información es enviada a casa matriz, ellos se encargan de calcular el indicador y comunicárselo a la planta de Siemens en Colombia.

Frecuencia: Mensual La meta para la planta de Colombia es llegar al 72% de el tiempo base de fabricación, actualmente el indicador se encuentra en el 69%. Entre más bajo sea el índice más eficiente es la planta. Con la nueva distribución se busca reducir el tiempo de fabricación del transformador, disminuyendo los tiempos de recorrido entre procesos. De esta manera:

40

Indicadores suministrados por el área de Ingeniería Industrial PTD-PTT Siemens de Colombia.

A=Tiempo de fabricación de un transformador. B=Tiempo base para fabricar un transformador. C= Indicador mensual de tiempo de paso

Al reducir A y mantener B, C disminuye.

A C = B

3.1.2 Indicador anual de potencia por empleado. El indicador anual de potencia por empleado mide la potencia realizada por empleado en la planta.

Indicador anual potencia- empleado =

Total de potencia realizada en el año Total de trabajadores en el año

Unidad: MVA/empleado Glosario: ƒ

ƒ

Total de potencia realizada en el año: Corresponde a la potencia total realizada en la planta en el año, la cual resulta de sumar la potencia de cada uno de los transformadores fabricados. Total de trabajadores en el año: Corresponde a la cantidad total de personas que trabajaron en la planta de transformadores de potencia durante el año.

Frecuencia: Anual. Instrumento de medición: El área de Ingeniería Industrial consolida la información suministrada en los reportes de producción y calcula el número de transformadores fabricados en el año con su determinada potencia para calcular la potencia total realizada en el año. El objetivo del indicador es de 25 MVA/empleado, actualmente el indicador se encuentra en 32 MVA/empleado, ubicándose por encima del umbral. Con el aumento de la producción se pretende mantener esta misma tasa sin reducir la eficiencia de los trabajadores. 3.1.3 Indicador anual de fallas. El indicador anual de fallas mide porcentualmente la eficacia de fabricar transformadores sin ninguna falla.

Indicador mensual de fallas =

Unidad: Porcentaje (%)

Total de transformadores defectuosos Total de transformadores fabricados en el año

x 100

Glosario: ƒ

ƒ

Total de transformadores defectuosos: Corresponde al número total de transformadores que han fallado durante el año al realizarles las pruebas eléctricas. Total de trabajadores fabricados en el año: Corresponde a la cantidad total de transformadores fabricados durante el año.

Al incrementar la producción en la planta y establecer la nueva distribución, se quiere ver reflejado el mejoramiento de la planta en los indicadores de efectividad. 3.2 INDICADORES PROPUESTOS PARA PTT-PTP El objetivo de los indicadores de productividad es medir continuamente la efectividad de las operaciones y en base a esa medición identificar causas que ocasionan una disminución en la productividad de todo el proceso. A continuación se propusieron dos indicadores que pueden ayudar a medir continuamente la efectividad de las operaciones en la planta. Para establecer estos dos indicadores se siguió la metodología descrita en el numeral 1.4.2. ¾ Contar con objetivos. El principal objetivo de establecer indicadores es medir el desempeño de las operaciones a fin de identificar, controlar y mejorar las causas de perdida de productividad en la planta. Con los indicadores se podrán identificar tendencias en la planta y se podrán implementar esfuerzos de mejora en cada uno de los procesos de fabricación del transformador. No sólo se trata de aumentar la producción, la productividad también debe aumentar. Pero para poder saber que la planta esta realizando un buen uso de sus recursos es necesario tener una herramienta que permita medir el desempeño de la planta continuamente. ¾ Identificar factores críticos de éxito. Se identificaron 2 factores que deberían ser monitoreados en el proceso de fabricación del transformador. El primer factor es el tiempo real trabajado en cada uno de los puestos de trabajo; es importante conocer el tiempo efectivo de trabajo para identificar las principales causas que retrasan el trabajo y son causas de la pérdida de productividad en los procesos. El segundo factor son los materiales utilizados para fabricar un transformador; es necesario conocer el uso que se le da para evitar desperdicios de tiempo como de materiales. ¾ Establecer indicadores para cada factor crítico de éxito. Para cada factor se requiere un indicador de medición. a. Indicador para el primer factor critico. i) Nombre: Utilización mensual del tiempo

ii) Fórmula:

Utilización mensual del tiempo=

Tiempo real trabajado (minutos) Tiempo total para fabricación (minutos)

x100

Unidades: Porcentaje (%) iii) Glosario: 9 Indicador de utilización mensual del tiempo: El indicador de utilización mide la efectividad que se logra en obtener el máximo tiempo productivo en la fabricación de una parte determinada del transformador 9 Tiempo total disponible: Para un puesto de trabajo en el mes, es la totalidad del tiempo calendario del mes sin hacer ninguna consideración o descuento de tiempo. 9 Tiempo no programado: Tiempo en el mes que el puesto de trabajo no se programo para trabajar. 9 Tiempo de pérdidas de utilización: Tiempo total en el mes en que el puesto de trabajo tuvo que suspender las operaciones debido a fallas mecánicas, fallas eléctricas, problemas de materiales, preparación del puesto de trabajo, actividades de mantenimiento correctivo, falta de materiales, falla en los materiales entre otras. 9 Tiempo real trabajado: Es el tiempo utilizado en elaborar una parte determinada del transformador en cada uno de los subprocesos que forman el proceso general de fabricación de transformadores de potencia en un mes. Este tiempo real trabajado inicia desde el momento en que termina el tiempo de alistamiento del puesto de trabajo excluyendo todos los tiempos de paros que se presenten en la operación. 9 Tiempo total para fabricación: Es el tiempo que se programo y opero el puesto de trabajo a fin de cumplir con la producción del mes .En otras palabras lo podemos definir como el tiempo total disponible menos el tiempo no programado, o el tiempo real trabajado mas el tiempo de perdidas de utilización, conceptos explicados anteriormente. iv) Vigencia: Este indicador se encuentra dentro de los indicadores permanentes dado que este indicador asocia factores del proceso de fabricación y es conveniente que siempre se este evaluando para evaluar el desempeño en las operaciones de fabricación. v) Nivel de generación: El nivel de generación donde se recogerá la información será en el nivel operativo puesto que los operarios son los que realizan las actividades de fabricación del transformador. El nivel táctico de la empresa se encargará de consolidar la información para sacar conclusiones y presentarlas al nivel estratégico de la empresa para tomar decisiones.

vi) Nivel de utilización: El nivel táctico y estratégico de la empresa utilizará el indicador para tomar decisiones y mejorar los puntos obtenidos de la consolidación de la información. vii) Valor agregado: Este indicador será una oportunidad para establecer proyectos de mejora que se enfoquen específicamente a la reducción y disminución de las pérdidas de productividad expresadas en las pérdidas de utilización. b) Indicador para el segundo factor i) Nombre: Rendimiento de materiales ii) Fórmula:

Rendimiento de materiales =

Uso ideal de materiales (kilos) Materiales consumo real (kilos)

x 100

Unidades: Porcentaje (%) iii) Glosario: 9 Indicador rendimiento de materiales: Es la medición de los materiales ideales en relación con los materiales utilizados para la fabricación de un transformador. Este indicador mide la efectividad que se logra en obtener el “máximo rendimiento” de los materiales utilizados para fabricar un transformador. 9 Materiales consumo real (kilos): Es la cantidad de materiales consumidos mensualmente por puesto de trabajo en la fabricación de un transformador, la cantidad de materiales se toma de acuerdo a las correspondientes salidas del almacén. 9 Uso ideal de materiales (kilos): Es la cantidad de materiales que se deben usar en cada puesto de trabajo para fabricar un transformador. Esta cantidad de materiales la suministra el departamento de ofertas y diseño para cada transformador. iv) Vigencia: Este indicador se encuentra dentro de los indicadores permanentes dado que asocia un factor importante en el proceso de fabricación como es el uso de materiales, es conveniente que siempre se este evaluando para controlar el desperdicio en todos los procesos de fabricación. v) Nivel de generación: El nivel de generación donde se recogerá la información será en el nivel operativo y táctico de la empresa dado que los datos de los materiales que realmente se usaron para fabricar el transformador serán obtenidos por el área de almacén, y los datos de los materiales a usar en el transformador provendrán de los departamentos de ofertas y diseño. El nivel táctico de la empresa se encargará de

consolidar la información para sacar conclusiones y presentarlas al nivel estratégico de la empresa para tomar decisiones. vi) Nivel de utilización: El nivel táctico y estratégico de la empresa utilizara el indicador para tomar decisiones y mejorar los puntos obtenidos de la consolidación de la información. vii) Valor agregado: Este indicador será una oportunidad para establecer proyectos de mejora que se enfoquen específicamente a la reducción y disminución de las perdidas de productividad ocasionadas por el desperdicio de materiales que se tienen en los puestos de trabajo y que ocasionan “tiempo adicional de trabajo” en el puesto a fin de lograr la producción requerida. 9

Determinar para cada indicador, estado, umbral, y rango de gestión.

i) Estado: Dado que actualmente no existen ninguno de los 2 indicadores establecidos en la planta no se puede saber el valor actual o inicial del indicador. (NA) ii) Umbral: Para establecer un umbral para los indicadores, es necesario tener información sobre el comportamiento de las variables que conforman el indicador, para conocer el estado actual del indicador y poder establecer un umbral coherente y alcanzable para el indicador. El umbral será definido después de tener un valor actual del indicador. ii) Rango de gestión: Igual que el umbral el rango se definirá después de saber el estado actual del indicador, y de esta forma designar el espacio mínimo y máximo que el indicador puede tomar 9

Diseñar la medición.

a. Indicador de utilización mensual del tiempo. En el diseño de la medición es importante determinar fuentes de información, asignación de responsables de la recolección, tabulación, análisis y presentación de la información. Para capturar la información de los empleados de la planta correctamente es necesario diseñar detalladamente los formatos a utilizar para la recolección de datos. Se diseñaron unos formatos para cada operación del transformador, la función de estos formatos es recolectar información diaria de los tiempos empleados en cada puesto de trabajo, estos formatos deben ser llenados diariamente en cada turno de trabajo. (Ver imagen 3.1). Para identificar los motivos por los cuales se pierde tiempo, a cada una de las causas se les asignó una clave, esta clave es un número que con el tiempo los trabajadores se irán aprendiendo, de esta manera el formato será diligenciado más rápido y se podrán clasificar mas fácilmente los motivos de pérdidas de tiempo en cada operación principal de los puestos de trabajo (Ver tabla 3.1). Terminado el día debe haber 2 o 3 formatos completos por puesto de trabajo dependiendo del número de turnos trabajados en el día. Los responsables de la recolección de datos son los operarios del puesto de trabajo, ellos son los que se encargan de registrar la información a diario. La tabulacion y análisis de los datos recogidos debe quedar a cargo del área de ingeniería industrial para que identifique

problemas y encuentre soluciones que lleven todos los días al mejoramiento continuo de la planta. Imagen 3.1 Formato para la recolección de tiempos.

Fecha Turno No.

Operación: Conexiones Especificaciones del transformador

Actividad

Hora inicio

Hora final

Corte de conductores Preconexiones Montaje de portaconductores Figuracion de conductores Proceso de grafado de conexión alta Proceso de grafado de conexión alta Montaje de conmutador Aislamientos Ailamiento para horno

PAROS (alistamiento de material, desplazamientos, falta de materiales, ausencias de trabajador, fallas etc.) Clave

Observacion

Fuente: Autores del documento.

Hora Inicio

Hora final

# personas

Nombres

b. Indicador rendimiento de materiales41. Para capturar información organizada de la

cantidad de materiales despachados a cada uno de los puestos de trabajo, es necesario que los encargados de manejar almacén presenten un resumen claro y detallado de las salidas de material para cada uno de los transformadores. Esta información se puede consolidar en una tabla organizadamente (Ver tabla 3.2). Para conocer el desperdicio de este material generado en cada puesto de trabajo es necesario que los operarios relacionen en una tabla todo el desperdicio de material en el puesto de trabajo en un día laboral (Ver tabla 3.3). La información debe recolectarse diariamente en cada uno de los turnos. Los responsables de la recolección de los datos son los operarios de cada puesto de trabajo y el encargado del almacén. La tabulacion y análisis de los datos recogidos debe quedar a cargo del área de ingeniería industrial. Tabla 3.1 Claves para identificar los motivos de paro. Motivo de paro

Clave

Alistamiento de material para trabajar

1

Falta de materiales para trabajar

2

Falta de herramientas en el puesto de trabajo

3

Fallas eléctricas

4

Fallas mecánicas

5

Actividades de mantenimiento que ocupan parte del tiempo de manufactura

6

Falla de los servicios en el puesto de trabajo (agua, aire, aceite, vació).

7

Malas condiciones de los materiales que van a ser utilizados para trabajar. Capacitaciones Reuniones de empleados Ausencia de los trabajadores

8 9 10 11

Determinar y asignar recursos. Las necesidades que demanda la realización de los 9 indicadores son: Un reloj cerca de cada puesto de trabajo para mirar tiempos, una carpeta con formatos para cada operación del centro de trabajo para la realización del primer indicador, y para el segundo indicador una cantidad de formatos suficientes para que relacionen el desperdicio de material.

41

Las tablas presentadas en este numeral son realizadas por los autores del documento.

Tabla 3.2 Cantidad de material despachado del almacén para un transformador. Fecha Centro de trabajo Operación Material dañado/defectuoso

Cantidad (Kg)

Tabla 3.3 Cantidad de desperdicio de material por puesto de trabajo. Fecha Centro de trabajo Operación Material dañado/defectuoso

Cantidad (Kg)

9 Medir, probar y ajustar el sistema de indicadores de gestión. Hasta que no se hayan implementado los indicadores no se podrá saber si se hace necesario algún ajuste o cambio para el mejoramiento del indicador.

4. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA De acuerdo con el objetivo de fabricar en promedio 100 transformadores/año que Siemens planea alcanzar a mediano plano, las condiciones actuales de trabajo en la planta no permitirían alcanzar esta meta. Por tal razón se hizo necesario evaluar la capacidad actual de la planta con el fin de determinar las necesidades de expansión. En primer lugar se evaluó la capacidad actual de los centros de trabajo que conforman el proceso de fabricación de los transformadores con el fin de saber el grado de utilización de cada uno, posteriormente se halló la capacidad necesaria en cada puesto de trabajo y se calcularon los requerimientos de equipo y mano de obra necesarios para poder cumplir con el objetivo de la producción. 4.1 ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD ACTUAL Actualmente la planta de transformadores de potencia fabrica 64 transformadores por año, con la siguiente combinación de transformadores: Tabla 4.1 Producción Sep 2004- Oct 2005 con la distribución actual Tipo42

No. de transformadores

A

2

B

3

C

30

D E F Total

11 17 1 64

Fuente: Reporte Programación Fina PTD-PTT, Siemens de Colombia S.A. Dado que la fabricación de transformadores consta de varios centros de trabajo mencionados en el capítulo 2, a continuación se presentara el cálculo de la capacidad actual para cada centro de trabajo. Debido a que la producción de transformadores es de tipo intermitente; produce una gran variedad de productos en bajos volúmenes, y el tiempo de fabricación de un transformador se mide en días, la unidad en la cual se representa la capacidad es: turnos43/año 42

El tipo de transformador se relaciona con la potencia. Por petición de la empresa no se especifican estos rangos. 43 En Siemens un turno de trabajo equivale a 7,5 horas.

4.1.1 Fabricación de bobinas. Para la fabricación de bobinas Siemens cuenta con 5 bobinadoras horizontales, 2 bobinadoras verticales, 1 horno, 1 puesto de alistamiento de bobinas y 1 puesto de fabricación de TC’s. En las bobinadoras verticales se realizan las bobinas tipo espiral continua a excepción de reactores y boosters. En cuatro bobinadoras horizontales se realizan el 30 % de las bobinas tipo espiral continua AT (alta tensión) y los demás tipos de bobinas, y en la última bobinadora horizontal se realiza el alistamiento de las formaletas, fabricación de cilindros compactos, coquillas de apantallamiento y aislamientos varios. Para calcular la capacidad actual se realizó el siguiente procedimiento: a) Consolidación de información de los reportes Speed 20044 a partir de Octubre de 2004 para calcular un tiempo promedio de fabricación en la bobinadora por tipo de bobina. Tabla 4.2.Tiempo promedio de fabricación por tipo de bobina Tipo de bobina Bobina Helicoidal Booster BT Bobina Helicoidal BT Bobina Helicoidal doble BT Bobina Helicoidal doble reactor BT Bobina Helicoidal sencilla AT Bobina Helicoidal TERC Bobinas capa corrida Booster AT Bobinas capa corrida BT Bobinas capa corrida reactor BT Bobinas capa corrida TERC Bobinas capa drilleiter BT Bobinas derivaciones AT Bobinas derivaciones BT Bobinas derivaciones fino Bobinas derivaciones fino AT Bobinas derivaciones grueso Bobinas derivaciones grueso AT Bobinas espiral continua AT Bobinas espiral continua BT Bobinas espiral continua combinada AT Bobinas espiral continua drilleiter AT Bobinas espiral continua drilleiter BT Bobinas espiral continua gemelo AT Bobinas espiral continua gemelo BT Bobinas espiral continua MT Bobinas espiral continua reactor

Tiempo de producción (turnos) 4 6 5 4 8 6 4 6 4 3 5 5 5 5 4 3 6 9 9 7 7 5 8 10 13 4

Fuente: Autores del documento. 44

Speed 200: Reporte donde se registran los tiempos de fabricación de cada transformador en cada uno de los procesos.

b) Se obtuvo el número de bobinas que fabricarán este año en cada uno de los tipos de bobinadoras (vertical y horizontal), y con el tiempo promedio obtenido anteriormente (Ver tabla 4.2), se calculó el tiempo total utilizado para la fabricación de cada tipo de bobina. Tabla 4.3 Tiempo total de fabricación por tipo de maquina Oct 2004 - Sep 2005*. No. bobinas

Tiempo de producción (turnos)

Tipo de máquina

Bobina Helicoidal Booster BT

18

76

Horizontal

Bobina Helicoidal BT

37

234

Horizontal

Tipo de bobina

Bobina Helicoidal doble BT

3

14

Horizontal

Bobina Helicoidal doble reactor BT

6

22

Horizontal

Bobina Helicoidal sencilla AT

3

25

Horizontal

Bobina Helicoidal TERC

6

34

Horizontal

21

90

Horizontal

Bobinas capa corrida Booster AT Bobinas capa corrida Booster BT

3

13

Horizontal

Bobinas capa corrida BT

92

557

Horizontal

Bobinas capa corrida MT

3

18

Horizontal

Bobinas capa corrida reactor BT

12

51

Horizontal

Bobinas capa corrida TERC

36

95

Horizontal

Bobinas derivaciones AT

65

350

Horizontal

Bobinas derivaciones BT

40

190

Horizontal

Bobinas derivaciones fino AT

36

148

Horizontal

3

17

Horizontal

53

474

Horizontal

Bobinas derivaciones grueso AT Bobinas espiral continua AT Bobinas espiral continua reactor

12

49

Horizontal

449

2457

Horizontal

Bobinas espiral continua AT

105

939

Vertical

Bobinas espiral continua BT

Total bobinadora tipo horizontal

43

384

Vertical

Bobinas espiral continua combinada AT

3

21

Vertical

Bobinas espiral continua MT

8

102

Vertical

159 608

1447 3904

Vertical

Total bobinadora tipo horizontal GRAN TOTAL

Fuente: Autores del documento. * El Año comercial en Siemens empieza en Septiembre de 2004 y finaliza en Octubre de 2005. c) Dado que la bobinadora horizontal No.1 realiza otras funciones diferentes a las otras 4 bobinadoras horizontales el tiempo de producción empleado para complementar el proceso de fabricación de las 608 bobinas es 471 (ver tabla 4.4)

Tabla 4.4 Tiempo promedio empleado en la Bobinadora horizontal No.1 para 608 bobinas. Operación

Tiempo de producción (turnos)

Alistamiento de formaletas

441

Cilindros compactos/otros

30

Total

471

Fuente: Estudios de tiempos y movimientos de la producción de bobinas PTD-PPT realizado por Siemens S.A. d) El proceso de secado se demora 17 horas lo que equivale a 2,3 turnos. Para hallar el tiempo total de secado de las 608 bobinas, se obtuvo el número promedio de bobinas que se secan al mismo tiempo, y se calculó el tiempo total. Tabla 4.5 Tiempo promedio empleado en el horno para 608 bobinas. Máquina

No. de bobinas

Número promedio de bobinas en el horno

Tiempo de secado (turnos)

Tiempo total

Horno

608

3

2,3

459

Fuente: Estudios de tiempos y movimientos de la producción de bobinas PTD-PPT realizado por Siemens S.A. e) Para obtener el tiempo total de alistamiento para las 608 bobinas, se obtuvo el tiempo promedio de producción por bobina y se calculó el tiempo total.

Tabla 4.6 Tiempo promedio empleado en el alistamiento para 608 bobinas.

Tipo de bobina

Tiempo de producion(turnos)/ tipo de bobina

Tiempo total de produccion (turnos)

0,5

9

Bobina Helicoidal Booster BT Bobina Helicoidal BT

1

37

Bobina Helicoidal doble BT

1,5

4,5

Bobina Helicoidal doble reactor BT

0,5

3

Bobina Helicoidal sencilla AT

1

3

Bobina Helicoidal TERC

1

6

Bobinas capa corrida Booster AT

0,5

10,5

Bobinas capa corrida Booster BT

0,5

1,5

Bobinas capa corrida BT

1,5

138

Bobinas capa corrida MT

1

3

1,5

18

1

36

Bobinas derivaciones AT

0,5

32,5

Bobinas derivaciones BT

0,5

20

Bobinas capa corrida reactor BT Bobinas capa corrida TERC

Bobinas derivaciones fino AT

0,5

18

Bobinas derivaciones grueso AT

0,5

1,5

Bobinas espiral continua AT

1,5

79,5

Bobinas espiral continua reactor

0,5

6

Bobinas espiral continua AT

1,5

157,5

Bobinas espiral continua BT

1,5

64,5

Bobinas espiral continua combinada AT

1,5

4,5

Bobinas espiral continua MT

1,5

12

0,98

666

Total

Fuente: Estudios de tiempos y movimientos de la producción de bobinas PTD-PPT realizado por Siemens S.A.

f) Para obtener el tiempo total de fabricación de TC`s para 64 transformadores, se obtuvo el número de TC`s necesarios y el tiempo promedio de producción de 1 TC`s. Tabla 4.7 Tiempo promedio empleado en la fabricación de 447 TC`s Operación

Número total de Tc`s

Tiempo /TC`s

Tiempo de producción total (turnos)

Fabricacion de Tc`s

447

0,8

358

Fuente: Estudios de tiempos y movimientos de la producción de bobinas PTD-PPT realizado por Siemens S.A. g) Se obtuvieron las pérdidas estándar de tiempo por año en cada puesto de trabajo.

Tabla 4.8 Pérdidas estándar de tiempo (turnos/año) en la fabricación de bobinas Puesto de trabajo

G1

G2

G3

BH (2-3-4-5)

90

7

37

BH 1

55

0

28

BV(1-2)

88

9

35

0

0

18

67

7

0

Horno Alistamiento de bobinas

Fuente: Estudios de tiempos y movimientos de la producción de bobinas PTD-PPT realizado por Siemens S.A. Donde, G1; pérdidas por ausencias, descansos y otros factores de trabajo. G2; pérdidas por entrenamiento. G3; servicio técnico de mantenimiento preventivo. h) De acuerdo al numeral 1.2 calculamos la capacidad teórica e instalada de cada puesto de trabajo. Tabla 4.9 Capacidad teórica e instalada en la fabricación de bobinas Capacidad teorica* (turnos/año)

Capacidad instalada* (turnos/año)

Bobinadoras horizontales 2-3-4-5

4380

4230

Bobinadoras verticales 1-2

2190

2120

Bobinadora 1

1095

1067

Horno

1095

1077

Alistamiento de bobinas

1095 730

1095 568

Tipo de puesto de trabajo

Fabricacion de TC`s

Fuente: Autores del documento. * Capacidad teórica (Ct) = n * 365*3 (turnos/año)

Capacidad instalada (Ci)= n * 365*3 - n* G3 (turnos/año) n =Número de puestos de trabajo del mismo tipo. i) Se calculó la capacidad disponible y la capacidad utilizada en cada puesto de trabajo de acuerdo al numeral 1.5, para calcular el grado de utilización en cada puesto de trabajo.

Cd= n* dh* nt - (n G1+n G2+n G3) (turnos/año) dh= Días hábiles en el año (días/año) nt= Numero de turnos según las condiciones de producción. Cu = (Qr*tr)

(turnos/año)

Qr = Cantidad realizada del producto (cantidad/año). tr = Tiempo de trabajo realizado (realmente utilizado) por unidad de producto (turnos/cantidad). Para calcular la capacidad disponible se requiere conocer el número de días hábiles en el año. Tabla 4.10 Días hábiles en el año en la planta. Días Días del año Domingos Festivos 24 de diciembre 31 de diciembre Días no trabajados Días hábiles al año

# días 365 52 15 0,5 0,5 68 297

Fuente: Autores del documento. Con los datos anteriormente calculados se obtuvo la capacidad disponible, la capacidad utilizada y el porcentaje de utilización. Tabla 4.11 Grado de utilización de la capacidad disponible en fabricación de bobinas. Tipo de puesto de trabajo

Capacidad disponible (turnos/año)

Capacidad utilizada (turnos/año)

Utilización

Bobinadoras horizontales 2-3-4-5

3025

2457

81%

Bobinadoras verticales 1-2

1518

1447

95%

Bobinadora 1

808

471

58%

Horno

873

459

53%

Alistamiento de bobinas

818 432

666

81% 83%

Fabricacion de TC`s

358

Fuente: Autores del documento. Con los datos obtenidos se observa que las bobinadoras horizontales (No. 2 – No. 3 – No. 4 – No. 5) están siendo utilizadas un 81%, teniendo disponible un 19 % de su capacidad que equivale a fabricar aprox. 81 bobinas más en estas 4 máquinas para un total de 530 bobinas posibles a fabricar. En el caso de las bobinadoras verticales (No. 1- No. 2) están siendo utilizadas un 99% teniendo disponible 1% de su capacidad,

que equivale a fabricar 2 bobinas más en las máquinas verticales para un total de 161 bobinas posibles a fabricar. La bobinadora No. 1 presenta una utilización del 58% teniendo disponible un 48% de su capacidad que equivale a alistar 1043 formaletas aprox. en total. El horno esta siendo utilizado un 53%, teniendo disponible un 57% de su capacidad que equivale a secar 548 bobinas más para un total de 1156 bobinas. En el alistamiento de bobinas se esta utilizando un 81% de su capacidad teniendo disponible un 9% que equivale a realizar el alistamiento de 139 bobinas mas para un total de 747 bobinas. 4.1.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador. Como se mencionó anteriormente para el armado de la parte activa del transformador Siemens cuenta con tres puestos de trabajo donde se realizan los procesos de premontaje, laminado, conexiones y aislamientos. Para la terminación final del transformador existe un puesto de secado, un puesto de prensado y cinco puestos de montaje final donde se realizan los procesos de encube y vacío, llenado de aceite, montaje de accesorios, pruebas de hermeticidad y desmontaje. Cada uno de los puestos de trabajo mencionados anteriormente trabaja dos turnos en el día. Para calcular la capacidad actual se llevaron a cabo los siguientes pasos: a) Consolidación de información de los reportes Speed 200 a partir de Octubre de 2004 para calcular un tiempo promedio de fabricación en cada proceso por tipo de transformador según su potencia. El tiempo de fabricación esta dado en turnos.

Tabla 4.12 Tiempo promedio de proceso para cada tipo de transformador

Proceso

Tipo

A

B

C

D

E

F

Nivelado y premontaje

4

3

4

7

7

6

Laminado

1

1

2

3

3

7

Conexiones

5

3

7

10

9

21

Aislamientos II

1

0

1

1

1

2

11

7

13

21

19

35

Secado

8

11

8

9

9

9

Prensado

1

1

1

2

1

2

Encube y Vacío

7

5

8

7

11

7

Total armado de P.A y conexiones

Llenado de aceite

1

1

1

1

1

1

Montaje de accesorios

1

2

2

1

2

2

Prueba de hermeticidad

4

4

6

6

5

1

Desmontaje

1

1

2

2

1

1

Vacio final

4

6

8

8

13

18

Total Montaje Final

29

32

36

36

43

42

TOTAL

39

39

49

57

62

78

Fuente: Autores del documento b) Con los datos de la tabla 4.1 y tabla 4.12 se calculo el tiempo empleado en cada puesto de trabajo para fabricar 64 transformadores. El tiempo de fabricación esta dado en turnos. Tabla 4.13 Tiempo promedio empleado para fabricar 64 transformadores Proceso

Tipo

A

B

C

D

E

F

TOTAL

Nivelado y premontaje

7

9

127

77

111

6

337

Laminado

2

3

46

28

43

7

128

Conexiones y aislamientos

11

10

225

127

178

23

573

Total armado de P.A y conexiones

21

22

398

231

331

35

1039

Secado

16

33

240

99

153

9

550

Prensado

2

3

39

17

16

2

79

Encube y Vacío

15

16

244

73

189

7

544

Llenado de aceite,montaje de accesorios y prueba de hermeticidad

13

21

252

94

123

4

508

Desmontaje y vacio final

12

22

294

110

246

19

704

Total Montaje Final

58

95

1070

393

728

42

2385

TOTAL

79

117

1468

624

1058

78

3424

Fuente: Autores del documento. c) Se obtuvieron las pérdidas estándar de tiempo por año en cada proceso.

Tabla 4.14 Pérdidas estándar de tiempo (turnos/año) por puesto de trabajo Proceso

G1

G2

G3

Nivelado y premontaje

60

8

20

Laminado

25

3

8

109

15

36

0

0

61

14 71

3 14

14 36

71

14

36

92

0

46

Conexiones y aislamientos Secado Prensado Encube y Vacío Llenado de aceite,montaje de accesorios y prueba de hermeticidad Desmontaje y Vacio

Fuente: Autores del documento. d) De acuerdo al numeral 1.5 calculamos la capacidad teórica e instalada para realizar el armado de la parte activa y la terminación final del transformador. Tabla 4.15 Capacidad teórica e instalada en el armado de la P.A. y terminación final del transformador Proceso Nivelado y premontaje

Capacidad teórica* Capacidad instalada* 730 710

Laminado

730

Conexiones y aislamientos Secado

730

694

730

669

Prensado

730

716

Encube y Vacío

730

694

Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad

730

694

1460

1368

Desmontaje y Vacio

722

Fuente: Autores del documento. * Capacidad teórica (Ct) = n * 365*2(turnos/año)

Capacidad instalada (Ci)= n * 365*2 - n* G3 (turnos/año) n =Numero de puestos de trabajo del mismo tipo.

e) Se calculó la capacidad disponible y la capacidad utilizada, de acuerdo al numeral

1.2, para calcular el grado de utilización en cada puesto de trabajo.

Cd= n* dh* *nt - (n G1+n G2+n G3) (turnos/año)

dh= Días hábiles en el año (días/año) nt= Numero de turnos según las condiciones de producción. Cu = (Qr*tr)

(turnos/año)

Qr = Cantidad realizada del producto (cantidad/año). tr = Tiempo de trabajo realizado (realmente utilizado) por unidad de producto (turnos/cantidad). Tabla 4.16 Grado de utilización de la capacidad disponible Proceso Nivelado y premontaje Laminado Conexiones y aislamientos

Capacidad disponible Capacidad utilizada (turnos/año) (turnos/año) 506 337 557 128 433 573

Armado parte activa Secado* Prensado Encube y Vacío Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad Desmontaje y Vacio

Utilización 67% 23% 132%

1496

1039

69%

533 563 473

440 79 544

83% 14% 115%

473

508

107%

912

704

77%

Fuente: Autores del documento. *En la tabla 4.16 se observa que el tiempo para secar 64 transformadores es 550 turnos, pero debido a que en el horno se puede secar mas de una parte activa a la vez este tiempo se disminuye a 440 turnos ingresando el 40% de las partes activas de a 2 en el horno y el 60% de las parteas activas de a 1. Con los datos obtenidos se observa que el cuello de botella en el armado de la parte activa se presenta en el proceso de conexiones y aislamientos debido a que es el proceso con el tiempo de producción mas alto, por esta razón la utilización es del 132% lo que significa que la capacidad actual del puesto de trabajo no fue suficiente para realizar las conexiones de los 64 transformadores y se recurrió a utilizar otro puesto de trabajo que en este caso es el de laminado puesto que este proceso es el mas rápido y el grado de utilización de la capacidad disponible es del 23%.En general vemos que los 3 puestos de trabajo destinados para el armado de la parte activa del transformador están siendo utilizados un 69% con respecto a la capacidad disponible. Con respecto al proceso de secado, el horno esta siendo utilizado un 83% teniendo un 17% disponible de su capacidad que equivale en promedio a secar 13 transformadores más. Los puestos de encube y vació, y el puesto de llenado de aceite, son los únicos puestos donde la capacidad utilizada sobrepaso la capacidad disponible.

4.2 INCREMENTO DE LA PRODUCCIÓN EN LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA45 La planeación de la capacidad se visualiza en el intervalo intermedio de 3 a 18 meses, el objetivo es pasar de fabricar 64 transformadores en promedio a 100 transformadores por año con la nueva distribución de planta. Siemens S.A. tiene proyectado en sus planes de producción fabricar 100 transformadores por año con la siguiente combinación ilustrada en la tabla 4.17: Tabla 4.17 Producción anual objetivo TIPO

No. TRANSFORMADORES

A

1

B

12

C

47

D

24

E

13

F

3

TOTAL

100

Fuente: Planeación de la demanda, Siemens de Colombia S.A. Cabe anotar que se calculó la cantidad de transformadores por potencia de acuerdo a la producción objetivo, por medio de pronóstico ponderado, lo cual arrojó resultados muy cercanos a la información suministrada por el área de planeación (Ver tabla 4.17); los resultados se muestran en la tabla 4.18. Tabla 4.18 Datos históricos de la producción 2000-2005. TIPO

2000

2001

2002

2003

2004

2005

TOTAL

%

Proyección 2006

A B C D E

0 9 27 6 5

0 6 26 19 0

0 15 29 5 8

0 2 11 7 2

0 12 16 16 5

2 2 22 17 18

2 46 131 70 38

1% 15% 44% 24% 13%

1 15 44 24 13

F

1

0

2

2

2

3

10

3%

3

TOTAL

48

51

59

24

51

64

297

100%

100

Fuente: Autores del documento.

45

PTD-PTT

4.3 ANALISIS DE LA CAPACIDAD NECESARIA46 Después de conocer la capacidad actual de la planta y el número de transformadores que se planean fabricar, es necesario calcular la capacidad que se requiere en cada puesto de trabajo para cumplir con la producción de 100 transformadores anuales. 4.3.1 Fabricación de bobinas. Para calcular la capacidad necesaria en los puestos de trabajo que conforman la fabricación de las bobinas se llevaron a cabo los siguientes pasos: a) Por medio de la consolidación de datos de los reportes speed 200 se halló un número promedio de bobinas a fabricar para la producción de 100 transformadores anuales (Ver tabla 4.19). b) Después de obtener el número de bobinas a fabricar, se calculó el tiempo total en cada uno de los puestos de trabajo que se requiere para fabricar las bobinas. En primer lugar se calculó el tiempo necesario en las bobinadoras horizontales número 23-4-5 y en las bobinadoras verticales (Ver tabla 4.20). Después se halló el tiempo necesario en la bobinadora 1 (Ver tabla 4.21), en el horno (Ver tabla 4.22), en el alistamiento de bobinas (Ver tabla 4.23) y en la fabricación de TC`s (Ver tabla 4.24). c) Teniendo la capacidad necesaria y la capacidad disponible en cada puesto de trabajo se calculó la capacidad adicional requerida para cada puesto de trabajo (Ver tabla 4.25).

46

Las tablas realizadas en este numeral fueron realizada por los autores del documento.

Tabla 4.19 Número de bobinas para 100 transformadores. Tipo de bobina Bobina Helicoidal Booster BT Bobina Helicoidal BT Bobina Helicoidal doble BT Bobina Helicoidal doble reactor BT Bobina Helicoidal sencilla AT Bobina Helicoidal TERC Bobinas capa corrida Booster AT Bobinas capa corrida Booster BT Bobinas capa corrida BT Bobinas capa corrida MT Bobinas capa corrida reactor BT Bobinas capa corrida TERC Bobinas capa drilleiter BT Bobinas derivaciones AT Bobinas derivaciones BT Bobinas derivaciones fino Bobinas derivaciones fino AT Bobinas derivaciones grueso Bobinas derivaciones grueso AT Bobinas espiral continua AT Bobinas espiral continua AT Bobinas espiral continua BT Bobinas espiral continua combinada AT Bobinas espiral continua drilleiter AT Bobinas espiral continua drilleiter BT Bobinas espiral continua gemelo AT Bobinas espiral continua gemelo BT Bobinas espiral continua MT Bobinas espiral continua reactor TOTAL

No. de bobinas para 67 transformadores

%

Pronóstico para 100 transformadores

18

2,82%

27

37

5,80%

55

3

0,47%

4

6

0,94%

9

3

0,47%

4

9

1,41%

13

21

3,29%

31

3

0,47%

4

92 3

14,42% 0,47%

137 4

12

1,88%

18

36

5,64%

54

3 65 40 3

0,47% 10,19% 6,27% 0,47%

4 97 60 4

36

5,64%

54

3

0,47%

4

3

0,47%

4

47

7,37%

70

111

17,40%

166

43

6,74%

64

3

0,47%

4

3

0,47%

4

3

0,47%

4

6

0,94%

9

3

0,47%

4

8

1,25%

12

15

2,35%

22

638

952

Tabla 4.20 Tiempo requerido en las bobinadoras para realizar 952 bobinas. Tipo de bobina

No. de bobinas

Tiempo/bobina (turnos)

Tiempo requerido

Máquina

Bobina Helicoidal Booster BT

27

4

114

Horizontal

Bobina Helicoidal BT

55

6

349

Horizontal

Bobina Helicoidal doble BT

4

5

21

Horizontal

Bobina Helicoidal doble reactor BT

9

4

33

Horizontal

Bobina Helicoidal sencilla AT

4

8

37

Horizontal

Bobina Helicoidal TERC

13

6

77

Horizontal

Bobinas capa corrida Booster AT

31

4

135

Horizontal

Bobinas capa corrida Booster BT

4

4

18

Horizontal

Bobinas capa corrida BT

137

6

831

Horizontal

Bobinas capa corrida MT

4

6

27

Horizontal

Bobinas capa corrida reactor BT

18

4

76

Horizontal

Bobinas capa corrida TERC

54

3

142

Horizontal

Bobinas capa drilleiter BT

4

5

23

Horizontal

Bobinas derivaciones AT

97

5

522

Horizontal

Bobinas derivaciones BT

60

5

283

Horizontal

Bobinas derivaciones fino

4

5

22

Horizontal

Bobinas derivaciones fino AT

54

4

220

Horizontal

Bobinas derivaciones grueso

4

3

15

Horizontal

Bobinas derivaciones grueso AT

4

6

26

Horizontal

Bobinas espiral continua AT

70

9

627

Horizontal

Bobinas espiral continua reactor

22

4

92

Horizontal

Bobinas espiral continua gemelo AT

9

8

73

Horizontal

Bobinas espiral continua gemelo BT

4

10

44

Horizontal

Total bobinadora tipo horizontal

697

3806

Horizontal

Bobinas espiral continua AT

166

9

1482

Vertical

Bobinas espiral continua BT

64

9

573

Vertical

Bobinas espiral continua combinada

4

7

32

Vertical

Bobinas espiral continua drilleiter AT

4

7

33

Vertical

Bobinas espiral continua drilleiter BT

4

5

22

Vertical

Bobinas espiral continua MT

12

13

152

Vertical

Tabla 4.21 Tiempo requerido en la bobinadora 1 para 952 bobinas. Operación

Tiempo de producción (turnos)

Alistamiento de formaletas

664

Cilindros compactos/otros

74

Total

738

Tabla 4.22 Tiempo requerido en el horno para 952 bobinas. Máquina

No. de bobinas

Número promedio de bobinas en el horno

Tiempo de secado (turnos)

Tiempo total

Horno

952

3

2,3

719

Tabla 4.23 Tiempo requerido en el alistamiento para 952 bobinas. Tipo de bobina

No. de bobinas

Tiempo/bobina Tiempo (turnos) requerido

Bobina Helicoidal Booster BT

27

0,5

13

Bobina Helicoidal BT

55

1,0

55

Bobina Helicoidal doble BT

4

1,5

7

Bobina Helicoidal doble reactor BT

9

0,5

4

Bobina Helicoidal sencilla AT

4

1,0

4

Bobina Helicoidal TERC

13

1,0

13

Bobinas capa corrida Booster AT

31

0,5

16

4

0,5

2

137

1,5

206

Bobinas capa corrida Booster BT Bobinas capa corrida BT Bobinas capa corrida MT

4

1,0

4

Bobinas capa corrida reactor BT

18

1,5

27

Bobinas capa corrida TERC

54

1,0

54

Bobinas capa drilleiter BT

4

1,0

4

Bobinas derivaciones AT

97

0,5

48

Bobinas derivaciones BT

60

0,5

30

Bobinas derivaciones fino

4

0,5

2

Bobinas derivaciones fino AT

54

0,5

27

Bobinas derivaciones grueso

4

0,5

2

Bobinas derivaciones grueso AT

4

0,5

2

Bobinas espiral continua AT

70

1,5

105

Bobinas espiral continua reactor

22

0,5

11

9

1,5

13

Bobinas espiral continua gemelo AT Bobinas espiral continua gemelo BT

4

1,5

7

Bobinas espiral continua AT

166

1,5

248

Bobinas espiral continua BT

64

1,5

96

Bobinas espiral continua combinada AT

4

1,5

7

Bobinas espiral continua drilleiter AT

4

1,5

7

Bobinas espiral continua drilleiter BT

4

1,5

7

12

1,5

Bobinas espiral continua MT TOTAL

18 1042

Tabla 4.24 Tiempo requerido para la fabricación de 705 TC`s. Operación

Numero total de Tc`s

Tiempo /TC`s

Tiempo de producción (turnos)

Fabricación de Tc`s

705

0,8

564

Tabla 4.25.Capacidad adicional requerida para la fabricación de bobinas. Tipo de puestos de trabajo

Capacidad disponble (turnos/año)

Capacidad necesaria (turnos/año)

Capacidad adicional requerida

Bobinadoras horizontales 2-3-4-5

3025

3806

781

Bobinadoras verticales 1-2

1518

2294

776

Bobinadora 1

808

738

0

Horno

873

719

0

Alistamiento de bobinas

818

1042

Fabricación de Tc`s

432

564

224 132

4.3.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador. a) Se calculó la capacidad necesaria en cada puesto de trabajo, para cumplir con la producción anual objetivo de cada tipo de transformador. 6

Cn= Σi=1 (Qpi*ti) (turnos / año) Qp= La cantidad planeada de transformadores de determinada potencia (cantidad/año). ti= El tiempo requerido para fabricar un transformador de determinada potencia.

Tabla 4.26 Capacidad necesaria para el armado de la parte activa y fabricación final del transformador. Puesto de trabajo Nivelado y premontaje Laminado Conexiones y aislamientos

A 4 1 6

B 36 13 39

C 200 72 353

D 166 59 273

E 83 32 133

F 17 21 69

Cn 504 199 872

Total montaje de parte activa y conexiones

11

88

624

499

247

106

1575

Secado Prensado Encube y Vacío

8 1 7

132 13 62

376 61 383

214 36 158

114 12 141

27 6 22

871 129 774

Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad

7

83

395

203

92

13

793

6 29 39

90 380 468

461 1676 2300

237 848 1347

184 544 791

58 127 233

1036 3604 5179

Desmontaje y Vacio

Total montaje final TOTAL

b) Con la capacidad necesaria y la capacidad disponible se calculó la capacidad adicional requerida en cada puesto de trabajo. Tabla 4.27 Capacidad adicional requerida para el armado de la parte activa y fabricación final del transformador Capacidad necesaria (Cn) 504

Capacidad disponible (Cd) 505

Capacidad adicional requerida -1

Grado de utilización de la Cd 100%

Laminado

199

557

-359

36%

Conexiones y aislamientos

872

433

439

201%

1575

1496

79

105%

Secado

697

533

164

131%

Prensado

129

563

-434

23%

Encube y Vacío

774

473

301

164%

Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad

793

473

320

168%

Desmontaje y Vacio

1036

912

124

114%

Total montaje final

3430

2954

475

116%

TOTAL

5005

4451

554

112%

Puesto de trabajo Nivelado y premontaje

Total Armado de la P.A. y conexiones

4.4 EVALUACIÓN DE MODOS ALTERNATIVOS PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD. Después de conocer la capacidad actual y la capacidad necesaria de cada puesto de trabajo, es necesario analizar cuales son las posibles alternativas para aumentar la capacidad en aquellos puestos de trabajo que lo requieren47. 4.4.1 Fabricación de bobinas. En la tabla 4.25 se puede observar que los puestos de trabajo que requieren aumentar su capacidad son: los puestos con bobinadoras horizontales, bobinadoras verticales y el puesto de alistamiento de bobinas. Como se mencionó anteriormente, el área de fabricación de bobinas actualmente trabaja 3 turnos diarios lo que indica que agregar turnos de trabajo no es una posibilidad para aumentar su capacidad, por esta razón es necesario adquirir nuevos equipos para poder cumplir con la producción estimada. Primero se calculó el número de máquinas requeridas para saber cuántas máquinas adicionales es necesario adquirir. Número de maquinas requeridas= Capacidad necesaria (turnos/año) Capacidad disponible (turnos/ (año*maq)) 47

Las tablas presentadas en este numeral fueron realizadas por los autores del documento.

Tabla 4.28 Requerimiento de bobinadoras horizontales y verticales Puesto de trabajo

Capacidad disponible (turnos/ (año*maq))

Capacidad necesaria (turnos/año)

No. de maquinas requeridas

No. de maquinas actuales

Bobinadora H

756

3806

5

4

No. adicional de máquinas 1

Bobinadora V

759

2294

3

2

1

El puesto de trabajo donde se alistan las bobinas antes y después de entrar al horno no depende de una máquina si no de una persona, por lo que es necesario conocer el número de personas adicionales para realizar esta labor, puesto que las tres personas que están actualmente no podrían cumplir con la producción estimada. Número de personas requeridas= Capacidad necesaria (turnos/año) Capacidad disponible (turnos/ (año*persona)) Tabla 4.29 Requerimiento de personas para alistamiento de bobinas Puesto de trabajo

Capacidad disponible (turnos/(año*persona))

Capacidad necesaria (turnos/año)

No. de personas requeridas

No. de personas actuales

No.adiciona l de personas

Alistamiento de bobinas

273

1042

4

3

1

En el puesto de fabricación de TC´s se calculó el número de personas requeridas para la fabricación esperada de TC´s. Tabla 4.30 Requerimiento de personas para fabricación de TC`s Puesto de trabajo

Capacidad disponible (turnos/(año*persona))

Capacidad necesaria (turnos/año)

No. de personas requeridas

No. de personas actuales

No. adicional de personas

Fabricación de TC`s

216

564

3

2

1

4.4.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador. De acuerdo a la tabla 4.27 se observa que para alcanzar la producción estimada de transformadores es necesario aumentar la capacidad disponible en los siguientes procesos: armado de la parte activa debido al proceso de conexiones y aislamientos, proceso de secado, encube y vacío, llenado de aceite-montaje final-prueba de hermeticidad, y desmontaje - vacío.

a) Conexiones y aislamientos. En la tabla 4.27 se observa que la capacidad disponible para realizar el proceso de conexiones y aislamientos a la parte activa de los transformadores estimados es menor a la capacidad que se necesita, por esta razón es

necesario buscar la mejor manera de aumentar la capacidad disponible del puesto de trabajo. Dos alternativas para aumentar la capacidad son: disponer del tercer turno de trabajo o crear un puesto de trabajo. Si se dispone del tercer turno la capacidad disponible sigue siendo menor a la capacidad necesaria pero debido a que en los 3 puestos de trabajo de armado de la P.A se pueden realizar los 3 procesos, se dispondría de la capacidad disponible del proceso de laminado para completar los turnos requeridos para el proceso de conexiones y aislamientos, teniendo así una utilización del 88% de los 3 puestos de trabajo para armado de la parte activa. Tabla 4.31 Capacidad disponible en el armado de la P.A aumentando un turno para conexiones y aislamientos Capacidad necesaria (Cn)

Capacidad disponible (Cd)

Grado de utilización de la Cd

Nivelado y premontaje

504

506

100%

Laminado

199

557

36%

Conexiones y aislamientos

872

730

119%

Total Armado de la parte activa

1575

1793

88%

Proceso

Si se crea otro puesto de trabajo y se sigue trabajando 2 turnos diarios la utilización de los 3 puestos de trabajo para armado de la parte activa seria del 82%. Tabla 4.32 Capacidad disponible en el armado de la P.A aumentando un puesto de trabajo para conexiones y aislamientos Puesto de trabajo Nivelado y premontaje Laminado Conexiones y aislamientos Total Armado de la parte activa

Capacidad necesaria (Cn) 504 199

Capacidad disponible (Cd) 505 557

Grado de utilización de la Cd 100% 36%

872

867

101%

1575

1930

82%

Debido a los planes de crecimiento en la producción de la planta a largo plazo, a la disponibilidad de espacio en la planta y al cuello de botella que se genera en conexiones y aislamientos es conveniente aumentar la capacidad creando un nuevo puesto de trabajo para tener una mayor capacidad instalada y poder hacer uso de ella cuando se requiera. Tabla 4.33 Capacidad instalada para el armado de la P.A incrementando la capacidad disponible en conexiones y aislamientos

Capacidad instalada (turnos/año)*

Proceso Nivelado y premontaje Laminado

A

B

710

710

722

722

Conexiones y aislamientos

1059

1388

Armado de la parte activa

2491

2820

*A. Implementación de un tercer turno para realizar conexiones y aislamientos.

B. Creación de un nuevo puesto de trabajo para realizar conexiones y aislamientos.

b) Secado. Para secar las partes activas que se estiman fabricar, se necesitan 697

turnos en el año, como se observa en la tabla 4.27 la capacidad disponible es de 533 turnos al año, lo que implica tener que aumentar la capacidad disponible en 133 turnos ya sea adquiriendo mas hornos como opción 1 o aumentando un turno más como opción 2. Si se escogiera la primera opción es necesario saber cuántos hornos adicionales se requieren (Ver tabla 4.34); como se observa se necesitaría 1 horno adicional aumentando la capacidad disponible a 1066 turnos/año con un grado de utilización del 65% de la capacidad disponible (Ver tabla 4.35). Si se escoge la segunda opción la capacidad disponible aumentaría a 830 turnos/año con un grado de utilización del 83.9%(Ver tabla 4.36). Por cuestiones de costos y espacio se escoge la segunda opción; aumentar de dos a tres turnos diarios para el proceso de secado.

Tabla 4.34 Numero adicional de hornos para aumentar la capacidad disponible Proceso Secado

Capacidad necesaria (turnos/año)

Capacidad disponible (turnos/año)

697

No. de máquinas requeridas

533

No. de máquinas actuales

1,3

No. adicional de máquinas 1

Tabla 4.35 Grado de utilización de la capacidad disponible trabajando con 2 hornos Proceso Secado

Proceso

Capacidad necesaria 697

Capacidad necesaria

Grado de utilización de la Cd 1066 65.3%

Capacidad disponible

Capacidad disponible

Puestos de w

Grado de utilización

2

Puestos de w

1

(turnos/año) (turnos/año) Secado

697

Tabla 4.36 Grado de 1 utilización de la

de la Cd

830

83.9%

capacidad disponible trabajando con 3 turnos

c) Encube y vacío. Para realizar este proceso en 100 transformadores se requieren

774 turnos/año, y su capacidad actual es de 473 turnos/año como se muestra en la tabla 4.37. Dada esta situación, se requiere aumentar la capacidad disponible colocando un puesto adicional de trabajo. No opta por utilizar un tercer turno puesto que la capacidad disponible aumentaría a 770 turnos/año y la capacidad necesaria son 774 turnos/año; además teniendo en cuenta que el puesto de trabajo esta conformado por el transformador es mejor tener puestos adicionales de trabajo porque representan espacio disponible para ubicar transformadores, situación que no seria posible si se incorporara un tercer turno al puesto de trabajo. Tabla 4.37 Requerimiento de puestos de trabajo para encube y vacío. Puesto de trabajo

Capacidad necesaria (Cn)

Capacidad disponible (Cd)

774

473

Encube y Vacío

No. de No. de puestos No. de puestos puestos actuales adicionales requeridos 1,6

1

1

d) Llenado de aceite-montaje final y prueba de hermeticidad. Para realizar este

proceso en 100 transformadores se requieren 793 turnos/año, actualmente su capacidad es de 473 turnos/año, esto indica la necesidad de aumentar la capacidad disponible colocando un puesto adicional de trabajo (Ver tabla 4.38). No se opta por utilizar un tercer turno puesto que la capacidad disponible aumentaría a 770 turnos/año y la capacidad necesaria son 793 turnos/año. Tabla 4.38 Requerimiento de puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad. Puesto de trabajo

Capacidad necesaria (Cn)

Capacidad disponible (Cd)

No. de puestos requeridos

No. de puestos actuales

No. de puestos adicionales

Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad

793

473

2

1

1

Tabla 4.39 Nueva capacidad disponible con 2 puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje y prueba de hermeticidad. Puesto de trabajo

Capacidad necesaria (Cn)

Llenado de aceite,montaje final y prueba de hermeticidad

793

Grado de Capacidad utilización de disponible (Cd) la Cd 946

84%

e) Desmontaje y vacío final. Para realizar el desmontaje y vacío final de 100

transformadores se requieren 1036 turnos/año, actualmente existen 2 puestos de trabajo con una capacidad disponible de 456 turnos/año cada uno, para una capacidad total disponible de 912 turnos/año, lo que lleva a pensar en un tercer puesto de trabajo para cubrir los 124 turnos que hacen falta para cumplir con la producción (Ver tabla 4.40). Si se observa la nueva capacidad disponible del proceso anterior, existen 153 turnos de Cd sin utilizar (Ver tabla 4.39), estos turnos pueden ser utilizados para completar el desmontaje y vacío final de los 100 transformadores, sin necesidad de tener 3 puestos de trabajo. Tabla 4.40 Requerimiento de puestos de trabajo para llenado de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad. Puesto de trabajo Desmontaje y vacio final

Capacidad necesaria (Cn)

Capacidad disponible (Cd)

No. de puestos requeridos

No. de puestos actuales

No. de puestos adicionales

1036

456

2,3

2

0,3

4.5 REQUERIMIENTOS DE EQUIPO Y MANO DE OBRA. De acuerdo a los nuevos puestos de trabajo necesarios para alcanzar la producción de 100 transformadores al año se hace necesario identificar las necesidades de equipo y mano de obra de acuerdo a la expansión de la capacidad48. 4.5.1 Fabricación de bobinas. A continuación se presentaran los requerimientos de equipo y personal en cada uno de los nuevos puestos de trabajo descritos en el numeral 3.4.1.

48

Las tablas presentadas en esta sección fueron realizadas por los autores del documento.

Tabla 4.41 Requerimientos para el puesto de trabajo de bobinadora horizontal Puesto de trabajo B o b i n a d o r a h o r i z o n t a l

Equipo

Mano de obra

1 máquina bobinadora con brazo 2 plataformas para trabajo 1 freno 1 soporte de conductores 1 portaherramientas 1 portamaterial con tablero 1 devanador tipo C 1 devanador tipo D 1 escalera 1 carro para almacenar material

1 operario calificado para manejar la maquina

Tabla 4.42 Requerimientos para el puesto de trabajo de bobinadora vertical Puesto de trabajo

B o b i n a d o r a

Equipo

Mano de obra

1 maquina bobinadora vertical 1 freno para la maquina 1 soporte de conductores 1 devanador tipo B

1 operario calificado para manejar la maquina

1 mesa de trabajo

v e r t i c a l

1 soporte para canal de refrigeracion 1 carro de herramientas con tablero. 1 carro para almacenar material

Tabla 4.43 Requerimientos para el puesto de alistamiento de bobinas Puesto de trabajo

Alistamiento de bobinas

Equipo

Mano de obra

1 escalera doble 1 operario 1 caja de herramientas

Tabla 4.44 Requerimientos para el puesto de fabricación de TC’s Puesto de trabajo

Fabricacion de TC´s

Equipo

Mano de obra

1 Mesa de trabajo 1 operario 1 caja de herramientas

Tabla 4.45 Requerimientos para almacenamiento de material.

Equipo de almacenamiento 1 estante de almacenamiento para TC`s 2 muebles para almacenamiento de carretes de cobre

4.5.2 Armado de la parte activa y fabricación final del transformador. A continuación se presentaran los requerimientos de equipo y personal en cada uno de los nuevos puestos de trabajo descritos en el numeral 3.4.2 Tabla 4.46 Requerimientos para el armado de la parte activa. Puesto de trabajo

Equipo

Mano de obra

1 plataforma de trabajo 3 andamios hidraulicos 1 carro para almacenamiento de material ARMADO DE LA PARTE ACTIVA 1 grafadora

3operarios calificados /turno

3 carros con llantas para materiales 2 carros para transportar materiales 1 carro para material Kp

Tabla 4.47 Requerimientos para encube y vació de la parte activa. Puesto de trabajo

Equipo

Mano de obra

ENCUBE Y VACIO

2 Escaleras grande

4 operarios calificados /turno

Tabla 4.48 Requerimientos para el puesto de trabajo de llenado de aceite, montaje final y prueba de hermeticidad. Puesto de trabajo Equipo LLENADO DE ACEITE,MONTAJE FINAL Y PRUEBA DE 2 Escaleras grande HERMETICIDAD

Mano de obra 4 operarios calificados /turno

Luego de analizar la capacidad actual y la proyectada ya se puede proseguir a analizar la redistribución en si; ya se conoce el número de puestos necesarios para cumplir la demanda. En el siguiente capítulo se analizan las distintas propuestas y se escoge la mejor dependiendo de las distancias recorrida, tiempos y costos en cada una de ellas.

5. REDISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA De acuerdo con el objetivo de redistribuir la planta de transformadores de potencia, se realizó inicialmente un análisis de todos los aspectos a considerar en la distribución de conjunto. Con base a esto se realizaron tres propuestas para la distribución general de la planta y se evaluaron con el método de las distancias recorridas expuesto por William Stevenson en su libro Operations Managment, para escoger la mejor opción. Con la distribución en conjunto definida se llevó a cabo la distribución detallada de cada centro de trabajo considerando cada uno de los aspectos a tener en cuenta en la distribución mencionados en el capítulo 249. 5.1 DISTRIBUCIÓN EN CONJUNTO Para poder llegar a una distribución óptima es necesario evaluar que centros de trabajo deben estar próximos por la relación que exista entre ellos y por la secuencia de operaciones existente para la elaboración de un transformador. Para lo anterior es necesario contemplar las restricciones existentes en cada centro de trabajo y el costo de mover cada pieza. En la distribución en conjunto se pretende llegar a escoger una opción que favorezca el proceso de producción en cuanto a distancias, tiempos y costos. 5.1.1 Plantear el problema. De acuerdo al análisis de capacidad revisado en el capitulo 4 se plantearon los requerimientos necesarios para cumplir con la producción de 100 transformadores/año. Esta producción hace necesario una redistribución de planta aumentado el área total de fabricación en 860 m2. La redistribución de planta estará enfocada en los procesos de fabricación de transformadores de potencia. Los requerimientos de espacio y necesidades del proceso de pruebas eléctricas no fueron analizados por los autores, la información fue suministrada por el área de producción. Para el desarrollo del proyecto se siguió un plan y un cronograma de trabajo durante la ejecución del mismo. El tiempo de realización del proyecto inició el día 15 de febrero de 2005 y finalizó el 17 de septiembre del mismo año. 5.1.2 Reunir los hechos. Para la fabricación de transformadores existen ocho centros de trabajo; fabricación de bobinas, armado de la parte activa, fabricación final del transformador, alistamiento de material para conexiones, fabricación de anillos aislados, armado de núcleo, fabricación de material aislante y pruebas eléctricas. En cada centro de trabajo se realiza distintas operaciones que llevan a la fabricación de una parte determinada del transformador. Estos centros de trabajo se han clasificado de la siguiente manera:

49

Las tablas, gráficas y figuras presentadas en este capítulo fueron realizadas por los autores del documento.

En el centro de trabajo A se encuentran todos los procesos necesarios para fabricar una bobina la cual será la entrada en el armado de la parte activa, utilizando una distribución por proceso. En el centro de trabajo B se fabrica la parte activa del transformador, siguiendo una distribución por posición fija debido a que todas las operaciones se realizan con el componente principal estacionado en una misma posición. En el centro de trabajo C se realiza la fabricación final del transformador que consta de secado, prensado y montaje final mediante una distribución por proceso. El centro de trabajo D es un taller donde se realiza el alistamiento de materiales para realizar las conexiones al transformador mediante una distribución por proceso. En el centro de trabajo E es en donde se realizan las pruebas eléctricas a la P.A. y al transformador cuando luego de haber pasado por el montaje final. El centro F y G corresponde al armado de núcleo y a la fabricación de material aislante. Éstos son procesos outsourcing que operan en la planta de transformadores de potencia, por lo tanto se hace necesario tenerlos en cuenta en la redistribución El centro de trabajo H es un taller pequeño siguiendo una distribución por proceso.

donde se realiza el aislamiento de anillos

a. Secuencia.

El flujo de fabricación del transformador inicia con la recepción de material en el proceso de fabricación de bobinas que posteriormente dará lugar al armado de la P.A. con las entradas del material aislante, los anillos aislados y el núcleo armado. El proceso de fabricación final del transformador hace la recepción de la P.A para iniciar el proceso de secado. Una vez se ha extraído la humedad que absorbe la P.A. en el medio ambiente inicia el proceso de prensado para ajustarla a las medidas exigidas por el cliente. Luego que la P.A. es sometida a diferentes pruebas, se inicia la operación de encube y vacío, en donde ingresan la P.A. en la cuba para ser montados los accesorios. Es necesario realizar una vez más pruebas eléctricas para verificar el funcionamiento en conjunto del transformador y así ser desmontado para despacho.

b. Decisiones de Siemens S.A. La administración de Siemens S.A. decidió que el outsourcing Frana ocupara la mitad de la nave 4 y la otra mitad el almacén con el fin de ampliar el área de los procesos de transformadores de potencia. Lo anterior sirve para conocer con que área se cuenta para realizar la redistribución de los procesos. Así mismo, la dirección de Siemens S.A. decidió que la nave 2 fuera compartida entre los procesos de PTD DTT50 y PTD PTT51. Esto crea restricciones internas en los 50

PTD DTT: Planta de transformadores de distribución.

procesos que maneje PTD PTT por los equipos y maquinaria utilizada en los procesos que maneja PTD DTT.

c. Restricciones.

Al elaborar la redistribución de la planta es necesario saber que restricciones de área, máquina y flujo del proceso existen. El área donde se realizan las pruebas eléctricas es una de esas restricciones por la ubicación del personal encargado de estas pruebas, ya que sus oficinas se encuentran ubicadas en frente, permitiéndoles realizar las debidas observaciones. El centro de trabajo de fabricación final del transformador requiere de los hornos hedrich para el proceso de prensado y el horno volta para secar los accesorios, creando de esta forma una restricción. El centro de trabajo del armado de la parte activa no presenta ninguna restricción, ya que no se requiere de máquinas estáticas que estén ubicadas en la nave 5, lo anterior permite flexibilidad en su ubicación.

Para la fabricación de bobinas se calculó un área total de 1368 m2 teniendo en cuenta el desarrollo de sus procesos y el almacenamiento necesario. Esto crea otra restricción; no se pueden trasladar sus operaciones a ninguna otra nave, ya que el área de la nave 5 es de 1140 m2 y sólo se cuenta con 684 m2 de la nave 2.

d. Área mínima requerida. Se realizó el cálculo de las áreas52 mínimas requeridas en

cada operación partiendo de la superficie estática, gravitacional y de evolución con un coeficiente k de 0,05 según los valores por cada tipo de industria especificados en la tabla 1.6. Las tablas 5.1, 5.2 y 5.3 muestran al detalle el área mínima requerida por cada proceso.

51 52

PTD PTT: Planta de transformadores de potencia. El área está calculada en m2.

Tabla 5.1 Área mínima requerida en la fabricación de bobinas Puestos Bobinadora Vertical Freno Soporte Alimentador de cobre Mesa de herramientas con tablero Mesa de trabajo Bobinadora vertical Bobinadora Horizontal con brazo Bobinadora Horizontal con brazo Plataformas Escalera Freno Soporte Devanador Bobinadora Horizontal sin brazo Bobinadora Horizontal sin brazo Plataforma Escalera Freno Soporte Devanador Carro para material Secado bobinas Horno Mueble de almacenamiento Carro prensado cte

Ss

N

Sg

13,27

Sg + Ss

43,43

56,69

0,75 0,97

2,00 2,00

1,50 1,95

2,24 2,92

1,56

2,00

3,12

4,68

Se

59,52 0,54

1,00

0,54

1,09

0,48

1,00

0,48

0,96

8,96

4,00

35,84

44,80

57,68

91,46

33,78

4,00

2,00

8,00

12,00

9,02 0,87 2,10 0,99 16,80

1,00 1,00 2,00 2,00 2,00

9,02 0,87 4,20 1,99 33,60

18,03 1,75 6,30 2,98 50,40

37,82

60,34

5,61

1,00

5,61

11,22

5,54 0,87 0,84 0,97 6,30

1,00 1,00 2,00 2,00 2,00

5,54 0,87 1,68 1,95 12,60

11,07 1,75 2,51 2,92 18,90

2,39

4,00

9,58

11,97

37,04

1,00

40,67 37,04

79,19 74,09

0,75

1,00

0,75

1,50

0,72

4,00

2,88

3,60

96,04

63,36

83,15

Tabla 5.2 Área mínima requerida en el armado de la parte activa Puestos Premontaje y laminado Andamio grande Plataforma Carrito transporte material Carrito soporte Dispositivo para laminado Escalera Conexiones y aislamientos Andamio grande Andamio mediano Plataforma Carrito transporte material Estante de madera Kp Maquina de grafado Carrito soporte Aislamiento de anillos* Soporte de anillos Mesa con prensas Maquina para aislar anillos Mueble de herramientas

Ss

N

Sg

Sg + Ss

25,04

60,26

11,39 9,42

0,00 2,00

0,00 18,83

11,39 28,25

1,50

3,00

4,50

6,00

0,57

3,00

1,70

2,27

11,25

0,00

0,00

11,25

1,10

0,00

0,00

1,10

24,87

57,65

11,39 7,48 9,48

0,00 0,00 2,00

0,00 0,00 18,96

11,39 7,48 28,45

1,50

3,00

4,50

6,00

0,41

1,00

0,41

0,82

0,25

4,00

1,00

1,25

0,57

3,00

1,70

2,27

16,73

22,82

1,38 1,32

1,00 4,00

1,38 5,28

2,77 6,60

2,23

4,00

8,92

11,15

1,15

1,00

1,15

2,30

Mesa con prensa

0,84

1,00

0,84

Mesa de soldadura

0,73

1,00

0,73

1,46

Mesa con taladro f d de árbol Taladro

0,70

1,00

0,70

1,40

0,32

1,00

0,32

0,64

Cortadora

0,52

4,00

2,08

2,60

Vulcanizadora

0,98

1,00

0,98

1,96

Mesón de trabajo

1,00

1,00

1,00

2,00

Almacenamiento de material

9,18

1,00 9,18

18,36

Taller de conexiones*

Se

63,28

60,53

57,05

30,10 1,68

75,24

* El coeficiente utilizado es 1.5 ya que son talleres de alistamiento de materiales.

Tabla 5.3 Área mínima requerida en la fabricación final del transformador Puestos

Ss

Prensado Plataforma con escalera Plataforma sin escalera Planchón

38,36

Encube Transformador Transformador Escalera mediana Escalera pequeña Escalera pequeña Bomba de vacío

60,90 24,80 31,50 2,14 0,85 0,85 0,77

Montaje Escalera grande Carrito de materiale Transformador

49,14 4,19 1,60 43,36

Montaje 2 Escalera pequeña Transformador

N

Sg

Sg + Ss

38,36

76,71

Se

17,75

1,00

17,75

35,50

12,43

1,00

12,43

24,85

8,18

1,00

8,18

16,36

0,00 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00

4,60 0,00 0,00 2,14 0,85 0,85 0,77

65,50 24,80 31,50 4,28 1,69 1,69 1,54

68,78

1,00 2,00 0,00

7,39 4,19 3,20 0,00

56,53 8,38 4,80 43,36

59,36

26,45 0,85 25,60

1,00 0,00

0,85 0,85 0,00

27,29 1,69 25,60

28,65

Desmontaje Transformador Escalera mediana Transformador Escalera mediana Carrito de materiale

78,01 42,24 2,14 29,89 2,14 1,60

0,00 1,00 0,00 1,00 1,00

5,88 0,00 2,14 0,00 2,14 1,60

83,89 42,24 4,28 29,89 4,28 3,20

88,08

Despacho Mueble de pasatapa Radiadores Tanque de expansió Domos

16,39 5,22 3,12 2,05 6,00

2,00 0,00 0,00 0,00

10,44 10,44 0,00 0,00 0,00

26,83 15,66 3,12 2,05 6,00

28,17

80,55

5.1.3 Analizar y decidir. Sabiendo el área necesaria para cada proceso y sus restricciones, se procede a analizar de qué forma distribuir los centros de trabajo. Para ello se realizaron tres propuestas en donde se contemplaba todas las posibles redistribuciones (Ver anexos planos Distribución General de la Planta).

Para evaluar todas las posibles redistribuciones se calculan las distancias a recorrer y se califica el grado de importancia que hay entre la cercanía de un centro y otro según el número de recorridos de la siguiente forma: 1 2 3 4 5 6

A: Absolutamente importante E: Especialmente importante I: Importante O: Ordinario N: No importa X: Indeseable

Tabla 5.4 Grado de importancia entre los centros de trabajo

Número de viajes

A B C D E F G H

Centros de trabajo A Fabricación de bobinas _ Armado de la parte activa Fabricación final del transformador Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo Taller de aislamientos (frana) Taller de aislamientos de anillos

B

C I _

D

E

F

G

0 0

0 A

O O

0 O

I E

H 0 O

_

0

O

0

O

0

_

0 _

0 0 _

0 0 0

O 0 0

_

0 _

En cada una de las propuestas se analizó qué recorridos entre los distintos centros de trabajo eran necesarios hacer para luego medir la distancia y así llegar a una óptima propuesta de distribución de planta. Este cálculo se hizo multiplicando el número de viajes por las distancias a recorrer. Para obtener estas distancias se halló el centro geométrico del área de cada puesto de trabajo y se calculó los metros a recorrer entre cada centro, teniendo en cuenta las puertas y pasillos de acceso. Las siguientes tablas 5.5, 5.6 y 5.7 muestran en detalle los datos analizados para llegar a calcular las distancias totales con cada propuesta.

Tabla 5.5 Análisis de distancia y recorridos en la propuesta 1

Número de viajes

A B

Centros de trabajo Fabricación de bobinas Armado de la parte activa

C

Fabricación final del transformador

D E F

Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo

G

Taller de aislamientos (frana)

H

Taller de aislamientos de anillos

Centros de trabajo

Distancias

A B C D E F G H

Fabricación de bobinas Armado de la parte activa Fabricación final del transformador Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo Taller de aislamientos (frana) Taller de aislamientos de anillos

A

B _

C 18 _

D

E

F

H

G

0 0

0 40

6 2

0 6

18 24

0 8

_

0

4

0

2

0

_

0 _

0 0 _

0 0 0

8 0 0

_

0 _

A

B _

C 58 _

D

E

F

H

G

0 0

0 100

114 89

0 30

88 98

0 47

_

0

30

0

84

0

_

0 _

0 0 _

0 0 0

145 0 0

_

0

_

Tabla 5.6 Análisis de distancia y recorridos en la propuesta 2

Número de viajes

A B C D E F G H

Centros de trabajo Fabricación de bobinas Armado de la parte activa

Distancias

C D E F G H

B _

C 18 _

Fabricación final del transformador

D

E

F

H

G

0 0

0 40

6 2

0 6

18 24

0 8

_

0

4

0

2

0

_

0 _

0 0 _

0 0 0

8 0 0

_

0

Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo Taller de aislamientos (frana) Taller de aislamientos de anillos

Centros de trabajo

A B

A

Fabricación de bobinas Armado de la parte activa Fabricación final del transformador Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo Taller de aislamientos (frana) Taller de aislamientos de anillos

_

A

B _

C

D

70 _

E 118

_

F 111 91

H

G 47

30

120 99

65

84

_

168 _ _ _ _

Tabla 5.7 Análisis de distancia y recorridos en la propuesta 3 Centros de trabajo

A

Número de viajes

A Fabricación de bobinas B Armado de la parte activa C D E F G H

Distancias

D

E

F

G

0 0

0 40

6 2

0 6

18 24

_

0 _

4 0 _

0 0 0 _

2 0 0 0

Taller de aislamientos (frana)

_

Taller de aislamientos de anillos

Centros de trabajo

G

C 18 _

Fabricación final del transformador Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo

A Fabricación de bobinas B Armado de la parte activa C D E F

B _

Fabricación final del transformador Taller de conexiones Pruebas eléctricas Armado de núcleo Taller de aislamientos (frana)

Taller de aislamientos de H anillos

H 0 8 0 8 0 0 0 _

A

B _

C

D

57 _

E 65

_

F

114 74

G 30

30

H

120 84

124

84

_

164 _ _ _ _

Una vez calculado los datos de distancias y recorridos para cada propuesta se calcula la carga-distancia multiplicando el número de viajes por la distancia para así poder comparar entre las tres cuál es la mejor. Las tablas 5.8 y 5.9 consolidan esta información para cada una de las propuestas.

Tabla 5.8 Resultados de la propuesta 1 y 2 Centros de trabajo relacionados en el flujo de materiales De De De De De De De De De De De

AaB AaE AaG BaD BaE BaF BaG BaH CaE CaG Da H

No. de viajes

Propuesta 1 Distancias

18 6 18 40 2 6 24 8 4 2 8

Total

Propuesta 2

Cargadistancia

58 114 88 100 89 30 98 47 30 84 145

1044 684 1584 4000 178 180 2352 376 120 168 1160

136

11.846

Distancias

Cargadistancia

70 111 120

1258 666 2167 4734 181 280 2378 521 119 169 1345

118 91 47 99 65 30 84 168

13.819

Tabla 5.9 Resultados de la propuesta final Centros de trabajo relacionados en el flujo de materiales De De De De De De De De De De De

AaB AaE AaG BaD BaE BaF BaG BaH CaE CaG Da H

Total

No. de viajes 18 6 18 40 2 6 24 8 4 2 8

Propuesta 3 Distancias 57 114 120 65 74 30 84 124 30 84 164

136

Cargadistancia 1033 684 2167 2594 148 179 2016 992 119 169 1313

11.414

Con estos resultados se observa que la propuesta 3 cuenta con el número menor de distancias recorridas para fabricar un transformador. Ahora se compara esta propuesta con la información de la distribución actual consolidada en la tabla 5.10, en donde los resultados de la propuesta 3 son mayores en un 8,6% a la distancia total actual recorrida para fabricar un transformador. Este resultado se debe en parte a que el área de la planta aumentó.

Tabla 5.10 Resultados de la distribución actual Centros de trabajo relacionados en el flujo de materiales De De De De De De De De De De De

AaB AaE AaG BaD BaE BaF BaG BaH CaE CaG Da H

No. de viajes 18 6 18 40 2 6 24 8 4 2 8

Total

Actual Distancias 90,51 113,45 52,05 66,6 34,4 58,8 134,28 57 34,1 132,25 12,7

136

Cargadistancia 1629,18 680,7 936,9 2664 68,8 352,8 3222,72 456 136,4 264,5 101,6 10.514

Conociendo la carga-distancia en cada una de las propuestas, es necesario realizar un análisis en términos de costo para así llegar a una elección más acertada. Para cada propuesta se calcula el tiempo empleado y el costo. En donde, ƒ

Carga-distancia = No. de viajes x distancia

Tiempo empleado; para calcular el tiempo empleado se cronometró el desplazamiento de 13 metros con los diferentes medios de transporte. La tabla 5.11 muestra cada uno de estos tiempos. Tabla 5.11 Tiempos empleados con los diferentes medios de transporte d = 13 m Medio de transporte Operario Carro Montacargas Puente grua

Tiempo (seg) 14 18 21 130

La anterior tabla permite calcular el tiempo empleado de la siguiente manera: ƒ Tiempo empleado = (Carga-distancia x Tiempo∗)/d• ∗ El tiempo es el empleado en cada centro de trabajo según el medio de transporte. • d: 13 metros.

El cálculo del costo se realizó en una información suministrada por Siemens S.A., encontrando la relación de costos entre cada uno de los centros de trabajo. La tabla 5.11 muestra la relación encontrada entre cada uno de estos centros para obtener la siguiente fórmula: ƒ

Costo = Carga-distancia * Costo ($m)

Tabla 5.12 Relación de costos entre cada uno de los centros de trabajo Recorridos De De De De De De De De De De De

AaB AaE AaG BaD BaE BaF BaG BaH CaE CaG Da H

Costo ($/m) 0,7 1/4 1/4 8 2 1/4 1/4 12 3 1/5

c c c c c c c c c c c

Luego de tener las fórmulas para calcular cada costo, se prosiguió a utilizarlas en cada una de las propuestas. Las tablas 5.13, 5.14 y 5.15 muestran los resultados para cada una de ellas.

Tabla 5.13 Análisis de costo para la propuesta 1 Propuesta 1 Centros de trabajo Tiempo relacionados en el Carga-distancia empleado flujo de materiales (No. Viajes*m) (min) De A a B 1044 28 De A a E 684 18 De A a G 1584 37 De B a D 4000 92 De B a E 178 30 De B a F 180 30 De B a G 2352 54 De B a H 376 9 De C a E 120 20 De C a G 168 5 De D a H 1160 21 Total 11.846 343

Costo ($c) 1044 c 479 c 396 c 1000 c 1424 c 360 c 588 c 94 c 1440 c 504 c 232 c 7561 c

Tabla 5.14 Análisis de costo para la propuesta 2 Propuesta 2 Centros de trabajo Tiempo relacionados en el Carga-distancia empleado flujo de materiales (No. Viajes*m) (min) De A a B 1258 34 De A a E 666 18 De A a G 2167 50 De B a D 4734 109 De B a E 181 30 De B a F 280 47 De B a G 2378 55 De B a H 521 12 De C a E 119 20 De C a G 169 5 De D a H 1345 24 Total 13.819 403

Costo ($c) 1258 c 466 c 542 c 1184 c 1450 c 560 c 595 c 130 c 1433 c 506 c 269 c 8393 c

Tabla 5.15 Análisis de costo para la propuesta final Centros de trabajo relacionados en el flujo de materiales De A a B De A a E De A a G De B a D De B a E De B a F De B a G De B a H De C a E De C a G De D a H Total

Propuesta 3 Tiempo Carga-distancia empleado (No. Viajes*m) (min) 1033 684 2167 2594 148 179 2016 992 119 169 1313 11.414

28 18 50 60 25 30 47 23 20 5 24 328

Costo ($c) 1033 c 479 c 542 c 649 c 1187 c 358 c 504 c 248 c 1433 c 506 c 263 c 7200 c

Analizando los costos para cada una de las propuestas, se observa que el menor costo total corresponde a la propuesta final. Ahora se comparará la propuesta final con la distribución actual. Tabla 5.16 Análisis de costo para la distribución actual Centros de trabajo relacionados en el flujo de materiales De A a B De A a E De A a G De B a D De B a E De B a F De B a G De B a H De C a E De C a G De D a H Total

Carga-distancia (No. Viajes*m) 1629 681 937 2664 69 353 3223 456 136 265 102 10.514

Actual Tiempo empleado (min) 44 18 22 61 11 59 74 11 23 7 2 332

Costo ($c) 1629 c 476 c 234 c 666 c 550 c 706 c 806 c 114 c 1637 c 794 c 20 c 7632 c

Al comparar las tablas 5.15 y 5.16 se observa que la propuesta logra disminuir costos en un 5,7%. Concluyendo el análisis de las distancias, tiempos y costos para cada propuesta se obtienen los siguientes resultados: 1. En la propuesta 1, se encontró que es necesario recorrer 11.846 metros lineales para la fabricación de un transformador por un costo de $7561c. 2. En la propuesta 2, se encontró que es necesario recorrer 13.819 metros lineales para fabricar un transformador por un costo de $8393c. 3. En la propuesta 3, se encontró que es necesario recorrer 11.414 metros lineales para fabricar un transformador por un costo de $7200c. Con lo anterior se concluye que la mejor distribución es la propuesta 3. Si se compara la propuesta seleccionada con la actual se observa que es necesario recorrer 901 metros lineales de más para fabricar un transformador. Esto se debe en parte por la expansión de la planta de PTD PTT en 860 m2 y por la decisión de la administración de Siemens S.A. en trasladar el taller de aislamientos de Frana a la nave 4. Sin embargo la distancia a recorrer sólo aumenta en un 8,6% comparado con un 29% de expansión en la planta. Por otro lado, como se mencionó antes, esta propuesta logra disminuir costos en un 5.7%. Habiendo escogido la propuesta 3, se puede comenzar a distribuir al detalle cada centro de trabajo. A continuación se busca analizar la distribución en cada una de las naves, dependiendo de su centro de trabajo. 5.2 PLAN DETALLADO DE DISTRIBUCIÓN Primero se analizó todos los factores necesarios para tener en cuenta en la distribución detallada, posteriormente con la información obtenida se llevó a cabo ciertas propuestas de distribución para cada centro de trabajo y se seleccionó la opción mas recomendable y factible. 5.2.1 Fabricación de bobinas. Se analizaron los 8 factores de Muther para distribución de planta en el centro de trabajo de fabricación de bobinas, para llevar a cabo la distribución detallada de este centro de trabajo.

a) Material. En el área de fabricación de bobinas se puede dividir el material en producto, accesorio y material.

Tabla 5.17 Lista de material del centro de trabajo en la fabricación de bobinas Material Carretes de cobre Carretes de cobre transpuesto Material aislante Materiales pequeños Banda dentada

Accesorio Formaletas Maderos y eslingas

Producto Bobinas en proceso Bobinas terminadas

Extensiones de formaletas

A continuación se presentan las observaciones a tener en cuenta en cada uno de los materiales para la distribución detallada de esta área. Tabla 5.18 Observaciones del material de fabricación de bobinas Material

Formaletas

Observaciones Actualmente existen 15 formaletas de las cuales 2 están obsoletas por tal motivo se van a “desechar”, y se comprarán 3 formaletas nuevas para un total de 16 formaletas. Puesto que se contaran con 8 máquinas bobinadoras y cada una de ellas siempre tendrá montada una formaleta, se requerirá almacenar solo 8 formaletas. Las 2 formaletas más grandes tienen un diámetro de 1,3 m y 1,65 m y de largo 3 m y 2,5 m respectivamente, las demás formaletas tienen un diámetro entre 0,5 m-1 m y largo 1,8 m -2,5 m. Para el almacenamiento de estas bobinadoras se utiliza un mueble con una capacidad para 6 formaletas de diámetro inferior a 1,5 m. El peso de las formaletas se encuentra entre 750 Kg. 3200 Kg. Los carretes de cobre transpuesto tienen un diámetro de 1,2 m y largo 0,65 m, su peso oscila entre 10 Kg. -300 Kg. Con el incremento de producción se estima tener 12 carretes* para almacenar; actualmente estos carretes no tienen un lugar especifico de almacenamiento.

Carretes de cobre transpuesto

Bobinas en proceso

Bobinas terminadas

Las bobinas tienen un diámetro entre 0,3 m -1,8 m, actualmente se almacenan 12 bobinas en proceso para ser alineadas, pero debido al aumento en la fabricación se tendrán aprox. 25 bobinas en proceso para almacenar. Debido a que las bobinas pueden pesar entre 500 Kg.-7000 Kg. es necesario que el transporte en montacargas se realice cuidadosamente para evitar principalmente daños a la bobina y al suelo en caso de alguna caída. El diámetro de las bobinas terminadas oscila entre 0,3 m – 1,8 m, y el peso se encuentra entre 100 Kg. y 4000 Kg. Actualmente se almacenan en promedio 12 bobinas, pero debido al aumento en la producción se tendrán aprox. 25 bobinas terminadas para almacenar. Estas bobinas son muy delicadas puesto que cualquier daño mínimo es causa de un mal funcionamiento de la bobina en el transformador.

Los carretes de cobre tienen un diámetro de 0,8 m y largo 0,4m.Se almacenan en estantes con una capacidad para almacenar 32 carretes cada uno. Actualmente existen 2 estantes, pero se compraran 2 más para almacenar 128 carretes de cobre en total. Carretes de cobre El peso de cada extensión esta entre 360 Kg-470Kg. Existe un estante con las condiciones requeridas para almacenar este material. Actualmente existen 28 extensiones, pero debido a las 2 nuevas formaletas se tendrán 4 extensiones más que se ubicaran en el mismo estante.

Extensiones de formaletas

Los materiales pequeños son: rollos de cinta seda, rollos de cinta p 34, hiladillo, cinta de enmascarar. Debido a que es poca la cantidad de este material que se usa para fabricar una bobina, se almacenan en los corrugados 0,7 x 0, 6 x 0.6 donde vienen y se ubican en un armario. Este material no tiene ninguna consideración importante para tener en cuenta en el almacenamiento.

Materiales pequeños

Los maderos se utilizan como herramienta para realizar la bobina. Ellos se encuentran almacenados junto con las eslingas en 2 estantes. Para el nuevo número de bobinas a fabricar no se necesitaran mas de estos por lo tanto se contara con 2 estantes para la redistribución. Maderos y eslingas

Los materiales de aislamientos usados en la fabricación de bobinas no son voluminosos, ni pesados, debido a esto existen 3 carros donde se recoge el material y al mismo tiempo se almacena. De acuerdo al aumento de bobinadoras se dispondrá de un carro adicional.

Material aislante

b) Maquinaria. Para realizar la redistribución del área de fabricación de bobinas, se

analizó en el primer capitulo la maquinaria y herramientas que se utilizan en cada puesto de trabajo, en el capitulo 4 se calculó el número de puestos de trabajo adicionales junto con la maquinaria y herramientas necesarias para cada puesto. Con

esta información obtenida se pudo identificar la maquinaria y herramientas totales a distribuir en el centro de trabajo e igualmente se identificó el utillaje total a distribuir en el área. Tabla 5.19 Utillaje para el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Utillaje Estante para almacenar TC's Mueble de almacenamiento para horno Carros para material tipo A Carros para material tipo B Estante para almacenar maderos y eslingas Estante para almacenamiento de formaletas Estante para almacenar carretes de cobre Estante para almacenar extensiones de formaletas Armario para almacenar material pequeño Armario para guardar herramientas

Cantidad 1 1 3 1 2 1 4 1 1 1

Área ( m2) 7,0 1,1 2,4 1,4 6,3 10,5 6,4 6,3 0,8 0,8

A continuación se presentan factores a tener en cuenta en la distribución respecto a la maquinaria:

i) Para el proceso de secado de bobinas se comprara un horno nuevo, el horno actual será trasladado a la planta de transformadores de distribución.

ii) Se hace necesario conocer las medidas del nuevo horno para la redistribución del área.

Tabla 5.20 Medidas externas del nuevo horno Dimensiones Altura 5,5 m Ancho 5,4 m Profundidad 6,86 m Area 37,73 m

iii) El nuevo horno requiere como equipo adicional una caldera, un enfriador y 4 bombas de vació. Este equipo adicional ocupa un área de 18,9 m2.

iv) La operación de prensado de bobinas se realizara en el horno mediante prensado constante, por tal razón la prensa que existe actualmente en el área de fabricación de bobinas será trasladada a la planta de transformadores de distribución.

v)

Las bobinadoras verticales no pueden trasladarse de lugar, dado que para poder operar necesitan un foso y estos ya se encuentran establecidos en el área de fabricación de bobinas. vi) Cuando se termina de fabricar una bobina en la maquina horizontal, se requiere levantar la bobina para ponerla en posición vertical, dado que las mayoría de bobinas son altas, se necesita hacer uso de un foso para poder levantar la bobina verticalmente.

vii) Actualmente existen 3 fosos, 1 foso para cada bobinadora vertical y otro foso para levantar las bobinas que se realizan en la maquina horizontal como se explico anteriormente. Dado que se requiere una bobinadora vertical adicional se hace necesario abrir otro foso en el área. La bobina vertical que se va adquirir tiene las mismas dimensiones de una bobinadora vertical actual. viii) El área que ocupa la nueva bobinadora horizontal con brazo es mayor que el área de una bobinadora horizontal actual. El área de la nueva bobinadora es 2.58 m2.

c)

Hombre. Con el análisis realizado de capacidad en el capitulo 4 se calculo la

mano de obra adicional para fabricar el numero estimado de bobinas. El número total de empleados en el centro de trabajo de fabricación de bobinas es 33 trabajadores (ver tabla 5.21). Mediante la encuesta realizada a los trabajadores se logró conocer los principales factores incómodos para los trabajadores. El principal factor de incomodidad en los trabajadores es el calor por tanto se realizaron mediciones en el centro de trabajo para determinar el grado de confort. Los resultados se ubicaron en la curva de confort53, encontrando la temperatura en el rango normal. A los trabajadores les resulta incomodo que no exista un lugar determinado para el almacenamiento de carretes de cobre transpuesto, debido a que se ubican en lugares que dificultan el paso para llegar a los puestos de trabajo.

En los puestos de trabajo con bobinadoras verticales de gran volumen, los carretes ocupan espacio que pertenece al pasillo dificultando el transito. Es importante que cada puesto de trabajo cuente con un área amplia de trabajo pensando en los movimientos del operario y del espacio requerido para colocar sus elementos de trabajo; carros de materiales, mesas, escalera, etc. En la redistribución de planta debe considerarse la seguridad de los trabajadores por esta razón en el capitulo 6 se muestra con detalle las condiciones de trabajo y seguridad para los trabajadores de este centro de trabajo.

53

La curva de confort se analiza en el capítulo 6 mediante la figura 6.1.

Tabla 5.21 Número de trabajadores en el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Puesto de trabajo

# de operarios

Bobinadora Vertical # 1

3

Bobinadora Vertical # 2

3

Bobinadora Vertical # 3

3

Bobinadora Horizontal # 2

3

Bobinadora Horizontal # 3

3

Bobinadora Horizontal # 4

3

Bobinadora Horizontal # 5

3

Bobinadora Horizontal # 6

3

Ayudante de bobinadoras horizontales Alistamiento de bobinas

1 4

Puesto de trabajo Tcs

3

Supervisor de produccion

1

Total de operarios

33

d) Movimiento. Es fundamental establecer el patrón de circulación que se efectúa en

el centro de trabajo de fabricación de bobinas. A continuación se presentan los equipos que se utilizan para transportar el material en el área de fabricación de bobinas.

Existen 2 puente grúas de 10 Tn cada uno, 1 puente grúa de 3.2 Tn, 1 montacargas de 2 Tn exclusivamente para el área, 2 montacargas de 15 Tn y 5 Tn pero no son de uso exclusivo para el área, y 3 carros de transporte de material. A continuación se presentan ciertos factores a tener en cuenta en la distribución respecto al movimiento.

i)

El ancho del pasillo; es necesario tener espacio suficiente para circular con el montacargas. ii) El espacio en la zona de almacenamiento de bobinas; es necesario que las personas que realizan el alineamiento de las bobinas tengan espacio suficiente para poder moverse sin ninguna limitación y realizar su trabajo correctamente. iii) Ubicación del estante para almacenar formaletas; Es importante asegurarse que el puente grúa pueda llegar a donde se encuentra cada una de las formaletas. iv) Dirección hacia donde abre la puerta del horno; Es importante tener en cuenta la dirección hacia donde abre la puerta del horno para que no interfiera en la circulación del material ni de las personas.

Tabla 5.22 Equipos para transportar el material. Material

Desde Estante de formaletas

Hasta

Equipo Puente grua 10 Tn / Bobinadora # 1 Formaletas Montacargas 2 Tn Bobinadoras verticales / Puente grua 10 Tn / Formaletas Bobinadora # 1 bobinadoras horizontales montacargas 2 Tn Taller de Bobinadoras verticales / Carros de transporte Material de aislamientos aislamientos bobinadoras horizontales Bobinadoras verticales / Estante para Carretes de cobre Montacargas 2 Tn carretes bobinadoras horizontales Carretes de cobre Zona de Bobinadoras verticales / Montacargas 2 Tn / transpuesto almacenamiento bobinadoras horizontales montacargas 5 Tn. Bobinadora Puente grua 10 Tn / Bobina horizontal Foso horizontal Puente grua 3,2 Tn Zona para alinear Puente grua 10 Tn / Bobina horizontal Foso bobinas Puente grua 3,2 Tn Bobinadora Zona para alinear Puente grua 10 Tn / Bobina vertical vertical bobinas Puente grua 3,2 Tn Bobinadora horizontal / Zona para alinear Montacargas 5 Tn / Horno Bobinadora vertical bobinas Montacargas 15 Tn Bobinadora horizontal / Zona de almacenamiento Montacargas 5 Tn / Horno Bobinadora vertical de bobinas terminadas Montacargas 15 Tn Zona de Centro de trabajo de Montacargas 5 Tn / Bobinas terminadas almacenamiento armado de parte activa Montacargas 15 Tn

e) Espera. Como sitios de espera se pueden citar los lugares de almacenamiento mencionados anteriormente.

i) Estantes para almacenar materiales; Se hace necesario tener un sitio fijo para ubicar cada uno de los materiales que esperan ser utilizados para la fabricación de bobinas todos estos materiales están esperando a ser utilizados para fabricar las bobinas. ii) Almacenamiento de bobinas para ser alineadas e ingresadas al horno; Después que las bobinas han sido terminadas en las bobinadoras, se ubican en un área para que en máximo 2 días alguno de los operarios encargados del alistamiento de bobinas les realice los ajustes necesarios para ingresarlas al horno. iii) Almacenamiento de bobinas terminadas; Después de que una bobina esta lista para ser despachada se almacena en un área donde tiene que esperar a que la recoja el centro de trabajo de armado de la parte activa en un periodo máximo de una semana.

f) Servicio. En el centro de trabajo de fabricación de bobinas es necesario conocer

cuales son los servicios necesarios para el personal, las máquinas y los materiales. A continuación se mencionan aspectos relacionados con el servicio para tener en cuenta en la distribución de planta.

i) En cada uno de los puestos de trabajo se hace necesario ciertos servicios para el

funcionamiento de la maquinaria respectiva. En la siguiente tabla se encuentra cada uno de los puestos de trabajo con los servicios necesarios para poder operar. Tabla 5.23 Servicios necesarios para la fabricación de bobinas Puesto de trabajo

Servicio Linea de oxiacetileno

Bobinadora Horizontal Linea de aire Electricidad 440 V Linea de oxiacetileno Bobinadora Vertical

Linea de aire Electricidad 440 V Gas natural

Horno

Linea de aire Linea de vacio Electricidad 220

Oficina de supervicion Conexión telefonica

ii) El puesto de trabajo de la bobinadora horizontal

necesita tener una línea de oxiacetileno para el proceso de soldadura, la línea de aire se necesita para el funcionamiento del freno y los bobinadoras para cobre transpuesto, la electricidad debe ser de 440V. Para el puesto de trabajo con bobinadora vertical los servicios son los mismos que se requieren en la bobinadora horizontal, exceptuando el nuevo foso que se requiere realizar para la nueva bobinadora. El horno nuevo necesita contar con gas natural para la caldera, línea de aire para la operación de las válvulas electromagnéticas y vació para la operación de las bombas. La oficina del supervisor necesita electricidad de 220 V y una conexión telefónica.

iii) Las áreas de cada puesto de trabajo deben asegurar una amplia protección a todo

el personal, previendo medios de escape para el personal, con pasillos claros y salidas sin obstrucciones.

iv) Es hace necesario revisar los extractores de aire para verificar su buen funcionamiento.

v) La oficina del supervisor debe quedar ubicada de manera que el supervisor tenga visibilidad del área de producción.

vi) Para los empleados es importante tener un lugar para guardar sus herramientas de

trabajo, es necesario contar con lockers para cada uno de los trabajadores del centro de trabajo de fabricación de bobinas.

vii) Los elementos de seguridad en el interior y exterior de la nave deben ser identificados g) Edificio. La redistribución del centro de trabajo se va a realizar en un edificio ya existente más específicamente en la nave 1 donde actualmente se encuentra operando. Como se menciono anteriormente la nave 1 es el lugar con las condiciones adecuadas para la fabricación de bobinas. A continuación se presentan algunas observaciones para tener en cuenta en la distribución.

i) El área de la nave 1 es de 1332 m2 con 70 metros de longitud, 19 metros de ancho y 10 metros de alto.

ii) La nave cuenta con 11 columnas en cada costado debidamente reforzadas para poder hacer uso del puente grúa de 10 Tn y 3,2 Tn que existen actualmente.

iii) La nave cuenta con cuatro accesos a ella, el primer acceso comunica la nave con la

nave 2, el segundo acceso se utiliza para la entrada de material a la nave 1, el tercer acceso es una salida de emergencia y el cuarto acceso comunica la nave 1 con el área administrativa, con los baños y la enfermería (Ver anexo plano propuesta 3 Nave 1). Tabla 5.24 Descripción general de la nave 1 DESCRIPCIÓN

CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE

MATERIAL

COLOR

Paredes

Concreto-ladrillomanposteria

Ladrillo a la vista

Techo

Teja galvanizada

Metálica

Piso

Concreto con recubrimiento en epóxico

Gris

h) Cambio. Respecto a este factor es importante tener en cuenta las siguientes observaciones: i) Las bobinadoras verticales son maquinas que tienen un emplazamiento fijo debido a que requieren de un foso en el suelo para poder operar. Por tal razón no son puestos flexibles a los cambios que se puedan dar en la distribución de planta. ii) La nave 1 tiene un área grande, el espacio entre columnas es de 6,78 m, y solamente existe un muro de separación entre la nave, flexibilidad en la distribución.

lo que facilita una mayor

5.2.2 Armado de la parte activa. Primero se analizaron todos los factores necesarios para tener en cuenta en la distribución detallada, posteriormente con la información obtenida se llevó a cabo ciertas propuestas de distribución para este centro de trabajo y se seleccionó la opción mas recomendable y factible.

a. Material: En el área de fabricación de parte activa se puede dividir el material en

producto, accesorio y material.

Tabla 5.25 Material de la fabricación de la P.A. Material Material aislante (Piezas de compensación en presspan, apantallamientos en presspan, anillos y cilindros en presspan ,niveladores y listones en madera kp) Material para conexiones (Papel semiconductor, conductores AWG, portaconductores, niveladores en madera kp, tornillos y tuercas en madera kp espárragos, bujes. Laminas de acero al silicio

Accesorios

Producto

Conmutador

Bobinas terminadas

Núcleo Reactores y boosters

A continuación se presentan las observaciones a tener en cuenta en cada uno de los materiales para la distribución detallada de esta área. Tabla 5.26 Observaciones del material de Armado de la parte activa Material

Observaciones Materiales de aislamientos como piezas de compensación en presspan, apantallamientos en presspan, anillos, niveladores y listones en madera Kp se almacenan en un carro móvil. Actualmente existe 1 carro pero de acuerdo al aumento de puestos de trabajo se dispondrá de un carro adicional.

Material aislante Los cilindros en presspan debido a su volumen no se pueden almacenar en carros, estos cilindros son despachados al puesto cuando van ha ser utilizados en el proceso, debido a esto no existe una gran cantidad de cilindros para almacenar, solo los que se necesitan en el puesto de trabajo. Cilindros en presspan

El papel semiconductor, conductores awg, portaconductores y niveladores en madera kp utilizados en el proceso de conexiones se almacenan en un carro igual al de almacenamiento de material aislante. Actualmente existe 1 carro pero de acuerdo al aumento de puestos de trabajo se dispondrá de un carro adicional.

Papel semiconductor, conductores awg, portaconductores y niveladores en Tornilleria Kp madera kp

Láminas de acero al silicio

Espárragos y bujes utilizados en el proceso de conexiones se almacenan en un estante. Actualmente existe un estante pero debido al aumento de puestos de trabajo se dispondrá de un estante más. Las laminas de acero al silicio son utilizadas cuando se realiza el laminado de la parte activa, solo cuando van ha ser utilizadas en el puesto de trabajo son traídas del centro de trabajo de armado de núcleo y ubicadas en el dispositivo de laminado. Por consiguiente no existe un lugar de almacenamiento fijo para la lámina en el centro de armado de la parte activa. El conmutador se utiliza en el proceso de conexiones, mientras espera ser montado al transformador se ubica en el área de preconexiones, debido al incremento en la producción se tendrán entre 1 y 2 conmutadores para almacenar. El peso de un conmutador se encuentra entre 700 -2000 Kg.

Conmutador Los reactores y boosters son utilizados en el proceso de conexiones y son ubicados en el área de preconexiones mientras se utilizan en el proceso, con el nuevo incremento en la producción se tendrán para almacenar entre 1 y 2 reactores. El peso de cada reactor se encuentra entre 500 Kg.-4000Kg. Reactores

Las bobinas son traídas desde el centro de fabricación de bobinas y ubicadas en cada puesto de trabajo donde se va a realizar el montaje de bobinas y núcleo. No existe un lugar para almacenar bobinas debido a que se traen solo cuando se necesitan en el proceso. EL peso de una bobina esta entre 100 Kg. 4000 Kg.

Bobinas El núcleo es traído desde el centro de armado de núcleo hasta el centro de armado de la parte activa. Actualmente no existe un espacio definido para el almacenamiento de núcleos, se requiere dejar un área demarcada de almacenamiento para 2 núcleos terminados. El peso de un núcleo se encuentra entre 5 Tn -50 Tn. Núcleo

b. Maquinaria: Para realizar la redistribución del área de armado de la parte activa, en

primer se analizo en el segundo capitulo la maquinaria y herramientas que se utilizan en cada puesto de trabajo, en el capitulo 4 se calculo el numero de puestos de trabajo adicionales junto con la maquinaria y herramientas necesarias para cada puesto. Con esta información obtenida se pudo identificar la maquinaria y herramientas totales a distribuir en el centro de trabajo (Ver tabla 5.27) e igualmente se identifico el utillaje total a distribuir en el área (ver tabla 5.28). Tabla 5.27 Maquinaria para el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Maquinaria Equipo y herramientas

Cantidad

Plataformas

7

Andamios

8

Escaleras

1

Maquina de grafado

2

Dispositivo para laminado Mesa con cortadora hidraulica Soldadura

1 1 2

Tabla 5.28 Utillaje para el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Utillaje Carro para almacenar material Estante para tornilleria Kp Carro para transportar materiales Carro para herramientas y materiales

Cantidad 4 2 5 5

Área ( m2) 1,6 0,4 1,5 0,6

A continuación se presentan ciertos factores a tener en cuenta en la distribución respecto a la maquinaria: i) Para poder hacer uso del colchón de aire es necesario que el piso se encuentre reforzado con una capa de resina póxica de 4mm de espesor. ii) La medida de los nuevos equipos a distribuir son: Tabla 5.29 Medidas de los equipos a comprar para el armado de la parte activa. Equipos Andamio hidráulico Plataforma

Largo

Ancho 1,75 4,3

7,1 2,2

Area (m2) 12,4 9,5

c. Hombre: Con el análisis realizado de capacidad en el capitulo 4 se calculo la mano de obra adicional para fabricar 100 partes activas. El número total de empleados en el centro de trabajo de armado de la parte activa es 24 trabajadores. Tabla 5.30 Análisis del puesto de trabajo Puesto de trabajo

No. de puestos de trabajo*

No. de empleados/puesto

Total de empleados

Armado de parte activa

4

8*

32

* 4 empleados/turno Mediante la encuesta realizada a los trabajadores se logró conocer los principales factores de molestia. Para los trabajadores la invasión de pasillos, entradas y áreas de trabajo por algunas partes de transformadores y otros materiales, se convierten en un obstáculo para trabajar. El transporte de material se les dificulta por la falta de carros para transportarlo. Actualmente, no existe el espacio suficiente alrededor de la mesa de corte para trabajar, debido a la cercanía de la mesa con las herramientas de los puestos de trabajo. Especialmente les molesta la falta de espacio en su puesto de trabajo para colocar los diferentes elementos que necesitan para trabajar. Para los trabajadores la distancia que existe entre aislamientos frana y el puesto de trabajo es larga, actualmente la distancia que existe entre estos 2 puestos de trabajo es 134 m.

d. Movimiento. Es fundamental establecer el patrón de circulación que se efectúa en el centro de trabajo de armado de la parte activa. A continuación se presentan los equipos que se utilizan para transportar el material en el área de fabricación de bobinas. Tabla 5.31 Equipos para transportar el material. Material

Desde

Hasta

Equipo

Nucleo

Centro de trabajo armado de nucleo

Puesto de trabajo armado Puente grua 10 Tn de P.A (Premontaje ) 32 Tn/50 Tn

Bobinas

Centro de trabajo de fabricacion de bobinas

Puesto de trabajo armado Montacargas 2 Tn / de P.A (Premontaje ) montacargas 5 Tn.

Lámina

Centro de trabajo armado de nucleo

Puesto de trabajo armado Puente grua 10 Tn de P.A (laminado )

Material aislante

Centro de trabajo aislamientos Frana

Puesto de trabajo armado de P.A ( premontaje Carro de transporte ,laminado y conexiones )

Material para conexiones

Taller de conexiones

Puesto de trabajo armado Carro de transporte de P.A ( conexiones )

Reactores

Centro de trabajo de fabricacion de bobinas

Puesto de trabajo armado Montacargas 2 Tn / de P.A ( conexiones ) montacargas 5 Tn.

Conmutador

Almacen

Puesto de trabajo armado Puente grua 10 Tn / de P.A ( conexiones ) Puente grua 3,2 Tn

Para el armado de la parte activa existen 2 puente grúas de 10 Tn cada uno, 1 puente grúa de 32 Tn y 1 puente grúa de 50Tn.Estos puente grúas serán compartidos con la planta de transformadores de distribución puesto que están compartiendo la nave 2. Existe un montacargas de 5 Tn pero no es exclusivamente para el área. A continuación se presentan ciertos factores a tener en cuenta en la distribución respecto al movimiento. i) El ancho del pasillo; Es necesario que el ancho del pasillo tenga un ancho mayor de 2,2 m, debido a que este es el ancho del colchón de aire. ii) Es importante que todos los puestos de trabajo cuenten con el espacio suficiente para la movilidad de las personas y del material dentro de este. iii) Debe existir espacio suficiente alrededor de la mesa de corte para que el empleado pueda trabajar cómodamente y pueda realizar su labor sin sufrir ningún golpe.

e. Espera. Como sitios de espera se pueden citar los lugares de almacenamiento mencionados anteriormente. i) Es necesario dejar un espacio en el centro de trabajo para ubicar los núcleos que fabrica Frana y que están esperando a ser utilizados para comenzar el proceso de armado de la parte activa. Se espera tener máximo 2 núcleos en espera. ii) Los conmutadores necesitan tener un área de espera mientras se utilizan en el proceso de conexiones del transformador. Se espera tener máximo 2 conmutadores en espera.

f. Servicio. En el centro de trabajo de armado de la parte activa es necesario conocer cuales son los servicios necesarios para el personal, las maquinas y los materiales. A continuación se mencionan aspectos relacionados con el servicio para tener en cuenta en la distribución de planta. i) En cada uno de los puestos de trabajo se hace necesario ciertos servicios para el funcionamiento de la maquinaria que hace parte del puesto, en la siguiente tabla se encuentra los servicios necesarios para poder operar. Tabla 5.32 Servicios necesarios para el armado de la parte activa Puesto de trabajo Armado de la parte activa

Servicio Linea de aire Electricidad 220 V-440 V

Cada uno de los puestos de trabajo necesita tener aire para poder utilizar aspiradoras que ayudan a limpiar la parte activa del transformador para evitar cualquier falla por causa de partículas extrañas. Igualmente para utilizar el colchón de aire para transportar transformadores necesitan tener una línea de aire. Para el equipo de grafado y cortadora hidráulica se necesita electricidad de 220V.Para los nuevos andamios hidráulicos se requiere electricidad de 440V. Los 2 puestos de trabajo de supervisión electricidad de 220 V y una conexión telefónica. ii) Las áreas de cada puesto de trabajo deben asegurar una amplia protección a todo el personal, previendo medios de escape para el personal, con pasillos claros y salidas sin obstrucciones.

g. Edificio. La redistribución del centro de trabajo se va a realizar en un edificio ya

existente más específicamente en la nave 2 donde actualmente se encontraba el almacén operando y la planta de transformadores de distribución. Es importante recordar que la mitad de área de esta nave será de transformadores de distribución. A continuación se presentan algunas observaciones para tener en cuenta en la distribución.

i)

El área de la nave 1 es de 1332 m.

ii) La nave cuenta con 11 columnas en cada costado debidamente reforzadas para poder hacer uso de los puentes grúa de 10 Tn, 32 Tn y 50 Tn. iii) La nave cuenta con 4 accesos a ella, el primer acceso comunica la nave 2 con el área de despacho y la nave 5, el segundo acceso comunica la nave 2 con la nave 1, el tercer acceso es la entrada para el taller de conexiones y el 4 acceso comunica la nave 2 con la nave 3. iv)

La altura de la nave 2 es de 10 m

v)

El suelo esta diseñado para soportar cargas mayores de 100 Tn.

h. Cambio. Respecto a este factor es importante tener en cuenta las siguientes

observaciones:

i) El centro de trabajo de armado de la parte activa del transformador esta completamente disponible a cambios, puesto que sus equipos principales de trabajo pueden trasladarse de un lugar otro. Los carros de almacenamiento poseen ruedas, los andamios y el dispositivo de laminado están diseñados para tener movilidad, las plataformas pueden transportarse fácilmente con el puente grúa. Todo esto indica que el centro de trabajo puede estar flexible a cualquier cambio. 5.2.3 Taller de conexiones. Como se mencionó anteriormente el taller de conexiones hace parte del proceso en general del armado de la parte activa del transformador. Tabla 5.33 Observaciones del material del taller de conexiones Material Las varillas de cobre se almacenan en un estante que permite almacenar gran cantidad de varilla

Varillas de cobre

Material. El material que se utiliza en el taller de conexiones son las varillas de cobre con las cuales realizan los portaconductores y conductores para conexiones. Actualmente son transportadas por el propio operario sin la ayuda de ningún elemento debido a que el taller se encuentra en un segundo piso. En la nueva distribución las varillas serán transportadas en carritos de materiales puesto que la ubicación del taller lo permite.

b. Maquinaria: Para realizar la distribución de maquinaria del taller, se analizo en el primer capitulo la maquinaria y herramientas que se utilizan en el puesto de trabajo. Con esta información obtenida se pudo identificar la maquinaria y herramientas totales a distribuir en el centro de trabajo (Ver tabla 5.33) e igualmente se identifico el utillaje total a distribuir en el área. Tabla 5.34 Utillaje para el taller de conexiones. Utillaje Estante para almacenar varilla de cobre

Cantidad

Área ( m2)

1

9.18 m

Tabla 5.35 Maquinaria y herramientas para el taller de conexiones Elemento

Cantidad

Mesa con prensa Mesa de soldadura Mesa con taladro fresador Taladro de árbol Cortadora Vulcanizadora Mesón de trabajo Soportes para aislar conductores

1 1 1 1 1 1 1 4

c. Hombre. En el taller de aislamientos trabajan las personas que se encargan de realizar las conexiones en el centro de trabajo de armado de la parte activa del transformador. No existen personas fijas para el taller, debido a que antes de realizar las conexiones al transformador 2 trabajadores se encargan de alistar todo el material en el taller. Para los empleados el mayor problema en este puesto de trabajo era el transporte de la varilla dado que el acceso al taller era muy angosto, también sentían molestia porque las personas encargadas de aislar anillos utilizaban espacio del taller para realizar las labores de aislamientos de anillos, pero este problema ya se soluciono puesto que el taller de aislamientos de anillos fue ubicado a parte del de conexiones.

Los servicios que se requieren para cada maquina son: Tabla 5.36 Servicios necesarios para el taller de conexiones Elemento

Servicio

Mesa de soldadura

Linea de oxiacetileno Electricidad 220 V

Mesa con taladro fresador Taladro de árbol Cortadora Vulcanizadora Mesón de trabajo

Electricidad 220 V Electricidad Electricidad Electricidad Electricidad

220 440 220 110

V V V V

En esencia para poder realizar la distribución de maquinas del taller se requería conocer la cantidad de maquinas que se utilizan en el taller junto con sus dimensiones, para poder distribuirlas en el área que se designo para este puesto de trabajo. Puesto que es un taller las maquinas se encuentran una en cercanía con la otra con el espacio necesario para ser operada. 5.2.4 Fabricación final del transformador.

a. Material: En el área de fabricación final de transformadores se tiene como material

los accesorios del transformador y demás necesarios para llegar al producto final.

A continuación se presentan las observaciones a tener en cuenta en cada uno de los materiales para la distribución detallada de esta área. Tabla 5.37 Observaciones del material de fabricación final del transformador Material

Tornillería

Observaciones Actualmente existen 2 estantes para almacenar tornillería. Estos carros se trasladan de la nave 5 a la nave 2 y serán reemplazados por dos estantes nuevos. Esta tornillería es utilizada en las operaciones de encube, montaje y desmontaje de accesorios. Para su transporte se utilizan los carritos de materiales.

Las consolas hacen parte de los accesorios del transformador. Se ubican inicialmente en el patio, luego cuando van a ser montadas se ubican en la nave 5. Las consolas para un transformador ocupan un área de 2,24 m2. Su peso es de 1300 transporte se hace mediante el montacargas.

Consolas Al igual que las consolas, los domos son otros de los accesorios del transformador. Tienen un peso de 60 Kg. cada uno. Para un transformador se necesitan 6 domos (cada uno ocupa un área de 1 m2) ocupando un área total de 8 m2. El transporte de cada domo se realiza con la estibadora. Se ubican dentro de la nave 5.

Domos

Pasatapas

Los pasatapas hacen parte de los accesorios eléctricos del transformador. Se encuentran en dos tamaños; las grandes, con dimensiones de 1,14m x 0,37m y las pequeñas, con dimensiones de 4,5m x 0,7m y llegan a la nave 5 en cajas de madera. Cuando se van a instalar son ubicados verticalmente en el en un mueble de dimensiones 1,8 x 2,9 metros. El peso de cada pasatapas varía entre 56 kg. y 534 kg. Su traslado lo hacen mediante la estibadora o montacargas, dependiendo del peso. El número de radiadores por transformador es seis. Su peso unitario varía entre 488 kg. y 644 kg. con un área total ocupada entre 2 m2 y 3,6 m2. Se encuentran en el patio y se ingresan a la nave 5 en el momento de ser instalados uno sobre otro.

Radiadores

El tanque de expansión es el accesorio de mayor tamaño y se instala uno por transformador. Tiene un peso entre 650 kg. y 1440 kg., con un área mínima de 3,5 m2 y máxima 7 m2. El tanque de expansión se ingresa a la nave 5 en el momento de ser montados con puente grúa por la reja ubicada en el medio de las naves 2 y 5.

Tanque de expansión

Cada transformador necesita seis ventiladores que son instalados en la parte inferior de cada radiador. Cada ventilador tiene un peso de 23 kg. y su dimensión es de 80 x 80 centímetros. Se ubican en la nave 5 uno sobre otro con la estibadora.

Ventiladores

Para cada transformador hay un carrito en donde se ubican los accesorios pequeños, tales como, indicadores, termómetros y válvulas entre otros.

Accesorios pequeños

b. Maquinaria: En el diagnóstico general de la planta se identificó la maquinaría necesaria para cada operación y mediante el análisis de capacidad se calcularon los puestos de trabajo para cada operación. La maquinaria y utillaje identificado se listan en la tabla 5.38 y 5.39. Tabla 5.38 Utillaje para el centro de trabajo de fabricación final del transformador. Utillaje Lockers para almacenar herramienta Carros para materiales Mueble para pasatapas Plataforma pequeña para movilizar transformador Plataforma grande para movilizar transformador Soporte para colgar conmutador Escalera Plataforma para prensado con escalera Plataforma para prensado sin escalera Colchón de aire

Soportes para tapas Soportes para medir ruedas Mueble para eslingas Motos de colchón de aire

Cantidad 2 7 1 5 1 2 7 1 1 1

Área ( m2) 2,3 1,6 5,2

6 2 1 2

0.9 0,25 3,8 0,48

1,75 0,84 17,75 12,71 8,2

Tabla 5.39 Utillaje para el centro de trabajo de fabricación final del transformador. Maquinaria Horno Hedrich Máquina hidráulica ENERPAC Bomba hidráulica manual Bomba de vacío Máquina procesadora de aire ULTRAPAC Máquina regeneradora de aceite Horno Volta

Cantidad 1 1 1 4 1 1 1

Área ( m2) 47 0,32 0,77 0,9 8,7 59

A continuación se presentan ciertos factores a tener en cuenta en la distribución respecto a la maquinaria: i) Para la operación de secado de los accesorios del transformador realizado en el horno Volta es necesario dejar un pasillo en frente con el fin de mantener el área libre para ingresar los accesorios. ii) Se requiere disponer de un área para ubicar los accesorios que van a ser montados en el transformador. iii) Se requiere conservar el acceso al patio en donde entran los accesorios, ya que el centro de trabajo donde se realizan las pruebas eléctricas se va ampliar 3,77 metros hacía la próxima columna. iv) Según el análisis de capacidad es necesario disponer de seis puestos para las operaciones de montaje final; encube y vacío, montaje y desmontaje de accesorios. v) Se debe conservar el área que está en frente de la salida del costado de los hornos, para que el transformador pueda ser despachado. vi) La distancia entre las plataformas de prensado debe ser igual al ancho del horno Hedrich para permitir la entrada de la P.A. y tener en cuenta que una de estás plataformas está anclada al piso. vii) Demarcar áreas para la ubicación de maquinaria y utillaje. viii) Otro factor importante, además de la maquinaría, son las especificaciones de anchuras de los pasillos y las distancias entre columnas, ya que esto nos determina la ubicación de los lockers o estantes de almacenamiento.

ix)

Los pasillos deben tener una anchura mínima de 2 metros para permitir el paso del montacargas, estibadora y partes activas del transformador.

x)

Actualmente se presentan algunos cuellos de botella para movilizar material por exceso en el uso del pasillo principal de la nave 5 y por falta de capacidad en el uso del puente grúa.

c. Hombre: Pensando en el hombre como parte esencial en el factor de producción se realizaron encuestas para determinar las mejores condiciones de trabajo con el fin de evitar incomodidades.

Uno de los factores molestos para trabajar en los operarios es la temperatura alta causada por los hornos y por el hecho de utilizar casco, por tanto se realizaron mediciones. Los resultados se ubicaron en la curva de confort (ver Tabla 5.6), encontrando la temperatura entre el rango de confort.

Cada puesto de trabajo se diseña con áreas amplias pensando en los movimientos del operario y del espacio requerido para colocar sus elementos de trabajo; carros de materiales, mesas, escalera. Existe un determinado número de operarios para cada puesto de trabajo, el cual puede variar en un porcentaje mínimo, dependiendo de las especificaciones de producción. La Tabla 5.40 muestra el número de operarios mínimo para cada proceso. En la capacidad analizada en el capítulo 3 se concluye que se requiere duplicar las operaciones que comprenden el montaje final; encube y vacío, montaje y desmontaje de los accesorios, por tal razón es necesario duplicar el número de operarios de 12 a 24. Tabla 5.40 Número de trabajadores en el centro de trabajo de fabricación final del transformador Puesto de trabajo Secado Prensado Encube y vacío Montaje Desmontaje

No. mínimo de operarios 1 8 4 4 4

d. Movimiento.

Se diseña una propuesta de pasillos lo suficientemente amplios y largos para permitir el manejo de materiales sin utilizar el área destinada para cada proceso y favorecer retrocesos y movimientos transversales. A continuación se presentan los equipos que se utilizan para transportar el material en la fabricación final del transformador. Existen 3 puente grúas de 10 Tn cada uno, 32 Tn y 100 Tn, 2 montacargas de 15 Tn y 5 Tn pero compartidos con otros centros de trabajo y 7 carros de transporte de material. A continuación se presentan ciertos factores a tener en cuenta en la distribución respecto al movimiento. i)

El ancho del pasillo debe ser suficiente para circular con el montacargas.

ii) Es importante demarcar un área para ubicar los carros de materiales, soportes, escaleras y motos del colchón aire con el fin de no utilizar el pasillo para esta ubicación y permitir la circulación de materiales. iii) Para que el operario pueda moverse en su puesto de trabajo y evitar confusión en la ordenación de los puestos de trabajo se diseñan áreas amplias claramente demarcadas con líneas amarillas, eliminando salientes de maquinaria. La figura 5.1 muestra la falta de espacio para los movimientos con la distribución actual.

Figura 5.1 Espacio insuficiente para la circulación

e. Espera.

Como sitios de espera se pueden citar los lugares de almacenamiento mencionados anteriormente. El material necesario en cada proceso debe ser recogido en ciertos lugares de la planta; nunca hay material sobrante, ya que se trabaja sobre pedido y cada proceso de transformación tiene un requerimiento específico. Cuando el material se está utilizando en el proceso se ubica en carros móviles de material o estantería para tortillería u otras herramientas. En la nave 5 se dejó un área destinada para ubicar el mueble en donde se coloca el pasatapas y para almacenar los accesorios del transformador que han sido desmontados para luego ser despachados, ya que estos ocupa gran área y muchas veces era necesario ocupar el pasillo principal interrumpiendo procesos que necesiten del puente grúa. En el área detrás de los hornos es necesario demarcar espacios para ubicar canecas elementos como plástico, trapo, papel, chatarra, madera, cobre y tres estantes para guardar tornillería, escaleras y carros de materiales que estén fuera de uso.

Tabla 5.41 Elementos que requieren espacio para su ubicación Q 2 7 1 1 2 2 3 6 2 7

Elemento Lockers para almacenamiento de herramienta Carros de transporte de material Mueble de pasatapas Canasta para eslingas sintéticas Carros para herramienta Motos para colchón de aire Armarios de almacenamiento de herramienta Canecas para almacenar, papel, chatarra, etc,. Soportes para colocar conmutador Escaleras

f. Servicio. Los diferentes servicios de la nave 5 permiten realizar las distintos procesos

de producción, los cuales mantienen y conservan en actividad a los trabajadores, materiales y maquinaria. En el diseño de la redistribución de la nave 5 se tuvo en cuenta las restricciones. i) En cada una de los procesos es necesario ciertos servicios para el funcionamiento de la maquinaria que hace parte del puesto, en la siguiente tabla se encuentra cada uno de los puestos de trabajo con los servicios necesarios para poder operar. Tabla 5.42 Servicios necesarios para la fabricación final del transformador Proceso Prensado Secado

Servicio Red de aire Electricidad 444v -220V-110V Electricidad 444v -220V-110V Red de vacío

Montaje final

Red para traer aceite Red para llevar aceite Electricidad 444v -220V-110V

ii) Las áreas de cada puesto de trabajo deben asegurar una amplia protección a todo el personal, previendo medios de escape para el personal, con pasillos claros y salidas sin obstrucciones. iii) Se hace necesario revisar los extractores de aire para verificar su buen funcionamiento. iv) Es necesario ubicar dos escritorios en la planta. v) Los elementos de seguridad en el interior y exterior de la nave deben ser identificados; seis extintores de CO2, dos extinguidores multipropósito y dos gabinetes contra incendio (Plano de servicios).

g. Edificio. Los pisos de la planta de transformadores son de concreto; ideal para

fábricas, bodegas, centros de distribución y áreas en general sujetas a tráfico vehicular ya que ayuda a evitar la corrosión o agrietamiento debido a que tiene una relación A/C (agua/cemento) baja un contenido y bajo de pasta. Además tiene un recubrimiento en epóxico, lo cual es ideal para industrias con zonas permanentemente húmedas o con presencia de grasas o aceites, proporcionando antideslizamiento. A continuación se presentan algunas observaciones para tener en cuenta en la distribución.

i) La nave 5 tiene las siguientes dimensiones; 60 metros de longitud, 19 metros de ancho y 10 metros de alto. ii) La nave cuenta con 10 columnas en cada costado debidamente reforzadas para poder hacer uso del puente grúa de 100, 50 y 30 toneladas. iii) La nave cuenta con 8 puertas. La tabla 5.43 Muestra una descripción de paredes, techos y pisos. Tabla 5.43 Descripción general de la nave 1 DESCRIPCIÓN Paredes Techo Piso

CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE

MATERIAL

COLOR

Concreto-ladrillomanposteria Teja galvanizada

Ladrillo a la vista Metálica

Concreto con recubrimiento en epóxico

Gris

Las características del piso de las tres naves cumplen con las necesidades de la planta. Normalmente existen regueros de aceite en los procesos de encube, montaje y desmontaje que sería un peligro para los operarios por las posibles caídas. El tráfico constante de maquinaría, transformadores, estibas, montacargas y hasta vehicular tiende a desgastar el piso, y las características del piso de concreto con recubrimiento epóxico proporcionan una mayor vida útil. Las paredes de las naves 1, 2 y 5 están hechas en concreto como estructura principal. El exterior de las paredes tiene un acabado en mampostería y ladrillo; estructura considerada como uno de los mejores terminados con muchas ventajas; agradable a la vista, durable y resistente al fuego y al paso del tiempo. El grueso espesor del aislante y el volumen del concreto con que se forman las paredes, no permite casi el paso del ruido exterior.

5.3

ANÁLISIS Y SELECCIÓN

Una vez analizadas las distancias, costos, restricciones y el plan detallados de distribución para cada centro de trabajo se procede a elegir la propuesta final.

5.3.1 Nave 1. De acuerdo a los factores mencionados anteriormente, se realizaron varias propuestas de distribución para la nave 1 y se obtuvieron 3 propuestas para ser evaluadas, y posteriormente seleccionar una. (Ver anexo Propuestas Nave 1). En las 3 propuestas se trabajaron con las siguientes condiciones: a) Las bobinadoras verticales no cambiaran de posición con respecto al actual. b) El horno nuevo ocupará la misma posición del horno actual. De acuerdo a estas posiciones se empezó a ubicar los demás puestos de trabajo. Es importante resaltar que la distribución que exige el proceso de fabricación de bobinas es una distribución por proceso por tal motivo es importante que todos los puestos de trabajo que realizan la misma función se encuentren agrupados. a) Propuesta 1. En esta propuesta la salida 1 quedó en el mismo lugar en el que está actualmente. Los 6 puestos de trabajo con bobinadoras horizontales fueron los primeros en ser ubicados en el costado oriente de la nave en posición vertical a excepción de la bobinadora horizontal No.1 que se ubicó horizontalmente para no ocupar espacio del pasillo ni interrumpir el paso por la salida 4. Después de ubicar los 6 puestos de trabajo que más área ocupan, se ubicaron el puesto de alistamiento de bobinas y el espacio para el almacenamiento para las bobinas terminadas. Las bobinas en proceso se ubicaron al lado de la bobinadora horizontal No. 1 y las bobinas terminadas al lado de la bobinadora vertical 3 teniendo en cuenta la cercanía que debe tener el área de almacenamiento de bobinas terminadas con el centro de armado de la parte activa. Debido a que el área para las bobinas en proceso no es suficiente para el número de bobinas que se espera tener, se dispuso de una parte del área de bobinas terminadas para ubicar más bobinas en proceso. El utillaje que se utiliza para la fabricación de bobinas se ubicó contra las paredes de la nave para establecer áreas de almacenamiento debidamente ordenadas. Al frente de cada uno de los puestos de trabajo, se ubicaron los estantes con carretes de cobre para no incurrir en desplazamientos mayores. El pasillo de la nave 1 tiene un ancho de 2,2 m a excepción del segmento de pasillo frontal al horno que tiene un ancho de 1,6 m debido a la limitante del horno. Para esta disposición de máquinas el pasillo central de transito no guarda una linealidad a través de toda la nave, el área total de pasillo es de 207 m. Se ubicó la salida a la nave 2 en la mitad de la nave en el costado oriente, y la puerta de salida 2 se ubicó frente a la salida 1, pensando en los empleados de las naves 2 y 3 para que se les facilitara la salida a los baños teniendo únicamente que atravesar perpendicularmente las naves. El nuevo foso que se requiere realizar se ubicó siguiente a la bobinadora vertical No. 1. b) Propuesta 2. Los 6 puestos de trabajo con bobinadoras horizontales fueron los primeros en ser ubicados en el costado occidente de la nave en posición vertical, de esta forma todos los puestos de trabajo con bobinadoras quedaron ubicados en el mismo costado de la nave. EL área de almacenamiento de bobinas en proceso es de 62,8 m2 y se encuentra ubicado en frente de la bobinadora horizontal 1 y del nuevo foso.

El área de almacenamiento de bobinas terminadas, se ubicó en el área donde se encontraba anteriormente la prensa dado que es el lugar más próximo a la salida 1 que conecta la nave con la nave 2. El utillaje que se utiliza para la fabricación de bobinas se ubicó contra las paredes del costado oriente de la nave para establecer áreas de almacenamiento debidamente ordenadas, al frente de cada uno de los puestos de trabajo se ubicaron los estantes con carretes de cobre para no incurrir en desplazamientos mayores y para facilitar el manejo de este material. El nuevo foso se ubicó entre los puestos de trabajo de las bobinadoras horizontales y bobinadoras verticales. La salida 4 fue reubicada en el mismo costado de la nave para poder ubicar los nuevos estantes de carretes de cobre de tal forma que cubrieran el mayor número de puestos de trabajo de bobinas. El área ocupada en pasillos dentro de la nave es de 172 m 2 . c) Propuesta 3. En la tercera propuesta se colocaron las bobinadoras en sentido contrario de la propuesta 2 para observar si se producía un mejor aprovechamiento del área disponible. Los demás elementos se ubicaron en la misma posición de la propuesta 2 debido a que después de varias pruebas de ubicación realizadas en Visio se encontró que era la mejor manera de utilizar el área de la nave 1. A continuación se evaluaron las ventajas y desventajas de cada propuesta y se escogió la mejor. Tabla 5.44 Herramienta de evaluación. Letra de evaluación A I O NI

Definición Absolutamente importante Importante Ordinario No importante

Puntuación 10-12 7-9 4-6 1-3

Tabla 5.45 Ventajas en cada una de las propuestas para el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Propuesta Primera propuesta

Segunda propuesta

Ventaja Comunicación entre naves Área más amplia para almacenar formaletas 28 m2. Área mas amplia de almacenamiento de materiales excluyendo bobinas y formaletas 240 m2 El área para alinear las formaletas se encuentra entre los puestos de bobinadoras verticales y horizontales. No se presenta la necesidad de reubicar los gabinetes contra incendios El área de almacenamiento de bobinas terminadas se encuentra continua al acceso a la nave 2 Los carretes de cobre, principal material en la fabricación, quedan ubicados frente a cada uno de las bobinadoras. Los carretes de cobre, principal material en la fabricación, quedan ubicados frente a cada uno de las bobinadoras.

Puntuación 9 7 7 12 4 11 10 10

Tercera propuesta

Nuevo foso para levantar bobinas se encuentra continuo a los puestos de trabajo con bobinadoras horizontales. Los puestos de trabajo con bobinadoras verticales se giraron 36 grados a la izquierda, para ganar espacio a lo largo y poder ubicar más devanadores en cada puesto de trabajo. El área de almacenamiento de bobinas terminadas se encuentra continua al acceso a la nave 2 El área para alinear las formaletas se encuentra entre los puestos de bobinadoras verticales y horizontales. Pasillo central tiene solo 3 ángulos y ocupa 172 m2 Nuevo foso para levantar bobinas se encuentra continuo a los puestos de trabajo con bobinadoras horizontales. Los puestos de trabajo con bobinadoras verticales se giraron 36 grados a la izquierda, para ganar espacio a lo largo y poder ubicar más devanadores en cada puesto de trabajo. El área de almacenamiento de bobinas terminadas se encuentra continua al acceso a la nave 2 El área para alinear las formaletas se encuentra entre los puestos de bobinadoras verticales y horizontales. Pasillo central tiene solo 3 ángulos y ocupa 172 m2

11 11 12 11 9 11 11 12 11 9

Tabla 5.46 Desventajas en cada una de las propuestas para el centro de trabajo de fabricación de bobinas. Propuesta

Primera propuesta

Desventajas Se propuso cerrar el acceso de la nave 2 actual, y ubicarlo en la mitad de la nave. La abertura actual tiene una altura de 4,5 m. En la propuesta el acceso a la nave 2 tiene 3,10 m de altura. Por tal razón se analizo si la altura del acceso propuesto era suficiente para pasar los materiales que se transportan de la nave 1 a la nave 2.El material mas grande que se transporta de nave a nave son las bobinas terminadas. La bobina mas alta que se ha fabricado en la planta media 2,5 m de altura. La bobina es transportada con montacargas, se tomo la medida de la altura de la torres de los 3 montacargas disponibles para la planta. La torre mas alta tiene una altura de 2,7 m. Se hace necesario levantar la torre como mínimo 15 cm. para transportar materiales. Con estos cálculos tenemos que la altura necesaria es de 2.95 m y el acceso tiene 3 m. Después de consultar con los involucrados en el proceso, no es recomendable debido a que tiene que existir 1 m de holgura, para prever cualquier hecho extraordinario.

Calificación

Posición vertical de los puestos con bobinadoras verticales. Actualmente las maquinas se encuentran en esta posición. Mediante entrevistas con trabajadores, ellos recalcaron que en ciertas ocasiones cuando las bobinas son de gran tamaño se hace necesario utilizar más de un devanador para ubicar los carretes ocupando área del pasillo Con esta ubicación el puesto queda midiendo 12,7 m de largo.

11

12

Segunda propuesta

Tercera propuesta

Es necesario que el puesto de trabajo tenga una mayor longitud para prever estas situaciones de fabricación. Con esta distribución el foso, utilizado para levantar las bobinas y colocarlas verticalmente, necesariamente tiene que quedar alejado de las bobinadoras horizontales. El pasillo central tiene 5 ángulos y ocupa 207 m2. Reubicar los gabinetes contra incendios y la puerta de la salida 4. La formaleta más grande no puede ubicarse con las demás formaletas debido al espacio que esta ocupa. Reubicar los gabinetes contra incendios y la puerta de la salida 4. La formaleta más grande no puede ubicarse con las demás formaletas debido al espacio que esta ocupa. El transporte de los carretes de cobre a la bobinadora nueva, bobinadora horizontal con brazo #2 y bobinadora horizontal sin brazo #1,se dificulta debido a que entre los estantes de almacenamiento de cobre y estas bobinadoras se encuentran los otros puestos de bobinadoras(bobinadora horizontal con brazo #1 y bobinadora horizontal sin brazo #2,bobinadora horizontal # 1).

12 9 4 6 4 6

10

Tabla 5.47 Resultados de las propuestas para el centro de trabajo de distribución de bobinas. Resultados Ventajas Desventajas Total

Propuesta 1 60 44 16

Propuesta 2 64 10 54

Propuesta 3 54 20 34

De acuerdo con los resultados, se selecciono la segunda propuesta. Conociendo la distribución definitiva para el centro de trabajo de fabricación de bobinas se procedió a identificar las obras físicas necesarias a realizar en la nave actual para comenzar a realizar la distribución (Ver anexo plano de obras físicas). 5.3.2 Nave 2. De acuerdo a los factores mencionados anteriormente se realizó una distribución de los puestos de trabajo de armado de la parte activa. Para realizar la distribución son importantes ciertas consideraciones: a)

Todos los puestos de trabajo de armado de la parte activa son iguales.

b) Debido a que fue seleccionada el costado sur de la nave 2 para los procesos de fabricación de la parte activa, es importante tener en cuenta que el puesto de pruebas eléctricas para transformadores de distribución se encuentra en el costado perteneciente al centro de armado de la parte activa.

c) Debido al área necesaria calculada para el puesto de trabajo de armado, y el área

total con la que se cuenta para ubicar los puestos de trabajo, se ubicara un puesto de trabajo mas, para aprovechar esa área y ponerlo a trabajar mas adelante. El área total que se cuenta para realizar la distribución es de 423 m2.

i) Propuesta de distribución. En la propuesta realizada, se ubicaron primero los 4

puestos de trabajo necesarios para cumplir la producción, se ubicaron de manera que todos quedaran juntos debido a que todos realizan las mismas operaciones, además el área disponible para ubicarlos se ajustaba a los requerimientos de cada puesto de trabajo. Después se ubicó el puesto donde se realizan preconexiones y donde se ubican los accesorios necesarios para realizar las conexiones del transformador, el espacio que queda entre el acceso a la nave 1 y la salida a despacho con un área de 62 m2 se aprovechó para ubicar el puesto de preconexiones pues requiere de menos área que los demás puestos de trabajo los cuales cuentan con equipos más grandes. Se ubicó la mesa de corte entre dos puestos de trabajo con un área suficiente de 18,2 m2 para poder trabajar. El área para almacenar núcleos terminados se ubicó continuo a Frana para evitar transportes mayores en puente grúa, el espacio calculado para el área de almacenamiento de núcleos es de 23 m2. El área de cada puesto de trabajo como se puede observar en el plano está lo suficientemente amplia para ubicar todos los equipos de trabajo (andamios, plataformas, carros de herramientas) y para ubicar los materiales como bobinas y discos que van a ser utilizados en el proceso. Los carros de almacenamiento de material fueron ubicados contra la pared enfrente de los puestos de trabajo. 5.3.3 Nave 5. Se cuenta con área total de 2160m2 en donde se ubicará el centro de trabajo de fabricación final del transformador; que incluyen los procesos desde el secado de la parte activa hasta el despacho del transformador a subcontratistas, trasladando los procesos de premontaje, laminado y conexiones a la nave 2; lo que permite aumentar el número de puestos de trabajo con áreas más amplias y a la vez ampliar el área destinada a pruebas eléctricas 3,7 metros. Se establecieron distintas propuestas de distribución en donde según el análisis de capacidad analizado en el capítulo 4 es necesario contar con un puesto adicional para las operaciones de encube, montaje y desmontaje de accesorios. En las diferentes propuestas los puestos de trabajo para el montaje final difieren en área teniendo en cuenta que los transformadores son de diferentes tamaños dependiendo del MVA. a. Propuesta 1. En la primera propuesta (ver anexo plano Propuesta 1 Nave 5) se contempló tres puestos de encube; dos para tapa soldada y un tercero para tapa atornillada. Se diseñaron áreas amplias pensando en la posibilidad de trabajar con dos andamios de 1,15 x 6,05 y 1,68 x 6,78 metros cada uno. Dado el espacio y la falta de un puesto para despacho se optó por trabajar con escaleras metálicas a cambio de los andamios.

Se diseñó un pasillo de 1,8 metros inmediatamente después de la reja que separa el campo de pruebas con los demás puestos de trabajo quitándole 5,8 m2 al campo de pruebas para poder tener acceso a la puerta en donde se despacha los accesorios del transformador. Los puestos de trabajo del jefe de planta y supervisor de despachos no se modificaron, de igual manera que el área destinada para la salida de transformador. Uno de los dos puestos de montaje de accesorios contaba con una amplia área de 64,5m2 en donde podía trabajarse algún transformador grande como Southern, pero el área del segundo puesto era tan sólo de 30,9m2 que habría necesidad de utilizar parte del pasillo del horno volta dado que no hay espacio para colocar las escaleras del puesto de trabajo. Tabla 5.48 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 1 Puesto de trabajo

No. de puestos

Área (m2)

1

46,9

Área del Horno Hedrich

1

59,1

Área del horno Volta

1

77,0

1

46,25

Puesto para transformadores de tapa atornillada

1

77,7

Puesto para transformadores de tapa soldada

1

73,8

Puesto para transformadores de tapa soldada

1

64,5

1

30,9

1

51,0

1

44,4

Despacho

0

45,1

Pruebas eléctricas

1

434,2

Secado Prensado

Encube

Montaje Desmontaje

Observaciones

No existe área de despacho

b. Propuesta 2. En la segunda propuesta se optó por trabajar con dos puestos de encube, teniendo en cuenta que este es el mínimo número de puestos requeridos en el análisis de capacidad. De esta forma se cuenta con un área de 45,1m2 disponibles para despacho de accesorios. En esta propuesta se elimina “la muela” para ampliar el área del campo de pruebas en 39,81m2 lo que hace necesario correr la puerta de despacho 4,5 metros fuera del campo de pruebas.

En esta propuesta se organizan los puestos de trabajo teniendo en cuenta la secuencia del proceso y de manera que operaciones iguales estén juntos. Los puestos de trabajo del jefe de planta y supervisor de despachos se trasladaron a la nave 2 con el fin de ampliar el área de cada uno y dar privacidad mediante módulos. Tabla 5.49 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 2 Puesto de trabajo

No. de puestos

Área (m2)

1

46,9

Área del Horno Hedrich

1

59,1

Área del horno Volta

1

77,0

1

61,4

Puesto para transformadores de tapa atornillada

1

50,2

Puesto para transformadores de tapa soldada

1

61,8

1

38,0

1

58,6

1

55,5

Despacho

0

45,1

Pruebas eléctricas

1

440,0

Secado Prensado

Encube

Montaje Desmontaje

Observaciones

No existe área de despacho

c. Propuesta 3. En la tercera propuesta se trató de distribuir áreas iguales para los puestos de trabajo de un mismo proceso para lograr mayor uniformidad y manteniendo la secuencia del proceso. Se diseñó un pasillo con una amplitud de 1,8 metros en L desde la entrada de la nave 5 hasta la puerta de despachos de accesorios. Con este nuevo pasillo se le da más área al puesto de montaje que se encuentra junto al campo de pruebas y es necesario correr la puerta de despachos 4,5 metros fuera del campo de pruebas para no tener que tomar área del campo de pruebas para salir hacia despachos.

Tabla 5.50 Áreas de los puestos de trabajo en la propuesta 3 Puesto de trabajo

No. de puestos

Área (m2)

1

46,9

Área del Horno Hedrich

1

5,9

Área del horno Volta

1

77,0

1

60,8

Puesto para transformadores de tapa atornillada

1

60,8

Puesto para transformadores de tapa soldada

1

60,7

1

38,0

1

57,1

1

57,1

Despacho

0

31,1

Pruebas eléctricas

1

440,0

Secado Prensado

Encube

Montaje Desmontaje

Observaciones

No existe área de despacho

Para analizar cada una de las propuestas y escoger la mejor se enumera sus ventajas y desventajas, calificándola según la tabla 5.44 Tabla 5.51 Ventajas de cada propuesta para la nave 5 Propuesta Propuesta 1

Propuesta 2

Propuesta 3

Desventajas Pasillo que comunica con la puerta de despacho no es recto. El área de las pruebas eléctricas se reduce en 5,8 m2. El segundo puesto asignado para montaje de accesorios hace uso del pasillo del horno volta. No hay espacio para área de despacho. Reducción del área de montaje final (se deja 2 puestos para la operación de encube. El segundo puesto asignado para montaje de accesorios hace uso del pasillo del horno volta. Reducción del área de montaje final (se deja 2 puestos para la operación de encube. Pasillo que comunica con la puerta de despacho no es recto. Se reduce el largo del pasillo que separa pruebas eléctricas a la mitad.

Calificación 8 11 12 12 7 12 7 8 4

Tabla 5.52 Resultados de la mejor propuesta Resultados Ventajas Desventajas Total

Propuesta 1

Propuesta 2

Propuesta 3

15

32

33

43

19

19

-28

13

14

Teniendo en cuenta las anteriores propuestas se escoge la propuesta 3 por lo siguiente: 9 Permite una ordenación física de los elementos industriales. 9 Incluye los espacios necesarios para el movimiento del material y operarios. 9 Se hace buen uso del espacio; se dispone de área para despacho, no se reduce el área de pruebas eléctricas con “la muela” del pasillo. 9 No se hace uso del pasillo del horno volta. 9 Se logra uniformidad de las áreas. Habiendo obtenido la distribución detallada de cada propuesta por naves se finaliza el diseño final de la propuesta general de la planta de transformadores de potencia.

6. ANÁLISIS DE LAS NORMAS DE SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL Mediante las encuestas realizadas se pretende descubrir las situaciones de riesgo a través de una observación a las prácticas de trabajo así como las condiciones del mismo. El objetivo de este análisis es mejorar la situación de accidente hallando y corrigiendo las condiciones inseguras y de esta forma educar a los operarios en prácticas de trabajo seguras. Las categorías generales a inspeccionar respecto a condiciones de inseguridad incluyen la zona de trabajo, el material manipulado, las herramientas de mano utilizadas, las máquinas utilizadas y el equipo protección personal. 6.1 CONDICIONES DE TRABAJO 6.1.1 Máquinas y herramientas. Al preguntar a cada operario por puesto de trabajo qué herramienta, material o maquinaria consideraba peligroso se encontraron diversas respuestas, se analizó mediante gráficas de Pareto con el fin de clasificar por puesto de trabajo los elementos peligrosos para luego indagar los accidentes laborales (ver tabla 6.1). 6.1.2 Medidas a tener en cuenta. Los operarios se quejan del calor que produce el horno, la soldadura y la parte activa del transformador en especial porque es necesario trabajar con casco. El exceso de calor les produce fatiga, necesitándose más tiempo de recuperación o descanso que si se tratase de temperatura normal. Es necesario medir la temperatura de cada nave para analizar los datos dentro de las curvas de sensación de confort. Muchas de las operaciones con soldadura crean numerosos riesgos para el personal y equipo a no ser que se adopten dispositivos de seguridad apropiados. Por ejemplo los rayos luminosos perjudiciales producidos por las llamas y arcos de soldadura. La ventilación en el área de soldadura debe ser adecuada para alejar concentraciones perjudiciales de humo que puedan originarse y lesionar gravemente los ojos o quemar la piel, además de los humos, existen gases venenosos producidos en éstas que pueden provocar enfermedades serias.

Tabla 6.1. Elementos peligrosos analizados en la encuesta Puesto de trabajo Bobinas

Elementos peligrosos Sierra sin fin Cuchillo

Premontaje

Cuchillo

Conexiones

Cortadora Equipo de soldadura

Taller de conexiones

Equipo de soldadura Taladro

Aislamientos

Cuhillo

Secado

Combustible Kerosene Caldera de gas natural

Prensado

Mangueras de presión

Encube

Puente grúa

Montaje

Aceite

Desmontaje

Puente grúa Accesorios del transformador

Fuente: Autores del documento. Debido a las muchas posibilidades de lesiones al personal y daño al equipo en operaciones de soldadura, es esencial que se publiquen y observen estrictamente prácticas de seguridad, recomendaciones y normas de operación explícitas. Muchos de los accidentes laborales (ver tabla 6.2) se deben por no hacer uso de los elementos de protección54, en parte por la falta de conciencia de las consecuencias de las lesiones ocasionadas y por otro lado por la incomodidad al hacer uso de ellos. Los operarios sufren de calor en la planta y dejan de utilizar el casco, sin pensar que no necesariamente los objetos deben ser grandes para causar seria lesiones. Por ejemplo el cráneo puede ser fracturado por pequeños remaches y pernos.

54

Ver figura 6.4 Elementos de protección personal.

Tabla 6.2. Accidentes laborales analizados en la encuesta Parte del Cuerpo Afectada

Descripción

Agente de la lesión

Dedos mano

Cuchillo

Dedos mano

Sierra sin fin

Mano

Abrazadera

Cráneo

Palanca

Tobillo

Espárrago de gatos hidraulicos

Dedos mano

Cuchillo

Ojo

Llave de tuercas

Mano

Lámina

Cortadura en el área de aislamientos por no utilizar los elementos de protección. Cortadura en la sección de frana al resbalársele la mano por no utilizar elementos de protección. Golpe con la abrazadera en la mano izquierda al realizar limpieza del transformador causando herida en la palma. Herida en la cabeza al ajustar una formaleta Herida en el pie derecho al soltarse material de hierro (60 kilos) trasladado con el puente grúa. Herida al cortar amarres de plástico a varias tuberías por no utilizar elemntos de protección. Traumatismo superficial en el ojo izquierdo cuando se apretaba un tornillo del transformador. Herida en los dedos por manipulación de láminas de hierro al no tener elemento de protección.

Fuente: Autores del documento. A continuación se dan algunas recomendaciones por centros de trabajo: a. Fabricación de bobinas

i) Presecado de bobinas. 9 Cuando se descargue la formaleta se debe tener cuidado de no dejar los pies o manos en puntos de estrechamiento entre los dispositivos.

9 El camino de recorrido no debe tener obstáculos con los cuales pueda tropezar antes de iniciar el traslado de la bobina. dispositivos de almacenamiento desbalancearse.

9 Los

deben

quedar

bien

apilados

sin

ii) Preprensado de bobinas. 9 La plataforma del horno debe quedar perfectamente nivelada para sacar la carga. 9 Se debe apretar bien los espárragos antes de transportar la carga activa para evitar que se caiga. 9 Usar escalera fija para acceder a la parte superior de la parte activa, cuando se ajuste con llave. No subirse sobre el montacargas para esta maniobra. 9 Usar siempre escaleras para quitar o poner eslingas del puente grúa, no se debe agarrar de las planchas o se subirse en ellas. 9 Al sacar la bobina con el puente grúa se debe verificar la sujeción de las eslingas.

iii) Embobinado. 9 Se debe usar el montacargas para bajar los carretes de cobre del, graduándolo 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

hasta la altura del estante donde se van a tomar los rollos. Para transportar los carretes de cobre al puesto de trabajo con puente-grúa verifique siempre el estado de las eslingas. Para transportar las formaletas se debe verificar antes que tenga tornillos de sujeción para transporte con cadenas. Se debe tener en cuenta la carga máxima admisible o la ajustada en los limitadores de carga. Se debe desconectar el interruptor general de la grúa, en caso de peligro. Graduar la plataforma expandible en las bobinadoras verticales de acuerdo al diámetro de la bobina y colocar bloqueo de emergencia de control. Tener precaución de no colocar las manos debajo del cobre cuando está puesto el brazo de presión. Colocarse los tapones auditivos cuando se genere ruido en el horno. Aislar los postes de las bobinas almacenadas. No ubicar las bobinas sobre zonas de circulación, sólo en sitios demarcados para almacenamiento. Para bajar bobinas de la máquina emplee el puente grúa, verificando previamente el estado de las eslingas. Al emplear martillos verificar antes su estado, si se encuentra alguno deteriorado no se usar. verificar el estado de la manguera antes de iniciar el proceso de soldadura, rosque bien la boquilla evitando fugas de gas. Cerrar el paso de gas al terminar el proceso de soldadura cierre. Realizar pausas durante el trabajo de pie para descansar los músculos.

b. Armado de la parte activa.

i) Premontaje 9 Se debe hacer uso de las gafas transparentes al aplicar pegantes para cuidarse de partículas. 9 Colocarse los guantes de lona y mantener las mangas de la camisa abotonadas al manipular herramienta o lámina, no se debe emplear joyas o relojes que puedan engancharse con láminas. 9 Mantener las manos lejos de puntos de estrechamiento cuando ajuste las correas. 9 Al utilizar escaleras, éstas se deben ubicar en superficie firme cerca de la zona de trabajo, verificando previamente que se encuentren en buen estado. 9 Tener cuidado al ascender por las escaleras, siempre emplee las dos manos para sujetarse y suba de frente a la misma. 9 Amarrar todos los paquetes de láminas de núcleo magnético con bandas, zuncho plástico o metálico, o con algún otro elemento que le impida el movimiento o caída durante el transporte con puente grúa.

ii) Laminado. 9 Se debe ubicar la lámina de tal forma que corte siempre en dirección contraria al cuerpo. 9 Gradúe la altura de la cuchilla de acuerdo a las dimensiones de la pieza a trabajar. 9 Conserve la mano libre lejos del punto de corte de la máquina. 9 Mantenga el piso libre de desechos que puedan ocasionar caídas, limpie periódicamente el puesto de trabajo.

iii) Conexiones. 9 Conservar las llaves en la caja de herramientas cuando estén fuera de uso. 9 Emplear el alicate adecuado en tamaño y forma. 9 Al accionar las herramientas neumáticas usar los tapones auditivos. 9 Se debe inspeccionar con frecuencia la herramienta para detectar fallas en la misma. 9 Mantener las manos lejos de puntos de estrechamiento al manejar la grafadora. 9 Antes de desconectar la herramienta cerciórese que el paso de aire haya sido cerrado y no quede aire en la herramienta. 9 Usar los guantes y la manga de la camisa abotonada siempre que manipule lámina, cobre o materiales calientes. 9 Cerrar el paso de gas al terminar el proceso de soldadura. 9 Cuando realice limpieza con aire colóquese gafas contra partículas y tapones auditivos.

c. Fabricación final del transformador

i) Secado. 9 Verificar que no hayan regueros de kerosén en el piso antes de sacar el transformador al horno y para realizar limpieza con alcohol es necesario colocarse el respirador con filtro para vapores orgánicos, gafas contra salpicaduras y guantes de neopreno. 9 Esperar el tiempo estipulado para extraer del horno el transformador y al hacerlo usare los guantes de kevlar resistentes al calor. 9 Verificar al transportar el colchón de aire que el suministro de aire comprimido sea el requerido, y las mangueras no presenten defectos que puedan generar escapes. 9 Cuando el equipo se encuentre bajo presión no abrir el acople de paso. 9 Antes de movilizar el colchón de aire verificar que el piso se encuentre libre de aceite, suciedad y el camino a recorrer se encuentre despejado. 9 desconecte y despresurice complemente el equipo para realizar cualquier ajuste. 9 Es necesario desacalorarse antes de salir a corrientes de aire frío, desarrollando otra actividad donde no se exponga al calor.

ii) Prensado. 9 Usar siempre las gafas y guantes de lona al manipular herramientas. 9 Al emplear martillos neumáticos no apretar el gatillo hasta que la herramienta esté en el sitio donde va a ser accionada. 9 No hacer reparaciones si no se ha aislado la fuente de potencia. 9 Antes de desconectar la herramienta se debe cerciorar que el paso de aire haya sido cerrado y no quede aire en la herramienta. ¾ Montaje final

iii) Encube. 9 Colocarse el arnés de seguridad, sujetándose de un punto fijo cuando suba a la parte superior del tanque sobre la tapa suspendida. 9 Asegurarse que no hayan quedado herramientas ni piezas sueltas sobre la parte activa antes de transportarla con el puente grúa. 9 Conservar la carga en posición vertical bien equilibrada sin arrastrarla o tirarla.

iv) Montaje – Desmontaje de accesorios. 9 Usar los tapones auditivos antes de accionar las herramientas neumáticas. 9 No desconectar mangueras de la herramienta para limpiar maquinaria o soplar polvo de la ropa.

9 Las mangueras deben estar aseguradas, no dejarlas sueltas ya que pueden proporcionarles latigazos. 9 Usar el calzado dieléctrico al usar taladro para trabajar con herramientas eléctricas. 9 Antes de emplear las herramientas eléctricas verificar que tengan conexión a tierra. 9 Inspeccionar periódicamente el estado de los cables eléctricos, si se encuentra fallos en el aislamiento se debe informar inmediatamente a mantenimiento. 9 Cuando esté usando herramientas eléctricas no se debe pisar superficies húmedas. 9 Para soldar se debe usar las gafas para oxiacetileno. 9 Al ingresar a espacio confinado, solicitar el permiso respectivo, verificando los niveles de oxígeno. 9 Observar medidor de aceite del tanque para verificar fugas o niveles de aceite. 6.1.3 La temperatura. Teniendo en cuenta las medidas a tener en cuenta en el numeral anterior referente al calor, se midió la temperatura en cada puesto. Al registrar los datos de temperatura y humedad relativa en cada puesto de trabajo. Para cada puesto de trabajo se tomaron cinco datos con intervalos de un minuto (ver Anexos Datos de temperatura). a. Nave 5. La toma de datos inició a las 8:28 a.m. en el puesto de prensado y finalizó a las 11:19 a.m. en el campo de pruebas. La tabla 5-3 muestra el promedio de los datos obtenidos. La temperatura promedio de la nave 5 es de 20°C con una humedad relativa del 39%; según la figura 1.1 el ambiente da sensación de confort y según la tabla 1-2 está en el rango óptimo de temperatura. b. Nave 2. La toma de datos inició a las 11:35 a.m. en el puesto de laminado y finalizó a la 13:19 p.m. en el puesto de trabajo de Frana o armado de núcleo. La tabla 5-4 muestra el promedio de los datos obtenidos. La temperatura promedio de la nave 2 es de 24°C con una humedad relativa del 30%; según la figura 1.1 el ambiente da sensación de confort, aunque según la tabla 1-2 a 24°C comienza a aparecer fatiga física.

c. Nave 1. La toma de datos inició a las 13:30 p.m. en la bobinadora vertical y finalizó 14:19 p.m. en la bobinadora horizontal. La tabla 5-5 muestra el promedio de los datos obtenidos. La temperatura promedio de la nave 1 es de 25°C con una humedad relativa del 29%; según la figura 1.1 el ambiente da sensación de confort, aunque según la tabla 1.2 a 25°C existe fatiga física.

Gráfico 6.1 Resultados de temperatura en la nave 5 TEMPERATURA NAVE 5 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Prensado 08:32

Montaje de accesorios 09:22

Encube 10:02

Desmontaje 10:37

°C

Despacho 10:57

% RH

Pruebas eléctricas 11:17

Fuente: Autores del documento.

Gráfico 6.2 Resultados de temperatura en la nave 2 TEMPERATURA NAVE 2 35 30 25 20 15 10 5 0 Laminado 11:37

Preconexiones 11:57

Premontaje 12:25 °C

Fuente: Autores del documento.

Conexiones 12:58 % RH

Frana 13:17

Gráfico 6.3 Resultados de temperatura en la nave 1 TEMPERATURA NAVE 1 35 30 25 20 15 10 5 0 Bobinadora vertical /22 13:32

Bobinadora horizontal / 24 13:47 °C

Boninadora horizontal / 28 14:02

Bobinadora Horizontal / 34 14:17

% RH

Fuente: Autores del documento.

La figura 6.1 muestra que la temperatura y humedad se encuentran dentro de la curva de confort. Las temperaturas registradas en las diferentes naves pueden aumentar un poco cuando se usan los hornos para secar bobinas, accesorios y parte activa, lo cual no significa que se altere el estado pasando de confort a caliente, ya que éstos datos se encuentran muy alejados de la zona caliente y por el contrario, se llegaría a un punto óptimo de ambiente. 6.1.4 El ruido. Estudios del ruido mediante la técnica del sonómetro han sido realizados por el área de seguridad industrial detectando las fuentes de ruido y su medición por separado. Los resultados arrojaron un nivel de ruido de 79 dB, lo cual está por debajo del nivel de ruido permisible por las normas en la mayoría de los países, de 85-90 dB durante una jornada laboral de ocho horas. Sin embargo, se puede tolerar la exposición a niveles superiores de ruido durante períodos inferiores a ocho horas de exposición según la tabla 6.3, en donde figuran los límites recomendados de exposición al ruido según el número de horas que se esté expuesto a él. La figura 6.2 muestra algunos niveles sonoros dependiendo de la fuente de sonido.

Figura 6.1 Localización de la temperatura en las curvas de confort

Nave 5

Nave 2

Nave 1

Fuente: Seguridad Industrial, un enfoque industrial, César Ramírez Cavassa. Tabla 6.3 Límites de ruido por horas expuestas No. de horas Nivel de de exposición sonido en dB 8 90 6 92 4 95 3 97 2 100 1 1/2 102 1 105 1/2 110 1/4 o menos 115

Fuente: Seguridad Industrial, un enfoque industrial, César Ramírez Cavassa.

Figura 6.2 Nivel sonoro para fuentes de sonido

Fuente: http://training.itcilo.it/actrav_cdrom2/es/osh/noise/noiseat.htm

Dado que en las encuestas realizadas a los operarios, los resultados mostraron que el ruido en el puesto de trabajo era molesto se utilizó un método sencillo según la OIT55 para evaluar la exposición del ruido; el cual consiste en ponerse a distancia de un brazo de otra persona. Si no se puede hablar a un tono normal y es necesario gritar para comunicarse, quiere decir que el nivel de ruido del lugar de trabajo es demasiado elevado y que hay que disminuirlo. Al hacer la prueba, se comprobó que las principales fuentes de ruido, sin ser en un nivel elevado, son las bombas de vacío, lo que afecta en general a los operarios implicados en los procesos realizados en la nave 5. Tabla 6.4 Principales fuentes de ruido

Puesto de trabajo Conexiones Fabricación de bobinas Fabricación de TC's Secado Prensado Encube Montaje de accesorios Desmontaje Taller de conexiones

Fuente de ruido Soldadura eléctrica Horno Fresadora Bombas de vacío del horno Bombas de vacío Bombas de vacío Pulidoras Bombas de vacío Equipo de soldadura

Fuente: Autores del documento.

Sin embargo, los trabajadores que están expuestos a estos niveles de ruido tienen asignado protección para los oídos, aunque no es una manera eficaz de combatir el ruido porque no protegen con eficacia y pueden ser fuente de infección por la cantidad de mugre que alcanzan a recoger.

55

La sigla OIT hace referencia a la Organización Internacional del Trabajo.

6.1.4 La iluminación. En los resultados de la encuesta realizada a los operarios de la planta no se encontró la iluminación como aspecto molesto para trabajar. Sin embargo, el nivel de iluminación se analizó en cada nave (ver Anexo Inspección General de Iluminación). La planta maneja un sistema de iluminación general uniforme en donde las fuentes de luz se distribuyen uniformemente sin tener en cuenta la ubicación de los puestos de trabajo. Las tres naves de transformadores de potencia maneja lámpara de descarga de sodio de 250 w. Esta potencia nominal está clasificada dentro de las lámparas de alta tensión capaz de producir 34.500 lúmenes. La lámpara de sodio es de gran eficacia por la radiación emitida de color amarillo, la cual es muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo humano, permitiendo una buena percepción de contraste. Por el contrario, su monocormatismo hace que la reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos56. Este tipo de lámparas tienen muchos usos posibles tanto en iluminación de interiores como de exteriores. Algunos ejemplos son en iluminación de naves industriales, alumbrado público o iluminación decorativa. Las naves 2 y 5 además de luz de sodio, tienen luz methahalide, la cual ofrece un mayor contraste de colores. Figura 6.3 Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a alta presión

Fuente: http://edison.upc.es/curs/llum/lamparas/ldesc2.html

El nivel mínimo de iluminación de luz natural en el día es mayor a 700 luxes, lo cual permite realizar trabajos que exijan precisión (ver tabla 1.9 y 5.5). La luz artificial 56

www.quimika.com/materias/quimica_analitica/polarimetria.htm

tiene un factor promedio óptimo de entre 900 y 1000 luxes en el día, sin embargo, en la noche el nivel de iluminación baja considerablemente, permitiendo sólo realizar trabajos de precisión moderada. Tabla 6.5 Niveles mínimos de iluminación sugeridos para diferentes tipos de tareas Tipos de esfuerzo visual

Percepción general solamente

Percepción aproximada de los detalles

Distinción moderada de los detalles Distinción clara (en los equipos de cómputo) Distinción bastante clara de los detalles

Distinción muy afinada de los detalles

Nivel mínimo Ejemplos comunes en la industria (en luxes) 20 Patios, galerías y pasillos 50 Manipulación de mercancías Cuartos de máquinas; almacenes y 100 depósitos de ma-teriales toscos y voluminosos; vestuario Trabajos toscos e intermitentes en banco de taller (en carpintería) y en máquina; 200 inspección y recuento de existencias; montaje de grandes máquinas Trabajos con piezas de tamaño mediano o máquina; montaje e inspección de esas 300 piezas; trabajos corrien-tes de oficina (lectura, escritura, archivo) 400 lx como iluminación general media y 400 150 lx en la pantalla Trabajos finos en banco de taller; montaje e inspec-ción de esos trabajos; pintura y 600 pulverización extra-finas; costura en telas oscuras Montaje e inspección de mecanismos de precisión; fabricación de herramientas y 1000 matrices; lectura de instrumentos de medición; calibración; rectificación de piezas de precisión Relojería de precisión (fabricación y 1500 reparación); jo-yería; imprenta

Fuente: OIT (Oficina Internacional de Trabajo). Introducción al Estudio del Trabajo. 4ta. Edición. Limusa. México: 1998. p. 47. INSTITUTO NACIONAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO. O.G.S.H.T. Norma NPT 211. Artículo 28. http://www.mtas.es/insht/index.htm

Tabla 6.6 Nivel de luz natural LUZ NATURAL NAVE 1 ▪ Factor promedio de luz día: 1000 luxes en la mañana ▪ Factor mínimo de luz día: 700 luxes en la tarde ▪ Otros Factores: En la noche se presentan niveles que van desde los 200 luxes hasta 230 luxes LUZ NATURAL NAVE 2

▪ Factor promedio de luz día: 1000 luxes en la mañana ▪ Factor mínimo de luz día: 750 luxes en la tarde ▪ Otros Factores: En la noche se presentan niveles que van desde los 270 luxes hasta 340 luxes LUZ NATURAL NAVE 5 ▪ Factor promedio de luz día: 1000 luxes en la mañana ▪ Factor mínimo de luz día: 750 luxes en la tarde ▪ Otros Factores: En la noche se presentan niveles que van desde los 270 luxes hasta 340 luxes

Fuente: Autores del documento 6.1.5 Inspección de orden y aseo. En el diagnóstico de la planta se analizaron aspectos relacionados con la higiene; a continuación se nombran algunos aspectos por mejorar57:

a. Las ventanas y vidrios de los techos presentan suciedad principalmente en la Nave 5.

b. Algunos lugares que se utilizan para almacenamiento no cuenta con la señalización necesaria y es necesario estantería para los TC’s. c. No todas las canecas de residuos de producción y basuras se encuentran señalizadas.

6.1.6 Equipo de protección personal. Se analizaron los riesgos a los que está expuesto el operario en el momento de la ejecución de su labor y el equipo de protección personal para prevenir los accidentes.

a. Fabricación de bobinas. ¾ Factores de riesgo 9 Golpes con herramienta 9 Sobreesfuerzo por manejo de cargas (carretes, o cuando se bajan las bobinas) 9 Lesiones por caída de las bobinas y formaletas 57

El ítem c ya ha sido corregido.

9 9 9 9 9

Golpes al introducir la formaleta en el cuadrante de fijación Machucones con el cobre en el momento del bobinado Machucones con el cobre al colocarlo en el alimentador Cortada con máquina Sin Fin Golpe con las salidas de las bobinas

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Tapa oídos

b. Soldadura. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9

Quemadura con la punta del soplete Exposición de humos en el momento de la soldadura Exposición a radiaciones no ionizadas por parte de la soldadura Explosión e incendio en el manejo de los cilindros de equipo de soldadura Postura continúa de pie en el ejercicio de la labor Quemadura por manipulación de soldadura

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9

Botas punta de Acero Overol Tapa oídos Guantes de Lona Gafas para soldadura

c. Fabricación de TC’s. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9

Golpes con herramienta Ruido constante de las máquinas de cortado de Frana Corte con lámina magnética del núcleo Quemadura por manipulación de soldadura Cortes por cuchillo y papel kreep Explosión e incendio en el manejo de los cilindros de equipo de soldadura Movimientos repetitivos en el momento del aislamiento Postura continúa de pie

¾ Equipo de seguridad

9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Tapa oídos

d. Preprensado. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Lesiones por caída de carga transportada con puente grúa Atrapamiento dentro de los hornos Sobreesfuerzo por manejo de cargas Golpes con el manejo de las cargas Sofocación por continua exposición Golpes con herramienta Quemaduras por explosión de la caldera Quemaduras con bobinas y demás dispositivos de prensado Caída por exposición de aceite en el suelo Caída de escalera

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de carnaza Tapa oídos Traje térmico

e. Nivelación de núcleo. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9

Machacón con los segmentos de madera Caída de cargas transportadas Caídas desde plataformas de trabajo y de escalera Exposición a radiación no ionizada por parte de soldadura y campo de pruebas Golpe con herramienta Golpe con gancho de puente grúa Corte con la lámina

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Tapa oídos

9 Casco

f. Montaje de bobinas. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9

Lesiones por caída de bobinas al ser transportadas Posturas indebidas en el levantamiento de cargas Caídas desde plataformas de trabajo y de escalera Atrapamiento con ganchos al ajustar correas Golpes con segmentos de madera Golpes con llaves utilizadas

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Tapa oídos Casco

g. Laminado. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9

Golpes con segmentos de madera Cortes con cuchillos Caída de núcleos o discos, transportados con puente grúa Cortes con laminados del núcleo al martillar acuñados o con los zunchos plásticos Atrapamiento con ganchos al ajustar correas Caídas desde plataformas de trabajo y de escaleras Golpes con llaves utilizadas Posturas indebidas en el levantamiento de cargas

¾ Equipo de seguridad

¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Tapa oídos Casco

h. Aislamientos. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9

Generación de partículas por el aire comprimido Inhalación de partículas al limar o lijar. Movimientos repetitivos de la mano en el momento de aislar Posturas indebidas en el levantamiento de cargas Golpe con gancho de Puente Grúa Golpes con el martillo

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Tapa oídos Casco

i. Soldaduras. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9

Quemadura con el soplete Exposición de humos en el momento de la soldadura Exposición a radiaciones no ionizadas Explosión e incendio en el manejo de los cilindros de equipo de soldadura Postura continúa de pie Quemadura por manipulación de soldadura

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9

Botas punta de acero Overol Guantes de Lona Guantes de carnaza Tapa oídos Casco

j. Conexiones. ¾ Factores de riesgo 9 Atrapamiento de manos con punto de operación de la grafadora 9 Humo de laca dieléctrica durante el quemado de la laca 9 Golpes con objetos y herramientas que caen desde diferentes puntos

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Movimientos repetitivos de la mano al aplicar fuerza en la figuración del cobre Caídas desde plataformas de trabajo y escaleras Lesión por resbalón de las llaves o herramientas neumáticas Cortes y raspones con las puntas de cobre Quemaduras con las salidas calientes Golpe con el gancho del puente grúa Humo y radiación no ionizante de la soldadura oxiacetilénica Machucón con el mazo Quemadura con el vapor de agua del enfriamiento Corte con cuchillo y papel Posturas indebidas en el levantamiento de cargas

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9

Gafas para soldadura Casco Guantes de caucho Botas punta de acero Overol Tapones auditivos

k. Hornos. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Caídas por piso deslizante Atrapamiento dentro de los hornos Sofocación por altas temperaturas Caída de cargas transportadas con Puente Grúa o en el colchón de aire Explosión de la caldera Quemadura con aceite dieléctrico Posturas indebidas en el levantamiento de cargas Golpe con gancho de Puente Grúa Quemadura con superficies calientes

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9

Guantes de carnaza Casco Botas punta de acero Overol Tapones auditivos Traje térmico

l. Prensado. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Caídas desde plataformas de trabajo o por trabajo sobre núcleos Quemaduras con bobinas o láminas calientes Sofocamiento por altas temperaturas Aprisionamiento de los brazos con los gatos y la prensa Exposición a radiaciones no ionizantes Aplicación de pegantes con pistola Golpes con piezas pequeñas o llaves Machucón con herramientas y el mazo Golpes con las extensiones de las plataformas hidráulicos Caída por exposición de aceite en el piso Explosión de la bomba de regulación de las plataformas Golpe con el gancho del puente grúa Posturas indebidas en el levantamiento de cargas

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9

Guantes de Lona Casco Botas punta de acero Overol Tapones auditivos

m. Encube. 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Caídas desde diferentes niveles de escaleras, o parte superior de la cuba Caída de cargas suspendidas Trabajo dentro del tanque, colocando apantallamientos y distanciadores Golpes con cargas Golpes con herramientas o tornillos Atrapamiento con piezas Ruido por el uso de pistolas de impacto, raches, taladro y grafadora Humos metálicos al soldar las salidas de alta tensión Deficiencia de oxígeno en el momento de aplicación de soldadura en lugares confinados Resbalón por superficies lisas Explosión de cilindros de equipo de soldadura Quemadura en el momento de soldar Posturas indebidas en el levantamiento de cargas Exposición a radiación no ionizada por parte de soldaduras y del campo de pruebas Golpe con el gancho del puente grúa

¾ 9 9 9 9 9 9 9 9

Equipo de seguridad Guantes de Lona Botas punta de acero Overol Casco Tapones auditivos Zapatones Arnés Overol impermeable

n. Vacío. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 ¾

Caídas desde diferentes niveles de escaleras y transformadores Exposición a radiación no ionizada Resbalón por piso liso Golpe con el flanche de la manguera Golpe con gancho del puente grúa Ruido generado por la bomba de vacío Equipo de seguridad

9 9 9 9

Guantes de Lona Overol Casco Tapones auditivos

l. Tratamiento de aceite. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9

Explosión e incendio por el aceite Sofocación por altas temperaturas del lugar Resbalón por piso liso Mareo y Cefalea por constante olor a aceite Desmayo por poca ventilación existente en el lugar Alergia por constante contacto con el aceite

¾ Equipo de seguridad 9 Guantes de Lona 9 Overol 9 Casco

9 9 9 9 9

Tapones auditivos Peto impermeable Botas punta de acero Traje impermeable Guantes de Nitrilo

l. Montaje de accesorios. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Golpe con el gancho del Puente Grúa Caída de cargas suspendidas Ruido generado por la bomba de vacío y pistola neumática Resbalón por piso liso Golpes con cargas Caída de la parte superior del transformador Exposición a radiación no ionizada por parte de soldaduras y del campo de pruebas Alergia por contacto con el aceite Golpes con herramientas

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9 9

Guantes de Lona Overol Casco Tapones auditivos Botas punta de acero Arnés Zapatones

l. Pruebas eléctricas. ¾ Factores de riesgo 9 9 9 9 9 9 9

Caídas desde diferentes niveles de escaleras y transformadores Incendio y/o explosión de los generadores de tensión. Electrocutamiento por amplio manejo de cargas eléctricas Golpes con herramientas Exposición a radiación no ionizada Ruido en el momento de generación de pruebas Golpes por manejo de cargas con puente Grúa

¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9 9 9

Guantes de Lona Overol Casco Botas dieléctricas Tapones auditivos Arnés Zapatones Guantes dieléctricos

l. Desmontaje. ¾ Factores de riesgo 9 Caídas desde diferentes niveles de escaleras y transformadores 9 Golpes con herramienta 9 Golpes por manejo de cargas con puente Grúa ( Domos, pasatapas, porcelanas, radiadores, tuberías otros ) 9 Exposición a radiación no ionizada 9 Golpe con el gancho del Puente Grúa 9 Ruido generado por la bomba de vacío y pistola neumática ¾ Equipo de seguridad 9 9 9 9 9 9 9

Guantes de Lona Overol Casco Botas punta de acero Tapones auditivos Arnés Zapatones

Figura 6.4 Elementos de protección personal

Botas punta de hierro

Guantes de Lona

Tapa oídos

Overol

Gafas para soldadura

Guantes de carnaza

Traje térmico

Casco

Guantes de caucho

Zapatones

6.2

Arnés

Guantes Kevlar

RUTAS DE EMERGENCIA

Con la distribución propuesta se analizaron las rutas de evacuación en caso de emergencia. Las Figuras 6.5 y 6.6 muestran el recorrido hacia las salidas de emergencia.

PARQUEADERO

Figura 6.5 Ruta de emergencia 1

Motores Punto de encuentro

P

Carrera 65 a Edificio Administrativo

Calle 11

Calle 12

Edificio Casino

Salidas principales Ruta de evacuación Ruta alterna de evacuación

Fabricación de bobinas Nave 1 Armado de núcleo

Armado de la P.A

Nave 2

Fuente: Autores del documento.

Puertas de evacuación Fabricación final del transformador

Pruebas eléctricas

Nave 5

Taller de conexiones Taller de aislamientos de anillos

Calle 11

Calle 12

Figura 6.6 Ruta de emergencia 2

Fuente: Autores del documento.

8. CONCLUSIONES Concluyendo el análisis de las distancias, tiempos y costos para cada propuesta se obtienen los siguientes resultados: En la propuesta 1, se encontró que es necesario recorrer 11.846 metros lineales para la fabricación de un transformador por un costo de $7561c. En la propuesta 2, se encontró que es necesario recorrer 13.819 metros lineales para fabricar un transformador por un costo de $8393c. En la propuesta 3, se encontró que es necesario recorrer 11.414 metros lineales para fabricar un transformador por un costo de $7200c; por tanto se escoge esta propuesta. Al comparar la propuesta escogida con la actual se observa que es necesario recorrer 901 metros lineales de más para fabricar un transformador. La distancia a recorrer en la propuesta escogida sólo aumenta en un 8,6% comparado con un 29% de expansión en la planta. La propuesta 3 logra disminuir costos en un 5.7%. La realización de este proyecto permitió reconocer una serie de factores de importancia dentro del estudio de distribución de planta. Cuando se esta llevando una distribución o redistribución de planta es indispensable interactuar con las personas involucradas directamente con los procesos, pues es allí donde se puede recolectar información importante del desempeño habitual de la planta para poder identificar los detalles en cada puesto de trabajo que se pueden llegar a mejorar en una nueva distribución. En la distribución de planta no sólo se busca disminuir las distancias recorridas entre cada centro de trabajo, también se hace necesario disminuir el tiempo empleado en estos desplazamientos y los costos de trasladar el material de un centro de trabajo a otro. Al lograrse una disminución de tiempo empleado en el transporte de los materiales entre cada centro de trabajo se estará reduciendo las pérdidas de tiempo ocasionadas por actividades que no le añaden valor agregado al producto. La distribución es un trabajo de cooperación, no se obtendrá la mejor distribución a menos que se consiga la colaboración de todas las personas a las que afecte la nueva distribución de cada uno de los elementos que constituye la planta de fabricación. En la planta de transformadores de potencia se hace necesario medir continuamente el desempeño de las operaciones, a fin de identificar, controlar y mejorar las causas de pérdida de productividad en la planta. Debido a esto se encontró que es conveniente conocer en detalle el tiempo efectivo de trabajo y así identificar las principales causas que retrasan el trabajo y generan pérdidas de productividad en los procesos. Igualmente es necesario conocer el uso que se le da a los materiales utilizados en la

fabricación de un transformador para evitar desperdicios tanto de materiales como de tiempo. Toda distribución de planta debe cumplir las normas de seguridad industrial para asegurar el bienestar de los trabajadores y personas implicadas en el proceso de transformación. Se hace necesario publicarlas y divulgarlas a todo el personal relacionado. La realización del proyecto permitió por un lado dar una buena propuesta de distribución a Siemens de Colombia S.A. que permite cumplir con los planes de expansión proyectados, y por otro lado nos permitió a nosotras como Ingenieras Industriales aplicar los conocimientos adquiridos durante nuestra formación profesional y participar de su puesta en marcha.

7. RECOMENDACIONES 1. Es necesario fabricar una terminados.

estantería de almacenamiento de núcleos y TC’s

2. Hacer uso de los indicadores propuestos; utilización mensual del tiempo y rendimiento de materiales con el fin de ayudar a medir continuamente la efectividad de las operaciones en la planta. 3. La ventilación en el área de soldadura debe ser adecuada para alejar concentraciones perjudiciales de humo que puedan originarse y lesionar gravemente los ojos o quemar la piel. 4. Debido a las muchas posibilidades de lesiones al personal y daño al equipo en operaciones de soldadura, es esencial que se publiquen y observen estrictamente prácticas de seguridad, recomendaciones y normas de operación explícitas y en general todas las recomendaciones en el numeral 6.1.2. 5. Instalar luz methahalide en la nave 1, la cual ofrece un mayor contraste de colores. 6. Se debe prestar mayor atención en la limpieza de las ventanas y vidrios de los techos de la Nave 5. 7. Hacer públicas las rutas de emergencia.

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, 0 6 8 m

2 5 1 5 mm Me s a c o n pe r na s s

Mu e b l e e d l ma a c e n a m ie n to

Me s a c on pe r na s s

,7 6 m x 0 1 , 5 7 m

33

1 ,7 6 m x 0 , 5 7 m

38

41

Mu b e e l p a ra a lm a c e na r ba r zo s d e f o r ma l te a s

35

HOR NO

Mo n ta c a r g a

2 ,7 m

4 ,4 m

, 0 2 6 m

C B A 1 9 2

0 3 9 , m

, 9 1 2 m

, 2 0 3 m

0 ,6 5 m

0 ,5 1 m

0 ,8 3 m

0 ,5 1 m

3 0 1

0 ,2 9 m

Ar b i a

35

1 8 7 5 mm 1 ,2 9 m

29

37

l m A ie n d o ta rd e co b re ,2 1 1 m x1 , 9 m 2

Am il e ta d n r e o cd o r e b 1 ,2 m x1 ,2 1 9 m o p S rt e o 9 m1 ,6 0 ,4 x 1 c m

37 Áe r a e d a m l a c e n a me in to

25

9 0 6 mm

30 0 0 7 mm

TALLER AISLAMIENTOS FRANA

, 1 1 4 m

Am il e n ta d o r d e co b r e

Fa r n a a si a l me in to s

So r te p ,6 9 0 m x1 ,4 1 m c

0 ,6 S xo m 9 p r,4 te cm 1

1 ,1 5 m 2 9 8 0 mm

Fe r n o

27

Fe o n r 0 ,7 m x1 ,1 1 m 8

28

9 8 2 0 m

23

26

22 36

8 7 1 5 m

32

, 8 0 7 m

9 m ,6 0 p o o xS rte 1 ,4 1 cm

6 9 0 m

34

Ø2 0 3 m

PRENS A

Ca r to i a p ra a m l a c e a r n ma te a rli

l m A ie n t d a o r e d b re co

0 mm 7 1 1 , 3 9 m

, 5 9 9 m

3 ,3 5 m

4 ,3 0 m

4 ,4 2 m

2 ,8 0 m

6 ,8 8 m

7 ,4 0 m

Ca r to ri p a ra m l a a c e n a r ma te a ri l

9 8 2 0 m m 6 ,3 0 m u e M b e l p a ra ta e b l ro

9100mm

9 2

1740 mm

E st n a te d e a m te a ri ly h e ra m e in ta Si e r ra s n i n if

Ma n i fo d l

3 8 2 7 m

3 2 0 4 mm

3 9

Ox g i e n o

de e hr a m ,0 0 2 m

,3 0 6 m

ie nt s a

Loc e k r a p ra g u ra d a r c a j a

16 Ca r to i a p ra a m l a ce n a r a te a m rli

12

Cm a lr a tco ri e p ra a n ma te a ri l

10

1 2 – 13 -1 4

12 – 1 3 - 1 4

1 800 1 800

L MA C E A N A M IE N T O 1 3 7 mm Pa l c h n ó n ,2 9 1 m

350 Ar b ri a

1 ,2 9 m

3 50

350

350

1

19

1

, 2 2 0 m 2 ,5 0 m

,7 6 m 1

6 ,0 7 m

5 ,7 7 m

5 9 ,9 5 m

0 m , 8 2

3

2

7 ,9 6 m

7 ,3 9 m

3 ,3 0 m

ALM ACÉN 6 ,0 5 m

8 ,4 8 m

2 ,1 1 m

3 ,1 4 m

2 ,1 8 m

, 6 3 1 3 m

2 ,1 5 0 m

1 ,5 0 m

, 7 3 0 8 m

Ca r rit o

14

17

, 0 m 7

42

18

C AM P O D E P RU E 180 0

E sca le ra

A MP O D E P R U E C BAS

1

15 35 0 Ca r ro e d a lm a c e na m i n e o t

35 0

d e ma te ri la

350

Ca r ri o t

2

1 C a ro d e lm a c a e n a m ie n t o e m a te ria l d

1740 mm

ZONA AL MAC ÉN

NAVE 3 DISTRIBUCION

NAVE 4

Ca r o d e a lm a c e n a m ie n t o e ma t e d r ia l

31

Ca r oe d a lm a c e nm a i e no t d e ma te ri la

B C A 9 1

4 ,2 3 m 1

C a ro d e lm a c a e n a m ie n t o e m a te d r ia l

RECEPCIÓN ALMACÉN O FICINAS

PLANTA AC TUAL

El a b ora d o p o r: E s ca l a

1 :5 0

L o re na Be na v d i es Da i n a C aro l n i a Ni ño

CO N VE N CIO N ES

m 9

A rma do den ucl eo p otenci a

Pa sil o l

19

1

So uthern

20

2

Ca daf e

21

3

D uke

22

B obi nado ra Ve tr i cal # 2

4

Tran sformad or i ntermedi o1

23

Bo bin adora Verti cal # 3

5

Equ ipo de Ump ulso

25

Am l acen amien tode bo bin as p araal i near

6

Di vi sor Impul so

26

Bob ina dora Hori zontal si n brazo # 1

7

Di vi sor A T

27

B obi nado ra H orizo ntal con b razo# 1

8

Con d. Pre. Carg a

28

B obi nado ra H orizo ntal con b razo# 2

9

Re actor

29

B obi nadora Ho ri zontal sin brazo # 2

10

Prensa do

30

B obi nado ra H orizon ta l con ba r zo# 3

11

Encu be de transf ormadores con tapa atroni l ada

31

O fi ci na supervi sió nN ave 5

12

M ontaj e

32

Am l acen amien o t de f ormal etas

13

De smo ntaje

33

Am l acen amien o t carretes de cob re

14

Encu bed e tra nsf ormadores con tapa sol dada

34

Pren sa

Pl ataf orma sde pren sado

35

H orno Nave 1

Ho rn oV ol a t

36

Am l acen amien o t de bob n i as termin adas

Ho rn oH edri ch

37

O fi ci na de supervi sión N ave 1

And amios

38

Pu estod eT ra nsf orma dores de corri ente

4

6

C onexi one s Foso pa ra l evantami ento de bo bin as

5 Pl anchó n

7

D E P RU E BA S

1800

8

E xting ui dor C O2 G abi nete contrai ncen dio s

15

Precon exio nes

16

Desp acho

17

Premon a tj e

ABC

18

La minad o

42

41

180 0

35 0 35 0

2

3 50

9

3 1 ,0 m Me s a o c n rp e na s s , 6 1 7 m

0 ,8 6 m 8 ,4 9 m I SA A L M IE N T O S 3 2 ,8 m 2

2 ,3 0 m Mu e b le e d h e ra m ie na t s , 0 0 5 m

m 2

, 0 5 1 m 0 ,6 0 m

TAL L ERDE CO N E X IO N E S

0 ,4 0 m 0 ,7 0 m , 0 m 1

, 0 0 4 m

1 ,0 0 m

c ke r o L

Am l acen amien o t de to pes Ex ti ngu ido r M ul tiprop ósit o Desp acho

Me s a de s o l a dd ua r

Taller de aislamientos -Frana G(27.8,77.2)

Arriba

Almacén

Zona almacén

RECEPCIÓN ALMACÉN

Taller de Conexiones 89.89 m2

D (28,88.4)

0,39m

2,7m

4,4m

2,60m

ABC 129

0,32m 1,29m

0,65m

0,83m

0,51m 130

0,29m 0,51m

Arriba

Fabricación de Bobinas 1332 m2 A (63.1,79.2)

Fabricación de Bobinas 131 m2

Oficinas 2 piso

Horno Volta

Horno Hedrich

Oficinas de control

Arriba

9100mm 93

Armado de núcleo 118,69 m2

Armado de la parte activa 271 m2

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

F (94.3,65.4)

Fabricación final del transformador 757.8 m2

Taller aislamientos de anillos 42.76 m2

C (128.4,60.2)

B (69.6,60.1)

1470mm

DH (28.9,59.55) (27.9,59.5)

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

Pruebas eléctricas 437.8 m2

Armado de la parte activa 148,4 m2

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

E (158.3,60.1)

30

Arriba

Zona de almacén

NAVE 3 Distribución

Taller de aislamientos frana 470 m2

Zona almacén

G (77.5,26.3)

Recepción de almacén Oficinas

Elaborado por:

Propuesta 1- Distribución general de la planta

Escala

1:50

Lorena Benavides Diana Carolina Niño

960mm

1740mm

960mm

Arriba

1470mm

Arriba

Taller aislamientos de anillos 42,76 m2 H (27.4,91.8)

0,39m

2,7m

4,4m

2,60m

ABC 129

0,32m

1,29m

0,65m

0,83m

0,51m 130

0,29m 0,51m

Arriba

Fabricación de Bobinas 49.95 m2 A (63.1,79.2)

Oficinas de control

Horno Volta

Oficinas 2 piso

Horno Hedrich

Arriba

9100mm 93

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

Taller de Conexiones 89.89 m2

Armado de núcleo 118,69 m2

Armado de la parte activa 212 m2

Armado de la parte activa 62,2 m2

F (58.9,65.2)

Fabricación final del transformador 757.8 m2

D(27.4,62.9)

C (128.4,60.2)

1470mm

B (84.1,60.2)

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

Armado de la parte activa 148,4 m2

Pruebas eléctricas 437.8 m2

E (158.3,60.1)

ÁREA DISPONIBLE PARA LA PLANTA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

Arriba

Zona de almacén

NAVE 3 Distribución

Taller de aislamientos frana 470 m2

Zona almacén

G (76.9,26.4)

Recepción de almacén Oficinas

Propuesta 3 – Distribución general de la planta

Escala

1:50

Elaborado por: Diana Carolina Niño Lorena Benavides

960mm

1740mm

0,90m

600mm

0,90m

1,91m 1,00m

0,90m

0,63m

Caneca

Caneca

Caneca

3,15m

2,00m

Locker para guardar caja de herramientas

0,90m

Mesa de trabajo 0,8 m x 0,6 m

Mesa de trabajo 0,8 m x 0,6 m

Mesa de trabajo 0,8 m x 0,6 m

2,20m

2,00m 2,00m

6,69m 4150mm

Alimentador de cobre 4150mm

Alimentador de cobre

2,20m

Salida 2

Alimentador de cobre

12,02m

4,74m 758mm

758mm

758mm

6,49m

Salida 3

0,75m

748mm

748mm

Puesto TC’s

5,00m 4900mm

1,60m 1,60m 3228mm

3228mm

2,20m 1950mm 1950mm 1950mm 3228mm

0,60m 1000mm

Mesa con prensas 1,76 mx0,75m

Mesa con prensas 1,76 mx0,75m

Soporte de anillos 1,61 m x 0,86 m

Maquina para aislar anillos 2,23 m x 1m

39 CONVENCIONES 6,80m

34

34 Formaletas

32

6,41m

33

33

7,00m

Formaleta 3 m x1,65 m

33

33

Mueble para almacenar brazos de formaletas

33

Montacarga

35

Formaleta 2,2 m x 1,2 m

Bobinadora Vertical # 1

31

Bobinadora Horizontal con brazo #3

22

Bobinadora Vertical # 2

32

Almacenamiento de formaletas

23

Bobinadora Vertical # 3

33

Almacenamiento carretes de cobre

24

Foso para levantamiento de bobinas

34

Almacenamiento de dispositivos para prensado

25

Almacenamiento de bobinas para alinear

35

Horno Nave 1

26

Bobinadora Horizontal sin brazo #1

36

Almacenamiento de bobinas terminadas

6,86m

3,00m 10,90m

0,52m

Zona de levantamiento de bobinas

3,00m

Soporte 0,69 m x 1,41 cm 1,92m

0m 5,2

Soporte 0,69 m x 1,41 cm rte cm po ,41 So x 1 9m 0,6

Freno 0,71mx1,18m

0,52m

-

4000mm

4000mm

no 8 Fre x1,1 1m 0 ,7 m

1440mm 4000mm

Freno 0,71mx1,18m

1440mm

1,44m

3,46m

23

3000mm

27

24

3000mm

3000mm

3,46m

22

Carretes de cobre transpuesto

21

Carretes de cobre transpuesto

Carretes de cobre transpuesto

27

Bobinadora Horizontal con brazo #1

37

Oficina de supervisión Nave 1

28

Bobinadora Horizontal con brazo #2

38

Puesto de Transformadores de corriente

29

Bobinadora Horizontal sin brazo #2

39

Puesto de Aislamientos de anillos

30

Nueva Bobinadora Horizontal con brazo

41

Almacenamiento de topes

8,49m

9m 4,4

3,00m

36 M jo ba tra m de 0,6 a es m x 8 0,

4900mm

jo ba tra m de 0, 6 a x es m 8 0, C

520mm jo ba tra m de 0,6 a es m x 8 0,

ca ne

a ec

Ca

an

M

520mm

520mm

C an a ec

6,68m

26 6,10m

6,30m 6,20m

8,75m

6,08m

2,45m

6,20m Estante de material y herramienta

4,75m

5,60m

1,90m

6,00m

6,12m

Sierra sin fin

3,88m

8,05m

5,00m

28

29

rte cm po ,41 So x 1 9m 0,6

M

31

30

rte 1 cm po So x 1,4 9m 0,6 9m 4,4

no 8m Fre x1,1 1m 0,7

38

no 8m Fre x1,1 1m 0,7

1,04m

re ob ec m rd do ,29 nta x1 m e 1m Ali 1,2

3,00m

25

re ob ec m rd do ,29 nta x1 m e 1m Ali 1,2

37

re ob ec m rd do ,29 nta x1 m e 1m Ali 1,2

37

21 Mueble de almacenamiento 1,80m

Carro de transporte de material

3204mm

4,53m

5,55m 1,90m

Mueble para tablero

Tanques de Manifold Oxigeno

Carro de transporte de material

2,50m

2,80m

7,48m

Formaletas

41

Gabinete contra incendios Extinguidor CO2

Elaborado por:

Propuesta 2 - Nave 1

Escala

1:50

Diana Carolina Niño Lorena Benavides

cm

rte cm po ,4 1 So x 1 m 9 0 ,6

0,7

no 18 Fre x1, 1m m

5,2

a ec an

ca

ca ne Ca

0,83m

14,58m

Zona de levantamiento de bobinas

520mm

3000mm

1440mm

41

C

ne Ca

jo ba tra m 6 de a x 0, es m 0,8

3,00m

Freno 0,71mx1,18 m

4000mm

4000mm

rte po So x 1, m

jo ba tra m de 0, 6 a es m x 8 0,

jo ba tra m de 0, 6 sa x Me 8 m 0,

M

1,00m

1,00m 600mm

4900mm

3000mm

1440mm

1440mm

69 0,

M

3000mm

Carretes 520mm

2,00m

Freno 0,71mx1,18m

Formaleta 3 m x1,65 m

4,90m

e

Carretes o m en Fr x1,18 1m 0,7

im Al Al

im

br co de m 9 or tad x1,2 en 1m 1,2

e

br co de m 9 or tad x1 ,2 en 1m 1,2

4900mm cm

no 8m Fre x1,1 1m 0,7

Carretes

rte po 41 So x 1, m

r do nta re me ob Ali e c 1m d ,2 m 1 9 ,2 x1

4000mm

520mm

Carretes

Locker para guardar caja de herramientas

3,15m

Puesto TC’s

5,40m

2,25m

2,15m

0,60m

Mesa con prensas 1,76 mx0,75m

Mesa con prensas 1,76 mx0,75m

Soporte de anillos 1,61 m x 0,86 m

69 0,

5m

Cortadora 1,3 m x 0,4 m

Mesa con taladro 1 m x 0,7 m

3,36m

13,19m

Almacenamiento de lamina

Mesa de soldadura 1 m x 0,73 m

3,36m

Mesón de trabajo 2 m x 0,5 m

1,00m

1470mm

Vulcanizadora 1,63 m x 0,6 m Taladro fresador 0,4 mx0,8 m

a m

0,71m

0,71m

1,10m

1,70m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

3,31m

4,30m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

3,17m

Dispositivos para levantamiento de nucleo

0,90m

4,03m

3,36m

Andamio 6,5 m x 1,75 m

3,36m

Andamio 6,5 m x 1,75 m

3,06m

1,00m

0,67m

0,67m

Andamio 6,78 m x 1,68 m

0,80m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

Andamio 6,78 m x 1,68 m

Carrito

1,48m 1,48m

Carrito

2,80m

0,80m

Dispositivo para preconexiones

Dispositivo de laminado

4,30m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

1,00m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

Mesa de corte

3,0

4,4

2,00 1,1

Área para ubicar motos del colchón de aire

Área para ubicar escaleras

5,50

ÁREA DE ALMAC

93

Puerta 3N5 Despacho del transformador

PRENSADO

MONTAJE

1800 30

0,48

Planchón

350 350

Plataforma con escalera

1,29

1,29

SOUTHERN 2,02 2,50

6,46

624,6

Encube de

1,79

9,75

992,5

Plataforma con escalera

Encube de transformadores con tapa soldada

ENCUBE

DESMON 37,5

37,5 67 68

350

DUKE CADAFE

Propuesta 1 - N

0,39 ABC 129

3,15

Puerta 4N5

Puerta 5N5

Arriba

eras

0,90

LMACENAMIENTO

0,32 1,29

1,60

0,65

Puerta 6N5 Puerta 7N5

0,83

0, 13

Puerta 8N5

Carrito para almacenar material

Carrito para almacenar material 92

3,04

AJE

MONTAJE

Escalera

Escalera

Escalera

Escalera

SOUTHERN

CADAFE 701,8

874,8

417,3

3533,1

624,0

703,8

690,5

ENCUBE

MONTAJE

DESMONTAJE

40,00

1800

40,00

37,5

37,5

1800

350 0

350

DUKE

350

SOUTHERN

600,00

20,00

20,00 170,00

170,00

Nave 5

8

0,51 130

N5

0,29 0,51

21,9

6 5 180

CAMPO DE PRUEBAS

7

1800

8

350 350

2

9

327 503

2,00

35

Despacho

SIEMENS S.A.

Elaborado por:

Escala

1:50

Diana Carolina Niñ Lorena Benavides

8,62

CONVENCIONES

Gabinete contra incend

Pasillo

4

5

41

Almacenamiento de top

1

Southern

2

Cadafe

3

Duke

4

Transformador intermedio 1

43

Oficinas Potencia

5

Equipo de Umpulso

15

Despacho de accesorios

6

Divisor Impulso

16

Despacho

7

Divisor AT

13

Desmontaje

ABC

Extinguidor Multipropósito

Extinguidor CO2

14

Encube de transformadores con ta soldada

8

Cond. Pre.Carga

9

Reactor

Plataformas de prensad

350

10

Prensado

Horno Volta

3

11

Encube de transformadores con tapa atornillada

Horno Hedrich

12

Montaje

Planchón

1800

350

Niño es

endios

topes

tapa

sado

2,0m

Escalera

Área para ubicar escaleras

5,50m

ÁREA DE ALMACENAMIENTO

14,08m

ÁREA PARA UBICAR LOS CARROS DE ALMCANAMIENTO

Área para ubicar motos del colchón de aire

Pu

Escalera

2,00m 1,1m

Escalera

4,4m

1,0m

3,0m

93

150mm

1800

Carrito para almacenar material

0,15m

10

713mm

350

1290mm

1290mm

Planchón

350

1 2020mm

2500mm

7161,4mm

1750mm

3000mm

9750,0mm

6783,0mm

8300,0mm

14

7925,0mm

13

11

1

Escalera

Escalera

Escalera

Escalera

350 Carrito para almacenar material

DUKE

2

3

Propuesta 2 - N

Propuesta 2 - N

0,39m 3,15m

4,5m

Puerta 5N5

Arriba

Cobre Chatarra Papel o

14,08m

O

9,4m

ÁREA DE ALMACENAMIENTO

Área de soportes

2,0m

Puerta 4N5

0,90m

0,32m 1,29m

ABC 129

1,60m

0,65m

Puerta 6N5 Puerta 7N5

0,83m

0,51m 130

Puerta 8N5

1,10m

3,76m

Madera

Trapo Plástico Eslingas 1,10m

92

3,04m

12

Carrito para almacenar material

Carrito para almacenar material

12 Escalera

7370mm

Escalera

Escalera Escalera

1

2

6074,6mm

8346,5mm

4833,4mm

7925,0mm

7500,2mm

5750,0mm

375,0mm

1800

13

1800

1000mm

Escalera

2050mm

Escalera

1800,0mm

1760mm

530mm 100,0mm

15

63

mm

Carrito para almacenar material

7400mm

Carrito para almacenar material

3850mm 1000mm

1

520mm

3

100mm

Nave 5

600mm

350

4740mm

1500,0mm

Carrito para almacenar material

350

6330mm

350

100,0mm

Nave 5

0,29m 0,51m

131

9m

Arriba

90

4

6 19901mm

5

7

CAMPO DE PRUEBAS ,0mm

22,2m

1800

8

350 350

2

9

350

8m

3440,0mm

Arriba

2m

2m

Despacho

Elaborado por:

Escala

1:50

Diana Carolina Niño Lorena Benavides

Lorena Benavides

9m

9m

CONVENCIONES

Gabinete contra incen

Pasillo

20,1m

4

1800

41

Almacenamiento de t

1

Southern

2

Cadafe

3

Duke

4

Transformador intermedio 1

43

Oficinas Potencia

5

Equipo de Umpulso

15

Despacho de accesorios

6

Divisor Impulso

16

Despacho

7

Divisor AT

13

Desmontaje

8

Cond. Pre.Carga

14

Encube de transforma con tapa soldada

9

Reactor

ABC

Extinguidor Multipropósito

Extinguidor CO2

Plataformas de prens

10

Prensado

Horno Volta

11

Encube de transformadores con tapa atornillada

Horno Hedrich

12

Montaje

Planchón

350

3

Niño es

es

a incendios

to de topes

2

ncia

sformadores da

e prensado

9m

9m

4,4m Escalera

3,15m

4,5m

2,0m

Puerta 4N5

Puerta 5N5

Arriba

0,51m

0,83m

0,65m

0,29m 0,51m

130

Puerta 6N5 Puerta 7N5

Puerta 8N5

Cobre

43 1,60m

Trapo Plástico

Madera

Papel

Chatarra

ÁREA DE ALMACENAMIENTO

14,08m

0,90m

9,4m

5,50m

ÁREA DE ALMACENAMIENTO

Área para ubicar escaleras

ÁREA PARA UBICAR LOS CARROS DE ALMCANAMIENTO

0,32m 1,29m

ABC 129

Área de soportes

Área para ubicar motos del colchón de aire

Escalera

1,1m

Escalera

1,0m

2,00m

131

0,39m

3,0m

3,76m

Eslingas

CONVENCIONES

92

Arriba

90

Puerta 3N5 Carrito para almacenar material

0,15m

10

16

1,10m

1,10m

1,10m

93

3,04m Carrito para almacenar material

12

12

1800

Gabinete contra incendios

Pasillo

Carrito para almacenar material

4

484mm

41

Almacenamiento de topes

1

Southern

2

Cadafe

3

Duke

4

Transformador intermedio 1

43

Oficinas Potencia

5

Equipo de Umpulso

15

Despacho de accesorios

6

Divisor Impulso

16

Despacho

7

Divisor AT

13

Desmontaje

8

Cond. Pre.Carga

14

Encube de transformadores con tapa soldada

9

Reactor

Plataformas de prensado

10

Prensado

Horno Volta

11

Encube de transformadores con tapa atornillada

Horno Hedrich

12

Montaje

Planchón

ABC

Extinguidor Multipropósito

Planchón

1,29m

7,4m

1,29m

350 350

1

1

2,00m 2,50m

Extinguidor CO2

1,79m

2

6,1m 9,8m

8,2m

6

8,7m

3,0m

20,1m

5,2m

8,2m

8,2m

7,7m

7,7m

6,1m

PRUEBAS ELÉCTRICAS

Ø100 cm

14

13

11

13

Domos

1800

1800

Carrito para almacenar material

Carrito para almacenar material

Escalera

5

7 8

1800

1,8m

1800

350

350

4,3m

Escalera

0,5m

DUKE

3,1m

3

3,1m

350

2,1m

1 43

ABC

2

9

350

3

3,7m

Puerta 1N5

8m

Puerta 2N5

3 43

350

7957mm

94

1,2m

1,14m

2

Almacenamiento de herramienta

350

15

350

1m

Carrito para almacenar material

350

1,14m

Escalera

91

7,4m

Escalera

Arriba

2m

2m

9183mm Despacho

Elaborado por:

Propuesta 3 - Nave 5

Escala

1:50

Diana Carolina Niño Lorena Benavides

Formaleta 3 m x1,65 m

33

33

Mueble de almacenamiento

5,40m

35

r do nta re m e ob Ali e c 1m d ,2 m 1 9 ,2 x1

e br co r de 9 m tado x1,2 en 1m Alim 1,2

br co r de 9 m tado x1,2 en 1m Alim 1,2

te or 1 ,4 Sop x 1 9m

rte cm p o ,4 1 So x 1 9m 0,6

cm

0,6

m 49 4,

o en 8m Fr x1,1 1m

0,7

no 8 Fre x1,1 1m m

-

0,71

no 8m Fre x1,1 m

23 24

8,05m 0,7

e

te or 1 cm ,4 Sop x 1 9m

0,6

m 20 5,

22

Carretes de cobre transpuesto

21

Carretes de cobre transpuesto

8,49m

m 49 4,

3,00m

Carretes de cobre transpuesto

36 ajo trab m ,6 a de x 0 Mes ,8 m 0

ajo trab m 6 de a x 0, es M 8m 0,

ca

a ec

ne Ca

Can

ajo trab m ,6 a de x 0 es M ,8 m 0 ne Ca ca

m

5,60m

5,55m

4,53m

2,80m

7,55m

ÁREA PARA UBICAR LOS CARROS DE ALMCANAMIENTO

6,86m

Mueble para tablero

41

0,83m

600mm

2,80m Manifold Oxigeno

3204mm

Formaletas

Carrito 1,48m

7,53m

0,80m

Dispositivo de laminado

4,30m

Escalera doble

Andamio 7,1 m x 1,75 m

Andamio 6,5 m x 1,75 m

Andamio 6,5 m x 1,75 m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

1,10m 2,80m

8,74m

4,30m

8,00m

Puerta 3N5

16

18

17 Anillos

Carrito 1,48m

Dispositivo para preconexiones

17

Carrito para almacenar material

0,71m

1,00m

1,00m

93

o para cenar erial

1800

350 350

1

Escalera doble

42

0,71m

0,71m

2,20m

0,80m

2,20m

0,80m

8,2m

1,48m

11

Andamio 6,78 m x 1,68 m

Escalera

Escalera

8,50m

14,23m

2 94

1,14m

20

Puerta 2N5

1,2m

Andamio 7,1 m x 1,75 m

0,80m

0,71m 2,40m

Escalera

Mesa de corte

Andamio 7,1 m x 1,75 m

Carrito

1,48m

8,50m

Carro de almacenamiento de material

20

14 CAMPO DE PRUEBAS

1,00m

1,00m

Carrito

8,2m

CION

Escala

1:50

0,39m 4,4m Escalera

4,5m

2,0m

Puerta 6N5 Puerta 7N5

130

Puerta 8N5

9,4m

ÁREA DE ALMACENAMIENTO Cobre Trapo

Papel

Chatarra

1,60m

Plástico

14,08m

0,90m

Madera

5,50m ÁREA PARA UBICAR LOS CARROS DE ALMCANAMIENTO

Puerta 5N5

Arriba

0,51m

0,83m

0,65m

Área de soportes

Área para ubicar escaleras

ÁREA DE ALMACENAMIENTO

0,32m 1,29m

ABC 129

Puerta 4N5 Escalera

Área para ubicar motos del colchón de aire

Escalera

1,0m

2,00m 1,1m

3,15m

ngas

3,0m

Carrito para almacenar material

Carrito para almacenar t i l

0,29m 0,51m

131

9m

almacenar material

3,76m

Eslinga

92

0,15m

3,04m Carrito para almacenar material

12

Arriba

1,10m

1,10m

90

10

Carrito para almacenar material

12

484mm

Planchón

1,29m

7,4m

1,29m

1

2,00m 2,50m

1,79m

2

6,1m 9,8m

6

8,7m 5,2m

3,0m

5

8,2m

7,7m

7,7m

6,1m

PRUEBAS ELÉCTRICAS

Ø100 cm

13

1

13

Domos

1800

1800 Carrito para almacenar material

1800

1,8m

7 8

350

4,3m

Escalera

350

94

1,2m

Almacenamiento de herramienta

3,1m

3,1m

3

350

2,1m

1

3 43

43

1,14m

DUKE

350

15

350 0,5m

350

1m

Carrito para almacenar material

ABC 91

7,4m

Escalera

Puerta 1N5

3,7m

2

9

350

Arriba

2m

2m 8m

Elaborado por:

:50

Diana Carolina Niño Lorena Benavides

960mm

Arriba

2m

7953mm

8m

94

1470mm

Arriba

90

Despacho

3,00m

131

9m 9m

9100mm

1740mm 93

1740mm

Servicios - Nave 5

ABC 129

Arriba

130

0,51m

92

ABC 91

5

9m 0,29m 51m

Elaborado por:

Escala

1:50

Diana Carolina Niño Lorena Benavides

CONVENCIONES

Red de vacío Red para traer aceite Red para llevar aceite Red de aire Electricidad 440V - 220V -110V

Extinguidor CO2

Gabinetes contra incendios

ABC

Extinguidor multipropósito

Puerta de evacuación

Formaleta 3 m x1,65 m

Formaletas

4900mm 1,00m

3,43m

1440mm

3000mm

4000mm

6,30m

Freno 0,71mx1,18 m

520mm

2,25m 2,15m

600mm

Can eca

3000mm

1440mm

bajo de tra Me sa x 0,6 m 0,8 m

4000mm

Freno 0,71mx1,18 m

0,58m

1,00m

520mm

1,26m 14,58m

2800,00mm

4700mm

HORNO

1250mm

bajo de tra Me sa x 0,6 m 0,8 m

ca Cane