DISEÑO DE UN PLAN ESTRATÉGICO PARA MEJORAR EL SERVICIO DE MANTENIMIENTO REFRACTARIO EN LAS PLANTAS DE REDUCCIÓN DIRECTA DE SIDOR C.A.
ING. OSCAR F. PÉREZ A.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZDIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
COORDINACIÓN DE POSTGRADOESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA DE MANTENIMIENTO
ÍNDICEEL PROBLEMA• PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA• JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN• OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
MARCO TEÓRICO• BASES TEÓRICAS
• Descripción de la empresa• Mantenimiento refractario• Proceso de Reducción Directa MIDREX
ÍNDICEMARCO METODOLÓGICO• TIPO DE INVESTIGACIÓN• POBLACIÓN Y MUESTRA• TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN, ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN Y PROCEDIMIENTO
RESULTADOS• IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES DEL PROCESO• DESARROLLO HISTÓRICO DE INTERVENCIONES EN
MIDREX• PRIORIZACIÓN DE CAUSAS• PLAN DE ACCIÓN
ÍNDICERESULTADOS• FACTIBILIDAD ECONÓMICA• INDICADORES DE SEGUIMIENTO
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
ÍNDICEEL PROBLEMA• PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA• JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN• OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
MARCO TEÓRICO• BASES TEÓRICAS
• Descripción de la empresa• Mantenimiento refractario• Proceso de Reducción Directa MIDREX
ÍNDICEMARCO METODOLÓGICO• TIPO DE INVESTIGACIÓN• POBLACIÓN Y MUESTRA• TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN, ANÁLISIS DE LA
INFORMACIÓN Y PROCEDIMIENTO
RESULTADOS• IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES DEL PROCESO• DESARROLLO HISTÓRICO DE INTERVENCIONES EN
MIDREX• PRIORIZACIÓN DE CAUSAS• PLAN DE ACCIÓN
ÍNDICERESULTADOS• FACTIBILIDAD ECONÓMICA• INDICADORES DE SEGUIMIENTO
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
Planteamiento del problema
Extensión de Paradas
Menor producción
Mayor impacto
económico
• La ruta crítica es el mantenimiento refractario
• Actualmente no cumplen estándares de duración
• Reparaciones con calidad cuestionable
Justificación de la Investigación• Principal causa generadora de
pérdida de producción contra el presupuesto
• SIDOR es deficitaria en HRD
• SIDOR representa el 55% de la producción de HRD de la zona
Objetivos de la Investigación
Diseñar un plan estratégico que permita incrementar la eficiencia y efectividad de las reparaciones refractarias en las plantas de reducción directa MIDREX de SIDOR, disminuyendo los tiempos de ejecución de las intervenciones y aumentando el tiempo de operación entre mantenimientos refractarios
Objetivos de la Investigación
• Identificar las variables actuales que influyen en las desviaciones de duración del mantenimiento refractario.
• Comparar el comportamiento de las variables actuales que influyen en las desviaciones de duración del mantenimiento refractario, con el comportamiento histórico.
• Determinar las variables de mayor influencia en el aumento de las desviaciones en tiempo de las reparaciones refractarias.
Objetivos de la Investigación
• Establecer planes de acción que mitiguen el impacto de las variables identificadas.
• Estudiar la factibilidad económica de la implementación de las mejoras planteadas, en contraposición de mitigar el impacto en producción por las extensiones en intervenciones refractarias.
• Establecer indicadores de eficiencia y efectividad en las intervenciones refractarias.
Bases teóricas• Descripción de la empresa • Ubicada en el complejo
industrial de la Zona Industrial Matanzas, estado Bolívar
• Al margen derecho del río Orinoco a unos 300Km de su desembocadura en el océano Atlántico y a 17km de la confluencia con el río Caroní
• Fue fundada en el año 1961 y realiza la primera colada de acero el 9 de julio de 1962.
Bases teóricas• Descripción de la empresa
Bases teóricas• Mantenimiento refractario
Se define como mantenimiento refractario, todas aquellas acciones que tengan como finalidad restaurar al estado operativo un equipo con recubrimiento de material refractario.
Sector Matto. Refractario
Área Técnica
Área de Ejecución
Bases teóricas• Mantenimiento refractario
Inspección
Planificación
Programación
Supervisión
Control/ Verificación
Entrega a planta
Monitoreo y Seguimiento
Bases teóricas• Proceso de Reducción Directa MIDREX
El proceso de reducción directa consiste en la remoción del oxígeno de los minerales oxidados de hierro por la acción de agentes reductores, que pueden ser sólidos o gaseosos.
Reducción DirectaPella HRD
3 Fe2O3 + CO ↔ 2 Fe3O4 + CO2 (exotérmica)
Bases teóricas• Proceso de Reducción Directa MIDREX
• Proceso más empleados mundialmente para producir HRD
• Continuidad del flujo de material estable (oxido, pellas)
• Tres zonas bien definidas dentro del horno
Zona de reducciónZona isobáricaZona de enfriamiento
Marco Metodológico• Tipo de Investigación
Tipo Descriptiva
Tipo Proyectiva
1era Fase 2da Fase
Marco Metodológico• Población y Muestra Sector
Refractario de Planta
Refractario Prerreducidos
Supervisor Técnico
Refractario
Refractario Laminación,
Cal y Servicios
Supervisor Técnico
Refractario
Coordinador Grupo de Ejecución
Asistente Operativo
Marco Metodológico• Técnicas de Recolección, Análisis de la Información y
Procedimiento
Creación de Plan de Acción
Indicadores de gestión
Fase Proyectiva
Análisis Documental
Recopilación de Registros
Históricos
Entrevistas No Estructuradas
Herramientas Cualitativas
Fase Descriptiva
Resultados• Identificación de Variables del Proceso
Matto Refractario
Variables Externas
Variables Internas
Desempeño
Resultados• Identificación de Variables del Proceso
Grupo Técnico Refractario
ABAS
DIPLANDIND
Eliminación de la parada del cronograma general de
paradas
Resultados• Identificación de Variables del Proceso
INICIO
Inclusión de parada en el cronograma general de
paradas preliminar
Evaluación de factibilidad de la parada
¿La parada es factible?
NO
Inclusión de intervención en el presupuesto
SI
Realizar levantamiento de requerimientos refractarios
(materiales y equipos)
Realizar gestión de procura de requerimientos
refractarios
FIN
Resultados• Identificación de Variables del Proceso
Resultados• Desarrollo Histórico de Intervenciones en MIDREX
Frecuencia de paradas
MINIREX
REX
PLAN DE
MATTO
Midrex I 1 3 2 3 1 3 2 3
Módulo A 1 3 2 3 1 3 2 3
Módulo B 1 3 2 3 1 3 2 3
Módulo C 1 3 2 3 1 3 2 3
Vida útil (años)8 1 Reparación de Reactor8 2 Reparación de Reformador5 3 Reparación de Recuperadores
M Minirex
M
M
M
M M
M
M M M M
M M M M M M M M M M M
M M M M M
M M M
M M M M M M M M M M
12
M M M M M M M M M
1110 13 14Tiempo (años)
7 81 2 3 4 5 6 15 169
Resultados• Desarrollo Histórico de Intervenciones en MIDREX
Frecuencia de paradas
Resultados• Desarrollo Histórico de Intervenciones en MIDREX
Duración de reciente intervención de MIDREX I
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Presupuesto 86
Programa 95
Real 121
may-11 Total (días)Midrex I ene-11 feb-11 mar-11 abr-11• Personal Contratado
• 2 turnos de trabajo
• 10 horas por turno
41% de Desvío en Duración
Resultados• Desarrollo Histórico de Intervenciones en MIDREX
Duración de reciente intervenciones de MIDREX II
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Presupuesto 22
Programa 22
Real 54
Módulo A ene-12 feb-12 mar-12 abr-12 Total (días)
• Personal Sidorista
• 2 turnos de trabajo
• 8 horas por turno
145% de Desvío en Duración
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Presupuesto 15
Programa 15
Real 44
jul-12 Total (días)Módulo B feb-12 jun-12
193% de Desvío en Duración
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Presupuesto 15
Programa 15
Real 33
oct-11 Total (días)Módulo C ago-11 sep-11
118% de Desvío en Duración
Resultados• Desarrollo Histórico de Intervenciones en MIDREX
Resultados• Priorización de causas
Criterio PrincipalImpacto de la causa en la degradación del material refractario
Criterio Secundario
Frecuencia de ocurrencia.
Facilidad de resolución.
• Obsolescencia de equipos para trabajos refractarios
• Déficit de equipos para trabajos refractarios
• Cantidad de Mano de Obra
• Disponibilidad de personal (oportunidad de intervención)
• Determinación de fin de vida útil del refractario
• Técnica de instalación del refractario
• Calidad del Agua
Resultados• Priorización de causas
• Capacitación de mano de obra (instaladores de material refractario)
• Ausencia de ensayos del refractario instalado
• Diseño del reformador (configuración estructural/ criterios de la modificación)
• Curva de secado
• Preparación inadecuada del refractario
• Ciclos térmicos
• Inadecuado sistema de anclaje
Resultados• Plan de Acción
• Acciones
Causas
Externas
• Acciones
Causas
Internas
Resultados• Plan de Acción
Incumplimiento en la ejecución del plan de mantenimiento propuesto por la
Gerencia de Mantenimiento
Planificación de paradas siguiendo el
plan de mantenimiento
preventivo propuesto por la Gerencia
responsable
Gestionar la compra oportuna de materiales y
herramientas según requerimientos del
grupo técnico refractario
Resultados• Plan de Acción
Déficit de recursos de Mano de Obra y Equipos durante la ejecución de una
intervención refractaria
Planificar intervenciones consecutivas y no simultáneas
en las diferentes plantas de
SIDOR
Gestionar la contratación de Mano de Obra
refractaria en caso de haber
intervenciones simultáneas en las diferentes plantas
de SIDOR
Realizar gestión de procura de equipos para instalación de
material refractario
Resultados• Plan de Acción
Obsolescencia de equipos para trabajos refractarios
Hacer uso correcto y adecuado de los recursos otorgados por
SIDOR (preservación de equipos)
Determinación de fin de vida útil del refractario
Comprobar durante cada instalación del material refractario,
que este sea preparado con las especificaciones indicadas por el
fabricante
Resultados• Plan de Acción
Técnica de instalación del refractario
Realizar benchmarking de instalaciones
similares, y comparar la técnica de instalación
contrastando la vida útil del refractario
Revisar técnicas modernas que
permitan mejorar el desempeño del
material
Resultados• Plan de Acción
Calidad del Agua
Verificar que las condiciones del agua
para la preparación del material sea la
recomendada por el fabricante
Solicitar la realización de ensayos químicos
del agua a utilizar en la instalación del material
refractario
Resultados• Plan de Acción
Capacitación de mano de obra (instaladores de
material refractario)
Impartir capacitación al recurso que ejecuta la instalación del material
refractario
Ausencia de ensayos del refractario
instalado
Realizar ensayos al material durante su
instalación
Diseño del reformador (configuración
estructural/ criterios de la modificación)
Evaluar la posibilidad de proponer un rediseño de las estructuras mecánica
internas y externas de los equipos con
recubrimiento refractario
Resultados• Plan de Acción
Curva de secado
Realizar benchmarking de instalaciones similares, y
comparar los resultados de las curvas de secado
ejecutadas
Preparación inadecuada del
refractarioRelevar la calidad de
los componentes utilizados
en la mezcla de
preparación del material refractario
Revisar el procedimient
o de preparación del material refractario
indicado por el fabricante
Resultados• Plan de Acción
Ciclos térmicos
Proponer la profundización de
estudios de la afectación del
material refractario frente a variaciones de
temperatura
Acordar con operaciones los
niveles de variabilidad de
temperatura de la planta para alargar el ciclo de vida útil
del material refractario
Inadecuado sistema de anclaje
Realizar benchmarking de instalaciones similares, y
comparar vida útil del refractario.
Resultados• Factibilidad Económica
MIDREX I: Impacto 98 Mt
Módulo A: Impacto 58,7 Mt
Módulo B: Impacto 42,2 Mt
Módulo C: Impacto 14,7 Mt
28,7 MM$
Resultados• Indicadores de Seguimiento
𝐀𝐀=𝐌𝐓𝐁𝐌
𝐌𝐓𝐁𝐌+𝐌 ×𝟏𝟎𝟎
Disponibilidad Alcanzada
Estándar REX: 83,56 %
Estándar Minirex: 96,71 %
Resultados• Indicadores de Seguimiento
Mantenibilidad
Estándar REX: 63,21 %
Estándar Minirex: 63,21 %
𝑴 (𝒕 )=𝟏−𝐞−𝝁 𝒕
𝛍=𝟏
𝐌𝐓𝐓𝐑
Resultados• Indicadores de Seguimiento
Eficiencia del Mantenimiento
Estándar Minirex: 50,2 %
𝛈=𝐀 𝐀×𝐌×𝐑×𝐂Premisas:
R: Confiabilidad (95 %)
C: Capacidad Operativa (100 %)Estándar REX: 58,1 %
Resultados• Indicadores de Seguimiento
Indicadores de Desempeño
𝐄𝐟𝐢𝐜𝐚𝐜𝐢𝐚=𝐍°𝐚𝐜𝐭𝐢𝐯𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞𝐬 𝐫𝐞𝐟𝐫𝐚𝐜𝐭𝐚𝐫𝐢𝐚𝐬𝐞𝐣𝐞𝐜𝐮𝐭𝐚𝐝𝐚𝐬
𝐍 °𝐚𝐜𝐭𝐢𝐯𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞𝐬𝐫𝐞𝐟𝐫𝐚𝐜𝐭𝐚𝐫𝐢𝐚𝐬 𝐩𝐫𝐨𝐠𝐫𝐚𝐦𝐚𝐝𝐚𝐬 ×𝟏𝟎𝟎
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎=𝐷𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑑 í 𝑎𝑠 )𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠 𝑒𝑗𝑒𝑐𝑢𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠
𝐷𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑑 í 𝑎𝑠 )𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠×𝟏𝟎𝟎
𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑=𝐸𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑎𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 ×𝟏𝟎𝟎
Resultados• Indicadores de Seguimiento
Indicadores de Aprovechamiento de Recursos
𝑨𝒎𝒂𝒕=𝐾𝑔𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜
𝐾𝑔𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙𝑝𝑟𝑒𝑠𝑢𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 ×𝟏𝟎𝟎
𝐴𝑀𝑂=𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑀𝑂𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑑𝑒𝑀𝑂𝑝𝑟𝑒𝑠𝑢𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑎 ×𝟏𝟎𝟎
Indicador de Retrabajo
𝑅𝑒𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜=𝑁 °𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠𝑟𝑒𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑎𝑠𝑁 °𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠𝑟𝑒𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 ×𝟏𝟎𝟎
ConclusionesSe identificaron las variables que intervienen en las diferentes fases del proyecto clasificadas como: externas (con injerencia de direcciones de la empresa ajenas a la Dirección de Producción Industrial), e internas (inherentes al grupo de ejecución refractario)
Se determinó que el 64% de las causas internas que acarrean deficiencia en el desempeño del grupo de ejecución refractario, son constituidas por los rubros de “Materiales” y “Métodos” de trabajo
El esquema propuesto por la Gerencia de Mantenimiento para el mantenimiento preventivo dejó de cumplirse aproximadamente desde el año 2008, originando un mayor desgaste en el material refractario
El plan de acción propuesto, evitaría incurrir en el impacto económico (28,7 MM$), acarreado por las recientes reparaciones.
RecomendacionesSe recomienda la aplicación de las acciones propuestas en esta investigación, con el fin de mejorar el desempeño del grupo de ejecución de trabajos refractarios
La estrategia de SIDOR en cuanto al mantenimiento debería encaminarse hacia el ámbito preventivo
Es conveniente iniciar con la implementación de las acciones a nivel interno del grupo en estudio, las cuales pueden ser desarrolladas en el corto plazo
Implementar una metodología que consista en una planificación consolidada entre las direcciones implicadas, guiada por las necesidades actuales de las plantas
Suministrar los recursos necesarios, en cuanto a, mano de obra, equipos, materiales, etc., que permitan dar cumplimiento a los plazos estándares históricos de paradas.
Recomendaciones
Realizar estudios de fuerza laboral y ocupación al grupo de ejecución refractario, que permitan determinar acciones para incrementar el rendimiento del personal durante los turnos de trabajo
Realizar estudios con enfoques similares en otras plantas de SIDOR, donde el grupo de ejecución refractario posea área de acción
Hacer uso de los indicadores propuestos en esta investigación, con la finalidad de realizar un correcto seguimiento al desempeño del grupo de ejecución refractario
Profundizar en estudios posteriores el comportamiento probabilístico de la tasa de falla del material refractario en los diferentes equipos de las plantas MIDREX
Gracias por su Atención
"El camino hacia el éxito se encuentra siempre en construcción."
M.O.U.P.
“Nosotros tenemos que ser el cambio que queremos ver en el mundo”.
Mahatma Gandhi
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