universidad autÓnoma chapingo · 2013. 5. 6. · a mis padres, walter maza gutiérrez y victoria...
TRANSCRIPT
-
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO
DIVISIÓN DE CIENCIAS FORESTALES
PLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE MADERA ASERRADA EN
UNA PLANTA DE ASERRÍO TIPO DE MADERA DE EUCALIPTO.
TESIS PROFESIONAL
Que como requisito parcial para obtener el título de:
INGENIERO FORESTAL INDUSTRIAL
Presenta:
Walter Daniel Maza Ochoa
Octubre de 2011.
Chapingo, Texcoco, Estado de México, México.
-
La presente tesis titulada “PLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE MADERA
ASERRADA EN UNA PLANTA DE ASERRÍO TIPO DE MADERA DE
EUCALIPTO”, fue realizada por Walter Daniel Maza Ochoa, bajo la dirección del
M. C. Miguel Ángel Pérez Torres y asesorada por el Dr. Leonardo Sánchez Rojas.
Ha sido revisada y aprobada por el Comité Revisor y Jurado del Examen
Profesional, para obtener el Título de INGENIERO FORESTAL INDUSTRIAL.
Chapingo, Texcoco, Edo. de Méx., México. Octubre de 2011.
-
I
Agradecimientos.
A todas las personas que hacen posible que la Universidad Autónoma Chapingo
funcione, trabajadores y catedráticos, gracias por haberme dado el honor de estar con
ustedes, con mucho orgullos les digo: soy su producto.
Al Doctor Leonardo Sánchez Rojas, por dedicar su vida a la formación de todos
nosotros y por brindarme su orientación y amistad.
Al Doctor Miguel Ángel Pérez Torres, por su amistad y consejos a lo largo de la
carrera profesional y en mi desarrollo profesional.
Al MC. Ángel Leyva Ovalle, por su amistad y por su aportación desde mi formación,
hasta el presente trabajo.
A los integrantes de mi comité, M. C. Raúl Santiago Pinelo y M. C. Juan Carlos
Ordaz Hernández, por sus acertados comentarios y sugerencias para la realización de
este trabajo.
A la familia Vázquez Zambrano, Paty, Mauro, mi madrina Lidia Carolina, a su
Señora madre Aurora, les agradezco su apoyo y sincera amistad.
A todos los integrantes de la “Central Campesina Cardenista”, en especial a su
Secretario General: Lic. Max Agustín Correa Hernández y al Secretario de Desarrollo
Rural: Ing. Santiago Domínguez Luna, quienes me apoyaron cuando más necesité.
A mis amigos de la Universidad, con quien compartí buenos y malos momentos,
Leonardo Sánchez Ramos, Carlos Alberto Ruíz Coutiño y María Angélica Padilla
García, mil gracias, sin Ustedes no habría podido concluir este ciclo.
A mis amigos y compañeros de trabajo en Emiliano Zapata, Tabasco; Ing. Alberto
Calzada Nava y Sr. José Torres Pinto, de los cuales aprendí con la práctica.
A todos mis amigos y compañeros de trabajo en Las Vigas de Ramírez, Veracruz.
-
II
Dedicatoria.
A mis padres, Walter Maza Gutiérrez y Victoria Ochoa Martínez, por haberme dado lo
mejor de ustedes, sus genes.
A mis hermanos, Beatriz, Diana M., Laura Patricia y Luis Armando, por ser mi orgullo.
A mi hijo, Sergio Iván Maza Nieves, por ser mi fuente de inspiración.
A María Verónica Nieves López, por haberme dado el regalo más hermoso que he
recibido, mi hijo.
-
III
CONTENIDO. Página
AGRADECIMIENTOS ................................... ........................................................... I
DEDICATORIA ....................................... .................................................. …………II
CONTENIDO ............................................................................................ …………III Índice de Cuadros............................................................................................ VI Índice de Figuras ........................................................................................... VIII
RESUMEN ............................................................................................... …………IX
SUMMARY ................................................................................................ …………X
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................. …………1
2. OBJETIVOS ...................................... .................................................... …………3 2.1. Objetivo general ......................................................................................... 3 2.2. Objetivos particulares ................................................................................ 3
3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ......................... ....................................... …………4
3.1. De las plantaciones de eucalipto ............................................................... 4 3.2. De la productividad .................................................................................... 5 3.3. De los diagnósticos .................................................................................... 6 3.4. De los elementos administrativos .............................................................. 7 3.5. De la producción ........................................................................................ 7 3.6. De la eficiencia .......................................................................................... 9 3.7. De los costos ........................................................................................... 10 3.8. Descripción del objeto de estudio ............................................................ 11
4. METODOLOGÍA ................................... ............................................. …………13
4.1. Materiales ................................................................................................ 13 4.2. Métodos ................................................................................................... 13
4.2.1. Producto a fabricar ..................................................................... 14 4.2.2. Materia prima requerida ............................................................. 16 4.2.3. Determinación de las dimensiones de madera aserrada ........... 19 4.2.4. Conocimiento de los rendimientos ............................................. 20 4.2.5. Determinar la capacidad de producción de la maquinaria y equipo ........................................................................................ 21 4.2.6. Proceso para la obtención del producto ..................................... 28 4.2.7. Definición del tiempo a planear .................................................. 28 4.2.8. Características de la mano de obra y cantidad .......................... 28 4.2.9. Determinación de los costos e ingresos ..................................... 29
-
IV
Página 4.2.10. Beneficio o determinación de utilidad ....................................... 29 4.2.11. Implantación de controles y ajustes para lograr lo planeado .... 29
5. RESULTADOS Y DICUSIÓN .......................... .................................... …………30
5.1. Determinación del producto a fabricar ..................................................... 30 5.2. Materia prima requerida ........................................................................... 31 5.3. Determinación de las dimensiones de la madera aserrada ..................... 37 5.4. Conocimiento de los rendimientos ........................................................... 39 5.5. Determinar la capacidad de producción de la maquinaria y equipo......... 44
5.5.1. Descripción detallada del proceso ............................................. 44 5.5.2. Equipos ...................................................................................... 48
5.6. El balanceo de Líneas ............................................................................. 59 5.7. Proceso para la obtención del producto .................................................. 81 5.8. Definición del tiempo a planear y resultados estimados .......................... 86 5.9. Características y cantidad de personal .................................................... 87 5.10. Determinación de los costos e ingresos ................................................ 89 5.11. Beneficio o determinación de utilidad .................................................... 94 5.12. Implantación de controles y ajustes para lograr lo planeado ................. 96
5.12.1. Contabilidad ............................................................................. 97 5.12.2. Patio de trocería ....................................................................... 97 5.12.3. Producción ............................................................................... 98 5.12.4. Almacén de producto terminado ............................................ 100 5.12.5. Mantenimiento ........................................................................ 101 5.12.6. Almacén de insumos .............................................................. 101
6. CONCLUSIONES ............................................................................. …………103
6.1. De las plantaciones y la industria forestal .............................................. 103 6.2. De la ingeniería del proceso .................................................................. 103 6.3. De la planeación del proceso................................................................. 104 6.4. De los beneficios económicos ............................................................... 104 6.5. De la producción, productividad y eficiencia .......................................... 104
7. RECOMENDACIONES ..................................................................... …………105
7.1. Primera recomendación ......................................................................... 105 7.2. Segunda recomendación ....................................................................... 105 7.3. Tercera recomendación ......................................................................... 105 7.4. Cuarta recomendación .......................................................................... 105 7.5. Quinta recomendación ........................................................................... 106 7.6. Sexta recomendación ............................................................................ 106 7.7. Séptima recomendación ........................................................................ 106
-
V
Página 8. BIBLIOGRAFÍA CITADA ............................ ...................................... …………107
9. ANEXOS ........................................................................................... …………111
Formato 1, Reporte general de Contabilidad ................................................ 111 Formato 2, Reporte de entrada de madera en rollo ...................................... 112 Formato 3, Entrada a Línea de aserrío ......................................................... 113 Formato 4, Tiempos y producción ................................................................ 114 Formato 5, Proceso de producción ............................................................... 115 Formato 6, Taller de afilado .......................................................................... 116 Formato 7, Madera aserrada ........................................................................ 117 Formato 8, Ingreso de arpilla ........................................................................ 118 Formato 9, Existencias en almacén de producto terminado ......................... 119 Formato 10, Concentrado semanal de madera en rollo ................................ 120 Formato 11, Concentrado semanal de madera aserrada ............................. 121 Formato 12, Mantenimiento .......................................................................... 122 Formato 13, Almacén de insumos ................................................................ 123
-
VI
ÍNDICE DE CUADROS.
Cuadro Página 1. Fórmulas estadísticas empleadas .............................................................. 18 2. Fórmula de la Variante normal en medida estándar ................................... 18 3. Medidas del modelo de tarima 1 ................................................................. 31 4.Porcentajes de madera empleada en la fabricación de la tarima 1 ............. 31 5. Frecuencia diamétrica para la Línea 1 ........................................................ 33 6. Frecuencia diamétrica para la Línea 2 ........................................................ 35 7. Diámetros de base ...................................................................................... 36 8. Contracciones del eucalipto ........................................................................ 37 9. Refuerzos a considerar en grosor de tablas ............................................... 38 10. Refuerzos a considerar en ancho de tablas ............................................. 39 11. Medidas de áreas de las trozas ................................................................ 39 12. Porcentajes de madera a producir ............................................................ 40 13. Porcentaje de madera a producir en la Línea 1 ........................................ 41 14. Porcentaje de madera a producir en la Línea 2 ........................................ 42 15. Comparación de piezas a producir en total .............................................. 42 16. Coeficiente de aserrío estimado ............................................................... 43 17. Maquinaria en patio .................................................................................. 48 18. Puerto 1 .................................................................................................... 49 19. Equipo de volteo ....................................................................................... 49 20. Carro porta troza ....................................................................................... 50 21. Torre principal ........................................................................................... 51 22. Reaserradora 1 ......................................................................................... 51 23. Desorilladora 1 .......................................................................................... 52 24. Cabeceadora 1 ......................................................................................... 52 25. Mesa de clasificación ................................................................................ 52 26.Transportadores mecanizados .................................................................. 53 27. Transportadores libres .............................................................................. 53 28. Puerto Línea 2 .......................................................................................... 54 29. Equipo de alimentación ............................................................................ 55 30. Datos de la Sierra doble ........................................................................... 55 31. Datos de la Reaserradora múltiple ........................................................... 56 32. Datos de la Reaserradora 2 ...................................................................... 56 33. Datos de la Desorilladora 2 ...................................................................... 57 34. Datos de la Cabeceadora 2 ...................................................................... 57 35. Transportadores mecanizados ................................................................. 58 36. Transportadores libres .............................................................................. 58 37. Datos de las bandas Colectoras de aserrín .............................................. 59
-
VII
Cuadro Página 38. Tiempos de trabajo en la Línea 1 ............................................................. 60 39. Lista de operaciones de la Línea 1 ........................................................... 62 40. Lista de precedencia de la Línea 1 ........................................................... 64 41. Representación Tabular del diagrama de precedencia con
posibilidad de movimientos de la Línea 1 .................................................. 66 42. Diagrama de precedencia modificado, después de la asignación
de los Elementos de trabajo a las estaciones de la Línea 1 ...................... 68 43. Tiempos de trabajo de la Línea 2 ............................................................. 70 44. Lista de operaciones de la Línea 2 ........................................................... 71 45. Lista de precedencia de la Línea 2 ........................................................... 72 46. Representación tabular del Diagrama de precedencia con
posibilidad de movimiento de la Línea 2 .................................................... 73 47. Diagrama de precedencia modificado, después de la asignación
de los Elementos de trabajo a las estaciones de la Línea 2 ...................... 74 48. Porcentajes de eficiencia por estaciones de trabajo de la Línea 1 ............................................................................................. 76 49. Porcentajes de eficiencia por estaciones de trabajo de la Línea 2 ............................................................................................. 77 50. Resumen de la Línea 1 ............................................................................. 78 51. Resumen de la Línea 2 ............................................................................. 79 52. Operaciones de la Línea 1 ........................................................................ 79 53. Operaciones de la Línea 2 ........................................................................ 80 54. Capacidad de proceso .............................................................................. 80 55. Producción esperada total ........................................................................ 80 56. Días de trabajo al año ............................................................................... 87 57. Personas necesarias para la planta .......................................................... 88 58. Sueldos del personal administrativo ......................................................... 90 59. Sueldos del personal operativo................................................................. 92 60. Depreciación de máquinas y equipos ...................................................... 93 61. Consumo y precios de los insumos .......................................................... 94 62. Costos para el funcionamiento de la planta .............................................. 95 63. Utilidad estimada ...................................................................................... 96
-
VIII
ÍNDICE DE FIGURAS.
Figura Página 1. Sistema de aserrío sugerido para alta producción........................................ 9 2. Ubicación del municipio Emiliano Zapata en el Estado de Tabasco ................................................................................. 11 3. Medición de diámetros ................................................................................ 17 4. Refuerzos en ancho .................................................................................... 19 5. Refuerzos en grosor ................................................................................... 20 6. Modelo de tarima 1, al que se dedica la producción ................................... 30 7. Histograma de frecuencia diamétrica para la Línea 1 ................................. 33 8. Distribución normal estandarizada de los porcentajes de
frecuencias para la Línea 1 ........................................................................ 34 9. Histograma de frecuencias diamétrica de la Línea 2 .................................. 35 10. Distribución normal estandarizada de los porcentajes de
frecuencias de la Línea 2 ......................................................................... 36 11. Diagrama de corte ajustado para el diámetro de 27 cm
de la Línea 1 .............................................................................................. 40 12. Diagrama de corte ajustado para el diámetro de 20 cm de la Línea 2 ............................................................................................. 41 13. Diagrama de flujo de las Líneas de producción 1 y 2 ............................... 45 14. Plano de distribución en planta de las Líneas de producción 1 y 2 ....................................................................... 46 15. Diagrama de precedencia de la Línea 1 ................................................... 65 16. Diagrama de precedencia balanceado de la Línea 1 ................................ 69 17. Diagrama de precedencia de la Línea 2 ................................................... 72 18. Diagrama de precedencia balanceado de la Línea 2 ................................ 75 19. Primer corte de la Torre principal Línea 1 ................................................ 81 20. Segundo corte de la Torre principal ......................................................... 82 21. Tercer corte de la Torre principal .............................................................. 82 22. Corte de la Sierra múltiple del centro de la Línea 1 .................................. 83 23. Cortes de la Reaserradora 1 (en negro) y corte de
desorilladora (en rojo) ................................................................................ 83 24. Corte de la Reaserradora 1 en una costera salida de la
Sierra múltiple ........................................................................................... 84 25. Corte de la Reaserradora 1 en otra costera salida de la
Sierra múltiple ........................................................................................... 84 26. Corte de la Sierra doble de la Línea 2 ...................................................... 85 27. Corte de la Sierra múltiple del centro de la Línea 2 .................................. 85 28. Cortes de la Reaserradora 2 (en negro) y corte de Desorilladora 2(en rojo) ............................................................................ 86
-
IX
RESUMEN.
En este trabajo se desarrolla un sistema de planeación para la producción de
madera aserrada propuesto por FLORES G. A. (1998), que consta de 11 puntos,
que parten desde el producto a fabricar, en este caso una tarima modelo 1, hasta
la implantación de controles y ajustes para lograr el producto planeado. El sistema
es aplicado a una planta de aserrío, que trabaja con plantaciones propias de
eucalipto, establecida en el estado de Tabasco.
Cada uno de los puntos se desarrolla y complementa con metodologías de otros
autores, con el objetivo de obtener mejores resultados.
La planta de aserrío cuenta con dos líneas de producción que trabajan con
sistemas diferentes, la Línea 1 con carro de fricción y una torre principal, en donde
la madera va y viene, y la Línea 2 que es una sierra doble vertical en la cual el
material no tiene retorno.
Para ambas Líneas de producción, se aplica balanceo de líneas con el propósito
de ubicar los posibles cuellos de botella y eliminarlos.
Como resultado, se ofrece un ejemplo de planeación de la producción de madera
aserrada, aplicable al aserrío en general, con la propuesta de una estructura de
seis áreas para que operen la planta: Contabilidad, Patio de trocería, Producción,
Almacén de producto terminado, Mantenimiento, Almacén de insumos, todas ellas
en coordinación conjunta para lograr los objetivos planteados.
Palabras clave: Planeación, aserrío, madera, eucalipto, producción, balanceo de
líneas.
-
X
SUMMARY.
This paper develops a planning system for the production of sawn timber proposed
by Flores (1998), consisting of 11 points, leaving from the product to be
manufactured, in this case a stage: model 1, the introduction of checks and
balances to achieve the planned output. The system is applied to a sawing plant,
which works with its own plantations of eucalyptus, established in the state of
Tabasco.
Each point is developed and supplemented by methods of other authors, in order
to get better results.
The sawing plant has two production lines that work with different systems, Line 1
with friction car and main tower, where the wood comes and goes, and Line 2 is a
vertical double saw in which the material does not return.
For both production lines, line balancing is applied in order to locate potential
bottlenecks and eliminate them.
As a result, is an example of planning the production of sawn timber, sawmilling
applicable to the general, with the proposal of a structure of six areas to operate
the plant: Accounting, Storage roundwood, Production, Final product storage,
warehouse supplies, all of them in joint coordination to achieve the objectives.
Keywords: Planning, sawing, timber, eucalyptus, production, lines balancing.
-
1
1. INTRODUCCIÓN.
En México, la industria forestal maderable aún obtiene la mayor parte de su
materia prima (95 %) de los bosques naturales de coníferas, principalmente pinos
que existen a lo largo y ancho del país, excepto en los estados de clima tropical
donde predominan otro tipo de especies. En otros países, que son líderes
mundiales en materia de producción y comercio forestal, la industria forestal se
abastece en su mayoría o totalmente, de la madera que se cultiva en plantaciones
forestales comerciales, establecidas específicamente para mantener un suministro
constante de materia prima a la industria Forestal (Monreal, 2011).
La industria forestal mexicana, desde hace unos 20 años, ha venido a menos,
situación reflejada en el cierre de numerosas empresas forestales y la
consecuente pérdida de empleos, declinación debida a una baja continúa en el
suministro de madera en rollo (COMESFOR, s/f).
Con el ingreso de México al Acuerdo General de Aranceles y Comercio (GATT) en
1986 y la posterior apertura comercial, el sector forestal ha demostrado su falta de
competitividad, lo que se refleja: En la dificultad de los productos forestales para
acceder a los mercados internacionales y en el consiguiente aumento de las
importaciones. El resultado final es un creciente déficit de la balanza comercial
forestal (Flores et al., 2007).
Un factor importante radica en que la industria forestal ignora, en la mayoría de los
casos, las características de la materia prima, y el sector silvícola forestal, no
produce para satisfacer a la industria. Por lo anterior, se presenta como requisito
indispensable la comunicación constante y estrecha entre el sector silvícola
forestal y el industrial forestal, para ambos mejorar su proceso productivo.
Ante esta realidad, las plantaciones comerciales están demostrando, que son la
única opción viable para revertir la situación y recuperar la competitividad de la
-
2
industria forestal, importantísima rama de la actividad económica (COMESFOR,
s/f).
Las plantaciones forestales con objetivos maderables se están estableciendo con
especies nativas o introducidas. Generalmente se prefieren las de rápido
crecimiento, condición que cumplen, de manera general, todas las especies de
eucalipto. Por sus características, las especies de eucalipto son actualmente uno
de los árboles más difundidos, ya que su madera es aceptada como: Madera en
rollo, chapa y aserrada para usos diversos, como: Pisos, muebles, tableros, pulpa
para papel y múltiples aplicaciones potenciales (Calzada, 2007).
Dado el proceso de globalización, es necesaria la capacitación a los empresarios
y/o productores forestales del país, para competir adecuadamente y reducir las
desventajas con productores similares de otros países. Simultáneamente, se
requiere desarrollar una planta industrial eficiente y competitiva (Flores et al.,
2007).
Con la descripción general de la situación actual de la industria forestal mexicana
y la tendencia mundial al establecimiento de plantaciones comerciales, agregando
la necesidad del desarrollo de la planta industrial, se hace indispensable el
establecimiento de sistemas de planeación de la producción, que conduzca de
forma organizada, a cumplir con los objetivos planteados.
En este trabajo se desarrolla un sistema de planeación para la producción de
madera aserrada que consta de once puntos, propuesto por Flores (1998),
aplicado a una planta de aserrío tipo, que trabaje con plantaciones propias de
eucalipto de las especies Eucaliptus urophylla, Eucaliptus grandis y Eucaliptus
urograndis, de manera general.
-
3
2. OBJETIVOS.
2.1. Objetivo general.
Desarrollar una metodología de planeación para la producción de madera
aserrada, aplicada a una planta de aserrío tipo para aserrar madera de eucalipto
de las especies Eucaliptus urophylla, Eucaliptus grandis y Eucaliptus urograndis.
2.2. Objetivos particulares.
� Determinar la capacidad instalada y de producción en las líneas de proceso
de producción.
� Determinar la productividad y eficiencia en ambas líneas de producción.
� Proponer una estructura organizativa para el funcionamiento apropiado de
la planta de aserrío tipo de madera de eucalipto.
� Proponer formatos para reportes de información y análisis de datos.
-
4
3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. 3.1. De las plantaciones de eucalipto.
Walker (1993) comenta que el incremento en la demanda de productos forestales
en el mundo, combinado con el uso de la tierra para otros propósitos, obliga a
buscar nuevas alternativas de uso de las especies maderables de rápido
desarrollo; la principal razón por la que se han plantado millones de hectáreas de
eucaliptos en todo el mundo, se debe a su rápido crecimiento.
ENCE (2003) indica que los eucaliptos, de diversas especies, se han cultivado
para cubrir una amplia variedad de necesidades, incluyendo protección y sombra.
Además de la producción de pulpa para papel, carbón vegetal, leña, postes y
columnas, y madera para tableros, constituyen los usos más frecuentes para la
madera joven. Agrega que recientemente, se han realizado importantes
desarrollos vinculados a la utilización de maderas aserradas de eucalipto, así
como paneles contrachapados a partir de madera de eucalipto debobinada o
desenrollada.
Silvestre y Torres (2003) comentan que en la medida en que la industria papelera
y farmacéutica ha ido en crecimiento a nivel mundial, cada vez más las grandes
empresas han implementado y se han ido expandiendo por diversas partes del
mundo a través del establecimiento de diversas plantaciones para satisfacer sus
necesidades, en este sentido cobran énfasis la plantaciones y producción de
eucalipto de diversas especies, y árboles de coníferas principalmente del género
Pinus.
Medina (2003) esquematiza la situación actual al comentar que durante largo
tiempo las industrias de la madera y del papel han utilizado los recursos forestales
naturales sin encontrar serias dificultades, pero el creciente consumo amenaza
con agotar los recursos forestales de los países tradicionalmente exportadores de
madera, por lo cual es necesario recurrir a la exportación de los países
transoceánicos, manteniendo costos más elevados a causa de los notables gastos
-
5
de transporte. De ahí la importancia que ha adquirido en los últimos años el cultivo
de las especies forestales de rápido crecimiento, entre las cuales las especies del
género Eucaliptus ocupan un lugar destacado, ofreciendo además, la particular
cualidad, de adaptarse a terrenos considerados difíciles o malos para otros
cultivos.
3.2. De la productividad.
Flores (1998) dice que la industria del aserrío en México se ha visto envuelta en
una situación insegura y riesgosa debido a: Los bajos precios que presenta el
mercado internacional, a las crisis económicas, a los altos costos de la producción,
a los abastos irregulares, a los rezagos en tecnología, a la descapitalización
continua y a los bajos niveles de productividad.
Flores (1998) agrega que con la integración de México en el Tratado de Libre
Comercio de América el Norte (TLCAN), con Estados Unidos de América y
Canadá (dos de los países más desarrollados tecnológicamente), es necesario
optimizar la eficiencia de transformación de la materia prima para que las
empresas forestales de bajo aprovechamiento en sus capacidades instaladas
alcancen los retos de competitividad en el mercado internacional.
López (1992) plantea que, ante estos problemas, se tiene la necesidad de hacer
más productivas y eficientes las empresas forestales dedicadas al aserrío, para
que puedan competir con los productos de importación. Lo cual requiere: Planear
la producción, invertir capital, y la capacitación de la gente que trabaja en la
industria forestal; ya que con una buena planeación de la producción, la madera
en rollo se aprovechará al máximo, tratando de minimizar desperdicios y hacer
más eficiente la producción de madera aserrada.
-
6
3.3. De los diagnósticos.
Valdez (1998) comenta que el concepto diagnóstico se inscribe dentro de un
proceso de gestión preventivo y estratégico. Se constituye como un medio de
análisis que permite el autoconocimiento de una empresa, para pasar de un
estado de incertidumbre a un estado de conocimiento, para su adecuada
dirección; por otro lado, es un proceso de evaluación permanente de la empresa, a
través de indicadores que permiten medir sus signos vitales.
Cummings y Worley (2001) agregan que el diagnóstico es una herramienta de la
dirección, y se corresponde con un proceso de colaboración entre los miembros
de la organización y el consultor, para recabar información pertinente, analizarla e
identificar un conjunto de variables que permitan establecer conclusiones.
SPYFI (1981) establece que para diagnosticar una empresa o cualquier
organización social donde se concentran varias funciones, es necesario:
• Recabar información.
• Interpretar la información.
• Evaluar la información.
• Analizar el grado de eficiencia con que se interrelacionan las
funciones.
• Localizar sus causas.
• Adjudicar prioridades.
• Ubicar la causa original.
Además, agrega que el diagnóstico industrial deberá realizarse en dos etapas:
Primera etapa o estática . En la que se desarrollarán los estudios y se sacarán
conclusiones que generarán la segunda etapa.
-
7
Segunda etapa o dinámica . En la que se instalarán mecanismos que permitan
avanzar hacia niveles superiores de eficiencia en los departamentos considerados
"causa original" o que incidan con mayor grado de limitación (influencia limitante)
en los demás.
3.4. De los elementos administrativos.
Acevedo (1992) sugiere tomar, como punto de partida para la planeación de la
producción, el estudio de la demanda que existe en el mercado, para saber las
tendencias y hacer un pronóstico de consumo; determinando: Hacia qué productos
se debe enfocar la producción.
Sánchez (2001) menciona que el pronóstico es una técnica de planeación que
permite, en alguna forma, predecir el futuro de algún aspecto, factor, elemento o
acción; lo cual permite: La formulación de premisas y elaboración de cualquier tipo
de plan.
Zepeta (1989) comenta que el objetivo primordial de cualquier empresario, que
desee planear sus actividades, es tratar de operar en condiciones de optimización;
lo cual se logra: A través de la maximización del beneficio neto o a través de la
minimización de los costos de producción.
3.5. De la producción.
López (1992) propone una metodología para el aserrío de trocería, basado en la
elaboración de diagramas de corte en la que se establece el número de cortes y la
forma en la que se debe aserrar, para obtener el máximo beneficio de la materia
prima.
Zavala (1991) recomienda, para determinar la variación de corte en grosores, la
medición de una muestra de 100 tablas seleccionadas al azar, distribuidas a
-
8
intervalos de 1 hora de trabajo, desde el inicio del turno hasta completar las 100
tablas, considerando una sub muestra de 10 a 20 tablas en cada intervalo
especificado. La fórmula empleada para calcular la dimensión óptima de asierre de
madera en rollo sugerida, es la siguiente:
Donde:
DO = Dimensión óptima de la madera verde.
DF = Dimensión final.
RC = Refuerzo por cepillado (ambas caras de la tabla).
% C = Refuerzo por contracciones (de verde a contenido de humedad
final).
Z = Factor de dimensión mínima aceptable.
St = Desviación estándar del proceso.
Díaz (2004) comenta que el mejor diagrama de corte será el que brinde la más
alta recuperación de madera, así como el que satisfaga las necesidades de
productos específicos, de tal manera que no siempre el objetivo será obtener el
mayor coeficiente de aprovechamiento.
Sánchez y Sepliarsky (2005) describen diversos tipos de sistemas de asierre
dependiendo del uso final de la madera, recomendando para alta producción: El
aserrado que presenta la Figura 1.
-
9
Figura 1. Sistema de aser río sugerido para alta producción.
Fuente: Sánchez y Sepliarsky (2005).
Villegas (1997) sugiere como alternativa, que para llevar a cabo una investigación
que permita detectar las limitantes de la industria de aserrío, se encuentra el
estudio diagnóstico; por medio del cual, se conocen deficiencias y oportunidades,
lo que permite, proponer estrategias para un mejor desarrollo de la misma.
3.6. De la eficiencia.
Zamudio (s/f) establece que para lograr el mejor conocimiento de la situación
tecnológica de las industrias forestales es necesario: Estudiar los procesos
industriales, los equipos y los sistemas de trabajo; para detectar: Grados de
eficiencia, capacidad de producción, “cuellos de botella” que determinan esta
necesidad de ampliaciones o modificaciones, presencia de equipo obsoleto y otras
situaciones que afecten la producción de la industria de que se trate. Agrega que
en la elaboración de este tipo de estudios, es importante disponer por principio la
siguiente información:
• Datos del equipo que determinen su capacidad.
-
10
• Localizar, con base en los datos anteriores, el “cuello de botella” de la
industria; ya que es el que define la verdadera capacidad.
• Detectar posibles casos de obsolescencia, que indiquen la necesidad de
cambios de equipo o de sistema; que signifiquen: Una mejor utilización de
los recursos o mejor resultado de las empresas.
García (1985) refiere que la técnica de balanceo de Líneas heurístico (Wester and
Kilbridge) es una buena metodología, porque permite agrupar las actividades de
producción o elementos de trabajo de forma tal, que en un tiempo determinado se
realicen, sin sobrepasar el tiempo calculado en cada estación de trabajo; y aplica
la técnica a: Una Línea de recepción de granos.
Flores (1998) propone un sistema de producción de madera aserrada para un
aserradero que desee optimizar su proceso que comprende once etapas, las
cuales facilitan la toma de acciones adecuadas para la planeación y control de la
producción; en donde plantea el análisis de la información referente a los factores
que intervienen en el proceso, como son: Estudio de mercado del producto,
maquinaria, materia prima, mano de obra, tecnología del producto, costos y
beneficios.
3.7. De los costos.
Kosonen (1992) desarrolla un sistema general de seguimiento de producción y
costos de aserraderos, que se puede aplicar:
• En el seguimiento completo de la función de un aserradero.
• El desarrollo del sistema actual de un aserradero.
El sistema se compone de ocho Formatos. En cinco de ellos, se colectan datos
básicos de la función de un aserradero. Con base en la información obtenida de
-
11
estos ocho Formatos, se calculan varias cifras características que describen: La
rentabilidad del aserradero. De esta forma, la producción y los costos se revisan
de forma separada; y los costos son clasificados en costos variables y costos fijos,
de manera general.
3.8. Descripción del objeto de estudio.
Calzada (2007) anota lo siguiente:
La planta de aserrío se encuentra ubicada en el predio denominado “La Bonita”,
con domicilio en el Km. 3.5 de la Carretera Villahermosa-Escárcega entronque
Emiliano Zapata, Emiliano Zapata, Estado de Tabasco, C. P. 85992. La ubicación
del Municipio se aprecia en la Figura 2.
Figura 2. Ubicación del Municipio Emiliano Zapata e n el
Estado de Tabasco.
El predio cuenta con una superficie de 188 ha., dentro de la cual se ubican dos
naves gemelas de tipo industrial, con una superficie de 1200 m2 cada una,
haciendo un total de 2400 m2. Se hizo la distribución con base en un plano original
propuesto, tratando de aprovechar al máximo la infraestructura ya instalada.
La planta industrial de aserrío cuenta con dos Líneas de producción
independientes, que normalmente trabajan integradas al mismo proceso, es decir,
-
12
se unen en un punto para aprovechar la Sierra múltiple de discos, con el fin de
producir mayor cantidad de madera por turno.
La capacidad instalada entre ambas Líneas de producción, considerando las
características de la trocería de eucalipto, es para procesar 70 m3 rollo/turno
transformables a 14,700 Pt/turno (34.692 m3 aserrados); equivalente a 352,800
Pt/mensuales (832.608 m3 aserrados) y 4`233,600.00 Pt/año (9,991.296 m3
aserrados), con un consumo de trocería de aproximadamente 20,000.00 m3
rollo/año, (veinte mil metros cúbicos de madera en rollo).
-
13
4. METODOLOGÍA.
4.1. Materiales.
- Datos de producción.
- Computadora (programas: Excel, Word y AutoCad).
- Formatos elaborados para la captura de datos de producción.
- Formatos elaborados para la captura de datos de tiempos y movimientos.
- Material de impresión.
- Flexómetro.
- Cronómetro de mano.
- Impresora.
- Calculadora científica.
- Cuaderno y bolígrafos.
- Planos de distribución de las Líneas de producción.
4.2. Métodos.
Para desarrollar el presente trabajo se utilizaron diferentes propuestas
metodológicas con algunas adaptaciones. Como estructura principal del trabajo,
se tomaron los once puntos propuestos por Flores (1998) con un orden diferente,
ajustados al caso específico de la planta de aserrío ubicada en Tabasco. Los
cálculos se hicieron tomando un periodo de tiempo de un año.
Se complementaron algunos puntos con información de otros autores que en su
momento Flores (1998) sugirió que se hiciera. El sistema propuesto por el autor,
es el siguiente:
-
14
4.2.1. Producto a fabricar.
Realizar un estudio detallado del mercado de productos que se pretende vender,
para conocer los volúmenes a producir disminuyendo las pérdidas económicas por
la elaboración de piezas de poca venta en el mercado.
Para el caso específico de esta planta, la planeación de la producción se hizo con
base en la demanda de madera aserrada de una planta hermana dedicada al
armado y venta de tarimas, ubicada la ciudad de Toluca, es decir, se tiene un solo
cliente que absorbe la producción completa, sin embargo, no se descarta la
elaboración futura de otros productos que demande el mercado.
Se sabe que el consumo de madera para la elaboración de tarimas de la empresa
hermana, es superior a la producción que la planta de aserrío puede ofrecer.
Como ya se mencionó, el estudio de mercado es esencial antes de la fabricación
de cualquier producto, sin embargo, debido a que la producción ya está
comprometida, la tarea es abastecer las dimensiones y número de piezas
necesarias para fabricar el modelo de tarima 1, que comercializa el grupo a otras
empresas.
Como punto de partida, siguiendo la recomendación de Flores (1998) se revisó la
literatura con el fin de encontrar un método de estimación inicial para la producción
de madera aserrada y se tomó en cuenta la metodología de estudio de mercado
hecho por Acevedo (1992) en su Diagnóstico del uso de la madera aserrada en el
Distrito Federal, en donde define con base en la demanda real, las medidas hacia
donde se debe enfocar la producción, para satisfacer a su mercado.
Se determinó que este estudio de mercado, es compatible para la aplicación de la
fórmula de suavizado exponencial propuesta por Flores (1998), que es la
siguiente:
-
15
Ft = α D t-1 + (1- α) Ft-1
Donde:
Ft = Pronóstico para el periodo siguiente.
Ft-1 = Pronóstico para el periodo anterior.
α = Coeficiente de suavización (0 ≤ α ≤ 1).
D t-1 = Valor real para el periodo anterior.
El suavizado exponencial es simplemente un promedio ponderado siguiendo una
serie de pronósticos.
Un desarrollo de la ecuación sería:
Debido a que;
Ft = α D t-1 + (1- α) Ft-1 (1)
Entonces;
Ft-1 = α D t-2 + (1- α) Ft-2 (2)
Y también;
Ft-2 = α D t-3 + (1- α) Ft-3 (3)
Al sustituir (Ft-1) de la ecuación (2) por su equivalente:
Ft = α D t-1 + (1- α) [ α D t-2 + (1- α) Ft-2]
Ft = α D t-1 + α (1- α) D t-2 + (1- α)2 Ft-2 (4)
Si se continúa el desarrollo sustituyendo (Ft-2) en la ecuación (4) el caso sería:
Ft = α D t-1 + α (1- α) D t-2 + (1- α)2 [α D t-3 + (1- α) Ft-3]
Ft = α D t-1 + α (1- α) D t-2 + (1- α)2 D t-3 + (1- α)
3 Ft-3 (5)
-
16
La ecuación (5) se podría escribir de la siguiente manera:
Ft = α (1- α)0 D t-1 + α (1- α)
1 D t-2 + (1- α)2 D t-3 + (1- α)
3 Ft-3
De esta manera se muestra el peso relativo que se le da a cada una de las
demandas en los periodos anteriores al llegar al nuevo pronóstico.
Se debe seleccionar un coeficiente de suavización para α con base en los
siguientes criterios:
• Un elevado coeficiente de suavización sería más adecuado para los nuevos
productos o para casos en los que la demanda subyacente está en proceso
de cambio (inestable o dinámica); un valor de α de 0.7, 0.8 ó 0.9, puede
resultar el más apropiado para estas condiciones.
• Puede emplearse un coeficiente de suavización de 0.4, 0.5 ó 0.6, cuando la
demanda es ligeramente inestable.
• Si la demanda es muy estable, se puede optar por un α de 0.1, 0.2 ó 0.3
(Adam, 1991).
4.2.2. Materia prima requerida.
Se requiere determinar las dimensiones de madera en rollo disponible con que se
cuenta, para calcular el volumen de trocería requerida en la producción del
volumen de madera aserrada deseada, en el periodo de tiempo definido.
Se manejaron los datos de volumen resultado de estudios realizados en la
plantación, previos a la instalación de las Líneas de producción, en donde se
determinan los metros a procesar sin afectar la sustentabilidad de la plantación.
Se censaron los diámetros de las trozas que estaban ingresando a proceso, en un
periodo de 72 días para la Línea 1 y de 91 días para la Línea 2. De cada día se
-
17
obtuvo un promedio para procesar los datos y tener conocimiento de hacía qué
diámetros debe enfocarse la producción.
Los datos fueron tomados en una medida, con el criterio de no medir ni lo más
largo, ni lo más angosto como se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Medición de diámetros.
Por cada Línea de producción, se calcularon con base en la repetición y el total de
los diámetros promedio, las frecuencias de cada medida y se hicieron gráficas.
Por cada grupo de datos se obtuvieron la Moda y la Media aritmética para
comparar qué tanto diferían entre sí.
Se calculó la Varianza (S2) para encontrar la Desviación estándar (St) y poder
graficar los resultados para análisis.
Las fórmulas empleadas para análisis son las descritas en los Cuadros 1 y 2.
-
18
Cuadro 1. Fórmulas estadísticas empleadas.
Media aritmética Moda
si
Varianza Desviación estándar
Fuente: INFANTE G., S. y ZÁRATE L., G. P., 1990.
Cuadro 2. Fórmula de la Variante normal en medida e stándar.
Del Cuadro 2, donde:
Z = Variante normal en medida estándar (área bajo la curva en una distribución
estándar normalizada).
x = Valor del límite que se desee establecer sobre el eje x.
= Valor de la Media de la muestra .
= Valor de la Desviación estándar (St).
(Snedecor y Cochran, 1984).
Posteriormente, mediante una gráfica de distribución normal estandarizada, se
determinaron los porcentajes de madera en rollo que entran en la categoría
diamétrica de cada media ± 2.5 cm, para hacer una categoría de 5 cm.
-
19
4.2.3. Determinación de las dimensiones de madera aserrada.
Se requiere especificar las dimensiones reales de la madera verde con las que se
debe producir para lograr la dimensión final, a través de la suma de refuerzos por
contracción de madera, variación en aserrío y secado de la pieza.
Para establecer las dimensiones a las cuales se debe aserrar la troza, se
analizaron los criterios de refuerzo descritos en la metodología. Se hicieron las
estimaciones con base en el comportamiento de la especie o tipo de madera y se
tomó en cuenta los requerimientos del producto final para aplicarlos correctamente
como.
- Refuerzo por variación de corte (sobremedida).
- Refuerzo por contracción.
- Refuerzo por cepillado.
- Refuerzo por corte.
Los refuerzos en ancho, se muestran gráficamente en la Figura 4:
Figura 4. Refuerzos en ancho.
Los refuerzos en grosor, se muestran gráficamente en la Figura 5:
-
20
Figura 5. Refuerzos en grosor.
4.2.4. Conocimiento de los rendimientos.
Se debe emplear las técnicas de diagramas de corte para determinar los
rendimientos obtenidos por categoría diamétrica, escogiendo siempre el mayor
coeficiente de asierre que produzca la mayor cantidad de piezas más demandadas
en el mercado.
Utilizando la metodología de López (1992) los porcentajes de productos a fabricar
y la ayuda del programa de cómputo AutoCad, se determinó para los diámetros
promedio, el diagrama ideal, repartiendo los tipos de piezas de acuerdo a la
cantidad de madera y las medidas para cumplir con la demanda del mercado. De
esta forma con los diagramas de corte y los diámetros, se determinaron los
coeficientes de aserrío y los porcentajes de productos a obtener.
-
21
4.2.5. Determinar la capacidad de producción de la maquinaria y equipo.
Determinar y adecuar la capacidad de la maquinaria para producir el volumen
planeado en el tiempo esperado reduciendo mermas de producto consecuentes
por los tiempos improductivos, mantenimientos correctivos o bajas capacidades de
producción.
Atendiendo la sugerencia de la metodología, se determinó la situación tecnológica
de la planta de aserrío, a través de la metodología de Zamudio (s/f) cuyos puntos
principales son:
• Distribución en planta.
• Equipo:
� Equipo para acercar a aserradero, tipo y capacidad.
� Equipo de descortezado o limpieza.
� Equipo transporte entre elementos (transportadores, etc.).
� Equipo descarga de transportadores (pateador, etc.).
� Cargador, volteador, (tipo de los mismos), etc.
� Carro. Tipo, capacidad (apertura), escuadras, largo máximo de
trozas, “offset”, sistema de grosores y sistema de alimentación del
carro.
� Aserradero. Tipo (circular, banda, múltiple, etc.).
- Aserradero circular.
-
22
- Sierra banda.
- Sierra múltiple.
- Otros.
� Reaserradoras.
- Tipo de las mismas.
- Diámetro de los volantes, si son de bandas.
- Velocidad de los dientes (m lineales/ min).
- Calibre de las sierras, tipo de dientes y medidas de los
mismos.
- Tensión transversal.
- Tensión del lomo.
- Máxima altura del material a reaserrar.
- Máximo ancho del material a reaserrar.
- Fuerza motriz el kW o H. P.
� Desorilladora.
- Fuerza motriz en kW o H. P.
- Ancho máximo.
- Grosor máximo.
- Número de sierras.
- Calibre de sierras.
- Número de dientes (fijos o postizos).
- Protección contra rechazo de tablas (¿existe?).
� Tratamiento de preservación.
- Tipo de equipo de aplicación.
- Material utilizado.
- Proporciones.
-
23
� Equipo auxiliar.
- Descripción del sistema de transporte entre estaciones.
- Eliminación de aserrín.
- Eliminación de material de desorille, cabeceado, costeras,
etc.
� Equipo de recuperación.
- Descripción de tipos, capacidad, dimensiones, sierras, etc.
� Instalación para clasificado.
� Equipo de transporte y manejo en patio.
• Patio.
� Tipo de apilado.
- Pilas, tipo y dimensiones, así como orientación respecto a
vientos dominantes.
• Personal.
- Número y nivel de capacitación de personal utilizado en cada fase.
• Descripción del producto.
� Normas utilizadas para clasificación. Describir calidades.
� Grosores estándar y refuerzos aplicados. Largos y anchos
estándar.
� Coeficiente de aserrío.
Se ubicaron los “cuellos de botella”.
-
24
Dentro de este último concepto de detectar cuellos de botella y lo sugerido en la
metodología principal con respecto a un estudio de balanceo de Líneas, se incluyó
una metodología para balanceo de líneas de tipo heurística Wester and Kilbridge
(García, 1985), al proceso de producción de madera aserrada de la planta.
El balanceo de Líneas consiste en agrupar y/o subdividir las actividades en las
estaciones de trabajo de tal forma que en todas exista una cantidad de trabajo, de
acuerdo con el tiempo requerido para ejecutarlo. O de otra manera, consiste en
agrupar las actividades en las estaciones de trabajo, de forma tal que en ninguna
estación se efectúe una actividad o varias actividades que sumen un tiempo mayor
al Tiempo ciclo (Tc) (García, 1985).
Se hizo primero el balanceo de la Línea 1, luego el de la Línea 2, al final, se
complementa la información para estimar la capacidad instalada por Línea y total.
Para las dos Líneas, se toma como base una troza tipo con el diámetro promedio
por Línea y con largo de 2.5 m.
Como conceptos básicos, previos al desarrollo de la metodología, se menciona
que:
• Nodo:
Representa la tarea realizada por una máquina, es la operación que se
realiza para modificar la materia prima.
• Arco:
Línea con punta de flecha que conecta dos Nodos entre sí para indicar su
relación.
• Elemento de trabajo (W):
Es el tiempo que utiliza la unidad más pequeña de trabajo productivo
(Nodo) que se puede separar en otra actividad, hasta el punto que puede
ser ejecutada en forma relativamente independiente y tal vez en diferente
secuencia.
-
25
• Contenido de trabajo de la estación (Wi):
Es el tiempo requerido para realizar el trabajo en cada estación. Éste es el
total del contenido de cada uno de los Elementos de trabajo (W) de cada
estación.
• Estación de trabajo (Et):
Es la zona o área en donde se realiza el trabajo asignado. Una Estación de
trabajo es usualmente trabajada por un solo Operador, aunque en corridas
de producción cortas, el Operador puede realizar el trabajo de varias
estaciones.
• Contenido total de trabajo de la Línea (Wt):
Es el tiempo total de todos los Elementos de trabajo (W) en todas las
Estaciones de trabajo abarcando toda la Línea.
• Tiempo ciclo (Tc):
Se define como el tiempo que pasa cada unidad en cada Estación de
trabajo, también como el máximo tiempo permitido en cualquier Estación de
trabajo. Para el caso de este estudio, se agregó que se considera como el
tiempo mayor requerido por una máquina determinada, que se encuentre
dentro de la Línea de producción, para hacer todos los cortes asignados a
ella por el diagrama de corte, para una troza.
• Número de estaciones:
La cantidad se determina con la siguiente fórmula,
Donde:
Et = Número de Estaciones de trabajo.
Wt = Tiempo total de trabajo.
Tc = Tiempo total.
Siempre con el criterio de redondear la fracción, si la hay, al número entero
superior.
-
26
Pasos realizados para el balanceo de Líneas tipo heurístico Wester and Kilbridge
(García, 1985), adaptado a las Líneas de aserrío:
1) Se tomaron los tiempos promedio de corte efectivo de las máquinas,
sumado al tiempo que tarda en entrar la siguiente pieza con el fin de
obtener un ciclo completo, en otras palabras, el tiempo comienza al inicio
del corte y termina justo cuando la sierra comienza a cortar otra pieza.
2) Se generó el Cuadro llamada Lista de operaciones, en donde a cada tarea
o intervención para transformar la materia prima, se le asignó una letra, su
correspondiente descripción y el tiempo utilizado (W), cada una de ellas es
un Nodo.
3) Luego a cada Nodo, se le asignó su Nodo de precedencia, es decir, de qué
máquina recibe el material y el tiempo que requiere la tarea (W) y al final del
Cuadro se hizo la sumatoria del Tiempo total (Wt). Se generó entonces el
Cuadro Lista de precedencia.
4) Para analizar los Nodos, se distribuyeron en un diagrama con columnas en
número romano, siempre respetando el orden de las tareas, dicho en otros
términos, primero se reasierra y después se desorilla, no puede ser al revés
o en paralelo, en la primera columna va el reasierre y en la segunda o en
alguna posterior, va el desorillado. Se trazaron Arcos con flechas para
entender el flujo del material. A cada Nodo se le agregó en la parte superior
derecha, el tiempo necesario para llevarse a cabo (W).
5) Posteriormente se realizó el cálculo del número de Estaciones de Trabajo
(Et). De la tabla Lista de precedencia, se toma el Tiempo total de trabajo
(Wt) y se buscó para cada Línea, el tiempo mayor invertido por la máquina
más lenta para hacer su trabajo asignado para una troza para llamarlo
Tiempo ciclo (Tc). Se utilizó la fórmula para Et.
-
27
6) Para analizar la información, se elaboró el Cuadro con el título
Representación tabular del diagrama de precedencia con posibilidad de
movimientos, en donde se registra hacia dónde pueden desplazarse los
Nodos sin afectar el proceso para poder hacer una agrupación de trabajos,
al mismo tiempo, se lleva un control de tiempos totales por columnas.
7) Con la información de los movimientos posibles se generó el Cuadro
Diagrama de precedencia modificado, después de la asignación de los
Nodos a las Estaciones de trabajo (Et), tomando como base su Tiempo (W)
empleado, tratando de completar el Tiempo de ciclo (Tc). Lo ideal es que el
tiempo de las estaciones, sea igual al Tc.
8) Nuevamente se realizó el diagrama de precedencias, pero ahora con la
reagrupación de los nodos, es decir, la información de la tabla pero en
representación gráfica, con su respectiva línea de división y la sumatoria de
los tiempos de cada estación.
9) Se estimó la eficiencia de cada estación con la fórmula:
10)El último paso del balanceo fue la estimación de la eficiencia de la Línea, se
hizo con la siguiente fórmula:
Donde:
N = Número de estaciones determinadas para la Línea.
-
28
4.2.6. Proceso para la obtención del producto.
Se requiere especificar cuál será el método de asierre a emplear cuando se esté
procesando la materia prima con la finalidad de aprovechar al máximo las trozas
durante el asierre.
Con el diagrama de corte, se detalló, para el caso de ambas Líneas de
producción, la forma en la que deben hacerse los cortes respetando el orden y el
número de intervenciones por máquina.
4.2.7. Definición del tiempo a planear.
Es necesario calcular los días que labora la planta, descontando los días no
laborables, para conocer los días que realmente se trabajan en el periodo de
tiempo que se desea planear.
El tiempo de una jornada normal por semana es de 48 horas como lo establece la
Secretaría del Trabajo y Previsión Social. Se definieron los días de descanso por
semana, los descansos oficiales que establece el Calendario Oficial, los religiosos
más los días de descanso vacacional que la empresa otorga.
4.2.8. Características de la mano de obra y cantidad.
Se requiere detectar cuáles son las necesidades de capacitación del personal que
labora directamente en el proceso de producción para implantar sistemas como el
uso de diversos métodos de asierre y diagramas de corte.
Así, dependiendo del trabajo a realizar y con los requerimientos del equipo, se
definió el tipo de perfil del personal que se necesita para operar la planta, además
de establecer la cantidad de Operadores para todo el proceso, tomando siempre
en cuenta que se tienen lugares en los que se requieren habilidades o cierta
preparación para no arriesgar al personal, al equipo, ni a la materia prima.
-
29
4.2.9. Determinación de los costos e ingresos.
Es preciso conocer los costos y gastos generados a lo largo del proceso para
posteriormente establecer un sistema de seguimiento con el objeto de llevar un
control en la contabilidad; así como definir el ingreso que se genera por la venta
de la madera aserrada para presentar un panorama de las entradas económicas
en la empresa.
Se buscaron cotizaciones de equipo, sueldos estimados por tipo de trabajo y
precios de compra publicados en la página web de CONAFOR, con la intención de
hacer la planeación lo más precisa posible.
4.2.10. Beneficio o determinación de utilidad.
Con el auxilio del sistema de seguimiento de costos y la cantidad de ingresos
percibidos se logra conocer los beneficios o utilidades totales en el periodo que
haya sido programado.
Como la planeación se hizo con base en 1 año, se estimó el ingreso esperado por
ese periodo. Con la suma de los conceptos de egresos, restada al ingreso por
concepto de ventas de madera, se obtuvo el ingreso neto esperado.
4.2.11. Implantación de controles y ajustes para lograr lo planeado.
Es necesario establecer sistemas de control de calidad del producto así como la
corrección adecuada en el proceso para alcanzar la producción que haya sido
planeada.
Todos estos factores combinados perfectamente facilitarán la toma de decisiones
cuando se presenten los problemas o las oportunidades a lo largo del proceso,
haciendo la toma de acciones más adecuadas en la planeación, así como
también, auxilian en el control de la producción.
-
30
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
A continuación se presentan los resultados de acuerdo a la metodología propuesta
por García (1985).
5.1. Determinación del producto a fabricar.
Se cuenta con la flexibilidad de enviar algunas tablas en múltiplos para “abrirlas”
posteriormente en la planta de producción de tarimas, como pueden ser tablas de
1.9 x 20.4 x 243.8 [cm] en lugar de dos duelas de 1.9 x 10.2 x 243.8 [cm]. El
modelo de tarima a fabricar, se muestra en la Figura 6.
Como la producción en general, está dedicada al embalaje, se maneja la
clasificación millrun, es decir, todo el producto es igual sin distinción de clases.
Figura 6. Modelo de tarima 1, al que se dedica la producción.
Las medidas del material que componen la tarima 1, son las indicadas en el
Cuadro 3.
-
31
Cuadro 3. Medidas del modelo de tarima 1.
Piezas Grosor (cm) Ancho (cm)
Largo (cm)
Volumen por pieza
m3 Total
m3
10 1.905 10.16 101.6 0.00196645 0.020
3 3.81 10.16 121.92 0.00471947 0.014
0.034
La información inicial del mercado considerado, indica que la producción se debe
orientar a la elaboración de las medidas indicadas en el Cuadro 3, tratando
siempre de enviar a la planta hermana dedicada a la fabricación de tarimas, toda
la madera en proporciones o juegos completos para armar determinado número
de tarimas y evitar la acumulación de material innecesario en almacén.
El ideal de producción de la planta de aserrío se logra al cubrir los porcentajes de
madera en escuadría indicados en el Cuadro 4.
Cuadro 4. Porcentajes de madera empleada en la fabr icación de la tarima 1.
Grosor (mm)
Ancho (mm)
Piezas Requeridas
Área de la pieza (m2)
Porcentaje Requerido
19 102 10 0.01938 62.5
38 102 3 0.011628 37.5
100
-
32
5.2. Materia prima requerida.
Como segundo requisito, es importante asegurar que exista suficiente materia
prima para la planeación, la empresa cuenta con 23,576.13 m3r/año disponibles de
madera de eucalipto, que pueden ser extraídos sin representar un riesgo para la
sustentabilidad de la plantación. Como dato adicional, se comenta que en la
actualidad, se está aserrando un porcentaje de melina.
Los cálculos para la elaboración del proyecto que está operando actualmente,
fueron planteados con base en la transformación de 20,000 m3r/año de madera de
eucalipto, lo que representan alrededor de 70 m3r/día (Calzada, 2007).
Por la información proporcionada, se puede asumir que no se tiene problema con
la existencia de materia prima, se hace entonces la siguiente recomendación
como complemento.
Para asegurar el mejor funcionamiento de la planta de aserrío, se deben tomar en
cuenta los siguientes puntos:
• Estimación de los periodos en los que no se pueda abastecer madera en
rollo a la planta, con el fin de asegurar su existencia mínima en patio de
trocería en tiempos críticos.
• Asegurar en tiempo y forma que el volumen de madera en rollo a procesar,
esté en planta a tiempo.
Como no se está manejando la categorización por diámetros, ni la separación de
la trocería para obtener madera aserrada por clases, se tomó un censo de 72 días
de producción para la Línea 1 y se registraron diámetros promedios por día, éstos
aparecen en el Cuadro 5 y se grafican en la Figura 7.
-
33
Cuadro 5. Frecuencia diamétrica para la Línea 1 .
Diámetro (cm) Frecuencia %
22 2 2.78
24 3 4.17
25 8 11.11
26 14 19.44
27 18 25.00
28 8 11.11
29 6 8.33
30 6 8.33
31 3 4.17
32 2 2.78
33 2 2.78
Suma 72 100
Figura 7. Histograma de frecuencia diamétrica para la Línea 1.
Con la información del histograma, se produce la gráfica de la Figura 8 de
distribución normal estandarizada para analizar el comportamiento de los datos.
-
34
Figura 8. Distribución normal estandarizada de los porcentajes de
frecuencias para la Línea 1.
Los datos arrojan una Media aritmética de 27.32 cm, con una Moda en diámetro
de 27 cm, por lo que para fines prácticos se maneja un diámetro de 27 cm. La
desviación estándar (St) de 2.29 cm, de esta forma, el área sombreada de la
Figura 8, representa 72.42 % del total del área bajo la curva, en una categoría
diamétrica de 5 cm en un rango desde 24.82 cm hasta 29.82 cm, lo que equivale
al mismo porcentaje de la trocería que ingresa a la Línea de producción 1, en ese
rango.
Para la Línea 2, fueron 91 promedios, considerando el censo en ese mismo
número de días. Los datos se exhiben en el Cuadro 6 y se grafican en la Figura 9.
-
35
Cuadro 6. Frecuencia diamétrica para la Línea 2.
Diámetro (cm) Frecuencia %
17 2 2.20
18 8 8.79
19 18 19.78
20 37 40.66
21 16 17.58
22 5 5.49
23 1 1.10
24 2 2.20
25 2 2.20
Suma 91 100.00
Figura 9. Histograma de frecuencias diamétrica de l a Línea 2.
-
36
Con los datos del histograma, se genera la gráfica de la Figura 10 de distribución
normal estandarizada para analizar el comportamiento de los datos.
Figura 10. Distribución normal estandarizada de los porcentajes
de frecuencias de la Línea 2.
La información procesada indica que la Media aritmética es de 20.07 cm y la Moda
de 20 cm. La desviación estándar (St) de 1.469 cm, de tal forma que el área
sombreada de la Figura 10, indica que el 91.08 % del total de área bajo la curva
en una categoría diamétrica de 5 cm en un rango desde 17.58 cm hasta 22.58 cm,
lo que representa el mismo porcentaje de trocería que ingresa a la Línea de
producción 2, en esa categoría.
En resumen, los valores con los que se va a procesar la información se establecen
en el Cuadro 7.
Cuadro 7. Diámetros de base.
Línea Diámetro (cm)
1 27
2 20
-
37
5.3. Determinación de las dimensiones de la madera aserrada.
De acuerdo con la metodología, se deben estimar los refuerzos que debe llevar la
madera por concepto de:
• Contracción por secado.
• Corte por proceso de aserrío.
• Cepillado posterior al secado del material.
Para diseñar una tarima, normalmente se toma como base un producto
determinado con dimensiones constantes que se debe transportar o proteger, es
decir: cajas, autopartes, muebles, entre muchos otros. Respetando las
dimensiones tanto del producto a resguardar, como los espacios disponibles para
transporte, la elaboración de la tarima es estimada con dimensiones y peso
constante, sus valores de armado final deben ser lo más exactas posible, se
admite entonces una variación de ±1 mm por dimensión de cada una de las piezas
que componen la tarima.
Se considera como base para estimar la contracción por secado los resultados de
las pruebas de Silvestre y Torres (2003).
Los valores medios de porcentajes de contracción a utilizar se encuentran en el
Cuadro 8, con valores de Contenido de Humedad entre 11 y 14 %.
Cuadro 8. Contracciones del eucalipto.
Especie βTh %
βRh %
Eucaliptus urophylla 5.33 2.6
Eucaliptus grandis 5.26 2.43
-
38
Donde:
βTh % = Porcentaje de Contracción Tangencial parcial a 11 % (E. grandis) y 14 %
(E. urophylla) de Contenido de Humedad.
βRh % = Porcentaje de Contracción Radial parcial a 11 % (E. grandis) y 14 % (E.
urophylla) de Contenido de Humedad.
El segundo concepto se estima con base en el ancho de la sierra, es decir, el corte
que se hace para obtener la pieza. En este caso, las sierras, tanto de la máquina
múltiple como las sierras banda, abarcan 1/8 de pulgada o lo que es igual 3.2 mm.
Por el tipo de material que transportan o la forma en la que se hace el empacado
en algunas plantas, la madera se utiliza cepillada, para este producto en particular,
la madera no necesita cepillado, así que no se considera refuerzo por ese
concepto.
Como ya se mencionó antes, las dimensiones finales de las piezas tienen una
tolerancia de variación de ±1 mm, sin embargo, es recomendable que si tal
variación se presenta de manera constante, habrá que recalcular los refuerzos y/o
recalibrar el equipo con el fin de evitar producir material fuera de norma y tener
que considerar ese refuerzo por desajuste, dando un menor coeficiente de aserrío.
Como no hay diferenciación entre especies, es decir, llegan a la Planta de aserrío
como eucaliptos en general, se utilizará el dato de la contracción tangencial del
Eucaliptus urophylla por ser la más fuerte, tanto para Grosor como Ancho. De esta
forma, las medidas a considerar, se definen en los Cuadros 9 y 10.
Cuadro 9. Refuerzos a considerar en grosor de tabla s.
Grosor Nominal
(mm)
Contracción (mm)
Dimensión de aserrío
(mm)
Corte (mm)
Grosor total (mm)
19 1 20 3.2 23.2
38 2 40 3.2 43.2
-
39
Cuadro 10. Refuerzos a considerar en ancho de tabla s.
Ancho Nominal
(mm)
Contracción (mm)
Dimensión de aserrío
(mm)
Corte (mm)
Ancho total (mm)
102 6 108 3.2 111.2
102 6 108 3.2 111.2
La contracción longitudinal no es considerada en este ejercicio porque se plantea
que la trocería se corta y asierra a 2.5 m de longitud y que se envía en paquetes
largos a como se producen en la planta de aserrío, para posteriormente ser
dimensionados en la planta que elabora las tarimas; sin embargo, es importante
tomar en cuenta que aserrando para una misma medida de longitud, se puede
ajustar el largo de la trocería y elevar el coeficiente de aserrío.
Es importante cuando el proceso está en marcha, se hagan muestreos
permanentes en anchos y grosores, conforme a la metodología sugerida en el
punto 5.12.3 de este mismo documento, para poder determinar con una mayor
precisión la dimensión óptima de asierre.
5.4. Conocimiento de los rendimientos.
Utilizando la información obtenida en los puntos anteriores y con las sugerencias
de la literatura, se generó el diagrama de corte apropiado para las trozas de
eucalipto. Tomando como punto de partida las medidas de asierre de las piezas,
se determinó el área de las cabezas por tipo de producto, las medidas para cálculo
de área, se exhiben en el Cuadro 11.
Cuadro 11. Medidas de áreas de las trozas.
Grosor (mm)
Ancho (mm)
Área (m2)
20 108 0.00216
40 108 0.00432
-
40
Los diagramas se elaboraron tomando como base el dato de los porcentajes de
piezas del modelo de tarima, considerados en el Cuadro 12, con esto se hace una
mejor distribución de producto.
Cuadro 12. Porcentajes de madera a producir.
Grosor (mm)
Ancho (mm)
Piezas requeridas
Área de la s piezas (m2)
% Requerido
20 108 10 0.0216 62.5
40 108 3 0.01296 37.5
100
Buscando siempre aprovechar al máximo el área de la cabeza de la troza y al
mismo tiempo, estableciendo la relación con los porcentajes de piezas a producir,
se ajustaron los modelos de diagramas de corte, los cuales se presentan en las
Figuras 11 y 12 para la Línea 1 y Línea 2 respectivamente.
Figura 11. Diagrama de corte ajustado para el
diámetro de 27 cm de la Línea 1.
-
41
Los porcentajes de las piezas que se obtienen del diagrama de corte para la Línea
1, se muestran en el Cuadro 13.
Cuadro 13. Porcentaje de madera a producir en la Lí nea 1.
Grosor (mm)
Ancho (mm) Piezas/ cara
Área producida
(m2)
Porcentaje de piezas
20 108 14 0.03024 77.8
40 108 2 0.00864 22.2
100
Figura 12. Diagrama de corte ajustado para el
diámetro de 20 cm de la Línea 2.
-
42
Los porcentajes de las piezas que se obtienen del diagrama de corte para la Línea
2, se muestran en el Cuadro 14.
Cuadro 14. Porcentaje de madera a producir en la Lí nea 2.
Grosor (mm)
Ancho (mm) Piezas/ cara
Área producida
(m2)
Porcentaje de piezas
20 108 4 0.00864 50
40 108 2 0.00864 50
100
Sumando las cantidades de piezas totales obtenidas entre ambos diagramas de
corte y comparando con lo requerido, se obtiene el resultado total, el cual es
mostrado en el Cuadro 15.
Cuadro 15. Comparación de piezas a producir en tota l.
Grosor (mm)
Ancho (mm)
Piezas/ Cara
Área producida
(m2)
Porcentaje producido
Porcentaje requerido
20 108 18 0.03888 69.2 62.5
40 108 4 0.01728 30.8 37.5
100 100
Sin embargo, los porcentajes de los tipos de madera producida, pueden variar
dependiendo del tiempo invertido en la cantidad de volteos que se necesiten en la
Torre principal y de la velocidad para operar el equipo.
-
43
Otro factor que se debe tomar en cuenta es que en la máquina Sierra múltiple, se
unen los centros de ambas Líneas lo que exige que las partes centrales de ambos
diagramas de corte deban ser iguales.
Con la información de las piezas que cada tipo de troza debe producir y con los
diámetros promedios, se calcula un coeficiente de aserrío esperado de cada
Línea, el cual se muestra en el Cuadro 16.
Cuadro 16. Coeficiente de aserrío estimado.
Diámetro
(m)
Volumen de la troza a 2.5 m
de largo (m3)
Volumen producido
(m3)
Coeficiente de aserrío
estimado
L1 0.27 0.143 0.083 57.65
L2 0.2 0.079 0.039 49.18
Es importante mencionar que para este cálculo, sí se debe tomar en cuenta el
largo de la troza y el total de piezas que producirá, porque el coeficiente se hace
estimando volúmenes.
Se entiende que se parte de un ideal, y que el coeficiente real, está en función de
múltiples factores como son:
• La forma de la troza.
• Pudrición por hongos.
• Plagas de insectos.
• Equipo descalibrado.
• Mala decisión del aserrador.
• Entre otros.
-
44
5.5. Determinar la capacidad de producción de la maquinaria y equipo.
Para poder determinar la capacidad de producción del equipo que se encuentra
instalado, se comienza por estimar la situación tecnológica, utilizando la
metodología sugerida por Zamudio (s/f) para la Industria de Aserrío.
5.5.1. Descripción detallada del proceso.
La Línea 1 y la Línea 2, pueden trabajar independientes entre sí, pero por el tipo
de material común que producen y por la capacidad de algunos equipos,
normalmente trabajan en conjunto.
Las dos Líneas envían el centro de las piezas aserradas a la Sierra múltiple con el
fin de ser más productivos, por lo que todas las sugerencias se hacen con
respecto a la producción global de las Líneas 1 y 2.
El asierre se hace para obtener piezas de ancho nominal de 102 mm sin tratar de
obtener madera ancha o de clase, como normalmente se busca en el caso del
pino.
El Diagrama de flujo (Figura 13) y el Plano de distribución en planta (Figura 14),
ayudan a explicar de manera gráfica el recorrido del material.
Línea 1.
El flujo de la madera comienza en el puerto de alimentación, posteriormente hay
una Torre principal con un carro de fricción automatizado que recibe la madera y
se asierra buscando obtener piezas de 108 mm.
-
45
Figura 13. Diagrama de flujo de las Líneas de produ cción 1 y 2.
-
46
Figura 14. Plano de distribución en planta de las L íneas de producción 1 y 2.
Fuente: Tomado de Calzada (2007).
Línea 1:
A Torre principal.
D Reaserradora L1.
F Desorilladora L1.
H Cabeceadora L1.
J Mesa de Selección.
Línea 2:
B Sierra doble.
C Sierra múltiple.
E Reaserradora L2.
G Desorilladora L2.
I Cabeceadora L2.
-
47
Los centros o cuartones obtenidos, son desviados hacia la Sierra múltiple en
donde al pasar, se convierte en tablas, costeras, algunas orillas y por supuesto,
aserrín.
Todas las costeras son transportadas a la Reaserradora de la Línea 1 en donde se
hojean o reasierran. El material que presenta cantos rodados, es tomado de los
transportadores por un Operador y es procesado en la Desorilladora 1.
Si algún material va despuntado, el Operador de la Cabeceadora 1 lo retira para
ser redimensionado y posteriormente lo devuelve a los transportadores. Todo el
material que es aprovechable, viaja por escalerillas de rodillos desde el inicio
hasta el fin del proceso.
Lo que ya no es apto para la obtención de madera, se deposita en una línea
alterna de salida de subproductos que llevan a otro lado de la planta.
Una vez escuadrado, todo el material pasa a una Mesa de clasificación en donde
es separada y apilada en carros para su posterior arpillado por tipo.
Línea 2.
El material es depositado en el puerto de entrada en la Línea 2, pasa a una
máquina Sierra doble vertical, es decir, dos torres que cortan al mismo tiempo las
caras 1-3, admite diámetros de hasta un máximo de 30 cm y con buena apariencia
cilíndrica por el tipo de alimentación del equipo.
La trocería es acomodada sobre rieles guías a mano y el material no debe
moverse para hacer un corte estable y permitir que la cadena de alimentación
funcione correctamente.
El centro de la troza viaja en una escalerilla de rodillos mecanizados hasta llegar a
la Sierra múltiple en donde se obtienen tablas, costeras, puntas y aserrín.
-
48
Las costeras obtenidas en el primer proceso, son transportadas por rodillos
mecanizados hasta la Reaserradora de la Línea 2, en donde se reúnen con las
costeras obtenidas en la Sierra múltiple.
Todas las costeras se hojean y las tablas se incorporan al flujo de la Línea de
producción. Si algún material necesita desorillado y/o cabeceado, es tomado por el
Operador de la respectiva máquina según se requiera y posterior a la operación,
se regresa al flujo del material en escuadría, en donde se dirigen a la mesa de
clasificación para ser distribuido por medidas y arpillarlas.
Los materiales que por su dimensión no son aprovechables, se incorporan a la
línea alterna de salida de subproductos.
5.5.2. Equipos.
Equipo de abastecimiento.
La planta cuenta con una retroexcavadora marca JCB equipada con uñas para
poder abastecer puertos y un Payloader modelo IT 24-F mencionados en el
Cuadro 17, con implemento de grapa o pinza para dar un mejor manejo al material
en la descarga de plataforma y el acomodo de material antes de cortarlo.
Cuadro 17. Maquinaria en patio.
Descripción Cantidad
Payloader IT 24-F 1
Retroexcavadora JCB 1
Equipo de descortezado.
No se cuenta con equipo descortezador, lo cual perjudica la producción. El tipo de
corteza se va desprendiendo durante el proceso y lo hace en forma de tiras
-
49
flexibles provocando que se atore en algunos rodamientos y a su vez, se generen
esfuerzos excesivos en motores.
Línea 1.
Equipo de alimentación del puerto.
Es una estructura con cadenas de arrastre accionadas desde la torre de controles
para arrimar el material hasta que pueda ser alcanzado por el volteador, con las
características descritas