Download - 1.- Datos de la Empresa TRABAJO EN EQUIPO: PARA … · XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006 TRABAJO EN EQUIPO: PARA UN LENGUAJE EN COMÚN 1.- Datos de la Empresa

Transcript

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

1.- Datos de la Empresa Industrias Monterrey S.A. de C.V. Ave. Universidad 992 Norte. Col. Cuauhtemoc, San Nicolás de los Garza N.L., México. Código postal 66450 Teléfono: 01 (81) 8329-8500 Fax 01(81) 8329-87-59 [email protected] Se clasifica como empresa grande en referencia a los criterios de estratificación estipulados por la Secretaría de Economía publicados en el Diario Oficial de la Federación del 24 de Febrero del 2004. Industrias Monterrey S.A. de C.V. forma parte de las empresas del Corporativo Grupo IMSA S.A. de C.V. Industrias Monterrey S.A. de C.V. es una empresa metal-mecánica que esta ubicada en el estado de Nuevo León, y en conjunto con las plantas localizadas en Monclova, Estado Unidos (Memphis TN, Fairfield AL, Richmond, CA, Steelscape,) y Guatemala, forman el grupo IMSA ACERO, líder en el mercado de acero recubierto en México, Centro-América y la costa oeste de los Estados Unidos. Grupo IMSA, ofrece al mercado Nacional e internacional una amplia gama de productos como lamina rolada en caliente, rolada en frió, decapada, galvanizada y pintada que se utilizan en los diferentes mercados; el industrial, el automotriz, línea blanca y de construcción. Las marcas comerciales de los productos son: Zintro®, Zintro Alum®, Zintro Anneal®, Pintro®, Perfil Zintro®, PintroTeja® , Perfil Pintro® , Losahabit®. Industrias Monterrey S.A. de C.V. cuenta con una experiencia de 70 años en el mercado de aceros recubiertos, inicia operaciones en 1936 y es exportador a nivel mundial desde 1981. Se cuenta con una plantilla de 2286 personas entre empleados y personal operario. IMSA ACERO, es un empresa con una eficiencia operativa capaz de enfrentar los retos de un entorno cada vez más competitivo. Esto sólo puede ser logrado a través de un esfuerzo integral acompañado de un compromiso decidido hacia la calidad y a la Innovación. IMSA tiene un sistema de calidad basado en las normativas de las certificaciones ISO 9001/2000, ISO/TS-16949:2002, ISO/IEC-17025:1999 de las cuales se ostentan las certificaciones respectivas, adicionalmente ha sido galardonada con el Premio Nacional de Ética y Valores dos años consecutivos 2004 y 2005.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

2.- Datos del Sistema de Círculos de Control de Calidad ó Grupos de Trabajo. Ing. Rabindranath Pedroza Pérez. Responsable del Sistema de Trabajo en Equipo. 01(81) 8329-8546 Fax 01(81) 8329-87-59 [email protected] Actualmente se cuenta con 133 equipos. El número de personas promedio es de 7 por equipo. Del total de la población de la empresa el 40% participa en los equipos En promedio cada equipo resuelve 2 temas por año. El tiempo promedio que toma la resolución de un tema es de 4 meses El sistema de reconocimientos tiene el siguiente funcionamiento: una vez definido el tema en cuestión el equipo debe de resolverlo e implementarlo a fin de recibir un diploma y un llavero por su aportación, también recibe un bono inicial por la conclusión de su proyecto, a parte de este reconocimiento recibirá beneficios a razón de un porcentaje de la mejora obtenida durante 12 meses, Adicionalmente los temas podrán ser inscritos en alguno de los foros internos que organiza la Coordinación de Mejora Continua donde se otorgan diplomas por la participación, así como premios para los primeros lugares, los equipos que resultaran ganadores tienen la oportunidad de participar en el congreso de círculos de control de calidad, grupos de trabajo y metodologías emergentes del estado de Nuevo León, así como la oportunidad de servir como equipo modelo en las capacitaciones internas. Dentro de los tipos de reconocimientos que se otorgan figuran diplomas, llaveros, bonos en efectivo, porcentajes de los beneficios de las mejoras, premios diversos, presentaciones ante comités directivos y compañeros de otras áreas o plantas. Cada 6 meses se organiza un congreso interno en donde los equipos presentan sus proyectos ante un jurado de directores y gerentes los cuales califican los proyectos en base a los parámetros definidos por la coordinación de mejora continua. De esta competencia se selecciona a los ganadores para asistir al congreso estatal. Adicionalmente se cuenta con equipos de Seis Sigma y Lean como parte de los esfuerzos encaminados a la mejora continua.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

3.- Datos del Equipo Participante * Nombre del equipo “Los Increíbles de Mantenimiento“ * Nombre completo y área o departamento del Facilitador Facilitador: Miguel Ángel Nicanor Figueroa, Departamento: Ingeniería y Mantenimiento * Fecha de su establecimiento e inicio de actividades: El grupo se estableció en Marzo 2005 e inicio sus actividades en este proyecto el 3 de octubre 2005.

* Nombre completo, escolaridad, antigüedad en la empresa o institución y puesto, de cada uno de los integrantes del CCC

Nombre Rol en el Grupo Escolaridad Antigüedad

empresa Puesto

Gerson Alberto Rodriguez Garcia Lider Tecnico en MaquinasHtas. 16 Años Tecnico Mecanico

Miguel Angel Nicanor Figueroa Facilitador Ingenieria Mecanica 17 Años Black Belt

Raul Segovia Guerrero Integrante Tecnico Mecanico 24 Años Tecnico MecanicoCalificado

Jose Valentin GamboaHernandez Integrante Tecnico Mecanico 11 Años Tecnico Mecanico

Horacio Pacheco Jaramillo Integrante Tecnico Mecanico 16 Años Tecnico MecanicoCalificado

Rigoberto Ortiz Leija Integrante Tecnico Mecanico 18 Años Tecnico MecanicoCalificado

Julio Cesar García Aguilera Integrante Tecnico MecanicoElectricista 13 Años Tecnico Mecanico

Jorge Sandoval Silva Integrante Tecnico MecanicoElectricista 14 Años Tecnico Electricista

CalificadoJorge Cesar Campos Robles Integrante Tecnico Mecanico

Electricista 12 Años Tecnico Mecanico

* Funcionamiento del equipo, Lugar, Frecuencia y horario de Reuniones Lugar: Sala de Capacitación Eléctricos. Frecuencia: martes y jueves Horario: 2:00 p.m. a 5:00 p.m. * Antecedentes y evolución del equipo participante. El grupo está formado por personal de Ingeniería y mantenimiento, específicamente técnicos en mantenimiento eléctrico y mecánico. Este Grupo se distinguió por haber obtenido el 2do. Lugar en el 2do. Foro Kaizen IMSA, y el primer lugar en el 3er. Foro Kaizen interno de la empresa. * Números de casos resueltos anteriormente, periodo de resolución, presentaciones anteriores, cambios internos, etc. Anterior a este caso sólo se ha resuelto uno, tomó 6 meses el análisis y solución del caso anterior, Este caso estuvo enfocado a la reducción del tiempo de mantenimiento preventivo de la línea de decapado reduciendo exitosamente el tiempo de mantenimiento de 24 a 16 hrs. por mes.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Este equipo ha realizado presentaciones en diferentes filiales de la empresa como equipo modelo durante las capacitaciones de la metodología de solución de problemas en 8 pasos.

Dentro de la evolución del equipo se realizo un cambio de facilitador del proyecto anterior al actual.

* Numero de casos resueltos promedio al año. En promedio se han resuelto 2 casos por año.

* Características Especiales del funcionamiento del grupo. Este grupo se distinguió por su excelente labor de trabajo en equipo, entusiasmo y compromiso en el análisis y solución de problemas enfocados con el proceso del cuidado y uso de Tubos Radiantes del Horno de nuestra línea de galvanizado de Zintro 4, debido principalmente a sus aptitudes en el área mecánica y eléctrica.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

4.- Caso Exitoso A) INTRODUCCIÓN. Fecha de inicio del caso: 3 de Octubre 2005. Fecha de cierre de actividades: 28 de Febrero 2006. * Breve descripción del área de trabajo ó proceso donde se llevo acabo la mejora

Corporativo Grupo IMSA planta Universidad es una empresa dedicada a la transformación del acero, cuenta con una línea de decapado, dos molinos de laminación en frío, 3 líneas de Galvanizado Continuó y 2 líneas de pre-pintado industrial.

El proyecto se llevo acabo en la línea de Galvanizado continuo de Zintro 4 de Industrias Monterrey S.A. de C.V. Planta Universidad una filial del Corporativo Grupo IMSA S.A. de C.V. El proceso de galvanizado continuo requiere del acondicionamiento térmico de la lámina antes de aplicar el recubrimiento de Zinc, para lo cual la línea de Zintro 4 cuenta con un horno vertical dividido en varias zonas aquí es donde se desarrollo nuestro proyecto.

Horno Vertical de Zintro 4, aquí es donde se desarrolló nuestro proyecto.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

B) IDENTIFICACIÓN DE LA PROBLEMÁTICA – SELECCIÓN DE LA OPORTUNIDAD DE MEJORA

* Análisis de la situación actual e identificación de la problemática Dentro de nuestra compañía estamos enfocados a trabajar bajo objetivos retadores, uno de ellos es precisamente los costos de Producción de cada una de nuestras líneas, es por eso que nuestro proyecto se enfoca directamente a la disminución de costos en la línea de Zintro 4.

Como podemos observar en la gráfica, el porcentaje de costos de mantenimiento de la Línea de Zintro 4 es de 20.1%, el mayor de todas las líneas que tenemos instaladas en nuestra planta.

* Proceso analítico para la selección del tema especifico

Los costos de mantenimiento de la línea de Zintro 4 los tenemos divididos en tres tipos, que son Servicios Externos, Materiales Externos y Materiales Internos. Estos últimos representan el 45.3% de todo el costo de mantenimiento de Zintro 4 por lo que nos dedicaremos a su análisis. Según nuestra Grafica adjunta.

A continuación se muestra un análisis de los costos de los principales Materiales Internos del almacén general asignados a la línea de galvanizado continuo Zintro 4. Del análisis de este diagrama de pareto nos damos cuenta que los tubos radiantes son los de mayor costo en los últimos dos años, con un gasto de 137,851 usd, es por eso que decidimos tomar este gran reto. Por lo tanto nuestro proyecto es:

Diagrama de Pareto Costos de Materiales Internos

$137,851

$62,541$43,114 $41,392

$29,369 $28,449 $23,804

$50,000

$100,000

$150,000

$200,000

$250,000

$300,000

$350,000

$400,000

Tubos Radiantes Rodamientos Chum. Derodillos

Servovalvulas yvalvulas

Radiadores deJet

Aceite Hid.-transmision

Filtros Hid. Y deaire

Materiales Internos

USD

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

Porc

enta

Zintro4

Zintro3

M ol. 3 M ol. 2 Dec. Zintro2

Pintro2

Pintro 1 Lavado Tniv.

Lineas

Costos de Mantenimiento de lineas Productivas

Mtls. Internos

Serv. ExternosMtls. Externos

Mtls. Internos

Serv. ExternosMtls. Externos

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

”Disminuir los Costos de Mantenimiento por el Consumo de los Tubos Radiantes en el Horno de Zintro 4”

* Antecedentes del problema específico elegido y razones para su selección.

Como antecedentes de esta problemática a continuación incluimos una gráfica de barras donde se muestra el consumo incurrido por este concepto en los últimos 24 meses Otro problema derivado de la falla en los tubos radiantes es la pérdida de capacidad de producción de la línea debido al tiempo que toma el cambiar los tubos dañados.

• Relaciones existentes entre el tema seleccionado,

objetivos y políticas de la empresa. Es compromiso de todos los que colaboramos en Corporativo Grupo IMSA, entender las necesidades y cumplir los requisitos de nuestros clientes, asegurando su satisfacción permanente, mejorando continuamente la efectividad de nuestros procesos mediante la participación efectiva del personal, para generar el más alto valor a los accionistas, es por eso que nuestro proyecto apoya el rumbo estratégico de nuestra empresa (Figura 1) mejorando el Servicio y contribuyendo con la Mejora Continua.

Figura 1 * Relación entre el tema seleccionado y la satisfacción de los clientes internos y externos Está situación de daño en los tubos radiantes afectaba directamente al cliente interno en el área de producción causándole un descontrol en las variables del proceso repercutiendo en la eficiencia y calidad de los productos. Al cliente externo le impacta en el tiempo de entrega, en lo referente a la calidad del producto no le afecta debido a que los estándares de calidad fijados no permiten la salida de material no conforme, lo anterior de acuerdo con las normas de calidad acreditadas por los organismos Nacionales e Internacionales tales como son: ISO 9001-2000, ISOTS16949; 2002, ISO 14000; QS9000.

* Indicar la relación con temas solucionados con anterioridad. No existe relación con los temas solucionados anteriormente.

3 3

Can

tidad

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep

2004 - 2005

Consumo de Tubos Radiantes

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

C) SUSTENTACIÓN DEL PROBLEMA

* Entendimiento de la situación actual del problema específico y cuantificación del mismo Revisando los datos de los tubos radiantes del periodo de Enero 2004 a Septiembre 2005 se tiene en promedio un consumo de 1.14 tubos por mes, de acuerdo a nuestro proveedor la utilización esperada es de 0.33 tubos por mes lo que nos indica una desviación de 3.4 veces lo esperado. (Figura 2) También establecimos el consumo por año (Figura 3) y realizamos un histograma (Figura 4) que nos mostró la vida real promedio de los tubos, 2.49 años; comparado con la especificación del proveedor de 6 años estamos muy por

Figura 2 debajo del rendimiento esperado.

2004 Sep-05

Consumo de Tubos Radiantes

Figura 3 Figura 4 * Una investigación en el lugar donde se origina el problema

El tubo radiante (Figura 5) sirve para generar calor indirecto sobre la lámina por medio de un quemador y un recuperador de calor. En la línea de Zintro 4 se utiliza el tubo radiante H28-48-5 esta compuesto principalmente por 28% Cromo, 48% de Níquel y 5% Tungsteno, se tienen instalados 24 tubos radiantes en el horno vertical de Zintro 4. A continuación caracterizamos los principales componentes de un tubo radiante: Cromo: Cr. del grupo VI B de los llamados frágiles de la tabla periódica de los elementos de los metales pesados. Metal de color blanco azulado, duro, inoxidable que se emplea como revestimiento protector y en determinadas aleaciones. Se rompe fácilmente y es muy quebradizo. Níquel: Ni. Del grupo VIII B de los llamados dúctiles de la tabla periódica de los elementos. Metal de color blanco grisáceo brillante

Figura 5 de densidad 8.9 cuyo punto de fusión es de 1555 grados centígrados. Se dice de los metales que se pueden extender mecánicamente en alambres o hilos sin romperse, es maleable, qué cambia de forma con facilidad. Es metal pesado. Tungsteno: W: Wolframio es la denominación antigua hoy lo conocemos como tungsteno. Es del grupo VI B de los llamados frágiles. Es un metal de color blanco plateado de densidad 19.3 cuyo punto de fusión es de 3410 grados centígrados. Se rompe fácil mente y es muy quebradizo.

Consumo mensual promedio de tubos radiantes

1.25 1.00

1.14

0.2

0.4

0.6

0.8

1.2

1.4

Ene - Dic 04 Ene -Sep 05

No.

Tub

os Consumo PromedioProm/mes 04-05

Histograma de la vida util de tubos radiantesdel horno de Zintro 4

0.0 to<= 1.0

1.0 to<= 2.0

2.0 to<= 3.0

3.0 to<= 4.0

4.0 to<= 5.0

AÑOS

Can

tidad

Tubo

s Normal Distribution Mean = 2.49Std Dev = 1.2718

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Investigando con nuestro proveedor INTERMETALL PRODUKTE AG, nos menciona que las principales causas que reducen la vida de los tubos son: a) Mala combustión aire-gas en los quemadores. b) Polvos del ambiente que entran al tubo radiante a través del quemador. c) La pérdida de control de temperatura. d) Frecuencia de apertura del horno y e) procedimientos de mantenimiento. Fuimos al área y verificamos físicamente ¿Por qué los tubos radiantes se nos estaban dañando? y comprobamos que esto se produce por diferentes causas, observamos que existía tubería expuesta sin aislamiento y al rojo vivo, daño en empaques de sellado de quemadores y recuperadores, suciedad y hollín en exterior del horno, humo negro en la chimenea de extracción y temperatura elevada en las diferentes zonas del horno, placas de orificio mal posicionadas, además de apertura rápida del horno a una alta temperatura.

Las siguientes fotografías muestran tubos después de quitarlos del horno, en las que se observan grietas.(Figuras 6 y 7)

Figura 6

Figura 7 * Definición de la meta y justificación de la magnitud de la misma

Para establecer la meta partimos de la especificación del proveedor que nos indica que cada tubo tiene una duración estimada de 6 años, la línea utiliza 24 tubos, por lo que en los 11 años que ha trabajado debería de tener un consumo de 44 tubos (24 tubos x 11 años / 6 años). Si dividimos los 44 tubos entre 132 meses, que ha trabajado la línea, nos da un promedio por mes de 0.33 tubos de consumo, lo cual es nuestra meta. (figura 8)

Figura 8 En tres meses se planea alcanzar la meta, lo que implica disminuir el consumo de 1.14 tubos por mes a 0.33 tubos, esto es un diferencial de 0.80 tubos por mes, en un año esto equivale a dejar de consumir 9.71 tubos a razón de $ 5,743.79 usd cada uno significaría un ahorro de $ 55,796 usd al año.

Grieta

GrietaGrieta

Consumo mensual promedio de tubos radiantes

1.001.25 0.33

1.14

0.2

0.4

0.6

0.8

1.2

1.4

Ene - Dic 04 Ene -Sep 05 Meta

No.

Tub

os Consumo PromedioProm/mes 04-05

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

* Programa general de Trabajo para lograr la meta y resolver el problema: Para cumplir con los objetivos trazados de nuestro proyecto elaboramos un plan de trabajo considerando un tiempo estimado de 5 meses y se muestran a lo largo del la grafica de Gantt el tiempo en que nos llevo cada actividad, solo en el análisis y en la implantación de alternativas tuvimos un desfase debido al cierre del año 2005 ya que se corrió el mantenimiento preventivo de la línea, pero esta semana se recupero durante la elaboración del resumen de los resultados obtenidos.

D) ANALISIS DE LAS CAUSAS DEL PROBLEMA * Determinación de las causas raíz.

* Análisis de las posibles causas y estratificación de las mismas Iniciamos nuestro análisis en grupo de manera interactiva con la participación de todos los integrantes del equipo aportando cada uno de los miembros las posibles causas que afectaban a nuestro proyecto en una lluvia de ideas, la cual plasmamos en un diagrama causa efecto en donde resumimos toda la información

MATERIALES MAQUINARIA MEDICION

MANO DE OBRA METODO MEDIO AMBIENTE

Tipo de material del que esta compuesto

los tubos radiantes

Soldadura en unionesdel Tubo Radiante

Quemadores

Relación Aire – Gasen quemadores

Funcionamientode damper

Combustión de quemadores

Falta de válvulasPara

Tomar medición a gases

Sellado de quemadores

Capacitación

Mirillas de quemadores

Encendido de quemadores

Especificación de tubos radiantes

Apertura de horno

Curvas de Calentamiento en paros

programados

Dañosen

TubosRadiantes

Contaminación ambiental

Contaminación porGases desoldadura

Daño en cabezales derecuperación de

calor

SIN ACCION MPLEMENTADA

EN PROCESO DE CONTROL

CONTROLADA

Unir Tubo al hornocon soldadura

Recuperadores de calor

Hermeticidad del horno

Temperatura de Operación

Choque térmico

Hermeticidad de tubos

GANTT DE ACTIVIDADES Y DURACIÓN DEL PROYECTOFecha de inicio: 3 octubre 2005 Fecha de terminación:28 febrero 2006

Area : Linea de Zintro 4 Facilitador: Miguel Angel NicanorNombre del grupo: MLos Increibles de mantenimiento S 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41.- Determinar el proyecto

2.- Describir el problema

3.- Analisis e identificación delas causas

4.- Analisis de alternativas desolución

5.- Implantación de alternativasde solución

6.- Resumen de los resultadosobtenidos

7.- Seguimientos y diseño de losnuevos estandares

8.- Conclusiones y definir nuevoproyecto

programado real

Ene-06 Feb-06 Octubre 05 Noviembre Diciembre

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

* Verificación de las relaciones lógicas entre las causas y los efectos

Realizamos una cuantificación del peso de cada una de las causas en base a la experiencia y conocimiento del proceso de cada uno de los integrantes del equipo:

POSIBLES CAUSASGerson Rdz

Miguel Nicanor

Raúl Segovia

Valentín Gamboa

Horació Pacheco

Rigoberto Ortiz

Julio García

Jorge Sandoval

Jorge Campos Total

1Choque Termico

5 5 4 5 1 4 5 4 5 38

2Hermeticidad del horno

4 4 5 4 4 2 4 2 4 33

3Temperatura operaciónhorno 3 1 2 3 2 3 3 3 3 23

4Cabezales derecuperación de calor 1 2 3 1 5 1 2 5 1 21

5Relación Aire-gas enquemadores 2 3 1 2 3 5 1 1 2 20

* Selección de las principales causas que se consideran raíz y que están sujetas a comprobación

Problema Causa Sub-causa

Choque termico Apertura del hornoDaño en tubos Radiantes del Hermeticidad del Empaques dañados

horno horno Temperatura de control de temperatura operación del horno Relación aire-gas en quemadores

* Cuantificación de la relación entre las causas raíz y el efecto.

Viendo todas las principales causas nos abocamos a la tarea de comprobar el impacto en el daño de los tubos radiantes de Zintro 4 por lo que elaboramos un plan de comprobación de cada una de las causas.

Fecha

NO ES CAUSA

Avance Resultados obtenidos Conclusiòn¿Què comprobar? ¿Còmo comprobarlo?

Grietas en cuerpo y soldaduraVerificando la temperatura con la que se hace la apertura del horno en cada

mantenimiento

Gerson Rodriguez Raul Segovia

Responsable

100%Se comprobò que la apertura del

horno se hace al rojo vivo y en cada paro de mantenimiento preventivo

Que las lainas de orificio de regulaciòn de gas y aire estèn

en posiciòn correcta

Mediante la tabla de regulaciòn aire-gas de las zonas correspondientes y verificar diàmetro de orificio de lainas

con la tabla

Horacio Pacheco Ene '06 100%

Se encontro que nos ayuda a la combustion del horno pero no afecta directamente a que se agriete el tubo

radiante

DAÑO POR CHOQUE TÈRMICO

SI ES CAUSA

HERMETICIDAD DEL HORNO

Fugas de calor al exterior en zonas de tubos radiantes

Con termografìa en zonas de tubos radiantes Valentin Gamboa Antes de cada

mtto 100%Se comprueba con las termgrafìas

que si existìan fugas de calor al exterior

SI ES CAUSA

Oct-05

TEMPERATURA DE OPERACIÒN

DEL HORNO

Fatiga de los tubos radiantes y pandeos en los mismos

Los quemadores se encendìan y apagaban en un 100 % para controlar la temperatura deseada en el horno

Jorge Sandoval Ene '06 100% Se comprobò que los tubos radiantes salen pandeados SI ES CAUSA

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

* Determinación de las causas reales

Posible Causa # 1: Daño a los tubos radiantes por choque térmico. Figura 9

El tubo radiante H-28-48-5 es para trabajo constante a una temperatura máxima de 1150 grados centígrados al excederse aunque sea temporalmente se reduce la vida de los mismos. Al bajar a menos de 700 grados centígrados se provoca una diferencia de contracciones entre la capa interna de oxido y el tubo radiante, ocasionando que la capa de oxido se desprenda del tubo adelgazando el tubo y disminuyendo la vida útil del mismo. Estos tubos están compuestos principal mente por 28% de cromo, 48% de níquel, y 5% tungsteno por lo tanto es extremadamente sensible al choque térmico. En vista de los

elementos de los que están compuestos los tubos y a la importancia de la variación de temperaturas en la vida de los mismos le dimos un seguimiento en cada paro de mantenimiento a la temperatura de horno al momento en que para la línea y al tiempo que tardan en quitar las tapas superiores e inferiores del horno para tomar datos de temperatura en ese momento (ver curva de temperatura real en Figura 9). Al darle seguimiento a la apertura del horno nos dimos cuenta que se estaba trabajando normalmente a 840 grados centígrados. Al momento de paro de mantenimiento esperan un lapso de tiempo de 40 minutos para purgar con nitrógeno el ambiente interno del horno y ya purgado retiraban las tapas superiores e inferiores con una temperatura de mas de 600 grados centígrados. Comparando la curva real de enfriamiento del horno con la curva recomendada por nuestro proveedor nos dimos cuenta que existía un diferencial de hasta 365 °C implicando un gran choque térmico; esta actividad se realizaba mensualmente. Por lo anterior concluimos que el procedimiento de enfriamiento del horno no era el indicado pues el cambio de temperatura tan brusco en un lapso de tiempo tan corto nos afectaba considerablemente la vida de los tubos radiantes por lo que SI ES CAUSA RAIZ. Posible Causa # 2: Hermeticidad del horno. Dando seguimiento a una de las posibles causas que nos afecta a los tubos radiantes inspeccionamos el horno de zintro 4 físicamente con la línea trabajando, y nos dimos cuenta que en algunas zonas del horno estaban mas calientes que otras, y que los componentes externos como quemadores, recuperadores y cabezales de recuperación de calor estaban con empaques dañados y realizamos termografías infrarrojas (figura 10 y 11), nos dimos cuenta que había escapes de calor al exterior que no eran detectados visualmente.

Figura 10 Figura 11

Temperatura de Enfriamiento del Horno Recomendada vs Real

615840

250

200

400

600

800

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90tiempo (min)

Tem

p (°

T Recomendada

T Real

El diferencial de temperatura en este tiempo nos provocaba el choque térmico

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Cabe recalcar que las fugas de calor del interior al exterior del horno reducen considerablemente la eficiencia del horno, ya que los quemadores tienen que compensar la perdida de calor trabajando más ya que no alcanza a mantener una temperatura constante y esto nos da como resultado una gran fatiga en los tubos radiantes, adicionalmente se provoca un daño progresivo en el punto de fuga de calor, en este punto se dañan los empaques y las uniones o bridas. Para demostrar el efecto en los tubos nos dimos a la tarea de clasificar los 24 tubos radiantes de acuerdo a si existía o no hermeticidad en la unión del quemador con el tubo, encontrando que 9 quemadores de los tubos presentaban fallas de hermeticidad.

En la gráfica se muestra la correlación entre gastos de aire-gas en quemadores de tubos radiantes y temperatura (figura12).Se hace referencia a los tubos con fuga y sin fuga. Con esto comprobamos que el combustible quemado en los tubos con fuga era mayor al de los tubos sin fuga para alcanzar la misma temperatura, esta diferencia implica una mayor temperatura en el tubo provocando una fatiga prematura debido a la mayor cantidad de combustible consumido prematura debido a la mayor

Figura 12 cantidad de combustible consumido. Es por eso que concluimos que las fugas de calor nos afectan considerablemente en la vida de los tubos radiantes, por lo tanto SI ES CAUSA RAIZ.

Posible Causa # 3: Temperatura de operación del horno.

Trabajando en conjunto con los ingenieros de electrónica, quienes son los que se encargan de tener el equipo de control de temperatura de las diferentes zonas del horno en buenas condiciones, se revisó el diseño del controlador; en este caso utilizaba control PID (Proporcional – Integral – Derivativo). El desempeño de este controlador inducía en variaciones de temperatura derivados del manejo de los flujos de gas y aire, como se puede observar en el diagrama de bloques original (Figura 13).

Diagrama de bloques de control de temperatura y relación A/G de zona del F2 de Z-4Original

PID(REV)

SP TC

BACKFIRELOGIC

LOWSELECT

PID(REV)

HIGHSELECT

X RATIO AO

PID(REV)

X1/RATIO

VALVULA ON-OFF DE GAS

VALVULA PROPORCIONAL DE GAS

LIM. EXCESO TEMP.

FLUJO DE GAS (PLCA ORIFICIO)

VALVULA PROPORCIONAL DE AIRE

FLUJO DE AIRE (PLACA ORIFICIO)

TERMOPARES

Figura 13

Correlación entre Gasto y Temperaturaen tubos sin fuga y con fuga

600

650

700

750

800

850

900

950

4500 5000 5500 6000 6500

Pies Cúbicos Estandar por Hora

Tem

p (°

Con fugaSin fuga

Correlación entre Gasto y Temperaturaen tubos sin fuga y con fuga

600

650

700

750

800

850

900

950

4500 5000 5500 6000 6500

Pies Cúbicos Estandar por Hora

Tem

p (°

Con fugaSin fuga

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

En la grafica se muestra la variación de los flujos aire y gas para poder alcanzar la temperatura deseada a través del tiempo, este controlador abría y cerraba las válvulas principales en promedio cada 10 minutos de 0% hasta un 100% de apertura y cierre (Figura 14).

Figura 14

Lo anterior nos provocaba una variación continua en la temperatura interna del horno incidiendo en la vida de los tubos radiantes, por lo tanto SI ES CAUSA RAIZ.

Una vez comprobado el impacto de las causas probables, se concluyo que las causas reales y de mayor impacto que nos afecta en la vida útil de los tubos son:

1.- Daño por choque térmico. 2.- Hermeticidad del horno. 3.- Temperatura de operación del horno.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

E) ANALISIS DE LAS SOLUCIONES A continuación se muestra el análisis que realizamos de las diferentes alternativas de solución propuestas.

Se elaboro un plan y programa de implantación de las alternativas seleccionadas

ACTIVIDAD DESCRIPCIÓN RESPONSABLE25 50 75 100 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

Asegurar que la apertura del Elaborar curva de enfriamiento Gerson Rdz. Phorno se realice siguiendo la para la apertura del horno Raul Segovia Rcurva de enfriamiento Horacio Pacheco

Asegurar la hermeticidad del Revisar condiciones con equipo de Valentin Gamboa Phorno termografía infrarroja antes de cada Julio García R inspección del horno Jorge Campos

Establecer control de sintonia de Papertura de quemadores, para que R

Evitar que las zonas abran y cierren abran y cierren gradualmente Jorge Sandovalal 100% Elaborar tabla de identificación de Rigoberto Ortiz P

posición de Lainas de orificio para Rflujo de aire y gas

C). Temperatura de operación del Horno

Programa de implementación de acciones para incrementar la vida util de los tubos radiantes%AVANCE DIAS

A). Daño por choque termico

B). Hermeticidad del horno

F) IMPLANTACIÓN DE ALTERNATIVAS SELECCIONADAS

Causa # 1: Daño por choque térmico. Para asegurar que no se presente el choque térmico, se diseño una curva de enfriamiento, para realizar la apertura del horno, y con esto se evito que los tubos se dañaran, (ver diseño del nuevo estándar en inciso a.)

¿Se implementa ?¿Requiere inversión ?

¿Es rápida de implementar ?

¿Evítala reincidencia del

problema ?

Alternativa de solución

Causa principalProblema

CRITERIOS DE VALIDACION

Daño en Tubos radiantes

Daño por choquetérmico

Implementarcurva deenfriamiento

Si Si No Si

Hermeticidad del horno

Termografíasantes de un mantenimiento

Implementar en área dequemadores tabla de relación aire-gas

Temperatura deOperación de

horno

Implementarsistema paraque losquemadores noestén encendiendo yapagando al 100%

Si Si No Si

¿Se implementa ?¿Requiere inversión ?

¿Es rápida de implementar ?

¿Evítala reincidencia del

problema ?

Alternativa de solución

Causa principalProblema

CRITERIOS DE VALIDACION

Daño en Tubos radiantes

Daño por choquetérmico

Implementarcurva deenfriamiento

Si Si No Si

Hermeticidad del horno

Termografíasantes de un mantenimiento

Implementar en área dequemadores tabla de relación aire-gas

Temperatura deOperación de

horno

Implementarsistema paraque losquemadores noestén encendiendo yapagando al 100%

Si Si No Si

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Causa # 2: Hermeticidad de horno. Con las termografías infrarrojas realizadas encontramos las fugas de calor del interior al exterior del horno, se eliminaron y con esto se aseguro el buen sellado del mismo, dándonos como resultado menor fatiga en los tubos radiantes. (ver diseño del nuevo estándar en inciso b.) Causa # 3: Temperatura de operación del horno. Se implementa sintonía de control difuso que evita que los quemadores del horno estén abriendo aun máximo y aun mínimo constantemente, obteniendo flujos de aire-gas más estables y por consecuencia temperaturas en el horno con menor variación, impactando así que los tubos radiantes no salieran deformados, adicionalmente se evito gasto innecesario de gas. (ver diseño del nuevo estándar en inciso c.)

Acciones adicionales. Se elaboro una tabla de identificación de lainas aire-gas de todos los quemadores y se publico en las zonas del horno, con el propósito que el personal de mantenimiento localice fácilmente la ubicación exacta de cada una de ellas. (ver diseño del nuevo estándar inciso d.)

* Relación de obstáculos que se presentaron. No se presentaron obstáculos.

G) RESUMEN DE RESULTADOS OBTENIDOS.

* Evaluación cuantitativa de resultados Tangibles. Como podemos ver la grafica (Figura 15) se muestra el historial de consumo de los tubos radiantes del mes enero 2004 a sept. 2005, fue de 24 tubos, en la grafica (Figura 16) se muestra que de octubre 2005 a marzo 2006 que terminamos el proyecto no hemos consumido tubos radiantes.

Consumo mensual promedio de tubos radiantes

1.25 1.00

1.14

0.2

0.4

0.6

0.8

1.2

1.4

Ene - Dic 04 Ene -Sep 05

No.

Tub

os Consumo PromedioProm/mes 04-05

1.25 1.000.33

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Ene - Dic 04 Ene -Sep 05 Meta Oct 05- Mar 06

Consumo mensual promedio de tubos radiantes0.00

0.00

1.14 Promedio 04/05

Consumo Promedio

1.25 1.000.33

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Ene - Dic 04 Ene -Sep 05 Meta Oct 05- Mar 06

Consumo mensual promedio de tubos radiantes0.00

0.00

1.14 Promedio 04/05

Consumo Promedio

Figura 15 Figura 16

Como se menciono al inicio de nuestro proyecto, teníamos un promedio de 1.14 tubos por mes, y nuestra meta era llegar a .33 tubos, esto es un diferencial de .80 tubos en un año, esto equivale a dejar de consumir 9.71 tubos a razón de: $5,743 usd, y con un ahorro estimado anual de $55,764. Durante los meses de enero a marzo 2006, se ha obtenido un beneficio económico de: $17,229 usd. Y con esto se supero la meta que se estableció.

Así mismo hemos obtenido un benefició intangible al no tener demoras correctivas por el cambio de los tubos radiantes. Es decir tuvimos una demora puntual de 12 hrs. en el mes de enero 2004, con una razón de producción de 30.38 ton/hr. Dejando de producir 364 toneladas por falta de disponibilidad de la línea, lo anterior con un costo de mala calidad de $51,859 usd. Logrando cero demoras por este concepto en nuestro proyecto.

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Otro de los beneficios adicionales que obtuvimos en nuestro proyecto fue el ahorro de gas en el horno de Zintro 4 es decir de un promedio mensual de 5,723 gcal/ton. y con una producción de 19,043 ton. mensual, que logramos a través de eliminación de perdidas de calor por control de flujo aire-gas(control difuso), llegar a un promedio de 5,595 gcal/ton, teniendo una producción promedio de 19,376 ton. de enero a marzo 2006, Lo cual nos da un ahorro de: $ 33,496 usd. En la figura 17, observamos el promedio de consumo antes y después de nuestro proyecto.

Grafica de consumo de Gcal/ton

de Horno de Zintro 4

UCL=6972.6

LCL=4474.6

CEN=5723.6

UCL=6708.0

LCL=4481.9

CEN=5595.0

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

1/1/2005 Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic 1/1/2006 Feb Mar

Figura 17

Para concluir mostramos la tabla de beneficios obtenidos de enero a marzo 2006.

Beneficio Economico USD

Por consumo de Tubos radiantes 17,229

Por ahorro en gas 33,496

Beneficio Actual del proyecto 50,725

Por ahorro intangible (posible mantenimientocorrectivo por cambio de tubos) 12,964

H) DISEÑO DEL NUEVO ESTANDAR

a) Daño por choque térmico Se establece en la practica operativa de la apertura del horno la siguiente curva de enfriamiento, en la cual como podemos observar (Figura 18) es necesario esperar un promedio de 4 hrs. es decir que el horno se encuentre a una temperatura de 240 °C al momento de su apertura, para asegurar esto, se realizo un poka yoke para que no se habrá el horno instalando un permisivo que no permita abrir las tapas del horno hasta que llegue a la temperatura indicada. Esta practica operativa se documento en el sistema de administración de mantenimiento (SAP), a través de las hojas de ruta y los parámetros de mantenimiento preventivo. El documento se difundió a los operadores de producción en las reuniones mensuales de 4 hrs. para llevarse a cabo cada vez que se abre el horno. y se verifico su funcionamiento en los primeros tres meses en campo.(Figura 19).

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Temperatura de Enfriamiento del Horno Implementada

200

400

600

800

1000

0 20 40 60 80100 120 140 160 180 200 22

024

tiempo (min)

Tem

p (°

T Implementada

Temperatura de Enfriamiento del Horno Implementada

200

400

600

800

1000

0 20 40 60 80100 120 140 160 180 200 22

024

tiempo (min)

Tem

p (°

T Implementada Figura 18 Figura 19

Esta practica operativa es replicable en las otras líneas de Galvanizado de zintro 2 y zintro 3 puesto que también trabajan en base a tubos radiantes. b) Hermeticidad del horno Como podemos observar en la Grafica, y después de las acciones correctivas vemos la línea de la curva mejorada en la cual los flujos de aire y gas son menores a los anteriores para poder alcanzar la temperatura de operación deseada (Figura 20). Se estableció dentro de las rutinas de mantenimiento predictivo las inspecciones planeadas antes de cada mantenimiento utilizando cámara termografica, para detectar puntos calientes en el exterior del horno, esto fue documentado en nuestro sistema de administración de mantenimiento (SAP)(Figura 21)

Correlación entre Gasto y Temperatura en tubos sin fuga, con fuga y después de

acciones correctivas

600650700750800850900950

4500 5000 5500 6000 6500

Pies Cúbicos Estándar por Hora

Tem

p (°

Sin FugaCon FugaMejorado

Con fugaSin fugaMejorado

Correlación entre Gasto y Temperatura en tubos sin fuga, con fuga y después de

acciones correctivas

600650700750800850900950

4500 5000 5500 6000 6500

Pies Cúbicos Estándar por Hora

Tem

p (°

Sin FugaCon FugaMejorado

Con fugaSin fugaMejorado

Figura 20 Figura 21

Esta practica operativa es replicable en las otras líneas de Galvanizado de zintro 2 y zintro 3 puesto que los hornos tienen una constitución similar de componentes. c) Temperatura de operación del horno En referencia a las temperaturas del horno fue necesario realizar una revisión del tipo de control que se tenía programado, con el apoyo del departamento de electrónica e instrumentación se realizo el cambio de la sintonización del control, en el siguiente diagrama se acotan los cambios efectuados en el control electrónico de zintro 4 (Figura 22).

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

Figura 22

Una vez implementado lo anterior se recopilaron datos una vez más de las aperturas y cierres de las válvulas de gas – aire y su relación con la temperatura. A diferencia del estado anterior ahora las válvulas mantienen una apertura constante. En la siguiente gráfica se muestra la significativa disminución en la variación de la temperatura, esto impacta directamente en disminuir la fatiga por cambios de temperatura en los tubos radiantes (Figura 23).

Figura 23 Esta nueva forma de control es replicable en las líneas de Zintro 2 y Zintro 3. d) Acciones adicionales Como medida adicional de tener un mejor control se elaboro una tabla de identificación de lainas aire-gas de todos los quemadores y se publico en las zonas del horno, con el propósito que el personal de mantenimiento localice fácilmente la ubicación exacta de cada una de ellas, como podemos ver en las siguientes figuras, para asegurar el uso correcto de esta tabla se realizo un poka yoke que consiste en soldarle una cadena a la laina de tal manera que se asegure usar siempre la misma. Adicionalmente en las hojas de ruta de mantenimiento se agrego en el check list que se ejecute la actividad de instalar la laina soldada a la cadena. Laina de gas Laina de aire Tabla de identificación

Diagrama de bloques de control de temperatura y relación A/G de zona del F2 de Z-4Modificado en Enero 2006 para mejor sintonía de control de temperatura

PID(REV)

SP TC

BACKFIRELOGIC

LOWSELECT

PID(REV)

HIGHSELECT

X RATIO AO

PID(REV)

X1/RATIO

VALVULA ON-OFF DE GAS

VALVULA PROPORCIONAL DE GAS

LIM. EXCESO TEMP.

FLUJO DE GAS (PLCA ORIFICIO)

VALVULA PROPORCIONAL DE AIRE

FLUJO DE AIRE (PLACA ORIFICIO)

LOWSELECT X RATIO

ERRORABSOLUTO

>15 C <15 C

SINTONIASUBAMORTIGUADA

SINTONIASOBREAMORTIGUADA

TERMOPARES

www.amte.org.mx

XVII CNCCC - XII FTE - VI EMETE - II ENP6σ - I FIET 2006

TRA

BAJO

UIP

O: P

A U

N L

ENG

JE E

N C

ÚN

I) CONCLUSIONES * Aspectos positivos. Con las mejoras implementadas e innovaciones se logro un ahorro significativo en los costos de mantenimiento de la línea de Zintro 4, referente a los tubos radiantes y adicionalmente se redujo el consumo de gas, así mismo se elimino los costos de pobre calidad por mantenimiento correctivo. Con la implementación de la curva de enfriamiento se tiene un control en la apertura del horno, ya que es llevada en tiempo y forma por los operadores de producción. Con las termografías infrarrojas, se detectan oportunamente las fugas del interior al exterior del horno evitando así que las fugas sean progresivas. Con la nueva sintonía de operación del horno se optimizan los flujos de aire y gas manteniendo un control sobre la temperatura deseada. Este proyecto libero horas hombre de técnicos mecánicos para el mantenimiento de Zintro 4, de lo cual se le dedicaba una pareja por 4 horas. * Aspectos Negativos. Con referencia a las inspecciones planeadas por parte de Ingenieros de mantenimiento Predictivo en las secciones de tubos radiantes del horno fue necesario asignar horas hombre que no estaban consideradas para estas rutinas de inspección. Nos fue complicado para algunos integrantes del equipo poder asistir a todas las reuniones debido a que estábamos trabajando en diferentes turnos. Actividades que quedaron pendientes por resolver En nuestro proyecto no quedaron áreas de oportunidad por resolver. Resumen de herramientas estadísticas utilizadas: En el presente proyecto se utilizaron las siguientes herramientas: Diagrama Causa – Efecto, Graficas de Pareto, Estratificación, Histograma, Graficas Generales, Graficas de Control y Graficas de Dispersión.

Nuevo Problema a resolver En la gráfica de pareto se muestra la distribución del costo de las diferentes familias en que esta catalogado el almacén de refacciones y herramientas, las dos primeras familias son refacciones de rotación continua, estas familias tienen identificados plenamente sus puntos de uso en las líneas de la planta por lo que decidimos tomar la 3ª familia que son los materiales de paso. Por lo que nuestro siguiente proyecto llevara por título: “Recolección de Materiales y Refacciones sin Movimiento, Obsoletos y Sobrantes de Proyectos de Ingeniería”.

Pareto de la distribución del costo de articulos del almacén de refacciones

41.5%

20.7%14.0% 12.4%

7.1%2.0% 1.7% 0.3% 0.2% 0.1% 0.0% 0.0%

0.0%

30.0%

60.0%

90.0%

120.0%

Refacc

iones

Eléc