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1.

2.

3.INDICE DE PLANOS




Plano 001

Diagrama de Flujo

Plano 002

Layout de Planta

Plano 003

Conjunto Tolva, Grilla y Chute

Plano 004

Construcción de Grilla

Plano 005

Medidas Generales de Tolva

Plano 006

Chute de Descarga de Tolva

Plano 007

Medidas de Estructura

Plano 008

Medidas Generales Zaranda 1

Plano 009

Construcción Tolva de Zaranda 1

Plano 010

Dimensiones Generales Tornillo Lavador

Plano 011

Medidas Generales Zaranda 2

Plano 012

Construcción Tolva Zaranda 1

Plano 013

Construcción Chute de Descarga Zaranda 2

Plano 014

Construcción de Piscinas de Sedimentación

Plano 015

Bases para Transportadores

Plano 016

Render Vista 1

Plano 017

Render Vista 2


INTRODUCCION
El objetivo de este trabajo es presentar el “mejoramiento del sistema de clasificación, lavado y escurrido” que utiliza una de las empresas filiales del Grupo La Cemento Nacional, el cual me fue encomendado con el objetivo de reducir a un mínimo las paradas de producción, creando un proceso continuo y más eficiente.
Desde hace algún tiempo se ha tratado este tema y se han propuesto varias alternativas, pero debido a que las mismas no han presentado una solución integral se decidió entrar a un plan de reingeniería para obtener mejores resultados.
Se realizó un estudio completo de la situación para entender mejor el problema y se siguieron los pasos que sugiere la reingeniería, de esta manera se logró implementar el diseño de lo que sería el nuevo sistema.
La parte más interesante del trabajo fue que el resultado logrado no fue de gran complejidad, al contrario, en la solución se empleó elementos que se encontraban dentro de la misma empresa y que habían sido reemplazados debido al incremento de capacidad en operaciones grandes, lo cual se refleja en el análisis de factibilidad económica mencionado en los últimos capítulos.

Sería válido mencionar que en la actualidad el proyecto se encuentra en stand by, es decir, no se ha ejecutado todavía por razones ajenas al área de proyectos.



Capítulo 1.


  1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA.

En el inicio de este capítulo se plantean los antecedentes en cuanto a la importancia de la piedra pómez como materia prima para diferentes productos y servicios dentro de la misma empresa y en diferentes campos de la industria como la textil y artesanal. Luego de esto se abordará el problema con más detalle, iniciando con una breve descripción de lo que es la piedra pómez, su composición y sus diferentes aplicaciones; a continuación se trata el tema de su obtención y finalmente se analiza el sistema actual de lavado y separación que se utiliza en la actualidad, sus ventajas y desventajas, además del tema del escurrido del producto.

3.1.Antecedentes.



En el año 1921 se constituye la Compañía Anónima Industrias y Construcciones con el fin de abastecer de cemento de óptima calidad a la ciudad de Guayaquil, 2 años más tarde empieza a funcionar la primera planta cementera del país, localizada en San Eduardo, produciendo en ese entonces 3000 TM anuales de cemento Pórtland.
A inicios de los años cuarenta el país experimenta un gran crecimiento, teniendo que ampliar la capacidad de la planta en el año 1.942 a 20.000 TM anuales y para el año 1.968 a 375.000 TM anuales.
En el año 1.976 el grupo cementero internacional HOLDERBANK, realiza una importante compra de acciones a los inversionistas privados, es en este momento que se logra dar paso a muchos cambios especialmente en el campo tecnológico además de esto se logra asesoría especializada de gran calidad en la industria del cemento y 2 años más tarde se concluye la instalación de la línea 1 en la nueva planta asentada en Cerro Blanco ubicada en el Km. 18 de la vía Guayaquil – Salinas, con lo cual se logra un aumento de capacidad total de 925.000 TM anuales de cemento., luego de esto, se decide proceder a la instalación de una segunda línea de producción inaugurada en el año 1.981, alcanzando una producción de 1’400.000 TM anuales de cemento.
En la década de los 80’s la demanda de cemento fue aumentando y para el año 1.983 se concluye el proyecto de modernización del horno 1 alcanzándose una capacidad de 1’850.000 TM anuales.
Las mejoras continúan y una década más tarde se decide instalar un molino de crudo de última generación; el molino de tipo vertical de rodillos, para ampliaría la producción a 2’300.00TM anuales.
En la tabla I se ve el desarrollo cronológico de lo que es la industria cementera en Guayaquil y la más importante de nuestro país:



AÑO

INCREMENTO DE PRODUCCION Tm

COMPAÑIA

1923

3,000

C. A. INDUSTRIAS Y CONTRUCCIONES

1942

20,000

LA CEMENTO NACIONAL C. A.

1968

375,000

L.C.N

1976




L.C.N. & HOLDERBANK

1978

925,000




1981

1´400,000




1993

1´850.000




1995

2´300,000

L.C.N. EN SOCIEDAD CON HOLDING

Tabla Cronologia de Creación y Aumento de Capacidad

El uso de materiales similares al cemento tiene más de dos mil años. Algunos testimonios perdurables de antiguas civilizaciones, como las pirámides de Egipto, restos de las construcciones griegas y romanas, atestiguan el uso de aglomerantes muy resistentes.


La historia de la civilización es, en cierta manera, el registro del desarrollo y tecnificación de los aglomerantes, que mantienen unidos materiales sólidos con el pasar de los siglos legándonos importantes testimonios del pasado. En la época moderna el cemento es una de las manifestaciones más elocuentes y, a la vez, su impulso y desarrollo. Es Joseph Aspdin, inglés, quien da el paso decisivo cuando patenta su producto llamado Cemento Pórtland, el año 1824; este nombre que se utiliza hasta nuestros tiempos se debe a que Aspdin utilizó en sus experimentos una roca extraída de la isla Pórtland, en Gran Bretaña, en la actualidad en nuestro medio y en el exterior se han desarrollado varios tipos de cementos como el Portland tipo IP, Portland tipo II, etc. Uno de los más importantes en nuestro medio es el cemento puzolánico, que como su nombre lo indica utiliza la puzolana obtenida de la mina de piedra pómez como una de sus materias primas.
El cemento es un producto de fraguado hidráulico, es decir, que en contacto con el agua, endurece hasta alcanzar la resistencia de la piedra, además si se le añade agregados, arena y otros materiales, reacciona para convertirse en un material indispensable para la construcción.
Preparación de materia prima.- Las materias primas para la elaboración del crudo son: piedra caliza, arcilla y arenilla ferrosa y puzolana.
La piedra caliza es sometida a una doble trituración primero se reduce de 1 m hasta 250 mm a razón de 1500 ton / h y luego de 250 mm a 100 mm; la piedra una vez triturada es almacenada en la sala de pre homogenización con una capacidad de 60.000 toneladas. La arcilla de igual manera es triturada y almacenada en la sala de pre homogenización. Una vez listos los materiales son mezclados y transportados a las tolvas de alimentación de crudo.
Molienda de crudo.- Los diferentes componentes son dosificados a través de las tolvas de alimentación al molino vertical con una capacidad de 380 ton de crudo por hora. En el molino los materiales son pulverizados por los rodillos sobre la mesa giratoria. El producto es secado simultáneamente por los gases calientes provenientes de los hornos, los cuales además transportan el polvo a través de un separador de alta eficiencia y a los ciclones donde es separado y enviado a los silos de homogenización y almacenamiento de crudo.
Fabricación de clinker.- el crudo una vez homogenizado en los silos es alimentado a los hornos a través de los precalentadores de 4 etapas por los cuales el crudo atraviesa en contracorriente de los gases de combustión generado en los hornos, aprovechando así el poder calorífico que contienen. Estos gases son movidos por ventiladores de tiro inducido hacia el molino de crudo y/o a los filtros mangas.
Los hornos rotatorios tienen un diámetro de 4.4 m y 64 m de longitud y es aquí donde se realiza el proceso de clinkerización, a una temperatura de 1450 °C, con una capacidad de 2000 toneladas diarias de clinker.
Molienda de cemento.- después que el clinker ha sido molido en la prensa y el yeso triturado y pre homogenizado, ambos son transportados a tolvas de alimentación desde los cuales son dosificados con precisión a molinos tubulares. En esta etapa ya está completado el proceso y el cemento como tal es almacenado en silos para su posterior despacho ya sea al granel o por sacos.
Otro de los servicios que ofrece la empresa es la preparación de hormigón pre-mezclado con una amplia variedad de diseños y tipos, entre los cuales están los hormigones livianos. Este nombre se debe a que utilizan piedra pómez como agregado para la elaboración de este producto, resultando un hormigón de una resistencia bastante buena, además de que es muy ligero.

Entre los productos que ofrece LCN se encuentran los bloques y adoquines de alta resistencia. En la fabricación de los bloques la piedra pómez o chasqui juega un papel importantísimo para la fabricación de bloques ligeros.


El proceso está completamente automatizado por computadora la cual dosifica los diferentes componentes para luego ser trasladados a un mezclador, la consistencia que tiene dicha mezcla es más bien seca con un porcentaje de humedad de alrededor 20%.
La mezcla una vez lista, esto es homogénea, es colocada en los moldes para formar el bloque por vibro compactación y prensado, luego de esta fase los bloques son transportados por medio de montacargas a los cuartos de curado al vapor lo cual asegura la resistencia deseada.
3.2.Generalidades de la piedra pómez.

La piedra pómez es de origen volcánico; su bajo peso se debe al hecho de ser lavas esponjosas, cuyas celdas se formaron por los gases que escapaban cuando el material estaba fundido, en una lava silícica tal como la riolita o dacita, de hecho se las conoce como espumas sólidas. La piedra pómez es generalmente de color crema casi blanco y tiene una textura bastante uniforme de pequeñas celdas interconectadas (Fig. 1.1)




Figura 1. Piedra Pómez (izquierda) y Desecho (derecha)

La piedra pómez de las minas está a menudo contaminada con polvo volcánico, arcillas y esquistos, de modo que después de triturarse hay la necesidad de lavarlo para remover esas partículas extrañas. La porosidad que presenta este material limita su resistencia en comparación con agregados convencionales, además para la elaboración de hormigón hay que tener en cuenta su alta abrasión; por otro lado una de las propiedades cualitativas de este material radican en la importancia de su peso volumétrico suelto y compactado con valores de 540 Kg/m3 y de 600 Kg/m3 respectivamente.

En la actualidad las empresas del grupo La Cemento Nacional en donde se utiliza la piedra pómez, obtienen la misma de canteras propias ubicadas en Latacunga, asegurándose de un abastecimiento de materia prima en forma continua y de óptima calidad.
Cabe recalcar que esta estrategia de tener materia prima de gran calidad y de forma continua es una de las principales y más recomendadas para la pequeña y gran industria, ya que esto asegura un producto de gran calidad y una producción continua, bajando ciertos costos que influyen en el precio del producto.
3.3.Aplicaciones de la piedra pómez.

Existe una gran variedad de productos en donde se utiliza la piedra pómez, uno de ellos es el hormigón liviano, utilizado actualmente en la construcción del malecón 2000, este en un hormigón de bajo peso especifico, su nombre comercial es ROCALIVIANO, en la tabla II se puede ver algunas de sus propiedades:



NOMBRE

AGREGADO TAM. MIN. (mm)

NORM. ASTM C-33 PIEDRA No

RESISTENCIA Kg / cm2

RESISTENCIA Mpa

ASENT.

cm

ROCALIVIANO

25-19

57-67

100-210

9.8-20.6

8-15

Tabla Propiedades de Hormigón Rocaliviano
Una de las ventajas que presenta este tipo de hormigón es la resistencia al fuego, buen aislamiento térmico y acústico.
Existen varios tipos de hormigón liviano dependiendo del tipo de agregado que use, uno de estos es la piedra pómez la cual es usada en Alemania para losas reforzadas de las azoteas, principalmente para techados industriales, en donde estos componentes deben ajustarse a las normas alemanas de especificaciones DIN 4028.
El hormigón de piedra pómez no es en general apropiado para trabajos colados in situ a causa de la tendencia a flotar hacia la superficie, conduciendo así a la segregación de la mezcla. En su estado natural contiene usualmente impurezas y si se usa como refuerzo debe lavarse antes de mezclarse.
Otra de las aplicaciones que tiene la piedra pómez es la de artículos artesanales decorativos cortados tales como macetas, figuras talladas, etc. esto es posible gracias a las propiedades de la misma ya que puede ser cortada sin mucha dificultad con las herramientas apropiadas (Fig. 1.2)


Figura 1. Herramienta de Corte y Mesa de Trabajo


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Por último la piedra pómez tratada es utilizada en el desteñido de telas jeans en la etapa de prelavado, es en este proceso en donde la piedra pómez tiene que estar libre de impurezas ya que esto daña las mencionadas telas. Actualmente la piedra pómez tratada es exportada hacia varios países de extranjero como Colombia, EEUU, Honduras, etc. esta piedra es conocida como stone wash o piedra de lavado.


Es a partir de este punto que se genera nuestro problema, el cual se expone de una manera más detallada en próximos capítulos; por ahora conviene recalcar una de las propiedades más interesantes como la de tener una densidad menor que la del agua lo cual le permite flotar en este medio, por otro lado este material es altamente abrasivo.
3.4.Explotación de la piedra pómez.

La piedra pómez es obtenida de las minas de origen volcánico, en este caso específico de una mina ubicada en Latacunga la cual tiene una reserva minera de 10 millones de toneladas, la explotación que se realiza es de tipo de cielo abierto (Fig. 1.3)




Figura 1. Explotación de Cielo Abierto

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El proceso que se emplea es relativamente sencillo ya que no se emplean voladuras ni trituración gracias a la naturaleza misma de este elemento. El proceso comienza desgarrando la ladera de la montaña con un tractor, arrancando pedazos de varios tamaños desde 150 mm hasta polvo, dejando las marcas en la ladera (Fig. 1.4)...\..\..\mis documentos\latacunga\mina.bmp




Figura 1. Vista de Corte de Mina de Piedra Pómez

Este material es llevado a la etapa de clasificación en donde es zarandeado y separado de acuerdo a su tamaño, los equipos que se utilizan son básicamente zarandas y bandas transportadoras, no existe un control granulométrico riguroso ya que la fricción de piedra contra piedra genera continuamente finos, (el equipo utilizado en la clasificación se muestra en la Fig. 1.5)



Figura 1. Equipos de Clasificación

En una primera separación se clasifica la piedra de más de 150mm, este ya es producto terminado que se utiliza para tallados como se mencionó anteriormente, se saca un producto que se encuentra entre 38 y 23 mm, utilizado para productos especiales lavados, hormigón liviano, etc.; piedra entre 23 y 19 mm utilizada para las mismas aplicaciones de la anterior; piedra entre 19 y 8 mm la cual se utiliza para la construcción de bloques; por último piedra entre 8 y 0 mm utilizada para enlucidos, bloques y hormigón liviano. Otro de los productos que se utiliza es la puzolana que se utiliza ampliamente en la elaboración de cementos especiales llamados cementos puzolánicos...\..\..\mis documentos\latacunga\image042.jpg

De los productos mencionados anteriormente, los que se encuentran entre 38 - 23, 23 - 19 y 19 – 8mm son utilizados en el prelavado de telas jeans. Estos productos deben ser sometidos a un tratamiento especial, siendo este el punto de partida del problema presentado.
3.5.Sistema de separación, lavado, escurrido y embalaje actual.

En nuestro país la industria de la extracción de la piedra pómez comenzó de una manera artesanal y poco a poco se ha hecho empleo de sistemas más avanzados para este propósito; el sistema utilizado es básicamente una piscina llena de agua para separar la piedra por gravedad (Fig. 1.6).




Figura 1. Sistema Para Limpieza de Piedra Pómez

..\..\..\mis documentos\latacunga\piscinas.bmp

Cuando se empezó a lavar la piedra pómez en nuestra industria, es decir, separarla de sus desechos, los cuales lucen muy parecidos a la piedra pómez con la gran diferencia de que estos no flotan por ser más pesados, convirtiéndose así en un elemento perjudicial en las aplicaciones que anteriormente se mencionaron; se continuó con el método tradicional el cual consistía en poner una gran cantidad de materia prima (piedra pómez y su desecho) en una piscina para de esta forma separar los 2 productos por gravedad, a medida que se iba separando el material (fondo y superficie de la piscina), el de la superficie es acarreado con unas palas de mango largo (Fig. 1.7) y en el fondo se va depositando el desecho, acumulándose cada vez más, lo cual conduce a la reducción de la capacidad de la piscina y por consiguiente de producción, teniendo que suspender el trabajo cada cierto tiempo para limpiar los desechos del fondo y reanudar así la producción, siendo esta una actividad que demanda mucho tiempo entre paradas, haciendo ineficiente el trabajo.



Figura 1. Acarreo de Piedra.

..\..\..\mis documentos\latacunga\image066.jpg

A medida que pasó el tiempo, se fue mejorando en algo este sistema, aplicándose un poco de ingeniería, incluyendo en las piscinas unas compuertas las mismas que se cierran para llenarlas, se coloca una gran cantidad de piedra, se agita un poco el agua para forzar la separación y se abren bruscamente las compuertas, provocando un gran flujo de agua mezclada con la piedra, siendo forzadas a salir por un canal, pasando a una segunda piscina para repetir nuevamente el mismo proceso, sin embargo una vez que el flujo ha bajado quedan rezagos de piedra pómez en la superficie, volviendo a las falencias del sistema original (Fig. 1.8)




Figura 1. Rezagos de Piedra luego de Evacuación de Agua

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Luego de todo este proceso la piedra debe ser secada, esto se efectúa de una manera natural, es decir, poniendo la piedra en una losa en el piso a la intemperie y utilizando el sol para secarla. (Fig. 1.9)




Figura 1. Losa para Secado y Escurrido de Piedra Pómez

El siguiente paso es el ensacado del producto, esto se hace de una forma manual, utilizando dos personas para esta labor de llenado, la una para sostener el saco y otra que la llena con una pala.


Se ve de esta manera que el sistema concebido ha venido arrastrando las falencias de los primeros.

Capítulo 2.

4.DESARROLLO DE ALTERNATIVAS.

Este capítulo contiene en su inicio una descripción breve de lo que es la reingeniería, la cual fue utilizada en el desarrollo de la solución; se presentan descripciones de funcionamiento de las ideas preliminares que fueron consideradas. Posteriormente, se realiza un análisis de selección de la solución, utilizando el método de matriz de decisión basado en diferentes criterios, comunes en la mayoría de las industrias y en muestro medio.

4.1.Reingeniería: su porque y fases para implementación.

La reingeniería en breves palabras es el rediseño rápido y radical de los procesos estratégicos de valor agregado y de los sistemas, las políticas y las estructuras organizacionales que lo sustentan con el fin de optimizar los flujos del trabajo y la productividad de una organización.
Mediante un rediseño rápido y radical se modifica no todos los procesos dentro de una organización sino aquellos que son a la vez estratégicos y de valor agregado.
De esta manera se decidió entrar en un programa de reingeniería ya que un cambio rápido y radical era lo que se necesitaba. La reingeniería de procesos espera alcanzar metas de mejora decisiva en el rendimiento; identificando los procesos estratégicos de valor agregado y aplicando un rediseño rápido y radical.
La reingeniería tiene que hacerse rápidamente porque los altos ejecutivos necesitan resultados en un espacio de tiempo mucho más corto; cualquier programa de reingeniería fracasaría si se tarda en producir resultados.

Los programas de reingeniería tienen que ser radicales, es decir, los resultados deben ser notables e inclusive sorprendentes, puesto que el proceso es difícil y nunca conseguirá el respaldo ejecutivo necesario ni su sanción sin la promesa de resultados más que simplemente incrementales. La reingeniería exige un rediseño del proceso enfocado a identificar y realzar en él las actividades de valor agregado y tratar de eliminar todos los demás.


Pero yendo más allá de lo que significa la reingeniería como un cambio rápido y radical, hay que mencionar lo que es la metodología de Rápida Reingeniería; para comenzar citaré lo que es la página en blanco y luego contrastarla con la mencionada metodología.
4.1.1.La página en blanco.

Iniciando con una pregunta: ¿Cuántas veces no nos hemos sorprendido de las grandes hazañas de Mozart o Miguel Ángel al pensar que cada uno de ellos iniciaba sus obras en una página en blanco, sin realizar correcciones? ,es decir, de corrido visualizando su obra completa en su mente y simplemente transcribiéndola al papel.


A pesar de no ser artista muchas veces uno es tentado a iniciar sus creaciones de esta manera, cayendo finalmente en el interminable espacio de la creación ilimitada, perdiendo la visión original debido a que: no hay restricción de creatividad, se carece de total ausencia de lo que se llama lastre corporativo y por último, este enfoque produce alegrías en el momento de comenzar un día claro, seguido de muchas noches de tropiezos.
La página en blanco es más aconsejable para el visionario solitario, la reingeniería en cambio es una actividad de equipo.
4.1.2.La metodología Rápida Reingeniería.

La metodología Rápida Reingeniería provoca el pensamiento continuo en vez de constreñir este proceso. En la rápida reingeniería el equipo de reingeniería se ve precisado a entender, pensar y cuestionar asuntos tales como:

- estrategias corporativas y de proceso,

- expectativas y percepciones de la clientela,

- aspectos de valor agregado de los procesos claves,

potencial de cambio radical,

- visión de lo que puede ser si se satisfacen las expectativas del cliente,

- oportunidades de combinación e integración del proceso,

- utilización de la tecnología para hacer posible un cambio radical, etc.
Aclarando las definiciones, una metodología es una manera sistemática o claramente definida de alcanzar un fin, debiendo cumplir ciertas especificaciones adicionales para que la reingeniería de procesos tenga éxito, tales como:
1. Desarrollar una clara explicación de las metas y las estrategias corporativas.

2. Considerar la satisfacción del cliente como la fuerza impulsora de las estrategias y metas.

3. Identificar los procesos de valor agregado, juntamente con los procesos de apoyo que contribuyen a dicho valor.

4. Proporcionar lo necesario para el análisis de las operaciones.

5. Permitir el desarrollo del proyecto completo para dar a los que toman las decisiones información y argumentos convincentes.

6. Desarrollar un plan de implementación factible para especificar las tareas, los recursos y la programación de los hechos después de la aprobación.


Finalmente la metodología de Rápida Reingeniería comprende 5 etapas, las cuales fueron implementadas para llegar a nuestra solución final.
A. Etapa 1 – Preparación: se inicia lógicamente con un consenso del grupo de reingeniería sobre las metas y los objetivos que se buscan y que son la justificación de este proyecto de reingeniería.

B. Etapa 2 – Identificación: desarrolla un modelo del proceso o negocio (en el cual se trabajará) orientado al cliente, identificando los procesos estratégicos de valor agregado, los puntos críticos, recursos con que se cuenta y los volúmenes, así como las prioridades y se recomienda procesos específicos como objetivos de mayor impacto para la reingeniería.

C. Etapa 3 – Visión: busca oportunidades de avance decisivo en los procesos; los analiza y los estructura como visiones de cambio radical.

D. Etapa 4 – Solución: esta etapa se subdivide en dos de las cuales la primera es menester de este desarrollo. La primera es el diseño técnico, necesario para implementar las visiones y la segunda el diseño social el cual organiza y estructura los recursos humanos que tendrán a su cargo el proceso rediseñado.

E. Etapa 5 – Transformación: realiza las visiones de proceso, lanzando versiones piloto y de plena producción de los nuevos procesos.
Una vez ampliado el panorama de lo que es la reingeniería se puede observar que la reingeniería abarca un campo tan amplio como lo es la ingeniería misma, involucrando prácticamente a todos en la empresa, de esta manera hay que restringir y delimitar la reingeniería al objeto de este trabajo, el cual es en todo momento la implementación de un nuevo sistema para la separación, lavado y secado de la piedra pómez, por otro lado no se dejará de lado las recomendaciones y sugerencias de este método.



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