Caso 3

Metodología de Solución de Problemas

Integrantes:

BELLIDO CAHUADAS, ROYGUANILO PORTELLA, JUAN SUASNABAR VIVANCO, JHONATAN

Grupo: C14 - 03 - B

Semana 14

2011 – I

TRANSFORMADORES: MAL ENROLLAMIENTO DEL BOBINADO

EPLI S.A. es la empresa líder en la fabricación de transformadores

eléctricos y equipos electrónicos de potencia en el Perú.

La empresa EPLI S.A.C. fabrica Transformadores de potencia secos,

encapsulados en resina epoxi hasta 3MVA y 33KV, los mismos que

son totalmente ecológicos, por su gran eficiencia, mínimo

mantenimiento y alta seguridad, reduciendo drásticamente el

impacto ambiental. Tiene una gran variedad de productos para cada

sector industrial que son aproximadamente más de 1000 tipos

diferentes de productos eléctricos y electrónicos, desarrollados en

función de las necesidades de sus clientes, desde complejos

productos eléctricos y electrónicos destinados a aplicaciones en Baja,

Media y Alta Tensión, para el empleo en grandes proyectos; hasta

aplicaciones sencillas en automatización industrial y en residencias.

Hace aproximadamente unos 3 meses la empresa empezó reducir sus

ventas, así mismo empezaron a recibir quejas y disconformidad por

parte de los clientes debido al mal funcionamiento de los

transformadores eléctricos de potencia que ellos habían adquirido

tiempo atrás, por ende su demanda bajo notablemente preocupando

a los gerentes de distintas áreas pues no sabían cuál de ellas estaba

fallando. La empresa empezó a investigar el porqué de este

problema. Investigaron en varios sectores de la empresa,

encontrando los siguientes resultados.

La muestra está constituida por 100 transformadores que fueron

devueltos por los clientes tras su mal funcionamiento en las

diferentes aplicaciones para la cual fueron diseñados. En

consecuencia la empresa realizo las pruebas necesarias para detectar

las posibles causas del problema e identificar si dichos errores

tendrían alguna relación con la inexperiencia del personal pues los

gerentes tenían la leve sospecha de que los nuevos trabajadores que

en su mayoría jóvenes e inexpertos no tenían conocimiento del

diseño de los trasformadores de baja, media y alta potencia por lo

cual el estudio realizado a la muestra arrojo los siguientes datos:

FALLAS DE TRANSFORMADORES

Corto en Bornes 28%

Accesorios 5%

Desconexión Atmosférica 2%

Núcleo 30%

Protección 12%

Devanados 23%

También se tuvo conocimiento que la mayoría del personal que está

trabajando en la empresa son jóvenes recién egresados de

instituciones tecnológicas. Tomando en cuenta la inexperiencia de sus

trabajadores y siendo este un factor decisivo en la mala producción

de los transformadores, dio como resultado que los supervisores y

gerentes muy angustiados tomaran mediadas más precisas pues se

estaba poniendo en juego el prestigio de la empresa y además

porque la mayoría de sus clientes están dudando de la calidad de la

empresa. Así fue que decidieron buscar soluciones a los problemas.

Para construir transformadores de potencia se cuenta con los

siguientes equipos:

EPLI para diseñar sus transformadores primero realiza los cortes

automatizados. Cuentan con dos robots de ultima generación

para lo cual el corte de fierro silicoso es totalmente

automatizado, de alta precisión tipo V de 45 totales. El sistema

Step Lap usado en el montaje del núcleo permite reducir al

mínimo tanto las perdidas como la corriente al vacío y

contribuye durante el funcionamiento del transformador a

reducir el nivel de ruido.

Fig. Máquinas para el proceso de corte se fierro silicoso

Para el bobinado El sistema totalmente automatizado que

dispone EPLI S.A.C.; permite calcular, programar los

componentes y desarrollar el proceso de devanados

manteniendo uniforme la sección de los conductores, evitando

el estiramiento propio del devanado manual y también el

rozamiento indiscriminado del conductor, evitando daños en el

esmalte y en los materiales aislantes. Los devanados son

fabricados normalmente con pletina de cobre y materiales

aislantes de alta calidad que cumplen exigentes normas

internacionales de seguridad como la ISO 9001 etc.

Fig. Máquinas para el bobinado.

En el diseño de los devanados se considera: posibles esfuerzos

de corto circuito, capacidad para soportar impulso, capacidad

para distribuir tensiones, capacidad de refrigeración, niveles de

sobrecarga, condiciones medioambientales, etc.

EPLI S.A.C. cuenta con un gran HORNO de última generación,

con tecnología francesa, para el secado y llenado al vacío de los

transformadores. El horno de EPLI S.A.C. cuenta con capacidad

para secar las partes activas de Transformadores de Potencia

superiores a 100 MVA y tensiones en el primario de más de

138KV. El horno permite el llenado de aceite de

transformadores simultáneamente con el secado final al vacío,

garantizando un alto aislamiento de nuestros transformadores y

un prolongado tiempo de vida útil de los mismos. Aceite

dieléctrico usado para el aislamiento y refrigeración,

empleamos aceite mineral con propiedades eléctricas, físicas y

químicas de acuerdo a las exigencias de la norma IEC 296.

Previo a su uso, el aceite pasa por un riguroso tratamiento de

filtrado y secado utilizando maquinas de termo vacío y pasa las

pruebas de rigidez dieléctrica que garantizan la optima

operación de los transformadores.

Fig. Horno de secado y llenado al vacío.

Para el tanque: son diseñados y fabricados para soportar los

esfuerzos producidos durante el funcionamiento normal y

anormal del transformador, proteger las partes activas (núcleo,

bobinado, etc.) así como evitar fugas de liquido aislante y

refrigerante y la penetración de humedad y cuerpos extraños.

Los tanques son fabricados con planchas de acero laminado de

alta calidad. Según su diseño y dependiendo de la potencia,

pueden incorporar aletas en sus paredes laterales para

garantizar una superficie de disipación optima, acorde a las

condiciones de uso.

SOLUCIÒN AL PROBLEMA POR EL METODO DE LOS 7 PASOS

Paso 1: Identificando el problema

Este cuadro estadístico nos muestra las fallas acumuladas y su

comparación ordenada de factores relativos al problema. Esta

comparación nos ayudara a identificar y enfocar los pocos factores

vitales diferenciándolos de los muchos factores útiles, con ello

lograremos asignar las prioridades a los problemas de calidad,

diagnosticar las causas y posibles soluciones.

FALLAS ACUMULADAS DE LOS TRANSFORMADORES

Núcleo 30%

Corto en bornes 58%

Devanados 81%

Protección 93%

Accesorios 98%

Desconexión atmosférica 100%

Tabla de fallas acumuladas en los transformadores

El objetivo es utilizar los hechos reales en las fallas de los

transformadores para encontrar la máxima concentración de

potencial de mejora con el mínimo número de soluciones, mediante el

porcentaje acumulado del total, que nos dirá qué elementos

contribuyen en el problema en un alto porcentaje. La solución se

focaliza entonces en estos pocos elementos de fallas como son

accesorios, desconexión atmosférica que son vitales, separados del

resto por un punto de inflexión en el gráfico lineal del porcentaje

acumulado del total, dicho punto es el 80% que justamente cae sobre

las fallas en devanado, cuyas fallas se dan en el interior de los

transformadores pues un mal cálculo en los devanados trae como

consecuencia una mala relación de transformación y por ende la

tensión esperada en el secundario no será el ideal, ello trae como

consecuencia una mala alimentación a los equipos que funcionan con

tensiones establecidas. Por lo tanto, identificar y solucionar este tipo

de falla es imprescindible pues su origen radica en la mano de obra

joven que carece de experiencia en cuanto al cálculo de los

devanados, entonces una posible solución sería la capacitación

continua en los procesos de diseño de transformadores para reducir

las fallas y tener un personal más calificado.

Figura del histograma de las fallas en los transformadores

Paso 2: Estableciendo objetivos

Objetivo General

Detectar el origen de las fallas y sus posibles repercusiones en la

empresa

Producción de transformadores de potencia

Recepción y control de calidad de la materia prima para el ensamblaje de

transformadores

Objetivos Específicos

Identificar cuáles son las causas por la cual se suscitan las

devoluciones de los productos

Dar solución a los problemas originados por las fallas

Mostrar si las soluciones son eficientes para el mejoramiento de la

empresa

Implementar las actividades necesarias para evitar futuras

complicaciones similares

Diagrama de flujo

PASO 3: PLANEAMIENTO DE ACTIVIDADES

PLANEAMIENTO DE ACTIVIDADES

Durante la investigación que mostró las fallas en los transformadores

a consecuencia de la inexperiencia de los trabajadores jóvenes recién

egresados, se tomo cartas en el asunto y planificación de actividades

Si

con el fin de reducir paulatinamente las fallas hasta un punto idóneo

de equilibrio.

Tal es el caso que para ello su propone implementar las siguientes

actividades que están conformadas por capacitaciones, charlas,

reuniones y todo aquello que conlleve a superar los obstáculos que

impiden una producción de calidad, sin embargo esto requiere de

tiempo y esfuerzo de ambas parte, es decir los empleados tendrán

que asumir nuevos retos en cuanto a calidad de producción se trata,

y por ende la empresa deberá realizar las actividades adecuadas para

cada perfil del personal. Por lo tanto, consideramos las actividades

serian:

Actividad 1: capacitación técnica

Actividad 2: capacitación comunicativa

Actividad 3: capacitación en liderazgo

Actividad 4: capacitación en toma de decisiones

Actividad 5: charlas

Actividad 6: reuniones

ActividadesFecha de

inicio

Duración

(días)

Fecha de finalización

Actividad 1 10/06/2011 20 30/06/2011Actividad 2 13/06/2011 10 23/06/2011Actividad 3 18/06/2011 3 21/06/2011Actividad 4 21/06/2011 21 12/07/2011Actividad 5 27/06/2011 16 13/07/2011Actividad 6 30/06/2011 30 30/07/2011

Tabla de actividades de la empresa

PASO 4: ANALIZANDO LAS CAUSAS DEL PROBLEMA

ANÁLISIS DEL PROBLEMA: MAL ENROLLAMIENTO DE LA

BOBINA

El transformador requiere menor cuidado comparado con otros

equipos eléctricos. El grado de mantenimiento e inspección

necesarios para su operación depende de su capacidad, de la

importancia dentro del sistema eléctrico, del lugar de instalación

dentro del sistema, de las condiciones climatológicas, del ambiente y

en general, de las condiciones de operación.

A continuación les presento algunas de las principales causas que

originan los problemas en el transformador:

Cortocircuitos

Hay cortocircuitos entre las espiras, entre las fases y entre las

bobinas. La mayoría de las fallas de los cortocircuitos se deben

a tensión anormal en el pararrayos, y algunas se deben al

deterioro del aceite de aislamiento y a la penetración de la

lluvia. También algunos cortocircuitos se deben al deterioro por

calor, causado por una f uerza mecánica electromagnética

o por una carga excesiva anormal. En general, los cortocircuitos

internos causan deformaciones graves en las bobinas, como

efecto secundario. Una sujeción deficiente entre el núcleo y las

bridas del bobinado pueden causar una vibración perjudicial.

Núcleo

Hay fallas debidas a un aislamiento deficiente de los tornillos de

afianzamiento del núcleo, o a un canal de enfriamiento de

aceite obstruido, lo que causa un calentamiento excesivo del

núcleo. Las fallas del núcleo se desarrollan lentamente. El

aislamiento y el contacto a tierra deficientes ya mencionados,

causan una corriente de cortocircuito parcial, un deterioro del

aceite de los materiales de aislamiento en sus alrededores, los

cuales gradualmente se convierten en fallas serias.

Devanado

Los terminales de los devanados sufren daños por un exceso de

corriente (cortocircuito externo, etc) o por un rayo. También los

accidentes de cortocircuito del sistema que se acumulan,

causan daños en el soporte del bobinado, por su fuerza

destructora mecánica repetida, que finalmente rompe los

terminales.

Luego de la minuciosa investigación realizada por el gerente de

producción, efectuada a una muestra de 100 transformadores

se llego a la conclusión que los principales problemas que

poseen los transformadores de potencia son:

PASO 5: IMPLEMENTANDO CONTRAMEDIDAS

SOLUCIONES: MAL ENROLLAMIENTO DE LA BOBINA

Posteriormente después de haber realizado la investigación sobre las

causas del mal enrollamiento de las bobinas, el gerente analizo cada

una de ellas y propuso que para dar solución al problema en general

tenía que solucionar de manera individual a cada problema menor,

los problemas menores tenían un factor en común, que era la

inexperiencia laboral, esto se debía a que el supervisor de selección

de personal de la empresa apostaba por gente joven egresada de

diversas universidades e institutos tecnológicos públicos y privados

los cuales no contaban con mucha experiencia laboral pero si con

mucho conocimiento abstracto de transformadores, lo cual llevada a

fallas en el enrollamiento de la bobina a pesar de tener equipos de

vanguardia y última tecnología.

IMPLEMENTACIÓN DE LAS CONTRAMEDIDAS: MAL

ENROLLAMIENTO DE LA BOBINA

Capacitación del personal que labora en las diferentes áreas de

producción para el ensamblaje del transformador.

Realizar reuniones mensuales en las cuales los jóvenes

trabajadores con menos experiencia sean capacitados por

compañeros de otras áreas de producción para que su trabajo no

sea monótono y sean útiles en todas las áreas para cuando sea

necesario.

Realizar manteamiento preventivo a los equipos y accesorios con

los cuales trabajan el personal de la empresa.

Formar un equipo especialmente para la recepción y control de

calidad de todos los materiales que se utilizaran en el ensamble de

los transformadores.

Actividades a realizarse como medidas de prevención y solución de

las fallas en la producción de los transformadores.

Actividad 1.- Capacitación técnica del personal que labora en las

diferentes áreas de producción para el ensamblaje del

transformador.

Actividad 2.- capacitación comunicativa al personal dentro de cada

área de producción tomando en cuenta la experiencia laboral

suficiente para que pueda orientar a los jóvenes trabajadores con

menos experiencia.

Actividad 3.- capacitación en liderazgo para realizar reuniones

entre los grupos jóvenes con menos experiencia y sean dirigidos

correctamente por sus supervisores en su trabajo.

Actividad 4.- capacitación en toma de decisiones para que los

gerentes tengan la capacidad de decidir correctamente bajo

presión y en circunstancias difíciles para la empresa.

Actividad 5.- charlas para los trabajadores que les permita expresar

sus inquietudes y conocerlos más desde el punto de vista

profesional.

Actividad 6.- reuniones de confraternidad para estrechar los lazos

de amistad entre los trabajadores y así crear un ambiente de

amistad confianza para un mejor desempeño en sus labores

cotidianas.

PASO 6: VERIFICANDO LOS RESULTANDO

Después del tiempo de prueba de estas medidas que tomamos para mejorar el rendimiento de la producción de la empresa, tenemos que ver si estas estrategias que planeamos nos dieron resultados positivos o negativos cuando los aplicamos en el tiempo de prueba que establecimos.

Para esto analizamos los resultados anteriores comparándolos con los resultados actuales y así darnos cuenta de los cambios que se produjeron en la producción.

Figura que muestra los resultados de las fallas de los transformadores antes de poner a prueba las contramedidas.

Como se puede ver las fallas que se presentan son muchas en los transformadores, siendo la mas frecuente en el Núcleo y en el corto en bornes del transformador, pero cuando aplicamos las contramedidas hubieron cambios.

PASO 7: ESTANDARIZAR Y ESTABLECER CONTROL

Con los resultados obtenidos por parte de las actividades y medidas tomadas por la empresa se pudo mejorar la producción de la empresa, disminuyendo errores en la fabricación de los transformadores y también se mejoro la comunicación dentro del personal para trabajar en equipo. Se tuvo que seguir estrictamente con lo establecido para mejorar la calidad productiva y así poder evitar deslices laborales.

Con los buenos resultados obtenidos, los gerentes superiores de la empresa decidieron tomar estas contramedidas como del nuevo plan de trabajo con el fin de mantener la productividad y calidad en control para así poder obtener buenos resultados que beneficien a la industria.

Con esto el plan de trabajo que desarrollamos sirvió para solucionar un problema que trajo muchas consecuencias que ponían en peligro el prestigio de una marca de calidad de transformadores de potencia como lo es Epli S.A.C.