sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL...

39
INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta los aspectos necesarios para la elaboración del Informe Técnico Final de los proyectos de investigación que se registraron en la Secretaría de Postgrado e Investigación (SEPI) para su desarrollo durante el periodo enero 2008 - diciembre 2008. La información que se solicita es la mínima necesaria para documentar y evaluar el avance de los proyectos de investigación, por lo que es indispensable que se requisite sin omisiones, agregando o anexando la información que se considere conveniente I. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO ESCUELA, CENTRO O UNIDAD: CLAVE DEL PROYECTO: 2OO80793 TÍTULO: ESTUDIO TÉCNICO ECONÓNOMICO PARA OBTENER AHORRO DE ENERGIA EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN IDUSTRIAL PERIODO EN EL QUE SE REALIZO EL PROYECTO: de enero a diciembre 2008 II. RESPONSABILIDAD TÉCNICA Y ADMINISTRATIVA Indicar nombre e incluir firmas autógrafas (en el ejemplar impreso) de los responsables técnicos y administrativos. Dr. José Luís Flores Galaviz C.P. Norma Cano Olea Director del proyecto Directora de la escuela, centro o unidad III. INVESTIGADORES PARTICIPANTES Número Nombre e institución Actividad específica a desarrollar 1 José Luís Flores Galaviz Director del proyecto 2 Cirilo Medina González Análisis de los sistemas de refrigeración a nivel industrial 3 Agustín López Maldonado Elaboración del informe Técnico final aplicado a una industria alimenticia 4 Emilia Huerta Amaro Diseño del programa de ahorro energético 5 Nidia Malfavón Ramos Acopio, revisión y clasificación de información IV. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 1. Resumen Es importante mencionar que a través del tiempo y ante la necesidad de competir en el mercado, las empresas altamente competitivas han desarrollado programas de productividad como, TPM (Mantenimiento Productivo Total), Lean Manufacturing (Manufactura esbelta), Seis Sigma etc., sin embargo uno de sus mayores problemas, consiste en los altos costos de mantenimiento y las deficiencias en el uso de energéticos. En la mayoría de las empresas nacionales el consumo de energía eléctrica, es uno de los factores de mayor costo, por lo que este proyecto centrará su atención en el ahorro y uso racional de la energía eléctrica, de los procesos en donde intervienen los sistemas de refrigeración. El objetivo de este proyecto será desarrollar un Programa de Ahorro de Energía, similar a los mencionados, que pueda aplicarse en cualquier empresa donde se usen los sistemas de refrigeración; aplicando técnicas para la conservación de energía que deberán ser seleccionadas y analizadas, de manera 1

Transcript of sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL...

Page 1: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008)

Este formato presenta los aspectos necesarios para la elaboración del Informe Técnico Final de los proyectos de investigación que se registraron en la Secretaría de Postgrado e Investigación (SEPI) para su desarrollo durante el periodo enero 2008 - diciembre 2008. La información que se solicita es la mínima necesaria para documentar y evaluar el avance de los proyectos de investigación, por lo que es indispensable que se requisite sin omisiones, agregando o anexando la información que se considere conveniente I. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO ESCUELA, CENTRO O UNIDAD: CLAVE DEL PROYECTO: 2OO80793 TÍTULO: ESTUDIO TÉCNICO ECONÓNOMICO PARA OBTENER AHORRO DE ENERGIA EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN IDUSTRIAL PERIODO EN EL QUE SE REALIZO EL PROYECTO: de enero a diciembre 2008 II. RESPONSABILIDAD TÉCNICA Y ADMINISTRATIVA Indicar nombre e incluir firmas autógrafas (en el ejemplar impreso) de los responsables técnicos y administrativos. Dr. José Luís Flores Galaviz C.P. Norma Cano Olea Director del proyecto Directora de la escuela, centro o unidad III. INVESTIGADORES PARTICIPANTES

Número Nombre e institución Actividad específica a desarrollar 1 José Luís Flores Galaviz Director del proyecto

2 Cirilo Medina González

Análisis de los sistemas de refrigeración a nivel industrial

3 Agustín López Maldonado

Elaboración del informe Técnico final aplicado a una industria alimenticia

4 Emilia Huerta Amaro Diseño del programa de ahorro energético

5 Nidia Malfavón Ramos Acopio, revisión y clasificación de información

IV. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 1. Resumen Es importante mencionar que a través del tiempo y ante la necesidad de competir en el mercado, las empresas altamente competitivas han desarrollado programas de productividad como, TPM (Mantenimiento Productivo Total), Lean Manufacturing (Manufactura esbelta), Seis Sigma etc., sin embargo uno de sus mayores problemas, consiste en los altos costos de mantenimiento y las deficiencias en el uso de energéticos. En la mayoría de las empresas nacionales el consumo de energía eléctrica, es uno de los factores de mayor costo, por lo que este proyecto centrará su atención en el ahorro y uso racional de la energía eléctrica, de los procesos en donde intervienen los sistemas de refrigeración. El objetivo de este proyecto será desarrollar un Programa de Ahorro de Energía, similar a los mencionados, que pueda aplicarse en cualquier empresa donde se usen los sistemas de refrigeración; aplicando técnicas para la conservación de energía que deberán ser seleccionadas y analizadas, de manera

1

Page 2: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

que sean realizables y generen la disminución del consumo de energía eléctrica, abatiendo costos; con el beneficio extra de que al bajar los KW consumidos, la generación de NOx , SOx y CO2 disminuyendo así el impacto ambiental. 2. INTRODUCCION Los principales problemas a los que se enfrenta la industria actualmente para elevar los niveles de productividad y competitividad en los mercados, son los altos costos de mantenimiento y su deficiencia en la utilización de sus energéticos. En la mayoría de las empresas el consumo de energía ocupa el primer lugar, por lo que la atención se debe de centrar al ahorro y uso racional de la energía de todos sus insumos. La solución para disminuir sus costos no siempre requiere de realizar grandes inversiones, en la mayoría de los casos las acciones encaminadas al mantenimiento y el uso de la energía para procesos productivos, viene dada por el aprovechamiento de todos los recursos disponibles de manera eficiente. El establecimiento de un programa de ahorro de energía, depende del interés pleno y del esfuerzo de quienes ocupan los niveles directivos, así como los planes y programas formulado por las compañías, encaminadas tanto al ahorro de energía como a la reducción de costos o ahorro económico. Las técnicas para la conservación de la energía, permite reducir el consumo de estos energéticos, sin embargo esto no implica necesariamente una disminución de la producción. Los programas de conservación a implantarse deberán ser seleccionados y analizados de que sean realizables así como justificables técnica y económicamente, la disminución del consumo de energía es conveniente, pero existen beneficios adicionales no solo para la empresa si no para este país, estos BENEFICIOS son los beneficios ambientales ya que cada KW que no se consuma, representa una disminución de NOx,SOx y CO2 que se evita se agreguen al medio ambiente, y prolongar la duración de las fuentes no renovables dentro del ámbito nacional. Con el fin de lograr mantener el proceso de crecimiento económico de la empresa con un menor consumo de energía, se requiere implementar programas de mantenimiento y de ahorro de energía, que deberá necesariamente considerar los cambios desde los niveles más altos de la organización, cuya responsabilidad será:

• Establecer metas, planes y programas • Establecer criterios mutuamente acordados • Difundir los resultados a todas las áreas involucradas

Es importante hacer mención que a través del tiempo y ante la necesidad de competir en el Mercado, las empresas altamente competitivas han desarrollados programas de productividad, como son:

• TPM ( Mantenimiento Productivo Total) • Lean Manufacturing (Manufactura esbelta) • Seis Sigma

Estamos programas son aplicadas en las áreas productivas, es decir, en piso, pero el éxito de una empresa no depende solamente de la ejecución de algunos de estos programas, ya que una empresa llega a tener el éxito total cuando algunos de estos programas se logra llevar a cabo en un 100%, y si a estos le sumamos la parte energética, la empresa estaría aumentando su rentabilidad y por lo consiguiente un crecimiento acelerado. Es muy importante resaltar que si se lleva una buena administración energética y una operación deficiente, el crecimiento no se podrá dar, y de la misma si se lleva una buena operación y una mala administración energética, también no se podrá avanzar. Por lo tanto el éxito se da a todas aquellas empresas que tengan una operación eficiente y un excelente programa de administración de energía.

2

Page 3: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

No se necesita llevar todos los programas de productividad, ya que todos hablan de eficiencia, con un programa de productividad que se aplique seria suficiente para el crecimiento de una empresa, pero aquí es muy importante que el programa que se lleve a cabo debe ser conocido y aplicado por todos los integrantes de la compañía, desde la alta dirección hasta la parte operativa 3 MÉTODOS EXPERIMENTALES. La metodología empleada para la presente investigación es la del criterio del proceso formal integrado por el método inductivo deductivo, con análisis retrospectivo, presente y prospectivo de las variables que inciden en el ahorro de energía en sistemas de refrigeración industrial. 4. RESULTADOS: DIAGNOSTICO ENERGETICO Y DE OPERACIÓN DE SISTEMAS

El consumo de energía en la producción de frió, no guarda una relación lineal con la temperatura, no con su velocidad de obtención. Así se da el caso, en la práctica, que una cámara de -58 F viene a consumir algo más del doble de energía que esta misma instalación a – 0.4 F. De igual forma en función de la velocidad de enfriamiento el consumo se puede elevar notablemente. Un punto fundamental en el consumo de energía de la instalación es la temperatura adoptada en el recinto frigorífico. Como, en muchos casos, las posibilidades de mantenerse en consumos energéticos bajos con contradictorias con la calidad del producto, se deberá realizar un estudio de la temperatura y el periodo de tiempo de conservación. Otro punto importante, es el elevado consumo de energía y aporte de calor, de los ventiladores en aquellos recintos con evaporadores de tiro forzado. En estos se realizara un estudio sobre el mínimo caudal de aire a mover y que permite obtener las condiciones óptimas de trabajo. Toda instalación frigorífica debe mantener durante su vida una eficiencia y características técnicas de trabajo iguales a sus valores de proyecto. Así, una reducción en la producción frigorífica (aumento de temperatura o disminución en la velocidad de refrigeración), como una elevación en el consumo de energía, debido a un trabajo más continúo del compresor, indicaran la presencia de anomalías en la instalación. Dichas anomalías deben ser detectadas por el técnico encargado de mantenimiento de la instalación, por lo cual y como primera medida, se deberá disponer de forma continua de la información relativa a la marcha de la instalación. Para ello, la instalación contara con los equipos suficientes de medición (termómetros y manómetros, entre otros) que proporcionen información sobre la temperatura y presión del fluido frigorífico, tanto a la entrada como a la salida, del compresor, válvula de expansión y evaporador. Dichos valores (P,T) serán comparados con los de proyecto en el diagrama T-S, permitiendo constatar de esta forma la marcha optima, o no, de la instalación. Cualquier variación respecto a los valores de proyecto, supuesto un régimen de trabajo estacionario, implicara un funcionamiento anómalo, siendo necesario realizar un chequeo de la instalación. La anormalidad más común que reflejara dicha comparación de valores será el aumento de la temperatura de evaporación, así como aumento del recalentamiento de vapores a la salida del evaporador y entrada del compresor y posible aumento de la temperatura de condensación, yendo todo ello acompañado con paradas más breves del compresor e incluso la marcha continua de este. Uno de los procedimientos clave, es checar el nivel de refrigerante que se esta enviando al dispositivo de control. Esto se logra al revisar la mirilla de control (si es que hay).Cuando se observa burbujeo a través, se avisa una falta de refrigerante en el sistema. Ello se repercutirá en una disminución de la capacidad del equipo, pues no se circula la cantidad de refrigerante adecuada para absorber el calor del espacio refrigerado. El burbujeo puede deberse también a una caída de presión excesiva debido a la presencia de suciedad en el filtro deshidratador o en un mal diseño de la tubería de líquidos esta es la causa, se notara además un enfriamiento en esta línea ocasionada por la ebullición de parte del refrigerante, llegando consecuentemente en el dispositivo de control en fase liquida y gaseosa, con el riesgo de causar erosión en el asiento de la válvula, provocando con ello desajuste de la misma.

3

Page 4: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Se ha de comprobar la perfecta limpieza del condensador y evaporador, la ausencia de incrustaciones o suciedad en los tubos y aletas del primero, como ausencia de escarcha, o el perfecto funcionamiento del sistema de descarche del segundo, así como la ausencia de incrustaciones o corrosiones en este caso de enfriar salmueras. Si examinamos estos elementos, y no presentan una anormalidad aparente y el mal persiste, se verificara la unidad compresora. Para ello, y supuesto que dicha unidad debe contar con un manómetro en la zona de impulsión (descarga) y otro en la aspiración (succión), se procederá a cerrar la válvula de aspiración. El manómetro de baja presión debe marcar rápidamente un descenso de presión próximo al vació. Si ahora se para el compresor, la depresión debe mantenerse prácticamente en el mismo valor. En caso de no obtener dicha depresión o no mantenerse esta con el compresor parado, indicara un mal estado de la unidad (válvula, paletas, etc.).Los problemas que con ello suelen presentarse son el de golpeteos al momento del arranque indicado que haya drenado refrigerante a la cabeza del compresor o bien que se haya condensado en la cabeza del mismo al momento de pasar el equipo. La eficiencia del plato de válvulas depende de que el compresor trabaje adecuadamente y sin perdida de energía. Esta puede ser ocasionada por un paso de presión del lado de descarga al lado de succión. Si se observa que el compresor se para y arranca con mucha frecuencia, puede ser ocasionado a que el sistema se encuentra escaso de refrigerante y para por baja presión, o que la capacidad del quipo sea demasiado grande para la carga térmica generada en el evaporador. Si esto es el caso, la vida útil del compresor disminuirá considerablemente y el consumo de energía se incrementara debido a que el amperaje de arranque del motor es mucho mayor que el amperaje de operación (estado estacionario). Los paros y arranques frecuentes ocasionan igualmente que el compresor expulse el aceite y debido al corto periodo de operación, no le da tiempo retornar al mismo. De no estar aquí el fallo de la instalación se procederá a checar el medio refrigerante del condensador (aire, agua u otros).Si el condensador es enfriado por aire, una variación en la temperatura del clima respecto a la estipulación en proyecto o un fallo en los ventiladores. De estar refrigerado por agua, una disminución de su caudal (impureza, presión, etc.) o un aumento de su temperatura, y lo mismo para cualquier otro medio refrigerante. Como medida siguiente esta la de comprobar el perfecto funcionamiento de la válvula de expansión aunque no presenta señales de estar obstruida o realizar un mal cierre permaneciendo excesivamente abierta. Igualmente se comprobara la buena instalación del bulbo, en su lugar idóneo, para válvulas termostáticas, cerciorándose del perfecto contacto de esta con el tubo portador del líquido. Otra causa pudiera también una mala difusión de aire, en recintos refrigerados por evaporadores de tiro forzado o inducido, a causa de la distribución de la carga o productos, o por fallos en los equipos de ventilación. También se ha de comprobar la ausencia de obstrucciones en el circuito (filtros saturados) así como la ausencia de aire y el perfecto llenado de fluido en el circuito. Por ultimo, y en caso de seguir sin dar con la causa que pudiera motivar la anomalía, abría que comprobar que el recinto frigorífico no tenga un aporte adicional de calor para el que no fue calculada la instalación y que se pueda deber a cierres defectuosos de puertas o mala instalación del aislamiento, sobrepasar con la carga su capacidad frigorífica. A continuación se enumeran estos posibles fallos siguiendo un orden de posibilidades.

1. Limpieza de condensador y evaporador 2. Compresor 3. Medio refrigerante del condensador ( aire, agua u otros ) 4. Válvula de expansión 5. Instalación del bulbo en sistemas con válvula termostática 6. Difusión del aire en recinto frigorífico 7. Obstrucciones en la red 8. Presencia de aire en la red 9. Perdida de fluido frigorífico

4

Page 5: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

10. Cierre de puertas 11. Mala instalación del aislamiento 12. Rotura de la barrera de vapor 13. Sobrecarga de productos, superando la capacidad frigorífica.

ANALISIS ENERGETICO ACTUAL

INCIO DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO Y CONSERVACION DE LA ENERGIA

La clave del éxito de un programa de mantenimiento es la implementación hecha a medida que comience con un diagnostico de los puntos críticos de la empresa. Un buen programa tarda en implementarse de manera efectiva con buenos resultados hasta un tiempo de 2 años, sin embargo, la dirección no autorizara un programa que no produzca resultados tangibles de forma rápida. Para superar esta paradoja habrá de utilizarse un enfoque de dos vías para implantar el mantenimiento, uno que trabaje en un cambio estructural a largo plazo y otro cuyo objetivo sea la obtención de resultados a corto plazo. Para obtener resultados rápidos es necesario identificar las mayores oportunidades para mejorar y seleccionar las técnicas adecuadas antes de proponer los programas a implementar. Es importante desde diversos puntos de vista, establecer el patrón existente de energía eléctrica e identificar aquellas áreas donde el consumo de energía puede ser reducido. Una manera sencilla de referencia, evaluación y análisis, esta disponible en el recibo de consumo eléctrico, que facilita el registro histórico de su información, en donde se deberá anotar los parámetros más representativos como son: 1 Dirección 2 Periodo de lectura 3 Kilowatts hora (Kw./hr)

Factor de potencia (%) Demanda facturable

4 Pago por consumo mensual 5 Historial de consumo 6 Fecha de emisión 7 Monto de facturación 8 Numero de cuenta Estos datos proporcionaran una base para evaluar mejoras futuras comparación y análisis de esta información con respecto al consumo de los energéticos, es parte del programa de mantenimiento, ya que en general además del programa de mantenimiento se tiene la posibilidad de detectar las oportunidades de ahorro de energía pueden ser medidas fácilmente ejecutables y de muy bajo costo.

CONCEPTOS BASICOS QUE SE COBRAN EN EL SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA

TARIFA CONTRATADA: Los tipos de tarifa son función generalmente del nivel de tensión del suministro, del empleo que se da a la energía y de la demanda en algunos otros. DEMANDA CONTRATADA Implica la cantidad de potencia eléctrica en KW que el usuario solicita a la compañía suministradora, y a la vez también la misma que compañía suministradora se obliga a reservar para uso del usuario. POTENCIA MAXIMA DEMANDADA Cantidad de potencia eléctrica que como máximo demandado el usuario durante el mes se factura. Se determina a través de los medidores de la compañía suministradora los cuales registran el valor máximo sostenido durante 15 minutos en el mes.

5

Page 6: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

ENERGIA CONSUMIDA Esta relacionada con el tiempo de uso de la demanda eléctrica, se mide en Kwhr (kilo Watt hora) por medio de los medidores de la compañía suministradora. VOLTAJE DE ALIMENTACION Baja tensión es el servicio suministrado en niveles de tensión menores o iguales a 1.0 kilo Volts. A estos usuarios corresponden entre otras las tarifas 1,2 y 3. Media tensión es el servicio que se suministra en tensiones mayores a 1.0 kilo Volts, pero menores 35 kilo Volts. Corresponden entre otras las tarifas OM Y HM. Alta tensión a nivel subtrasmisión es el servicio que se suministra en niveles de tensión mayores a 35 kiloVolts, pero menores a 220 kiloVolts. CONCEPTOS COBRADOS EN UNA FACTURA ELECTRICA ENERGETICOS Y CONTROLABLES POR EL USUARIO Potencia Eléctrica Demandada (kw) Energía Eléctrica Consumida (kwhr) Factor de Potencia ((%) PROGRAMA DE USO RACIONAL DE ENERGIA DEFINICION DEL PROGRAMA Con el fin de sustentar la estrategia que permita alcanzar las mejoras tecnológicas para el incremento de la productividad y el abatimiento de los costos de energía, se realizo un análisis de la situación energética en la planta de Alimentos Toluca, esta dirigida a disminuir el impacto ambiental provocado por el consumo irracional de energéticos, se pretende, por un lado, fortalecer el sector energético y por el otro, lograr un incremento sustancial en la eficiencia y productividad. Un común denominador es el interés por reducir los costos de producción y lograr un incremento en el campo tecnológico. Objetivo Para que se formule un programa bien definido sobre la utilización racional de los energéticos en la empresa, se deberán detallar las principales actividades de la dirección formada para que pueda cumplir con el objetivo que se persigue. Deberán planificarse, organizarse, dar seguimiento y controlarse, así mismo, debe llevarse un control propio de los consumos de los energéticos. Por ADMINISTRACION DE LA ENERGIA se entiende:

• La aplicación de diversas técnicas que permitan alcanzar una máxima eficiencia en el uso de energéticos utilizados en la planta industrial

• Todas las acciones que se realizan para conocer, planear, evaluar, organizar, supervisar o dirigir, integrar y controlar los consumos y usos de los energéticos en la empresa. En consecuencia, este será el mecanismo para el manejo y control de todas las operaciones energéticas.

Las actividades correspondientes a la Administración de la Energía son aquellas en las que, de alguna, forma, todo el personal debe tomar parte. Esto se refiere a que, independientemente del tipo, tamaño e importancia de la empresa, la alta gerencia deberá estar plenamente convencida de la necesidad y beneficios que la administración energética representa para la propia empresa. Además, deberá mostrar un continuo y autentico interés y liderazgo en esas actividades. Los subordinados harán sus mejores esfuerzos, solo si los directivos mantienen una actitud de importancia para la realización del objetivo buscados se carece de apoyo pleno y continuo de la dirección de la empresa, la Administración de la Energía estará condenada al fracaso. Metas a corto y mediano plazo

6

Page 7: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

De las responsabilidades que tiene el personal de la empresa para con la administración de la energía, se desprenden las actividades que deben realizarse para lograr el objetivo buscado. Deben desglosarse de la siguiente forma:

• Análisis de los consumos energéticos • Formulación de un programa para el uso racional de los energéticos y su desarrollo. • Control de la gestión energética

Estas actividades representan, de modo general, la estrategia a seguir para el uso integral de la energía a nivel operativo. Dicha estrategia no es limitante y puede extenderse o modificarse de acuerdo con la experiencia adquirida. Se debe considerar si las ventajas de una estrategia planteada valen el esfuerzo que esta requiere. Existen cuatro razones principales por las cuales existiría una respuesta afirmativa. a).- Es inadecuado establecer las metas solo en términos de máximo beneficio b).- Es necesario planificar para el futuro en trabajos con largos ciclos de elaboración c).- Es preciso influir en los cambios del entorno, en lugar de limitarse a responder a ellos. d).- Es útil fijar las metas visibles como inspiración al esfuerzo organizativo. La planificación de actividades que conducen a desarrollar el objetivo de una administración energética, implica el estudio sistemático de una serie de elementos interrelacionados, que resulta del planteamiento explicito de los objetivos de la empresa y del modo de alcanzarlos. Objetivo El objetivo de la empresa es Administrar la Energía de la Empresa. Metas Son las que se determinan por consenso para lograr el objetivo. Estas pueden ser a corto, mediano y largo plazo. Deben reunir las siguientes características:

• Retadoras, es decir, alcanzables, pero que representen grados de dificultad • Con fechas especificas de inicio y termino • Orientadas a resultados • Acordadas por el personal involucrado, existiendo un firme compromiso entre los que

desarrollaran el trabajo, los que supervisaran y la alta gerencia. • Medibles, es decir, tener la seguridad de que pueden establecerse algún método para medir los

avances. ESTRATEGIA DE EJECUCION La vía o vías de acceso a los objetivos se denominan estrategias. Una estrategia es entonces la alternativa viable para alcanzar ese o esos objetivos. Su viabilidad estará condicionada a dar una respuesta explicita y cuantitativa a las preguntas sobre lo que se podría hacer y lo que la empresa realmente puede hacer. Factores para la estrategia Existen diversos factores que se deben considerar en la formulación de estrategias para la administración de la energía. Estas estrategias toman como base la información obtenidas a través de:

• Las previsiones sobre el entorno de la empresa • El diagnostico de la capacidad de la empresa • L estrategia general de la empresa

Puesta que la formulación de una estrategia es un proceso interactivo, se demostraría una falta de realismo al no considerar los proyectos potenciales dentro de la misma, pues son estos, finalmente, los que hacen posible su logro. Tampoco se debe olvidar la posible asignación de recursos, ya que las diferentes estrategias implican diversos niveles de gastos.

7

Page 8: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Por lo anterior, se hace necesario considerar los siguientes factores: El entorno La administración de la energía se ve alterada por los cambios tecnológicos que ocurren continuamente y en los que se deberá estar al día; no obstante, no solo es necesario prever y estar al día en estos cambios, sino también en los factores económicos, sociales y políticos. La capacidad Es de extrema importancia evaluar la capacidad de la empresa, ya que esto le permitirá llevar a cabo un programa de uso racional de la energía acorde con su viabilidad, evaluar sus puntos fuertes y débiles, tener presente que los actuales puntos fuertes pueden no tener relación con las necesidades de un futuro que quizá exija cosas muy diferentes. Dentro de esta evaluación deberá tomarse en cuenta los siguientes factores

• Volumen del presupuesto • Crecimiento del presupuesto • No de miembros del personal • Equipo o material de medición • Conocimientos tecnológicos • Personal • Resultados anteriores.

Cada uno de estos factores puede representarse gráficamente, de tal modo que sea posible identificar aquellos puntos en donde la empresa presente deficiencias. Actualización Se ha admitido frecuentemente, que la formación no termina con la licenciatura y más aun en un mundo de cambios. Hay que admitir, sin embargo, que es difícil realizar una gran labor de formación, a menos que se planifique a largo plazo. Reclutamiento Al abrir un programa de uso racional de energéticos, quizá se pueda tener mayor éxito contratando nuevo personal para ello; de esta manera, se podrá satisfacer las necesidades del futuro mas que las presiones a corto plazo. DESARROLLO DE ACTIVIDADES Análisis de la situación actual en el consumo de energía En la etapa de planificación para efectuar una administración energética, uno de los primeros pasos por dar o estrategia de arranque, es llevar a cabo un análisis de los consumos energéticos de la empresa. Esta etapa conduce a conocer que la empresa se vería beneficiada si se implementara una administración que le permitiera abatir costos por sus consumos de energía, y de esta forma elevar sus beneficios. La empresa tendrá que decidir cual seria la mejor forma para establecer dicha administración de acuerdo con su política interna, sus posibilidades económicas y sus necesidades específicas. Sin embargo, es deseable tomar como base las siguientes posibilidades:

• Un coordinador general y un representante de cada departamento • Un comité

La empresa tendrá que evaluar cual posibilidad es la mejor para sus necesidades, así como seleccionar el personal que estará a cargo de la administración de la energía.

8

Page 9: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Plantación y formulación de un programa Un programa para el uso racional de la energía es, en si, la etapa de planificación de actividades secuenciales o paralelas, vertidas en un programa detallado, conducentes a disminuir los consumos energéticos a través de la optimización de procesos y operaciones, la disminución de desperdicios de operación, etc. en plantas industriales, empresas de servicios o instituciones y comercios, cumpliendo objetivos por etapas. Existen una serie de actividades que deberán desarrollarse sin importar el tipo de empresa, ya que estas son las bases para obtener los resultados esperados. Las más importantes son: actividades en orden secuencial y actividades paralelas. Actividades en orden secuencial:

• Diagnósticos energéticos • Proposición de proyectos • Evaluación y selección de proyectos • Evaluación técnico económica de alternativas • Presentación y aprobación de propuestas • Implementación de proyectos • Puesta en marcha del proyecto • Análisis comparativo y evaluación de resultados

Actividades paralelas

• Planificación de actividades secuenciales • Evaluación por etapas • Supervisión de actividades • Integración de grupos de apoyo • Subprograma sobre concientización y motivación

ANÁLISIS ENERGETICO ACTUAL

INTRODUCCION El diagnostico energético es la herramienta básica para minimizar los costos y aumentar la productividad, calidad y el control del efecto sobre el medio ambiente de cualquier empresa, en las nuevas condiciones que se están creando a nivel nacional e internacional. No es la única herramienta, sino que esta acompañada de todas las actividades relacionadas con la administración, organización, seguimiento y evaluación permanente de los resultados obtenidos y de toma de medidas correctivas, las cuales permitirán lograr continuidad de las acciones recomendadas. El Programa Integral de Ahorro de Energía y Control del Medio Ambiente constituye la pieza fundamental, y es únicamente el inicio en la optimización de la administración y operación de las empresas. La filosofía que se trata de establecer estará enfocada a dos aspectos:

• El ahorro de energía es pivote de la productividad, calidad y efecto sobre el medio ambiente • La inversión realizada se paga con el ahorro obtenido

Generalidades El concepto de que el ahorro de energía y el uso eficiente de la misma tiene una estrecha relación con la productividad, calidad total y medio ambiente ha sido analizado y comprobado en la industria en múltiples casos. Por lo tanto la administración de energía implica la creación de una cultura empresarial basada en el entendimiento cabal de tres componentes principales:

9

Page 10: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

• El aprovechamiento máximo de la capacidad instalada de una empresa en un tiempo definido, disminuye considerablemente el costo de energía por unidad de producto elaborado, o su costo unitario o especifico.

• Las mermas generadas durante el proceso de producción, aunadas a los productos rechazados por el incumplimiento de normas de calidad, aumentan el costo unitario de energía por el producto vendido

• El menor consumo de energía por el producto elaborado y vendido, además de la adecuada generación y transporte de la misma, disminuye la cantidad de contaminantes emitidos y, como consecuencia, redunda en la mejora del medio ambiente.

El aprovechamiento máximo de la capacidad instalada exige de la planta industrial tener sus instalaciones y equipos en condiciones óptimas de operación; dicho en otras palabras, tener implantados los sistemas y procedimientos de mantenimiento preventivo y predictivo, así como eliminar todos los tiempos perdidos por los paros imprevistos. Los análisis del uso irracional de energía. Indican que en varias ramas del sector industrial se consume hasta un 50% de energía más de lo necesario. Considerando que dicho sector gasta una tercera arte del consumo total nacional, la racionalidad del uso de energía aumentaría el tiempo de agotamiento de energéticos no renovables en un 15%. El aprovechamiento del potencial de ahorro existente en cualquier industria debe establecerse a través del desarrollo de un Programa de Ahorro de Energía. Este tendrá como propósito estructurar y canalizar, en cada etapa y área, de manera congruente, los esfuerzos que se realicen, buscando como objetivo final la optimización del costo de la energía en el costo total de la producción. Debe partirse de la premisa de que estas medidas de ahorro de energía son económicamente viables y tecnológicamente factibles. Le herramienta clave que asegura resultados óptimos con un programa de este tipo es un análisis técnico detallado y completo del consumo de energía en una planta industrial. DEFINICIONES El Diagnostico Energético es la herramienta fundamental para saber cuanto, como, donde, y por que se consume la energía dentro de la empresa y establecer el grado de eficiencia de utilización, para lo cual se requiere una inspección y un análisis energético detallado de los consumos y perdidas de energía. El diagnostico energético no puede alcanzar ahorros significativos a largo plazo sin el respaldo de un programa permanente de seguimiento y control dentro de la empresa, y deberá formar parte de un programa integral de ahorro de energía y de control del medio ambiente. Tal programa permite la infraestructura técnica, administrativa y financiera para llevar a cabo con éxito las medidas de conservación, uso eficiente y sustitución energética y, como resultado, el ahorro de energía. En México, como en muchos otros países, se suele organizar el diagnostico energético en dos etapas, fases o niveles secuenciales; sin embargo, también es común realizar estudios preliminares de la planta a través de un recorrido y una inspección visual de la misma, en donde únicamente se da un panorama global generalizado del estado energético de la planta y en muchas de las ocasiones una aproximación estimada; a este estudio se le llama diagnostico preliminar o de recorrido. El diagnostico energético de nivel 1 Esencialmente es una recolección preliminar de información y su análisis, poniendo el énfasis en la identificación de fuentes evidentes de posible mejoramiento en el uso de energía. El nivel 1 centra su atención en los servicios auxiliares de la planta, en los equipos de conversión primaria de los energéticos dentro de la empresa, tales como: generación y distribución de vapor, en los sistemas de aislamiento de los mismos, así como el trampeo, fugas, retornos de condensado, venteos; en sistemas de aire comprimido, agua, refrigeración, etc., o en todos estos factores. El nivel 1 proporciona una visión general de los patrones de utilización y los costos de la energía. Esto puede proporcionar una guía para ajustar el sistema de recolección de datos y el análisis y proporcionar al personal de operación una nueva perspectiva con respecto a los equipos y su adecuada operación.

10

Page 11: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

El diagnostico energético nivel 2 Proporciona un análisis completo de toda la parte energética de una planta, tanto la de equipos y sistemas auxiliares como de los procesos, los aspectos de mantenimiento correctivo y preventivo y de control térmico, y su relación con el uso eficiente y racional de energía. Programa integral de energía y control del medio ambiente Un programa para el uso racional de la energía y control del medio ambiente, es, en si, la etapa de planificación de actividades secuenciales o paralelas, vertidas en un programa detallado, conducentes a disminuir los consumos energéticos, las emisiones contaminantes a la atmósfera, la disminución de filtraciones a los mantos acuíferos, la disminución de materiales toxicos, etc.,a través de la optimización o el aumento de la eficiencia de procesos y operaciones, o de ambos factores; la eliminación de desperdicios de operación, optimización en el tratamiento de agua, control de desechos toxicos, etc.,en plantas industriales, empresas de servicios. Programa de seguimiento, control y evaluación El programa de seguimiento, control y evaluación, es el elemento indispensable e la Administración de la Energía y en la integración del programa mismo de ahorro y control del ambiente, ya que si no existe un seguimiento y control sistemático adecuado, todas las acciones emprendidas en un inicio podrían venirse abajo y lo que es mas, incidir en consumos mayores. Este programa asegura que todos los elementos de la administración de la energía se lleven a cabo en realidad. Debe quedar claro que mientras un diagnostico energético es único y tiene ciertos limites de tiempo, el programa de seguimiento y control deberá ser permanente y sistemático. DIAGOSTICO ENERGETICO NIVEL 1 En la mayoría de los casos, el Diagnostico Energético de Primer Nivel es uno de los primeros pasos en un Programa de Ahorro de Energía en una empresa. Es un diagnostico preliminar del uso de energía en una planta y resulta en una identificación inicial del potencial de ahorro energético en ella, se basa en el análisis de datos de fácil obtención y sin requerir, en la mayoría de los casos, instrumentos de medición complejos. El diagnostico de primer nivel incluye una inspección de la planta, recopilación de datos relacionados con energía, producción, mantenimiento y control técnico, mediciones con equipo de medición portátil, el análisis de los datos y las mediciones y la preparación de una memoria con las conclusiones de las observaciones y los análisis. El tiempo de ejecución puede variar de dos a seis semanas, dependiendo de:

• Tamaño y complejidad de la planta • Disponibilidad de información básica • Veracidad de la información • Experiencia del personal que ejecuta el diagnostico

Los objetivos del diagnostico de primer nivel son: identificar todas las posibles medidas de ahorro de energía en una planta en un tiempo limitado, recopilar y ordenar todos los datos de consumo de energía y producción y evaluar la necesidad de hacer un diagnostico mas Profundo o detallado. Los objetivos específicos son los siguientes:

• Recopilación y desarrollo de la base de datos de consumos y costos de energía y producción, y definición de los índices energéticos globales de la planta.

• Evaluación objetiva de la condición de la planta (basada en la observación del estado de equipos y de la operación de la planta), incluyendo la identificación de los sistemas de mayor consumo de energía, a través del balance térmico global de la planta.

• Identificación y cuantificación preliminar de medidas de ahorro de energía, especifica las de baja y nula inversión, mantenimiento y políticas de operación.

11

Page 12: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

• Evaluación del nivel de instrumentación, su estado y su utilidad en la determinación de consumos e índices energéticos

• Conocimiento de criterios para la toma de decisiones en la empresa, para inversiones en general y para proyectos específicos relacionados con energía.

• Identificación de las estrategias para establecer un Programa de Ahorro de Energía o llevar a cabo un diagnostico de segundo nivel.

Programación de actividades Una vez decidida la realización del Diagnostico de Primer Nivel por los responsables de la empresa, el grupo consultor o el mismo personal de la empresa, debe establecer las bases de la realización del mismo. Dentro de las actividades de programación, el primer punto es el análisis de recursos humanos y financieros, así como la definición del alcance de actividades. Los dos componentes nos indican la duración de diagnostico. Las principales actividades serian:

• Análisis de la veracidad y actualización de la información • Procesamiento de datos de la producción y servicios, y su relación con el uso racional de la

energía • Determinación de consumos unitarios actuales.

Una vez recopilada y procesada la información disponible se continúa con las actividades de mediciones en el campo, que son:

• Mediciones de eficiencia de generación de energía térmica • Perdidas en sistemas de distribución como diferencia entre la energía generada y la consumida • Medición en las subestaciones de energía eléctrica y de los motores eléctricos mayores. • Análisis del sistema de aire comprimido, su distribución y consumo • Captación, distribución y uso de agua • Tratamiento de efluentes • Análisis y mediciones de otros sistemas energéticos tales como: refrigeración, aire

acondicionado, climatización, etc. La integración del informe del nivel 1.Las actividades que se incluyen son:

• Elaboración del balance general de materia y energía por áreas • Lista de equipo de generación y uso de energía • Lista de motores con sus características • Diagrama unificar • Balance general de materia y energía según los resultados de las mediciones • Evaluación de ahorros y determinación de condiciones para obtenerlos • Juntas de revisión con el personal de administración y supervisión de la empresa.

DIAGNOSTICO ENERGETICO NIVEL 2 Como se vio anteriormente, el diagnostico energético en su etapa de primer nivel, tiene como resultado la determinación de cómo y en que cantidad consume energéticos la empresa, la evaluación del comportamiento de equipos y sistemas y la determinación de potenciales de ahorro de energía. Se establecen las metas por alcanzar en el mejoramiento del consumo de energéticos por unidad de producción, enfocado principalmente hacia los sistemas auxiliares y de conservación primaria de energéticos. A continuación, en la etapa de segundo nivel, se analizan los sistemas propios de los procesos de la empresa, es decir las unidades productivas que los componen, y se introducen los aspectos de calidad, mantenimiento y organización como elementos indirectos en el consumo de energía.

12

Page 13: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Los objetivos específicos de este nivel son los siguientes:

• Recopilación de información sobre productividad de la empresa y establecer la relación con consumo de energía.

• Evaluación, durante el periodo, del comportamiento de equipos y sistemas que consumen energía en mayor proporción o cuya capacidad es alta en relación con los demás

• Evaluación del comportamiento de los sistemas y equipos de las unidades productivas, considerando diferentes condiciones de producción.

• Determinación de los consumos de energéticos por unidad de producción • Identificación y cuantificación de los potenciales de ahorro de energía para generar los proyectos

que permitan realizarlos • Evaluación de las desviaciones de los parámetros de control de proceso y su incidencia en la

calidad de los productos, mermas y rechazos, y en el consumo de energía • Evaluación de los procedimientos de mantenimiento y de las estadísticas de tiempos muertos y

su impacto en el consumo de energía • Análisis de la integración de un comité de ahorro de energía en la estructura organizacional de la

empresa para implementar un programa de ahorro de energía que de seguimiento a los resultados del diagnostico.

Programación de actividades. El nivel 2 se ha establecido como una continuación del anterior. Al igual que el nivel 1, el análisis de recursos humanos y financieros, atendiendo al alcance de actividades, indica la duración del estudio. Las principales actividades, adicionales a las establecidas en el nivel 1, son: Recopilación y análisis de información estadística de producción y consumos energéticos.

• Análisis de la reilación entre producción y consumo unitario de energía, bajo diferentes rangos de producción, tanto para energía eléctrica como para combustibles e incluso agua, en su caso.

• Análisis de eficiencia de producción y de operación. Registro de mediciones contra tiempo de los equipos y sistemas cuyo consumo energético es alto, y análisis de su comportamiento.

• Selección de equipos y sistemas con base en las mediciones realizadas durante el nivel 1 • Registro de condiciones de operación durante periodos largos de tiempo conforme a la operación

típica que muestren • Análisis del comportamiento de equipos y sistemas y de su variación a distintas condiciones de

operación y la duración que presentan estas variaciones. • Integración de una base de datos con los registros de operación para cada equipo y sistema

seleccionado. Análisis de comportamiento de los equipos y sistemas que integran cada unidad productiva de la empresa

• Definición de las unidades productivas en función de los procesos que se realicen y del consumo de energía o su capacidad

• Realización de balances de materia y energía para diferentes condiciones de producción, por ejemplo :

1 Promedio del año inmediato anterior 2 Para producción record diaria ( semanal o mensual) 3 Bajo condiciones optimizadas de operación

• Determinación de los consumos energéticos unitarios por unidad productiva • Evaluación de potenciales de ahorro de energía y determinación de medidas para obtenerlos

Evaluación del control de proceso

13

Page 14: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

• Determinación de variaciones en los parámetros de control de proceso y su incidencia en la

calidad de los productos • Evaluación de mermas y rechazos • Establecimiento de relaciones con el consumo de energía

Evaluación del mantenimiento de la empresa

• Análisis de los procedimientos de mantenimiento y de las estadísticas de salidas de servicio y sus causas; determinación de tiempos muertos.

Análisis de integración de un comité de ahorro de energía

• Análisis de la organización de la empresa • Definición de responsabilidad del comité y de los integrantes del mismo • Definición de procedimientos y formas de control y seguimiento • Estrategia de integración del personal a la cultura de uso racional de la energía

Integración del informe de diagnostico nivel 2

• Como complemento del informe del diagnostico nivel 1 y el de nivel 2 incluye las actividades siguientes:

1 Evaluación de la productividad y consumo de energía 2 Balances de materia y energía de las unidades productivas 3 Evaluación de potenciales de ahorro de energía y análisis económico de las medidas para realizarlas a).- en equipos y sistemas principales b).- en los procesos de unidades productivas 4 Evaluación del control de proceso, establecimiento de desviaciones y modificaciones necesarias

para su corrección 5 Evaluación de las necesidades de mantenimiento 6 Integración del comité de ahorro de energía y especificación de sus funciones. ANALISIS ENERGETICO PLANTA ALIMENTICIA En este capitulo vamos a revisar los valores del rendimiento energético de la energía eléctrica, el objetivo será visualizar nuestro punto de partida y al mismo tiempo observar si tenemos oportunidades de ahorro de energía. Observemos el rendimiento de la energía, agua y diesel, en función de la producción de planta, nuestra producción anual es de 22 000 toneladas.

RESULTADOS ENERGETICOS 2005

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 Toneladas 1450.4 1624.5 1837.2 1436.1 1701.5 1557.0 1465.5 1616.6 1930.7 1779.4 1755.2 1722.8 2012.9

Polvos 100.0 40.4

Ton 1450.4 1624.5 1837.2 1436.1 1701.5 1557.0 1465.5 1616.6 1930.7 1779.4 1755.2 1722.8 2012.9

AGUA M3 4212.0 4233.0 4383.0 4158.0 5061.0 4640.0 4440.0 4997.0 5630.0 5626.0 4654.0 4378.0 5172.0 M3/Ton 2.9 2.6 2.4 2.9 3.0 3.0 3.0 3.1 2.9 3.2 2.7 2.5 2.6

ENERGIA ELECTRICA KwH 309000.0 369000.0 392000.0 325000.0 374000.0 353000.0 370000.0 378000.0 390000.0 390000.0 368000.0 349000.0 411000.0

KwH/Ton 213.0 227.1 213.4 226.3 219.8 226.7 252.5 233.8 202.0 219.2 209.7 202.6 204.2

14

Page 15: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

DIESEL

Lts 44059.0 49130.0 52790.0 37450.0 46730.0 41650.0 40000.0 38228.0 48282.0 49893.0 48120.0 46145.0 55113.0

Lts/Ton 30.4 30.2 28.7 26.1 27.5 26.8 27.3 23.6 25.0 28.0 27.4 26.8 27.4

Observamos en la tabla que en el uso de energía existen oportunidades de ahorro energético: Valor máximo 252.5 kwhr/tonelada producida Valor mínimo 213.0 kwhr/tonelada producida ANALISIS ATRAVEZ DE PARETO: De acuerdo al diagrama de PARETO el consumo quedaría de la siguiente manera. Aquí nos indica cual el área en donde se consume mayor energía eléctrica y a través de la metodología SEIS SIGMA se va ha buscar la causa de este consumo de energía 0

5001000150020002500

aire

pale

tago

lds

form

ador

apr

ofor

ma

empa

ques

Frec

uenc

ia

0.00%25.00%50.00%75.00%100.00%

% A

cum

ulad

o

KILOWATTSACUMULADO

Como observamos en esta grafica los equipos de refrigeración y aire acondicionado, es el área en donde los equipos trabajan mas, es decir, son los equipos de mayor consumo de energía eléctrica.

CALCULO DEL COSTO UNITARIO (TONELADA DE REFRIGERACION) ENERGIA ELECTRICA REAL IDEAL

MAQUINA HP

KWHR

$/KW

KWHR/DIA

$KW/DIA

KWHR/AÑO

$KWHR/AÑ

O

KWHR/DIA

$KW/DIA

KWHR/AÑO

$KWHR/AÑO

EXTRUSION AMBIENTE

40 29.8 32.2

167.9

181.3

5371.2

66166.5

111.9 120.8

40843.5

44092.0

CUARTO FRIO TABLETA

40 29.8 32.2

402.8

435.1

196048.

8 15879

9.5 313.

3 338.0

114361.

0 11436

1.8

TUNEL FORMADO BOLA

40 29.8 32.2

402.8

435.1

196048.

8 15879

9.5 313.

3 338.0

114361.

0 11436

1.8

DESHUMIDIFICADOR BOMBOS

40 29.8 32.2

234.8

253.5

114354.

5 92538

.5 223.

8 241.7 81687.0

88220.5

GROSS TABLETA 20 14.9 16.1

111.8

120.7

40788.8

44051.9 89.5 96.7

32674.8

35288.8

15

Page 16: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

BOMBOS TABLETA AMBIENTE

20 14.9 16.1

111.8

120.7

40788.8

44051.9 89.5 96.7

32674.8

35288.8

TUNEL PROCESO CHICLE PAL

20 7.5 8.1

134.3

145.0

49001.3

52921.4 44.8 153.1

16337.4

55873.9

FORMADO BOLA 10 7.5 8.1 55.5 59.9

20257.5

21878.1 44.8 48.3

16337.4

17644.4

TUNEL PROCESO DOBLE SABOR

10 7.5 8.1

134.3

145.0

49001.3

52921.4 44.8 128.9

16337.4

47051.7

FORMADO BOLA AMBIENTE

10 7.5 8.1 55.5 59.9

20257.5

21878.1 44.8 48.3

16337.4

17644.4

MESA PROFORM NO 1 5 3.7 4.0 66.8 72.124363.8

26312.9 22.4 72.5

8168.7

26466.6

MESA PROFORM NO 2 5 3.7 4.0 66.8 72.124363.8

26312.9 22.4 72.5

8168.7

26466.6

MESA PROFORM NO 3 5.0 3.7 4.0 66.8 72.1

24363.8

26312.9 22.4 72.5

8168.7

26466.6

CHILLER PROCESO PALETA

15 11.2 12.1 83.3 89.9

30386.3

32817.2 67.1 84.6

24506.1

30877.7

CHILLER MESA ENFRIAMIENTO

10 7.5 8.1

134.3

145.0

49001.3

52921.4 44.8 0.0

16337.4 0.0

TUNEL ENFRIAMIENTO GOLDS

20 14.9 16.1

111.8

120.7

40788.8

44051.9 89.5 112.8

32674.8

41170.2

CHILLER TUNEL ENFRIAMIENTO PALETA

30 22.4 24.2

234.8

253.5

85683.8

92538.5

134.3 193.4

49012.2

70577.6

DESHUMIDIFICADOR 10 7.5 8.1 55.5 59.9

20257.5

21878.1 44.8 48.3

16337.4

17644.4

TORRE DE ENFRIAMIENTO 4 3.0 3.2 0.0 0.0 0.0 0.0 17.9 22.6

6535.0

8234.0

344.0

256.6

277.2

2631.0

2841.5

960326.

1037152.

1785.9

2289.7

651860.

817731.8

2.-REFACCIONES MAQUINA $ IDEAL $REALEXTRUSION AMBIENTE TABLETA PAL 1200 0 CUARTO FRIO TABLETA 1200 5755 TUNEL FORMADO BOLA 1200 5755 UCA TABLETA DESHUMIDIFICADOR 1200 0 GROSS TABLETA 1 1200 5755 BOMBOS TABLETA AMBIENTE 1200 0 TUNEL PROCESO CHICLE PAL 5200 5755 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 2 1200 0 UCA TUNEL PROCESO DOBLE SABOR 5200 5755 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 1 1200 0 MESA PROFORM NO 1 1200 5755 MESA PROFORM NO 2 1200 5755 MESA PROFORM NO 3 1200 0 CHILLER PROCESO PALETA/GOLDS 0 14755CHILLER MESA ENFRIAMIENTO PALETA 5200 5755 TUNEL ENFRIAMIENTO GOLDS NO 1 1200 5755 CHILLER TUNEL ENFRIAMIENTO PALETA 1600 1600 DESHUMIDIFICADOR 1200 0 TORRE DE ENFRIAMIENTO 1400 0 34200 68150

16

Page 17: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

2.-GASTOS INDIRECTOS MAQUINA $ IDEAL $REALEXTRUSION AMBIENTE TABLETA PAL 0 0 CUARTO FRIO TABLETA 360 2918 TUNEL FORMADO BOLA 360 2918 UCA TABLETA DESHUMIDIFICADOR 0 0 GROSS TABLETA 1 360 2918 BOMBOS TABLETA AMBIENTE 0 0 TUNEL PROCESO CHICLE PAL 360 2918 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 2 0 0 UCA TUNEL PROCESO DOBLE SABOR 360 2918 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 1 0 0 MESA PROFORM NO 1 360 2918 MESA PROFORM NO 2 360 2918 MESA PROFORM NO 3 0 0 CHILLER PROCESO PALETA/GOLDS 0 2918 CHILLER MESA ENFRIAMIENTO PALETA 360 2918 TUNEL ENFRIAMIENTO GOLDS NO 1 360 3918 CHILLER TUNEL ENFRIAMIENTO PALETA 0 0 DESHUMIDIFICADOR 0 0 TORRE DE ENFRIAMIENTO 4000 0 7240 30180

4.- RESUMEN DE COSTOS IDEAL REAL ENERGIA ELECTRICA 817732 1196015REFACCIONES 34200 68150 GASTOS INDIRECTOS 7240 30180 TOTAL 859172 1294345

5.- CAPACIDADES CAPACIDADES IDEALES CAPACIDAD REALMAQUINA TR TR/DIA TR/AÑO TR/AÑO REAL EXTRUSION AMBIENTE TABLETA PAL 40 960 350400 262800 CUARTO FRIO TABLETA 40 960 350400 262800 TUNEL FORMADO BOLA 40 960 350400 262800 UCA TABLETA DESHUMIDIFICADOR 40 960 350400 262800 GROSS TABLETA 1 20 480 175200 131400 BOMBOS TABLETA AMBIENTE 20 480 175200 131400 TUNEL PROCESO CHICLE PAL 10 240 87600 65700 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 2 10 240 87600 65700 UCA TUNEL PROCESO DOBLE SABOR 10 240 87600 65700 FORMADO BOLA AMBIENTE NO 1 10 240 87600 65700 MESA PROFORM NO 1 5 120 43800 32850 MESA PROFORM NO 2 5 120 43800 32850 MESA PROFORM NO 3 5 120 43800 32850 CHILLER PROCESO PALETA/GOLDS 15 360 131400 98550 CHILLER MESA ENFRIAMIENTO PALETA 10 240 87600 65700 TUNEL ENFRIAMIENTO GOLDS NO 1 20 480 175200 131400 CHILLER TUNEL ENFRIAMIENTO PALETA 30 720 262800 197100 DESHUMIDIFICADOR 10 240 87600 65700 TORRE DE ENFRIAMIENTO 4 96 35040 26280 344 8256 3013440 2260080

17

Page 18: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

5.- COSTO UNITARIO IDEAL REAL GASTOS 859172 1294346 CAPACIDAD TR/AÑO 2663040 1307018 CU 0.322 0.648

Como podemos observar en este análisis nuestro costo ideal debería ser de $ 0.322 por cada tonelada de refrigeración producida, actualmente estamos en $0.648 pesos por cada tonelada producida, esto nos indica que tenemos oportunidades de ahorro en el área de refrigeración. A continuación se presenta el plan de trabajo para poder llegar al costo unitario por tonelada de refrigeración producida de $ 0.322

EQUIPOS DE REFRIGERACION Revisión/corrección de equipo Extrusión ambiente tableta PAL 7 días

10/07/2005 8:00

18/07/2005 17:00 Marino

Revisión/corrección cuarto frió tableta 7 días 15/07/2005

8:0025/07/2005

17:00 Blas Revisión/corrección tableta deshumidificador 7 días

25/07/2005 8:00

02/08/2005 17:00 Víctor

Revisión/corrección gross tableta 1 7 días 02/08/2005

8:0010/08/2005

17:00 MarinoRevisión/corrección bombos tableta ambiente 7 días

10/08/2005 8:00

18/08/2005 17:00 Blas

Revisión /corrección túnel proceso chicle PAL 7 días

18/08/2005 8:00

26/08/2005 17:00 Víctor

Revisión/corrección formado bola ambiente 2 7 días

26/08/2005 8:00

05/09/2005 17:00 Marino

Revisión/corrección túnel proceso doble sabor 7 días

05/09/2005 8:00

13/09/2005 17:00 Blas

Revisión/corrección formado bola ambiente 1 7 días

13/09/2005 8:00

21/09/2005 17:00 Víctor

Revisión/corrección mesa proform 1 7 días 21/09/2005

8:0029/09/2005

17:00 Blas

Revisión/corrección mesa proform 2 7 días 29/09/2005

8:0007/10/2005

17:00 Blas

Revisión/corrección mesa proform 3 7 días 07/10/2005

8:0017/10/2005

17:00 Víctor

Revisión/corrección proceso paleta golds 7 días 17/10/2005

8:0025/10/2005

17:00 Víctor Revisión/corrección mesa de enfriamiento paleta 7 días

25/10/2005 8:00

02/11/2005 17:00 Marino

Revisión/corrección túnel enfriamiento golds 1 7 días

02/11/2005 8:00

10/11/2005 17:00 Blas

Revisión/corrección túnel enfriamiento paleta 7 días

10/11/2005 8:00

18/11/2005 17:00 Blas

Revisión/corrección deshumidificador 7 días 18/11/2005

8:0028/11/2005

17:00 Blas

Con este programa de corrección buscamos una meta de ahorro de 616 930 Kw. /hr, pero el objetivo ampliado es de 800 000 Kw. /hr. A continuación vamos a graficar el comportamiento del índice energético, esté índice nos ayudar a visualizar el uso real que producción realiza a los equipos de enfriamiento.

18

Page 19: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

INDICE ENERGETICO

FECHA 01

/10/

2005

02/1

0/20

05

03/1

0/20

05

04/1

0/20

05

05/1

0/20

05

06/1

0/20

05

07/1

0/20

05

08/1

0/20

05

09/1

0/20

05

10/1

0/20

05

11/1

0/20

05

12/1

0/20

05

13/1

0/20

05

14/1

0/20

05

PRODUCCION 32.49 18.48 76.99 87 85.8 85.15 68.67 45.89 19.8 87.26 76.29 71.33 64.93 45.89

ENERGIA ELECTRICA 110 100 130 170 160 140 120 70 150 160 130 160 140 120

Con los tres análisis que se realizaron tanto en el costo unitario, mantenimiento del sistema de refrigeración y el índice energético, llegamos a la conclusión de que la PLANTA DE ALIMENTOS en Toluca, tiene una deficiencia energética, en el siguiente capitulo vamos a describir cada uno de los procesos en donde se requiere el sistema de enfriamiento, esto nos ayudara a visualizar los puntos que vamos a corregir dentro del ciclo de refrigeración, cabe mencionar que los resultados que se van ha obtener se van a verificar con el programa RECON:

RECON (Conservación de Recursos)

El análisis final se hará en un comparativo utilizando el Scord Card de energía empleado a nivel internacional.

META 4: FORMATO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Para iniciar la solución de los problemas que PLANTA DE ALIMENTOS en Toluca vamos a iniciar de manera diferente el mantenimiento preventivo, para realizar esto vamos utilizar el siguiente formato de trabajo: horometro

50 hrs horometro

100 hrs horometro

150 hrs COMPRESOR REVISION DE ANILLO ( ANCHO) REVISION DE TOLERANCIA ANILLO-CAMISA PUNTO 1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO 4 AJUSTE VALVULAS DE SUCCION Y DESCARGA (0,000") REVISION DE PLATO DE VALVULAS ( RECTIFICACION ) CAMBIO DE EMPAQUES REVISION/CAMBIO DE RESORTES DE MUELLEO REVISION/CAMBIO DE ACEITE MOTOR ELECTRICO ( COMPRESOR ) REVISION DE RESISTENCIAS DE BOBINAS DE MOTOR BOBINA 1 ( OHMS ) BOBINA 2 ( OHMS ) BOBINA 3 ( OHMS ) REVISION DE METALES CON CIGÜEÑAL BIELA 1 0.000 " BIELA 2 0.000 " REVISION DE METALES DE BIELA REVISION DE SISTEMA DE LUBRICACION DEL SISTEMA CAMBIO DE DESHIDRATADOR

19

Page 20: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

REVISION Y AJUSTE DE VALVULA DE EXPANSION ( CORTE CON LA PRESION DE SUCCION ) REVISION DEL COOLER TERMOPOZO FLUJOMETRO AISLAMIENTO PRUEBA HIDROSTATICA ( 14 Kg./CM2 ) ELECTRICO REVISION/AJUSTE DE INTERRUPTORES DE SEGURIDAD BAJA PRESION ALTA PRESION ACEITE SISTEMA DE CONDENSACION LAVADO DE SERPENTIN PRUEBA HIDROSTATICA ( 14 Kg./CM2 ) NITROGENO REVISION DE ALETEADO CAMBIO DE BALEROS A VENTILADORES VENTILADOR 1 VENTILADOR 2 SISTEMA DE BOMBEO ALINEACIONDE MOTOR-BOMBA REVISION/CAMBIO DE BALEROS BOMBA

FORMATO PARA MONITOREAR LAS AREAS DE PROCESO

MONITOREO DE TEMPERATURAS

HORA BOMOS TABLETA

FORMADO BOLA

CUARTO FRIO

BOMBA DE

VACIO

CHILLER MESAS FRIAS

FONDANTERA TUNEL PALETA

TUNEL PAL

TUNEL DOBLE SABOR

TUNEL PROFRM

MESA PRORM

1

MESA PROFROM

2

MESA PROFORM

3

7:00 8:00 9:00

10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

0:00:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00

20

Page 21: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Este formato nos ayuda a ver el comportamiento del proceso, dado que por lo regular el operador de

producción siempre reporta una falla en el sistema de refrigeración después de varios minutos d haberse presentado, es muy importante saber los valores máximos y mínimos de cada uno de los procesos, ya que de esta manera se va ha detectar cuando exista una desviación.

CALCULO DE LA CARGA TERMICA DE LINEA Formula Q = W x C x ( T1 - T2) Donde : Q Btu que debe removers W Peso del producto en libra C Calor especifico sobre el congelamiento T1 Temperatura inicial ºF T2 Temperatura final ºF Linea Túnel de Pal Producto DULCE T1 122 ºF T2 60.8 ºF W 22205 lbs ( 24 Horas) C 0.93 Btu/lb (ºC) Q = 22205 x 0.93 X (122 – 60.8 ) Q = 1263819.8 BTU

DATOS DE OPERACIÓN DEL COMPRESOR DEL TUNEL DE PAL

Marca CARRIER Capacidad 20 Toneladas ( 5760000 Btu en 24 horas) Refrigerante R22 Presión de succión 30 psi Presión de descarga 145 psi De acuerdo a estos datos tenemos la eficiencia de compresión: Rc = Pd / Ps Rc = 145 / 30 Rc = 4.8 De acuerdo a la eficiencia del equipo tenemos:

EQUIPO AMPERAJE POTENCIA FP R REACTIVA

P ACTIVA HP P

DISEÑO PERDIDAS

TUNEL DE PAL 17 11,418 0,8823 8000 15000 20 20 -8,582

DATOS NECESARIOS PARA CALCULAR LA CARGA TERMICA Refrigerante Tiempo de operación del compresor hrs.

21

Page 22: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Temperatura interna (ªF) Temperatura de Evaporación (ªF) Capacidad requerida (Btu /h) PRODUCTO Temperatura de entrada del producto (ªF) Carga diaria del producto (Lb) Tiempo de refrigeración (h) Como podemos observar si consideramos la potencia activa y reactiva tenemos una perdidas de – 8,58 %. TRANSMISION DE CALOR Q = U X A X TD En donde: Q = Coeficiente global de transferencia de calor Btu/hr (pie2)(ªF dt) U = 1/ R (para varios componentes Rt = R1+R2+R3 A = Área en pie2 TD = Diferencia de temperatura entre la temperaturas de diseño interior y exterior Q = 0.25 x 6948.8 x 18 Q = 31269.6 Btu/hr Q = 750470.4 Btu Consideraciones para el cálculo: Área del túnel Largo = 322.9 pies Altura = 5.38 pies Coeficiente de trasmisión de calor = .4.0 (Material lamina de corcho de 1”) Temperatura interior del túnel = 59 ªF Temperatura exterior del túnel = 77 ªF CARGA SUPLEMENTARIA De acuerdo a ASRHE tenemos la carga térmica de acuerdo a la capacidad del motor: 1 Motor Eléctrico 20 hp 2950 Btu/hr 10 Motores Eléctricos 7.5 hp 29 500 Btu/hr 10 Personas Laborando 10 800 Btu/hr 15 Lámparas 6000 watts 20460 Btu/hr Carga total 63 710 Btu/hr Carga total suplementaria = 63 710 ( 24 hrs ) = 1529040 1 watt = 3.41 Btu Carga total en el área de PAL: Carga térmica por producto 1263819.8 Btu Carga térmica por transmisión de calor 750470.4 Btu Carga térmica por elementos suplementarios 1529040 Btu Carga total 3543330.2 Btu

22

Page 23: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

De acuerdo a la capacidad del equipo tenemos la siguiente conclusión: Capacidad de carga térmica a remover el equipo carrier = 5 760 000 Btu, carga térmica que se genera en el túnel de enfriamiento = 3543330.2 La diferencia 2216669.8 Btu, es decir el equipo debe ser capaz de remover esta carga térmica; Sin embargo este equipo trabaja las 24 horas a plena carga. Después de corregir estos puntos el equipo trabajo con los siguientes presiones: Ps = 45 Psi Pd = 145 Psi Rc = 145 / 45 = 3.2 Con un tiempo de trabajo de 15 horas, diarias.

AREA DE PALETA: DATOS DE OPERACIÓN DEL COMPRESOR DEL TUNEL DE PAL

Marca YORK Capacidad 30 Toneladas ( 864 0000 Btu en 24 horas) Refrigerante R22 Presión de succión 40 psi Presión de descarga 150 psi De acuerdo a estos datos tenemos la eficiencia de compresión: Rc = Pd / Ps Rc = 150 / 40 Rc = 3.75

23

Page 24: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Calculo de carga térmica

TUNEL DEPALETA Formula Q = W X C X ( T1 - T2) Donde : Q Btu que debe removerse W Peso del producto en libra C Calor especifico sobre el congelamiento T1 Temperatura inicial ºF T2 Temperatura final ºF Linea Túnel de Paleta Producto DULCE T1 149 ºF T2 62 ºF W 63330 lbs ( 24 Horas) C 0.93 Btu/lb (ºC) Q = 63330 x 0.93 X (149 – 62) Q = 5124030 BTU

TRANSMISION DE CALOR Q = U x A x TD En donde: Q = Coeficiente global de transferencia de calor Btu/hr (pie2)(ªF dt) U = 1/ R (para varios componentes Rt = R1+R2+R3 A = Área en pie2 TD = Diferencia de temperatura entre la temperaturas de diseño interior y exterior Q = 0.18 x 1607 x 15 Q = 4338.9 Btu/hr Q = 104133.6 Btu Consideraciones para el cálculo: Área del túnel Largo = 49 pies Altura = 8.20 pies Coeficiente de trasmisión de calor = 5.56 (Material de 2”) Temperatura interior del túnel = 62 ªF Temperatura exterior del túnel = 77 ªF CARGA SUPLEMENTARIA De acuerdo a ASRHE tenemos la carga térmica suplementaria:

24

Page 25: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

1 Motor Eléctrico 25 hp 2950 Btu/hr 4 Motores Eléctricos 1 hp 14800 Btu/hr 5 Personas Laborando 3600 Btu/hr 20 Lámparas 8000 watts 27280 Btu/hr Carga total 48630 Btu/hr Carga total suplementaria = 48630 ( 24 hrs ) = 1167120 Btu Carga total para el chiller York: Q = 1167120 + 104133.6 + 51240030 = 52511284 Btu Aun cuando el equipo esta sobrado en capacidad, esté no se refleja en la siguiente gráfica, dado que esta por arriba de los ª17C,esto trae como consecuencia que la paleta salga “blanda” del túnel. Cabe mencionar que este equipo es nuevo, ya que tiene dos años funcionando. Análisis de temperatura del túnel según 6sigma.

Temp. Túnel. Junio 2006

1313.5

1414.5

1515.5

1616.5

1717.5

1818.5

1919.5

2020.5

1 40 79 118 157 196 235 274 313 352 391 430 469 508 547 586 625 664 703 742 781

01-06-06 al 03-06-06

12-06-06 al 17-06-06 19-06-06

al 24-06-06

26-06-06 al 30-06-06

01-06-06 al 03-06-06

Mejora en el parámetro de temperatura

Equipo con un desempeño deficiente Problema de capacidad y de control

Modificaciones de chiller del túnel de Paleta: Instalación de una válvula de tres vías que permitiera trabajar en función del porcentaje y en la carga

térmica Corregir fuga de R22 y ajuste de válvula termostatica en la pocision de 30 TR Reprogramación del programa de trabajo, parámetros de los sensores Corregir fugas de agua en líneas principales Adición de glicol

LSE

LIE

X

RESULTADOS DE SSSTASS TÚNEL PALETA

Tem p. . de l a ire en d is p lay

111213141516171819

LSE

LIE

101 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39

X

25

Page 26: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

El resultado de las modificaciones anteriores dio como resultado el buen funcionamiento del túnel. 6.2 RESULTADOS FINALES DE ENERGIA

RESULTADO DE ENERGIA ELECTRICA P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 PROMEDIO2005 213 227 213 226 219 226 252 233 202 219 209 202 204 218 2006 194 193 206 190 205 202 208 202 198 215 196 183 168 196 2007 187 179 178 236 172 174 181 181 168 166 174 181

PORCENTAJE DE AHORRO

2006 VS 2005 10.09 % 2007 VS 2005 16.9 %

TOTAL KW/HR 836 760

Se han ahorrado en 1 año 11 meses 836 012 Kw. /hr, sin que la planta de Alimentos Toluca halla realizado una inversión. Ahora veremos como los cambios realizados en este proyecto tuvo un efecto positivo en la demanda facturable, como observamos la disminución de la demanda fue en las tres tarifas eléctricas.

DEMANDA FACTURABLE EN HORARIO PUNTA

demnada facturable punta

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29periodo de recibo

kw

recibo cfe sep-oct 06recibo cfe oct-nov 06recibo cfe nov-dic 06recibo cfe dic-enerecibo cfe ene-feb 07recibo feb-mar 07recibo cfe mar-abr 07recibo cfe abr-may 07recibo cfe may-jun 07recibo cfe jun-jul 07recibo cfe jul-agos 07recibo cfe agos-sep 07

Aquí observamos que desde el recibo de Septiembre/Octubre 2006 hemos mejorado la demanda facturable, es decir, ya no superamos la potencia de 707 kw.

DEMANDA FACTURABLE EN HORARIO INTERMED

Aquí observamos que desde el recibo de Septiembre/Octubre 2006 hemos mejorado la demanda facturable, es decir, ya no superamos la potencia de 824 KW.

26

Page 27: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

APLICACIÓN DE 5S PARA LA ESTRUCTURACIÓN FINAL DEL PROGRAMA DE AHORRO

DE ENERGÍA EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL LAS 5 S Objetivos y Metas Cuando se introducen las 5 S por primera vez, es muy difícil asegurar que cada empleado las entienda adecuadamente. A pesar de los cursos introductorias, lo habitual es que gran parte del personal trabaje en dirección errónea. Al desarrollar las 5 S, es muy importante la insistencia en que todos estudien sus objetivos, los escriban y se aseguren que los entiendan. Y esto lleva tiempo. Si se comienza las 5 S con un espíritu festivo, pronto el programa tendrá un final poco feliz. Por ello el programa 5 S, es muy importante crear un plan de promoción y organización para convencer al personal de que se trata de una actividad en la que todos deben de participar. También son útiles las discusiones sobre los mejores modos de asegurar que todas las actividades se pongan en practica y llegan éxito. Algunas de las metas de las 5 S son:

Crear un lugar de trabajo disciplinado Crear un lugar de trabajo disciplinado en el que cada uno observe escrupulosamente las reglas,

es un fundamento esencial de las gestión de talleres. Practicar las 5 S es el modo más eficaz de lograr ese objetivo. La idea es que, si las personas no pueden cooperar haciendo tareas simples como poner las cosas en orden, es poco probable que sean capaces de seguir procedimientos estándares de trabajo y otras reglas. Un modo de asegurar que cada uno entiende esto es empezar haciendo que decidan por si mismos sus funciones particulares en la tercera de las 5 S, seiso (inspección a través de la limpieza). A menos que las personas acepten asignarse sus propias tareas, el trabajo a realizar siempre estará dirigido desde arriba.

Para lograr que los lugares de trabajo sean disciplinados, se requiere que cada quien reconozca su responsabilidad y cambie su conducta. Una de las formas más eficaces de conseguir los cambios es mediante la educación y el entrenamiento. Desarrollo de trabajadores competentes en equipos Las 5 S y el mantenimiento autónomo son medios para conseguir que tantas personas como sean posibles se interesen en cuidar su equipo. Los conocimientos y habilidades que obtienen a través de esta formación ayudan a mejorar su capacidad de diagnostico y su “expertise” en la mejora continua. Las 5 S y la seguridad Una característica común de todas las fábricas del mundo es el número de letreros y anuncios sobre seguridad, puestos por todos lados. El único problema es que la mayor parte del tiempo nadie les pone atención. Pero la seguridad debería ser la principal preocupación en cualquier lugar. Las medidas de seguridad incluyen el uso del casco calzado de trabajo adecuado, etc. Existen muchas cosas a ser consideradas y el lugar de trabajo donde se aplica el programa de las 5 S apropiadamente, no solamente tiene pocos accidentes, también menos necesidad de colocar letreros sobre seguridad. La seguridad depende del cuidado propio y de la buena organización. Las 5 S y la Eficiencia Se puede llevar el programa de las 5 S mediante reuniones diarias de no mas de 5 minutos. Esto se logra mediante compartir los mismos propósitos y trabajar en conjunto. Las 5 S y la Calidad El programa 5 S puede ayudar también a este tipo de problemas, como son: Limpiar “rebabas” y basura que dejan las maquinas

27

Page 28: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Solo dando un pequeño esfuerzo extra, en cada parte del trabajo, se puede hacer la gran diferencia. En estos días todos demandan la más alta calidad y eso se puede lograr aplicando el programa de las 5 S. Las 5 S y la eliminación de Paros El primer punto aquí es que pueden existir desastres por presionar interruptores o botones equivocados. Por eso, una parte integral de este programa lo constituyen el mantenimiento preventivo y el etiquetar correctamente. El segundo punto son los paros debido a la acumulación de basura, que se cree que por este hecho nunca ocurrirán. El programa de las 5 S puede llevarnos a dramáticas mejoras, en términos de seguridad, en el lugar de trabajo. También apoya en la Eficiencia, Calidad y eliminación de paros. Pero ¿como vamos a aplicar el sistema en términos prácticos? SIGNIFICADO: SEIRE Seleccionar SEITON Organizar SEISO Limpiar SEIKETSU Estandarizar SHITSUKE Implementar Al promover las 5 S es importante que cada uno las examine cuidadosamente para clarificar sus metas y objetivos, entienda la teoría y principios que las sustentan, y aprecie las condiciones ideales que las hacen posibles. La implementación del concepto de las 5 S debe ajustarse a las características de la fábrica o lugar de trabajo en particular, y debe de ponerse en práctica sin perder el tiempo en preguntas tales como: ¿Serán rentables? Si se pone en práctica con convicción y persistencia, sus beneficios serán pronto evidentes. ¿Que son las 5 S del equipo? SEIRI Retirar los objetos innecesarios SEITO Eliminar las búsquedas; orden preparación y limpieza SEISO Sacar a la luz y mejorar deficiencias y anormalidades SEIKETSU Crear un lugar de trabajo limpio, seguro y digno SHITSUKE Obedecer siempre las reglas. HISTORIA DEL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL El Mantenimiento Productivo Total es un sistema japonés único, que fue creado en 1971, y que esta basado en las técnicas Norteamericanas del Mantenimiento Preventivo. Inicialmente se enfoco al área de producción, obteniendo resultados impactantes: con el paso de los años la técnica fue mejorado, expandiéndose a las áreas administrativas y gerenciales. En la actualidad, después de 4 años de su aparición, el Mantenimiento Productivo Total ha sido bien recibido por toda la estructura de varias empresas, así como para diferentes tipos de empresas industriales por todo el mundo.

28

Page 29: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

La base del sistema de mantenimiento esta en el Mantenimiento Productivo y la palabra Total tiene varias aplicaciones. A continuación se describen los significados de la palabra Total:

• Eficiencia Total • Mantenimiento Total • Participación Total

El primer aspecto de la palabra “total” de Mantenimiento Productivo Total, es “conseguir una eficiencia total del equipo”.El segundo es “ajustar un sistema de mantenimiento total para todo el tiempo de vida del equipo, involucrando prevención del mantenimiento, mantenimiento preventivo, mantenimiento correctivo y así sucesivamente”.Y el tercer aspecto de la palabra “total” es la participación total del personal, desde la gente que esta en piso hasta los gerentes, e incluso la alta gerencia. En resumen, el Mantenimiento Productivo Total es la “búsqueda de eficiencia, mediante una operación total de toda la empresa y del mantenimiento a los equipos de producción”, entendiendo que no es restrictivo al departamento de producción. Definición de Mantenimiento Productivo Total (Para el sector de producción)

• El Mantenimiento Productivo Total busca maximizar la eficiencia de los equipos (mejora de toda la eficiencia)

• El Mantenimiento Productivo Total busca el establecer un sistema total de Mantenimiento Productivo, diseñado para la vida completa del equipo.

• El Mantenimiento Productivo Total opera en todas las áreas involucradas con los equipos, incluyendo la planeación, utilización y el área de mantenimiento.

• El Mantenimiento Productivo Total esta basado en la participación de todos los miembros, desde la alta gerencia hasta el personal en piso.

• El Mantenimiento Productivo Total lleva a cabo el Mantenimiento Productivo mediante la motivación gerencial como son las actividades de pequeños grupos de trabajo.

NUEVA DEFINICION DE MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (El Mantenimiento Productivo Total en toda la empresa)

• El Mantenimiento Productivo Total buscar crear un sistema corporativo que maximice del sistema de producción (mejora de toda eficiencia).

• El Mantenimiento Productivo Total esta basado en la participación de toda la gente, tomando desde la alta gerencia hasta los empleados en piso de los departamentos de producción, desarrollo y administrativos.

• El Mantenimiento Productivo Total crea sistemas para prevenir la ocurrencia de todas las perdidas de piso y se enfoca al producto final. Esto incluye sistemas para lograr “cero accidentes, cero defectos y cero fallas” para todo el ciclo de vida del sistema de producción.

• El Mantenimiento Productivo Total logra cero perdidas mediante las actividades de grupos pequeños.

Los efectos del Mantenimiento Productivo Total Establecer Mantenimiento Productivo Total significa perseguir la máxima eficacia del sistema de producción y conseguir el estado de cero perdidas. Con el fin de evaluar con precisión un sistema de producción en su totalidad, el Mantenimiento Productivo Total se enfoca y analiza seis elementos: Productividad, Calidad, Costos. Pero una característica importante del Mantenimiento Productivo Total es que también se enfoca en mejorar la dimensión humana seguridad y moral. En resumen estos seis elementos son:

• Productividad • Calidad

29

Page 30: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

• Costo • Entrega • Seguridad • Moral

Desde el punto de vista de la producción, la relación del valor agregado se ha duplicado. El número de fallos ocurridos ha descendido a una cincuentava parte. La eficiencia total del equipo ha alcanzado el 90%.En términos de calidad, la tasa de defectos del proceso ha bajado un décimo y las reclamaciones de los clientes se ha reducido a un cuarto. Los costos de manufactura se han reducido en un 30%.Los retrasos en entrega han bajado a cero. Los inventarios se han reducido a la mitad. El impacto en la seguridad se ha traducido en que tanto los accidentes que provocan paros de producción como los que producen contaminación se han eliminado. Las sugerencias para introducir mejoras se han multiplicado por diez, y la motivación ha mejorado en forma evidente. Tales resultados parecen increíbles, pero se pueden lograr. Efectos intangibles del Mantenimiento Productivo Total El panorama tradicional dentro de una planta es de virutas y aceite por todas partes, sobre el equipo y piso. Es típico ver botes debajo de la maquinaria, debido a las continuas fugas de aceite. Con la introducción del Mantenimiento Productivo Total, las fugas de aceite desaparecen y con ello miles de esos clásicos botes. El mantenimiento causal no puede conseguir lo anterior, así que se vuelve un deber el mantenimiento profundo en forma diaria. Como resultaría prácticamente imposible para el personal de mantenimiento, se hace necesario el mantenimiento autónomo del operador. En el Mantenimiento Productivo Total, la mayor parte de la inspección y mantenimiento del equipo (limpieza, lubricación, reajustes, etc.), es llevado a cabo personalmente por el mismo operador. Siempre existe una resistencia a esto, pero si el paso es dado, los resultados se vuelven evidentes y la tarea llega a convertirse en una rutina literalmente autónoma. Y no tiene por que ser una actividad complicada, puede ponerse en práctica simplemente: si el equipo es tratado con cuidado, entonces las fallas y defectos decrecerán gradualmente. Aproximaciones al Mantenimiento Productivo Total El concepto del Mantenimiento Productivo Total incluye eliminar las perdidas y elevar el equipo a su máxima eficiencia Siempre existen las perdidas, desde las debidas a descomposturas, cambios y preparaciones, hasta perdidas por defectos, administración y ajustes. Hay siempre variaciones dependiendo de la naturaleza y tipo de industria, pero el Mantenimiento Productivo Total generaliza estas perdidas y se refiere a ellas como “Las 16 Grandes Perdidas”

• Perdidas por descomposturas • Perdidas por preparación y ajustes • Perdidas por desgaste herramental • Perdidas por arranques • Perdidas por paros menores • Perdidas por velocidad • Perdidas por defectos y retrabajos • Perdidas por paradas • Perdidas administrativas • Perdidas por movimientos • Perdidas por organización de la línea • Perdidas por manejo de materiales • Perdidas por monitoreo y ajuste • Perdidas por rendimientos • Perdidas de energía

30

Page 31: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

• Perdidas por dados y herramentales La actividad de producción, vista en forma macroscópica, esta formada por elementos tales como equipo de producción, la gente que lo opera, energía, materiales, etc.,y para cada uno de estos sectores hay perdidas características. Como progresar con Mantenimiento Productivo Total Se dice que la gente causa las fallas. Ciertamente, las fallas a menudo son causadas por errores humanos. Dicho de otra forma, las fallas ocurren debido a que la manera en que es llevado a cabo el mantenimiento y usado el equipo son malos, y por qué el equipo esta mal hecho. El Mantenimiento Productivo Total afirma que el modo de pensar es la base de todo. Si es necesario, habrá que reconstruir el equipo. Solamente a este nivel de profundidad, el Mantenimiento Productivo Total será probadamente exitoso. Existe entonces un plan maestro que la compañía en su totalidad deberá cumplir para lograr el éxito, y una meticulosa preparación es necesaria para implementarlo. El programa de introducción del Mantenimiento Productivo Total esta dividido en 12 pasos, diseñados para proceder de una forma lógica, por etapas. Es de gran importancia el basarse en un meticuloso trabajo de preparación para la etapa de introducción. Esta rutinariamente toma unos 6 meses o más. Paso no 1.- Comunicar el compromiso de la alta gerencia para introducir un Mantenimiento Productivo Total El Mantenimiento Productivo Total no tendría éxito sin el compromiso y el liderazgo fuerte en la alta gerencia. Paso no 2.- Educación para la introducción del Mantenimiento Productivo Total y la campaña interna. Todos los empleados, desde la alta gerencia hasta los trabajadores de piso, deben tener la misma compresión de lo que es Mantenimiento Productivo Total y poseer el deseo de enfrentar el reto. Paso no 3.- Establecimiento de una organización promocional y un modelo de mantenimiento de maquinas mediante una organización formal. Desarrollar una promoción interna y grupos de soporte a la gerencia, esto significa instalar oficinas promociónales en cada planta y vincularse en toda la compañía. También es de suma importancia designar personal de tiempo completo para implementar el proyecto. Paso no 4.- Fijar políticas básicas y objetivos Mantenimiento Productivo Total es un medio de cubrir las necesidades y políticas de la empresa y alcanzar las metas. Paso no 5.- Diseñar el plan maestro En el plan maestro se calendariza todo para preparar la introducción del Mantenimiento Productivo Total. Lamedor forma de implementación es de manera lenta y permanente. Paso no 6.- Arranque Desde el día de arranque, cada grupo pequeño en todos los niveles de la compañía comenzara las actividades de Mantenimiento Productivo Total en completa participación. Fase de introducción e implementación

31

Page 32: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Con respecto a los pasos 7-11, es necesario indicar primero, que el paso 7 se subdivide en 4 etapas, que junto con los restantes pasos (8-11) se denominan “Los Ocho Pilares del Mantenimiento Productivo Total” es decir; Paso no 7.- 7.1 Mejoramiento individual 7.2 Mantenimiento Autónomo 7.3 Mantenimiento Planeado 7.4 Aumento de habilidades de operación y mantenimiento Paso no 8.- Establecimiento de un sistema de la fase inicial de control de los productos nuevos y equipo Paso no 9.- Establecimiento de un sistema para mantenimiento de calidad Paso no 10.- Establecimiento de sistemas para personal y administración más eficientes Paso no 11.- Establecimiento de sistemas administrativos para la seguridad, saneamiento y ambiente. Estos Ocho Pilares no son separables. Su efectividad puede verse solamente cuando interactúan en forma cercana como un todo. Paso 7.1: Mejoramiento Individual La meta es descubrir y eliminar las perdidas en cada pieza del equipo. Se comienza por un esfuerzo por parte de los gerentes y personal técnico para mejorar el prototipo del equipo. Finalmente, las mejoras en marcha continuaran llevándose a cabo por las actividades de los grupos pequeños en piso. Paso 7.2: Mantenimiento Autónomo Los operadores mantienen su propio equipo. No se espera que el Mantenimiento Autónomo sea viable desde el principio. La aproximación paso a paso del Mantenimiento Productivo Total permite resolver todos esos problemas. Paso 7.3: Mantenimiento Planeado Los especialistas del departamento de Mantenimiento están encargados de diagnosticar los componentes que se han deteriorado, y restaurarlos y mejorarlos. En el mantenimiento planeado, ellos también valoran de nuevo el sistema regular de mantenimiento. Esto cubre el ciclo de vida completo del equipo, desde el diseño y producción hasta la operación y mantenimiento. Paso 7.4: Aumento de las habilidades de operación y mantenimiento. El mejoramiento individual y el mantenimiento autónomo son, sobre todo, habilidad de operación y mantenimiento del equipo. Con instalaciones para entrenamiento, El Mantenimiento Productivo Total desarrollara personas que conocen realmente su equipo. Paso no 8.- Establecimiento de un sistema de la fase inicial de control de los productos nuevos y equipos. La misión del sistema de la fase inicial de control es hacer que los nuevos productos sean más fáciles de producir, desde la etapa de desarrollo y diseño. También funciona para el desarrollo del equipo de producción que sea más fácil de hacer y usar. Paso no 9.- Establecimiento de un sistema para mantenimiento de calidad Además de fabricar equipo que no genere defectos, se define condiciones bajo las cuales los defectos no ocurren desarrollando un sistema de mantenimiento de calidad.

32

Page 33: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Para poder mantener los niveles de calidad desarrollados, cada vez mas compañías se abocan a implementar sistemas de calidad que califican para la certificación de las series de ISO 9000 Paso no 10.- Establecimiento de sistemas para personal y administración mas eficientes En la búsqueda de cero perdidas en todos lados, los departamentos tales como Desarrollo, Mercadotecnia y Administración deben implementar Mantenimiento Productivo Total y establecer sistemas eficientes como los departamentos de Producción. Esto debe observarse desde tres puntos de vista: Establecimiento de sistemas para personal y administración más eficientes.

• Ayudar a lograr mayor eficiencia en los departamentos de producción • Lograr mayor eficiencia en su propio departamento • Lograr mayor eficiencia no el equipo bajo el cuidado propio.

3.3.1 MANTENIMIENTO AUTONOMO Pasos para la implementación del mantenimiento autónomo

• Limpieza en la fase inicial • Tomar medidas para erradicar las causas de los problemas • Establecimiento de estándares tentativos para el mantenimiento autónomo • Inspección general • Inspección autónoma • Estandarización • Implementación completa de una administración autónoma

El mantenimiento autónomo será desarrollado a través de estos siete pasos. Estos siete pasos son parte de las principales características del Mantenimiento Productivo Total. Mantenimiento Autónomo Paso no 1: Limpieza en la fase inicial Limpieza en Mantenimiento Productivo Total no solo significa remover suciedad superficial, significa limpiar debajo de los paneles y dentro de la maquinaria. La limpieza debe alcanzar todos los puntos y puede revelar áreas problemáticas donde hay pérdidas, golpeteos o grietas. Mantenimiento Autónomo Paso no 2: Tomar medidas para erradicar las causas de los problemas Este paso presiona a la fase inicial de limpieza para que se logre una limpieza extensiva y se busquen contramedidas para atacar las causas de los problemas, es decir, las áreas difíciles de limpiar y lubricar. Debido a que en el diseño de la mayoría del equipo no se toma en cuenta el mantenimiento, se tiene que tomar medidas como por ejemplo extraer de las carcazas el sistema a mantener, sin afectar el funcionamiento de la maquina. Mantenimiento Autónomo Paso no 3: Establecimiento de estándares tentativos para el Mantenimiento Autónomo. Aunque la limpieza y la inspección han producido algunos resultados maravillosos, estos resultados son pocos significativos si no son sostenidos de forma constante. El paso tres involucra el establecimiento de estándares tentativos para el mantenimiento autónomo. “Los estándares tentativos para el mantenimiento autónomo” son estándares para una limpieza sostenida y consistente, formulados por los operadores, quienes serán los encargados de su observación.

33

Page 34: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

De este modo, los objetivos alcanzables están ubicados en etapas, de tal forma que se obtiene una sensación de logro y los individuos desarrollan el deseo de hacerlo mejor. Esta es la virtud de la implementación por pasos. Mantenimiento Autónomo Paso no 4: Inspección general Los operadores deben estudiar y entender la estructura, las funciones y los principios del equipo, así como sus condiciones deseables, inspeccionar las partes y mecanismos principales de que se compone el equipo, completamente y sin omisiones desde la perspectiva de los operadores altamente calificados. Revelar defectos potenciales; y reconstruir a sus condiciones originales. Mantenimiento Autónomo Paso no 5: Inspección autónoma Basándose en la experiencia de los primeros cuatro pasos, los miembros del círculo deben revisar los estándares actuales sobre limpieza, lubricación e inspección general desde los siguientes puntos de vista.

- Cero defectos y cero falla - Mejoramiento en la eficiencia de la inspección - Balance de la carga de trabajo para la inspección - Control visual

Mantenimiento Autónomo Paso no 6: Estandarización La estandarización involucra la actividad característica del Mantenimiento Productivo Total, que es el control visual, utilizamos el control visual para controlar herramientas e instrumentos, repuestos y estándares de operación. Lo mismo aplica al equipo. De este modo, una de las técnicas cruciales en el Mantenimiento Productivo Total es el diseño que promueve la fácil detección de anormalidades y los extiende a “ver y entender” Mantenimiento Autónomo Paso no 7: Implementación completa de una administración autónoma. Para administrar la organización en el Mantenimiento Productivo Total se adoptan métodos especiales, tales como “la actividad de grupos pequeños traslapados”.A continuación, se describe un método sugerido para estructurar estos grupos pequeños. Primero, los lideres de los círculos de mas bajo nivel son reunidos en un grupo. De este grupo se toma un líder, el cual va a formar parte de otro grupo de lideréis así sucesivamente. Las 5 s son formación PASO NO 1 SEIRI, Seleccionar (clasificar/separar) consiste en separar lo necesario de lo no necesario; colocar de forma cercana y a la mano los elementos que se usan regularmente; los elementos usados ocasionalmente colocarlos en puntos intermedios y a distancia los elementos raramente usados. Lo que realmente se hace aquí es seleccionar lo que es necesario (de lo que no lo es) y decir como organizar el área de trabajo de acuerdo a esa selección. Si se observa cuidadosamente cualquier área de trabajo se puede identificar muchos objetos que están rotos, que no se usan o que ocasionalmente se usan. Una vez que se han tomado la decisión de limpiar el área de trabajo, el primer paso es decidir que se va hacer con las cosas innecesaria. La forma de realizar adecuadamente este trabajo, es involucrando la operación de limpieza mayor y fijar las políticas para los artículos rotos o que no se usan. Si se piensa en la manera en que se utilizan las herramientas, debe ser sencillo decidir cuales son de uso constante y cuales no. La frecuencia de uso se puede aplicar a dados, dispositivos de sujeción y cualquier clase de equipo. A este proceso se le denomina clasificación.

34

Page 35: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Acción en la fuente Si existe algo que realmente necesita ser eliminado del área de trabajo son los goteos y la mugre. No solamente provocan que el área de trabajo no sea placentera, también añaden gastos innecesarios. PROCEDIMIENTOS PARA ENFRENTAR LOS GOTEOS

1. Determinar el grado de goteos y mugre 2. Realizar la limpieza mayor 3. Investigar las razones del goteo y la mugre 4. Determinar las peores ubicaciones 5. Listar las causas del problema en detalle 6. Considerar una política de acción

No siempre es posible ir directamente a la fuente del problema, pero se puede localizar los efectos mediante la recolección del desperdicio en un lugar de tal forma que pueda ser tirado fácilmente. La selección es el primer paso del programa 5 S. Involucra el análisis de lo que realmente es necesario de lo que no lo es y encuentra las formas de eliminar el desperdicio. Se debe conducir una operación de limpieza mayor y decidir sobre una política para manejar artículos dañados y basura, para lograr la efectividad de este paso. SEITON (Ordenación eficiente ) consiste en organizar los medios de modo que lo que se necesita se pueda encontrar rápidamente en el momento oportuno, en la cantidad correcta y en buenas condiciones. El procedimiento consiste en estandarizar y disponer por anticipado los troqueles, herramientas, plantillas, materiales y accesorios necesarios para la operación de preparación, en la posición requerida y en la condición especificada. Esto es por lo que SEIRE Y SEITON son sinónimos de eficiencia y son las condiciones previas para un cambio rápido. El punto básico para la organización del lugar de trabajo es fijar la disposición de las herramientas y del equipo de tal forma que todos estén listos y disponibles cuando se les necesite. Se pierde demasiado tiempo en la mayoría de los lugares de trabajo buscando algo que se necesita en anaqueles muy mal organizados. Así que, ¿como podemos estar organizados? El método mas apropiado es aquel que minimiza el desperdicio de esfuerzo y tiempo, y al mismo tiempo maximiza la eficiencia, calidad y seguridad. Cualquier método que se elija (por función de la herramienta o por tipo de proceso de trabajo), necesitara ser muy claro sobre los nombres y lugares así que todos conozcan donde esta que cosa. También si se decide almacenar las herramientas por su naturaleza funcional, por ejemplo todas las brocas juntas, todos los escantillones juntos, etc. O fijar las herramientas necesarias para un trabajo en particular, debería garantizar el obtenerlas fácilmente. TRES REGLAS PARA EL ESPACIO DE ALMACENAJE

1. Deshacerse de todos los artículos innecesarios 2. Decidir sobre la clasificación y disposición correcta para almacenar 3. Estandarizar los nombres

La idea es mantener el inventario lo más bajo posible sin causar retrasos o paros. No habrá tiempo perdido en la búsqueda de los artículos si están clasificados y ordenados de una forma que todo el mundo entienda. Es mucho más importante el nombrarlos de lo que uno puede creer, resultara en confusiones a manos que todos se refieran a un artículo con el mismo nombre. Para evitar una falla lo mejor es decidir sobre los niveles mínimos a ser mantenidos en el almacén. Si se diera una falla se debería hacer una notificación de que los reemplazos han sido ordenados, dando el número y fechas.

35

Page 36: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Sin un articulo esta en uso, debería haber una indicación de quien lo esta utilizando y cuando lo regresara. Si los artículos son almacenados por su forma, por ejemplo, o existe alguna indicación del numero que debería estar ahí, será obvio con un solo vistazo cuando algún articulo esta perdido. Conforme el numero de herramientas y equipo se incrementen se deberá proyectar formas de orden para rastrear las requisiciones de equipos. Para el equipo de uso constante seria mejor almacenarlo en el lugar de trabajo. Es importante entrenar al personal de tal forma que conozcan los procedimientos y estar motivados para continuar con ellos. El desempeño no solamente se incrementara con la repetición, si no el mantener un registro provee de unas bases para la comparación cuando se sugiere mejoras. SEISON (Limpiar) Seiso no es solamente limpieza. Significa usar la limpieza para descubrir y sacar a la luz las disfunciones, anomalías y deficiencias menores que presagian las averías y defectos. También significa encontrar las fuentes de estos problemas y hacer visibles los puntos usualmente difíciles de inspeccionar. Durante la limpieza e inspección, los trabajadores descubren a menudo pequeñas anomalías que con el tiempo llegan a materializarse en problemas más importantes. Establecer controles visuales La inspección se simplifica haciendo más accesibles los puntos difíciles de inspección y limpieza, y facilitando controles visuales tales como marcas de calibración y ajustes que permitan a cualquiera captar la situación de un solo vistazo. Esto ayuda a crear áreas de trabajo que exhiben su propia condición y mejora la eficiencia de la inspección. Además, facilita que todos participen en la verificación y la mejora. El fundamento de la calidad se crea a partir de la observación “visual” y las mediciones. Este tercer paso suena demasiado sencillo, pero en realidad involucra una serie de actividades. Por “Limpiar” se refiere a quitar cualquier cosa del área de trabajo que en realidad no debería de estar ahí y mantener todo en las mejores condiciones posibles, mediante el cuidado y verificación constantes. Entonces finalmente “limpiar es verificar con cuidado” El punto que debe ser reforzado es que cualquier tipo de desperdicio o mugre puede ser la fuente de una ineficiencia, un producto defectuoso o, incluso, de accidentes. Para mantener en la mejor forma la fábrica son necesarias la limpieza regular, la atención cuidadosa y las medidas preventivas bien diseñadas. Si se va iniciar un programa de limpieza es mejor iniciar con las manos limpias. Limpiando todo el equipo y el lugar de trabajo Cuando bajamos al nivel de lugares de trabajo particulares, se puede tener la pregunta de quien toma la responsabilidad para limpiar las maquinas utilizadas por varias personas y áreas comunes en piso. Generalmente nadie lo hace, con el resultado de un rápido crecimiento de polvo y mugre. Fase 1.- Limpiando el lugar de trabajo Dividiendo zonas y decidiendo las funciones Fase 2.- Limpiando el lugar de trabajo Implantando la limpieza por área y por equipo Limpieza sistemática y cuidadosa de áreas particulares y piezas de equipo, lo cual ayudara a ver problemas potenciales antes de que se conviertan en problemas muy serios. Fase 3.- Limpiando el lugar de trabajo Implementando mejoras Se intenta pensar constantemente en formas de acelerar el proceso de limpieza o de llegar a lugares que son difíciles de alcanzar. Fase 4.- Limpiando el lugar de trabajo Reglas para el Mantenimiento.

36

Page 37: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Aquí es otra función del grupo que trabaja bajo el sistema de 5 minutos para las 5 S.Un esfuerzo de grupo concentrado como este, puede cubrir completamente un pedazo en corto tiempo, si lo hacen sobre bases regulares, preferiblemente diario. Aparte de la limpieza actual que esta hecha, hace que los integrantes del equipo piensen más sobre la seguridad y la calidad del producto. SEIKETSU (Estandarizar/manteniendo un buen ambiente) .La estandarización es el cuarto paso del programa de las 5 S, involucrando el desarrollo de un sistema claro para mantener los resultados alcanzados por la aplicación constante de los tres primeros pasos. Esto significa proveer un estándar uniforme para etiquetar y las indicaciones de las condiciones de operación y la semejanza. Uno de los elementos más importantes es entregar advertencias de fácil entendimiento. Control Visual.- Revela malos funcionamientos mediante la estandarización de las actividades de las 5 S. Básicamente la idea es que es muy importante que cualquiera en el piso, no solo el operador actual, este capacitado para determinar fácilmente cuando una maquina o alguna otra pieza del equipo este funcionando mal. No se puede esperar que todos sean expertos en todas las maquinas, pero se puede utilizar etiquetas y letreros para mostrar, aun a alguien que nos es experto, cual es la situación. La mayoría de los cambios no requiere de grandes modificaciones o preparaciones elaboradas. La diferencia puede realizarse con la cooperación de todos los involucrados y mediante esfuerzos en pequeños segmentos. La estandarización es la clave para la eficiencia y da un mejor ambiente de trabajo. SHITSUKE (Entrenamiento y Disciplina, Desarrollo y conservación de los hábitos) El último paso del programa de las 5 S es el que tiene que ver con los métodos para el desarrollo de hábitos de eficiencia y seguridad, y mantenerlos una vez que se han adquirido. Entonces, de lo que s esta hablando es: Desarrollo y conservación de hábitos. La instrucción es una de las formas de entrenar a la gente pero ciertamente no es la única. Una herramienta muy efectiva es el tener un dibujo de lo que se hacer con un interruptor de cuchillas. La ejecución visual es la clave para el desarrollo de buenos hábitos. Las listas de verificación son una herramienta muy importante para las 5 S, pero no se debe permitir que se vuelvan muy complicadas de tal suerte que la verificación se convierta en un proyecto por si mismo. Se puede pensar en toda clase de maneras de prever recordatorios visuales de las responsabilidades de limpieza y verificación. Debe ser simple entender y trabajar en la consulta con todos los interesados. También es importante que la gente mas experimentada se tome un tiempo para entrenar a las de nuevo ingreso. No se intentara darles solo una explicación y decirles que lean el manual. Se debe mostrarles mediante ejemplos y después observarlos cuando lo intenten ellos mismos. La clave del éxito es la repetición, y el contar con documentos estandarizados ayudara a que el proceso sea más tranquilo. El corazón del programa de las 5 S es obtener:

De cada quien sus propios objetivos El desarrollo de hábitos que no se olviden

Un buen entrenamiento es esencial para mantener una fuerza de trabajo eficiente, y esto es verdad para el área de mantenimiento y cualquier otra. No solamente ayuda a aumentar las habilidades, también para dar seguridad y un sentido de orgullo. Es muy fácil para el ser humano preparar un programa para mejorar y después de un corto periodo descuidarse. El paso 5 ( Entrenamiento y Disciplina) del programa de las 5 S esta diseñado para motivar la formación de buenos hábitos y un ambiente en el cual todos se sienten libres para comentar sobre el trabajo de unos y otros y cuando sea necesario sugerir correcciones. Con esa atmósfera libre y relajada, y todos cooperando para alcanzar los mismos objetivos, la planta no solamente será mas productiva, sino un gran lugar para trabajar. LOS CINCO MINUTOS 5 S

37

Page 38: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

Para inculcar una profunda disciplina en los lugares de trabajo, es habitual introducir la practica “los cinco minutos 5 S “.Para ello, cada trabajador selecciona para si mismo algún elemento al que aplicar las 5 S además de los elementos previstos en el calendario 5 S y determina lo que hay que preparar, así como lo que puede hacerse y verificar en cinco minutos. El programa de las 5 S es un sistema que necesita de constante atención. Involucra tareas pequeñas problemáticas y asegurarse que se toman las acciones correctas. Esto significa una planeación, discusión sistemática y la implantación de mejoras. Teniendo en mente que las mejoras se alcanzan en plazos determinados y que no se puede lograr cambios de la noche a la mañana. Se tiene cuatro puntos importantes para recordar en las actividades de las 5 S .

1. Fijar las reglas y seguirlas, Por ejemplo, diseñar como realizar las operaciones de limpieza, identificar las cosas innecesarias y ejecutar las actividades como en las reuniones de los 5 minutos de las 5 S.

2. Un lugar para todo y todo en su lugar. Esto incluye el uso de paneles especiales visuales y almacenaje apropiado de las herramientas. También se utilizan marcas y etiquetas de forma adecuada.

3. Si no se hace nada, nada será mejorado. Esto significa la búsqueda de buenas soluciones a los problemas del lugar de trabajo. Por ejemplo, esté lugar donde las rebabas están en el canal vibrador para acumular todos los desechos metálicos en un solo lugar.

4. Si no lo puede hacer, pida ayuda. Si se tiene un problema, por supuesto se intenta buscar la solución por uno mismo (en primera instancia), pero si no se puede hacer algo al respecto, no se debe perder el tiempo y se pide ayuda a alguien de una sección similar.

Asignación de responsabilidades Decidir como se compartirá el trabajo en cada grupo o equipo 5 S, se recomienda hacer estas responsabilidades adhiriendo una tarjeta a cada máquina, con un slogan tal como “Soy responsable de esta maquina” y el nombre de la persona. Cada uno puede encontrar alguna excusa para no hacer algo en particular de modo que lo importante es obligar a las personas a realizar las 5 S asignando claramente la responsabilidad. 5. CONCLUSIONES Como pudimos observar en este proyecto los resultados han sido positivos, hasta la fecha se han mantenido, ya que una vez que se corrigieron las deficiencias en el sistema de refrigeración, y dado que de acuerdo al diagrama de pareto el área de aire acondicionado (refrigeración) representaba la mayor área de consumo de energía y por lo tanto era el área en donde teníamos que realizar un estudio mas profundo. Una parte fundamental para que los resultados fueran positivos fue el cambio que se hizo al tipo de mantenimiento preventivo, esos cambios ayudaron a que los técnicos de mantenimiento visualizaran de manera diferente el concepto del mantenimiento preventivo, la otra parte fue que los técnicos de mantenimiento entendieran de manera técnica y teórica como trabaja un sistema de refrigeración, es muy importante entender como ocurren los cambios de fase de un refrigerante ,y como afecta cuando algún equipo le falta refrigerante o con una mala selección de la válvula de expansión, hasta las fugas de refrigerante, además de que el equipo se vuelve deficiente estamos contaminando el medio ambiente. Podrán existir equipos con la ultima tecnología de punta, existen ya equipos con procesadores en donde el operario solo le pide al equipo que quiere de el, sí embargo estos no son eficientes cuando no se operan de manera adecuada, es decir, si compramos un equipo de 30 TR, y cuando en realidad el proceso requiere 10 TR, podemos decir que el equipo esta sobrado, pero cuando se revisa y se encuentra que ese equipo

38

Page 39: sappi.ipn.mxsappi.ipn.mx/cgpi/archivos_anexo/20080793_5762.pdf · INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 20080793 (Enero 2008 - Diciembre 2008) Este formato presenta

39

trabaja mas de lo debido es aquí en donde tenemos que hacer un análisis de manera general, desdé las condiciones de operación hasta en el diseño de las tuberías, válvulas, etc. De esta misma manera, en el mercado ya existe software de refrigeración, en donde con solo meter datos nos da un resultado, y sobre ese resultado realizamos la compra del equipo, la tecnología es buena, sin embargo no se debe de perder la esencia de entender como trabaja un sistema de refrigeración Los equipos que hay en la empresa estudiada son el 70 % equipos de 15 años de antigüedad, aquí podemos concluir de que los equipos pueden ser eficientes todo depende de cómo nosotros los operemos y les demos el mantenimiento respectivo. Para poder mantener el resultado y en su caso mejorarlo era necesario introducir el Mantenimiento Productivo Total, esta filosofía se implemento al inicio de este año 2007, y ha traído resultados de mejora interesantes ya que los técnicos de mantenimiento se han involucrado mas directamente con el equipo, han pasado de realizar un mantenimiento correctivo a un mantenimiento de mejora Todas las correcciones anteriores que se han hecho en el área de refrigeración, han pocisionado a la Planta Toluca como la mejor Planta a nivel Nacional, en un ahorro de energía de $ 834 000.00 (Ochocientos treinta y cuatro mil pesos m/n), cabe mencionar que no se hizo ninguna inversión alguna, esté ahorro es oficial a nivel nacional, cómo lo vimos anteriormente en las graficas de Scord Card Sin embargo el ahorro de total energético que se ha obtenido es de $ 2 464 000.00 (dos millones cuatrocientos sesenta y cuatro mil pesos m/n), esto se ha logrado en un periodo de 1 año 11 meses.. BIBLIOGRAFIA Manual de Refrigeración y Aire Acondicionado, segunda Edición, editorial Prentice Hall, Pag 88-97, Tomo 1, Air-Conditioning and Refrigeration Institute J Manual de Refrigeración y Aire Acondicionado, segunda Edición, editorial Prentice Hall, Pag 327-339, Tomo 2, Air-Conditioning and Refrigeration Institute Refrigeración Principios, Diseño, Aplicaciones, Mayekawa de México, Saa de cv (Manual de Operación) Uso Racional de Energía en Sistemas de Refrigeración, Dr.Hernando Romero-Paredes Rubio, Dr.Juan José Ambriz García, departamento de Proceso e Hidráulica, área de Ingeniería y Recursos Energéticos, curso de Actualización. www.conae.com.mx,Comision Nacional para el Ahorro de Energía, programa de Eficiencia Energética Ahorro de Energía en Motores Eléctricos, pablo Vargas Prudente, editorial Limusa/Noriega editores Termodinamca,Quinta Edicion,Yunus A. Gengel,Michael A. Boles.Editorial Mc Grill Mantenimiento Productivo Total, Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey, Diplomado, 2006