UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
UNIDAD DE GRADUACIÓN
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO INDUSTRIAL
ÁREA SISTEMAS INTEGRADOS DE GESTIÓN
TEMA PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE LOS CONTROLES DE CALIDAD EN LA REPARACIÓN DE LAS CULATAS CATERPILLAR 3616 DE LA EMPRESA TERMOGUAYAS GENERATION S.A.
AUTOR JOHNSON LOJA ANGEL CHARLES
DIRECTORA DEL TRABAJO ING. BONILLA RIVADENEIRA MERCEDES ROSA Msc.
2014 GUAYAQUIL-ECUADOR
ii
“La responsabilidad de los hechos, ideas y doctrinas expuestos en esta
Tesis corresponden exclusivamente al autor”
Johnson Loja Angel Charles Cédula: 092632107-6
iii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mis padres que fueron manos horantes para el
desarrollo de mi carrera profesional, por eso con gratitud y amor dedico
este trabajo “muchas gracias”.
iv
AGRADECIMIENTO
Agradezco a ese ser maravilloso llamado Dios quien guía mi camino.
Además agradezco a los compañeros de trabajo del área de taller por
brindarme las facilidades para llevar a cabo el desarrollo mi trabajo.
Especialmente un profundo agradecimiento a mi Directora de Tesis la
Msc. Mercedes Bonilla de Santos, por su labor destacada en la dirección
de mi Tesis.
v
ÍNDICE GENERAL
Descripción Pág.
PRÓLOGO 1
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTO DEL PROBLEMA
No. Descripción Pág.
1.1 Antecedentes 2
1.1.1 Descripción general de la empresa 3
1.1.2 Ubicación de la empresa 4
1.1.3 Identificación de la empresa Código CIIU 5
1.1.4 Misión de la empresa 6
1.1.5 Visión de la empresa 6
1.1.6 Organigrama 6
1.1.7 Recursos Humanos 6
1.1.8 Proceso de producción 7
1.1.9 Distribución de Planta 9
1.1.10 Generación de energía eléctrica en barcazas 15
1.2 Justificativo 20
1.3 Objetivo 21
1.3.1 Objetivo General 21
1.3.2 Objetivo Específico 21
vi
No. Descripción Pág.
1.4 Planteamiento del Problema 21
1.5 Delimitación del problema . 22
1.6 Marco teórico 22
1.6.1 Marco Conceptual 22
1.6.2 Marco Histórico 23
1.6.3 Marco Ambiental 26
1.6.4 Marco Legal 26
1.6.5 Marco Referencial 28
1.7 Metodología 29
1.8 Registro de los Problemas 30
1.8.1 Análisis de Problema de daño frecuente de componentes
Caterpillar 30
1.8.2 Análisis de causa de daño frecuente de culatas Caterpillar 39
1.8.3 Conclusión General del Problema 49
1.9 Técnicas a utilizar 49
CAPÍTULO II
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL
No. Descripción Pág.
2.1 Análisis de las causas de daño de Válvulas 51
2.1.1 Daños de válvulas en las culatas y sus causas 52
2.1.1.1 Error al montarlo o ajustarlo 52
vii
No. Descripción Pág.
2.1.1.2 Mecanización defectuosa 53
2.1.1.3 Montaje de piezas desgastadas 54
2.1.1.4 Problemas de combustión 55
2.2 Análisis de Pareto . 56
2.3 Auditoria de la 5S 57
2.4 Análisis de los problemas por Ishikawa (Causa-Efecto) . 61
2.5 Diagnóstico 64
2.6 Impacto Económico del Problema 65
CAPÍTULO III
PROPUESTA DE LA SOLUCIÓN
No. Descripción Pág.
3.1 Descripción Técnicas de la Propuesta 67
3.1.1 Primera Propuesta de Mejoramiento 67
3.1.2 Segundo Propuesta de Mejoramiento 69
3.1.3 Tercera Propuesta de Mejoramiento 74
3.2 Costo de la Propuesta. 84
3.2.1 Máquinas Herramientas 84
3.2.2 Implementos de medición 84
3.2.3 Documentación técnica 85
3.2.4 Capacitación 85
3.2.5 Costo de Mano de Obra 86
viii
No. Descripción Pág.
3.2.6 Costo de Insumos 87
3.3 Plan de Inversión y Financiamiento 87
3.3.1 Inversión Fija 87
3.3.2 Costo Operacional 88
3.4 Financiamiento de la propuesta 88
3.4.1 Amortización del crédito 89
3.5 Análisis de la Inversión 90
3.5.1 Flujo de Caja 91
3.5.2 Tasa Interna de Retorno (TIR) 93
3.5.3 Valor Actual Neto (VAN) 95
3.5.4 Período de Recuperación de la Inversión (PRI) 96
3.6 Análisis costo vs beneficio 97
3.7 Sostenibilidad y sustentabilidad 98
3.8 Puesta en marcha 99
3.7 Conclusiones y Recomendaciones 101
3.7.1 Conclusiones 101
3.7.2 Recomendaciones 102
Pág.
GLOSARIO DE TÉRMINOS 103
ANEXOS 104
BIBLIOGRAFÍA 119
ix
INDICE DE CUADROS
N° Descripción Pág.
1 Localización de la empresa Termoguayas Generation S.A. 4
2 Datos técnicos de las barcazas 16
3 Datos técnicos de las barcazas IV y V 17
4 Datos técnicos de las barcazas I y III 18
5 Datos técnicos de las barcazas II 19
6 Análisis de cantidad de componente dañado en Ene/13 31
7 Análisis de cantidad de componente dañado en Feb/13 32
8 Análisis de cantidad de componente dañado en Mar/13 32
9 Análisis de cantidad de componente dañado en Abr/13 33
10 Análisis de cantidad de componente dañado en May/13 33
11 Análisis de cantidad de componente dañado en Jun/13 34
12 Análisis de cantidad de componente dañado en Jul/13 34
13 Análisis de cantidad de componente dañado en Ago/13 35
14 Análisis de cantidad de componente dañado en Sep/13 35
15 Análisis de cantidad de componente dañado en Oct/13 36
16 Análisis de cantidad de componente dañado en Nov/13 36
17 Análisis de cantidad de componente dañado en Dic/13 37
18 Resumen de catidad de componente dañados año 2013 38
19 Repuesto y numero de parte 39
20 Análisis de causa de daño de culata en Ene/13 41
21 Análisis de causa de daño de culata en Feb/13 41
x
N° Descripción Pág
22 Análisis de causa de daño de culata en Mar/13 42
23 Análisis de causa de daño de culata en Abr/13 42
24 Análisis de causa de daño de culata en May/13 43
25 Análisis de causa de daño de culata en Jun/13 43
26 Análisis de causa de daño de culata en Jul/13 44
27 Análisis de causa de daño de culata en Ago/13 44
28 Análisis de causa de daño de culata en Sep/13 45
29 Análisis de causa de daño de culata en Oct/13 45
30 Análisis de causa de daño de culata en Nov/13 46
31 Análisis de causa de daño de culata en Dic/13 46
32 Resumen de causa de daño de la culata en 2013 47
33 Frecuencia de repuesto dañados en las culatas año 2013 48
34 Cuantificación de válvulas dañadas año 2013 56
35 Frecuencia acumulada de válvulas dañadas 57
36 Resultado de la inspección inicial 5S 59
37 Frecuencia acumulada de evaluación 5S 60
38 Horas pérdidas por culatas dañadas en el año 2013 66
39 Costo de máquinas herramientas 84
40 Costo de equipos de medición 85
41 Costo de suministro de oficina 85
42 Costo de mano de obra 86
43 Inversión Fija 88
44 Costo Operacional 88
45 Tabla de amortización 90
46 Costo anual de interes del prestamo 90
xi
No. Descripción Pág.
47 Flujo de caja para la implementación de la propuesta 92
48 Interpolación para la comprobación del T.I.R. 94
49 Comprobación del valor actual neto V.A.N. 95
50 Período de recuperación de la inversión 96
xii
ÍNDICE DE DIAGRAMAS
N° Descripción Pág.
1 Proceso productivo de la empresa 2
2 Funcionamiento del Motor Caterpillar 3616 4
3 Paso para el desarrollo de la Investigación 29
4 Componente con mayor mantenimiento correctivo Ene/13 31
5 Componente con mayor mantenimiento correctivo Feb/13 32
6 Componente con mayor mantenimiento correctivo Mar/13 32
7 Componente con mayor mantenimiento correctivo Abri/13 33
8 Componente con mayor mantenimiento correctivo May/13 33
9 Componente con mayor mantenimiento correctivo Jun/13 34
10 Componente con mayor mantenimiento correctivo Jul/13 34
11 Componente con mayor mantenimiento correctivo Agos/13 35
12 Componente con mayor mantenimiento correctivo Sep/13 35
13 Componente con mayor mantenimiento correctivo Oct/13 36
14 Componente con mayor mantenimiento correctivo Nov/13 36
15 Componente con mayor mantenimiento correctivo Dic/13 37
16 Tendencia de daño de componentes año 2013 38
17 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Ene/2013 41
18 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Feb/2013 41
19 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Mar/2013 42
20 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Abr/2013 42
21 Causa del mantenimiento correctivo de culatas May/2013 43
xiii
N° Descripción Pág.
22 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Jun/2013 43
23 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Jul/2013 44
24 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Agos/2013 44
25 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Sep/2013 45
26 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Oct/2013 45
27 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Nov/2013 46
28 Causa del mantenimiento correctivo de culatas Dic/2013 46
29 Tendencia de repuesto dañados en las culatas año 2013 47
30 Pareto de repuesto dañados año 2013 48
31 Pareto de causa de daño de válvulas 57
32 Pareto de evaluación de 5S 60
27 Diagrama de Ishikawa (Causa-Efecto) 63
xiv
ÍNDICE DE IMÁGENES
N° Descripción Pág.
1 Empresa Termoguayas Generation S.A. 3
2 Localización de la empresa Termoguayas Generation S.A. 5
3 Distribución de planta 9
4 Distribución de las barcazas 15
5 Repuesto de las culatas Caterpillar 3616 40
6 Gráfico de Ishikawa 50
7 Etiqueta de expulsión 67
8 Tarjeta de control de componente 68
xv
ÍNDICE DE ANEXOS
N° Descripción Pág.
1 Organigrama 106
2 Recurso humano 107
3 Generación de energia electrica año 2013 108
4 Solicitud de servicio de trabajo 109
5 Diagrama de flujo de proceso de orden de trabajo 110
6 Diagrama de proceso de operación actual 111
7 Diagrama de proceso de operación futuro 112
8 Costo del servicio de generación electrica 113
9 Cotización de instrumento de medición 114
10 Cotización de máquinas herramientas 115
11 Cotización de cursos de capacitación 116
xvi
AUTOR : JOHNSON LOJA ANGEL CHARLES
TEMA : PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE LOS CONTROLES DE CALIDAD EN LAS REPACIONES DE LAS CULATAS CATERPILLAR 3616 DE LA EMPRESA TERMOGUAYAS GENERATION S.A.
DIRECTOR: ING. BONILLA RIVADENEIRA MERCEDES ROSA, Msc.
RESUMEN
El presente trabajo se elaboró para dar la solución los problemas que existen dentro de las instalaciones del taller mecánico para así aportar con el mejoramiento en las reparaciones de los componente de los motores Caterpillar 3616 y poder formalizar cambios que se requieren ya sea del tipo organizativo como productivo. Se utilizó la herramienta estadísticas como Espina de pescado donde resaltaron tres problemas con mayor grado de inconvenientes como son: falta de procedimiento, pérdida de tiempo por la baja calidad de las reparaciones de los componentes, falta de sistema de seguridad en el contorno laboral del taller. Cada uno de estos problemas se analizó a fondo mediante auditorias de medio ambiente, diagramas de barras y diagrama de Pareto. Mediante un cuadros estadísticos realizado al mantenimiento correctivo de los motores Caterpillar, se pudo determinar el componente que más daño sufre son las culatas de los motor Caterpillar 3616 que son los que ocasiona mayor tiempos de paro de motores. Se aplicó las técnicas de las 5S que consiste en clasificar, ordenar, limpiar, estandarizar y autodisciplina dentro del entorno laboral del taller mecánico se dan soluciones como por ejemplo: la asignación de zonas para la limpieza de taller, se cotizaron tarjetas de control de componentes para poder tener un seguimiento efectivo. El tiempo paro que ocasionan los componentes que frecuentemente se daña en los motores, es un problema se pudo dar solución con el mejoramiento de los controles de calidad en la reparación en el área de taller. Otro problema está la falta de procedimiento para la reparación de componentes, para esto se crea un procedimiento para el alcance de controles de calidad en las actividades realizadas por el personal de mantenimiento de taller mecánico. PALABRAS CLAVES: Mejoramiento, Control de Calidad, Reparaciones, Culatas, Pareto, Motores, Procedimiento, Productivo. Johnson Loja Angel Charle Ing. Bonilla Rivadeneira Rosa, Msc. C.C. 0926321076 DIRECTORA DE TRABAJO
xvii
AUTHOR : JOHNSON LOJA ANGEL CHARLES
TOPIC : PROPOSAL OF IMPROVEMENT OF THE CONTROLS OF QUALITY IN THE REPAIRS OF THE BREECHES CATERPILLAR 3616 OF THE COMPANY TERMOGUAYAS GENERATION
DIRECTOR: ENG. BONILLA RIVADENEIRA MERCEDES ROSA, Msc.
ABSTRACT
The present work was elaborated to give the solution the problems that exist inside the facilities of the mechanical shop it stops this way to contribute with the improvement in the repairs of the component of the motors Caterpillar 3616 and to be able to formalize changes that are either required of the organizational type as productive. The tool statistics was used as fish Thorn where they stood out three problems with more grade of inconveniences as they are: procedure lack, loss of time for the drop quality of the repairs of the components, lack of system of security in the labor contour of the shop. Each one of these problems was thoroughly analyzed by means of environment audits, diagrams of bars and diagram of Pareto. By means of a statistical squares carried out to the maintenance corrective of the motors Caterpillar, you could determine the component that more damage suffers they are the breeches of the motor Caterpillar 3616 that are those that it causes bigger times of unemployment of motors. It was applied the techniques of 5S o'clock that it consists on classifying, to order, to clean, to standardize and self-discipline inside the labor environment of the mechanical shop solutions are given like for example: the assignment of areas for the shop cleaning, cards of control of components were quoted to be able to have an effective pursuit. The time unemployment that you/they cause the components that frequently is damaged in the motors, it is a problem one could give solution with the improvement of the controls of quality in the repair in the shop area. Another problem is the procedure lack for the repair of components, for this a procedure is believed for the reach of controls of quality in the activities carried out by the personnel of maintenance of mechanical shop.
KEYWORDS: Improvement, Control of Quality, Repairs, Breeches, Pareto, Motors, Procedure, Productive.
Johnson Loja Angel Charles Eng. Bonilla Rivadeneira Rosa, Msc C.C. 0926321076 DIRECTOR OF WORK
xviii
PRÓLOGO
En el capítulo I se refiere análisis de la situación problema y su
Fundamentación mediante la recolección de la información donde se
describe las generalidades de la empresa, localización, identificación del
CIUU, Misión de la empresa, Visión de la empresa, Recurso humano,
Proceso productivo, Distribución de Planta, Justificativo, Objetivo General,
Objetivo Específicos, Planteamiento del problema, Delimitación del
problema, Marco Teórico, Marco histórico, Marco referencial, Marco
conceptual.
En el capítulo II se refiere al diagnóstico de la situación actual mediante
análisis de los documentos donde se describe Selección de la información
recopilada, Análisis minucioso de los datos recabados, Cuadros
estadístico de datos, Análisis de causa de daño de válvula, Diagrama de
Pareto de primer grado, Pareto de segundo grado, Impacto económico del
problema, Diagnóstico del entorno vigente.
En el capítulo III se refiere planteamiento de alternativas de solución y
evaluación económica de la implantación donde se describe, Costo
estimado de la propuesta de solución, Evaluación y selección de la
alternativa de la solución, Valoración financiera, Coeficiente
costo/beneficio, Ecuaciones financieras, Planificación y cronograma de
implantación de la solución, Diagrama de Gantt, Conclusiones y
recomendaciones.
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTO DEL PROBLEMA
1.1 Antecedentes
Los motores de combustión interna han recibido un mantenimiento
irregular e inadecuado, provocando en la actualidad fallas periódicamente
y pérdidas de velocidad en consecuencia existe baja disponibilidad de
energía eléctrica, lo que representa menor rentabilidad y un mayor
descontento por parte del cliente.
El desarrollo de un sistema de control de calidad en el área de taller es
esencial, debido al aumento del mantenimiento correctivo en los motores
de combustión interna, para asegurar reparaciones de alta calidad,
estándares exactos, máxima disponibilidad, extensión del ciclo de vida del
equipo y tasas eficientes de producción en los equipos.
En la barcaza 5 se encuentra el taller mecánico de reparación de los
componentes de los motores de combustión interna marca Caterpillar
3616, los que están compuestos por sus partes principales; Bloque,
Cigüeñal, Cilindros, Distribución, Culatas, Pistones, Balancines, Árbol de
leva y Bielas.
Se evidencia en el taller mecánico la falta en el control de calidad en
las reparaciones de los componentes, lo que ocasiona pérdidas
económicas por paradas unidades de generación a la vez la expone
algún tipo de sanción por parte de los entes reguladores como son el
Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) y Consejo Nacional de
Electricidad (CONELEC).
Introducción y Fundamento del Problema 3
1.1.1 Descripción general de la empresa
TERMOGUAYAS GENERATION S.A., es una empresa privada que
inicialmente era subsidiaria de Keppel Corporation Ltd., de Singapur. Esta
empresa generadora está constituida desde el año 2004 y su actividad
principal es la de generar energía eléctrica mediante la utilización de 5
barcazas con una capacidad instalada de 150 MW y una capacidad
efectiva 128 MW.
IMAGEN N° 1
EMPRESA TERMOGUAYAS GENERATION S.A
Fuente: Industrial Risk, S.A. Inspectores de Riesgo., 2009 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
El 1 de mayo de 2006 dio inicio la construcción del proyecto y montaje
de las unidades mediante la construcción de las instalaciones en tierra y
en costa.
Introducción y Fundamento del Problema 4
En la actualidad Termoguayas Generation S.A., tiene como Gerente
General al Ing. Pablo Chiriboga Berdach, quien con un grupo de
inversionista compraron la empresa en septiembre del 2012 a Keppel
Corparation Ltd., de Singapur.
Este cuenta con 380 personas distribuidas en los departamentos de
gerencia, administración, contabilidad, operaciones, mantenimiento,
seguridad industrial y medio ambiente.
1.1.2 Ubicación de la empresa
Dirección:
Isla de la Hacienda La Josefina, entrada por el final de la avenida 53
Sur-Este (Clemente Huerta) pasando sobre el puente de las esclusas
sobre el Estero Cobina, Ciudad de Guayaquil, Provincia del Guayas,
República del Ecuador.
CUADRO N° 1
LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE TERMOGUAYAS GENERATION S.A.
Fuente: Industrial Risk, S.A. Inspectores de Riesgo., 2009 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Instalación Latitud SurLongitud
Oeste
Cota
referencial
(+)
Ingreso a predio 02º 15´ 52.67” 79º 51´ 50.78” 2
Subestación 02º 15´ 49.65” 79º 51´ 49.13” 1
Almacenaje de combustible 02º 15´ 51.75” 79º 51´ 46.22” 1
Oficinas y comedor 02º 15´ 4.93” 79º 51´ 45.00” 1
Bodegas y taller de
mantenimiento02º 15´47.66” 79º 51´ 46.57” 0
Ingreso muelle 02º 15´ 48.23” 79º 51’ 45.51” 0
Anclaje de barcazas 02º 15´45.68” 79º 51´ 41.63” 0
Muelle principal 02º 15´ 44.79” 79º 51´40.25” 0
Introducción y Fundamento del Problema 5
Localización:
Coordenadas: S2° 15.802’ W79° 51.748’, en Isla de la Hacienda La
Josefina, entrada por el final de la avenida 53 Sur-Este (Clemente Huerta)
pasando sobre el puente de las esclusas sobre el Estero Cobina, Ciudad
de Guayaquil, Provincia del Guayas, República del Ecuador.
IMAGEN N° 2
LOCALIZACIÓN DE EMPRESA TERMOGUAYAS GENERATION S.A.
Fuente: Industrial Risk, S.A. Inspectores de Riesgo., 2009 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
1.1.3 Identificación de la empresa Código CIIU
La empresa según la identificación con el CIIU (Codificación
Internacional Industrial Uniforme), se encuentra clasificada en el punto
D3510.01 que corresponde a Instalaciones de generación de energía
eléctrica, incluyendo cualquier tipo de generación: térmica, nuclear,
hidroeléctrica, solar, por turbina de gas o diésel, mareal y de otro tipo.
Introducción y Fundamento del Problema 6
1.1.4 Misión de la empresa
La misión de Termoguayas Generation S.A. es generar energía
termoeléctrica en forma segura, confiable, a buen precio garantizando la
calidad y disponibilidad permanente del servicio para sus clientes,
minimizando el impacto ambiental con compromiso social, legal
desarrollando una gestión empresarial eficiente, brindando prosperidad a
nuestro colaboradores, sus familia con una adecuada rentabilidad a los
accionista
1.1.5 Visión de la empresa
Ser líder en la generación termoeléctrica, alineados a cubrir la
creciente demanda eléctrica de nuestro país y región en potencial
desarrollo con eficiencia, tecnología de punta asegurando los más altos
estándares y normas de calidad internacional; comprometiéndonos al
crecimiento del talento humano, el cuidado del medio ambiente con un
alto sentido de responsabilidad social.
1.1.6 Organigrama
La estructura de Termoguayas Generation está dispuesta en forma
lineal o plana.
Para su mayor comprensión se tomará como referencia el
organigrama de la empresa, en el cual se observa como está distribuido
cada uno de los departamentos con los que cuenta Termoguayas
Generation S.A. (Ver anexo #1).
1.1.7 Recursos Humanos
En la actualidad Termoguayas cuenta aproximadamente con un
recurso humano de 380 personas, de las cuales 123 personas son del
Introducción y Fundamento del Problema 7
área de mantenimiento, 48 personas son del área Administración que
laboran un solo turno, 157 personas son del área de Operaciones que
laboran en tres turnos de 8 horas y varios 52.
En el área de mantenimiento, donde se va a realizar el presente
estudio actualmente laboran 123 persona., (Ver Anexo # 2). Se
observará la descripción del cargo y la cantidad de empleados que
laboran por área de trabajo.
1.1.8 Proceso de producción
DIAGRAMA N° 1
PROCESO PRODUCTIVO DE LA EMPRESA
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
El proceso inicia con el almacenamiento del combustible (Bunker) en la
costa cuya capacidad es de 2´000000 galones, después este combustible
Introducción y Fundamento del Problema 8
mediante una bomba de transferencia pasa al tanque de almacenamiento
de la barcaza cuya capacidad es de 43.618 galones: (Ver Anexo # 3)
Este combustible es purificado mediante unas separadoras, es aquí
donde se separa la impureza del combustible (lodo) que es almacenado
en el tanque de lodo y el combustible libre de impureza es almacenado en
un tanque diario dentro de la barcaza lista para ser utilizado por los
motores de combustión interna.
DIAGRAMA N° 2
FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR CATERPILLAR
Fuente: Dep. Sistema de la empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Los motores de combustión interna que mediante el proceso de la
combustión desarrollada en el cilindro, la energía química contenida en el
combustible es transformada primero en energía calórica, parte de la cual
se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez hace
mover al cigüeñal y mediante un acople mecánico al rotor del generador,
haciéndolo girar a igual velocidad.
Valvula
De retorno
Salida
De
Combustible
Contadores
Viscosimetro
Valvula de 3 vias Filtro
Manual
Filtros
Automaticos
Entrada de Combustible al motor
Filtros
Vokes
Desairador
Bonbas de Circulacion
Bombas de Alimentacion Calentador
Introducción y Fundamento del Problema 9
El rotor está constituido por bobinas energizadas con corriente
continua que producen un campo magnético rotativo que induce
finalmente un voltaje en la parte estática del generador, éste se conecta a
través de un transformador de elevación de voltaje a la subestación
eléctrica para transmitir la energía al Sistema Nacional Interconectado.
1.1.9 Distribución de Planta
IMAGEN N° 3
DISTRIBUCIÓN DE PLANTA
Fuente: Dep. Proyecto de la empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Terreno:
Es un terreno de forma rectangular con un área interna de 10
hectáreas, con una ocupación general de un 50%. (Industrial Risk, 2010)
Introducción y Fundamento del Problema 10
Protección perimetral exterior:
Compuesto en su perímetro exterior por malla metálica reforzada con
columnas de metal y coronada con alambre de púas y electrificada.
Se dispone de una protección interior en el perímetro norte con
plancha de concreto, soportada por columnas de hormigón armado.
Calles interna:
Calles pavimentadas con concreto armado con bordes y drenajes
laterales. Calles laterales pavimentadas con adoquines de concreto
Diques de contención:
Forma trapezoidal con núcleo de tierra compactada y con
recubrimiento exterior de concreto armado en la parte superior, e interior /
exterior del dique.
Tiene una capacidad de contención del 110 % del total de almacenaje
máximo con 17,160 metros cúbicos. El piso de interior del dique de
contención es de concreto armado de alta resistencia.
Bases de los depósitos:
Está construida de hormigón armado con forma circular para soportar
la base de los depósitos.
Depósitos para almacenaje de Fuel Oil No. 6:
Identificación: Tanque – 1 y Tanque – 2.
Capacidad: 7,570 metros cúbicos por cada depósito.
Introducción y Fundamento del Problema 11
Dos depósitos de forma cilíndrica vertical coronados con tapas de
forma cónica. Cuentan con estructuras internas compuestas de columnas
de soporte que forman la estructura de cada uno de los tanques.
En su parte exterior cuentan a las planchas curvas que componen el
cuerpo de cada uno de los tanques y de planchas en la parte superior
para formar el techo del tanque.
Cada una de las láminas está unida por medio de costuras de
soldadura de alta resistencia.
Cada uno de los depósitos se encuentra anclado a las bases de
hormigón por medio de soportes interiores.
La tubería de alimentación del combustible lleva el combustible desde
el exterior hasta la parte superior del depósito y la vierte en el interior
mediante una tubería de dosificación controlada.
La tubería de descarga se localiza en la parte interior del depósito
contando con una válvula de paso controlada desde el exterior.
Los depósitos cuentan con un sistema de calefacción mediante un
serpentín interior colocado en la parte inferior, este se utiliza para calentar
el combustible y de esta forma reducir su viscosidad y poder ser
bombeado a los depósitos en las barcazas. (Industrial Risk, 2010)
En la parte superior los depósitos cuentan con agujeros circulares de
ingreso, chimeneas de venteo y control de nivel mecánico y electrónico
por medio de flotadores interiores. El acceso a esta área es por medio de
escaleras metálicas con protección de barandas. (Industrial Risk, 2010)
Depósitos para almacenajes auxiliares:
Tanque – 3 Aceite lubricante
Introducción y Fundamento del Problema 12
Capacidad: 90 metros cúbicos.
Tanque – 4 Lodo.
Capacidad: 188 metros cúbicos.
Estos depósitos se localizan dentro del dique de contención de los
depósitos Tanque-1 y Tanque-2. Tienen similares características
constructivas a los depósitos principales, no cuentan con sistema de
calefacción. (Industrial Risk, 2010)
Tanque – 5 Agua.
Capacidad: 560 metros cúbicos.
Este depósito de se localiza en la parte exterior del dique de
contención principal, colindando con la caseta de la bomba contra
incendios. (Industrial Risk, 2010)
Estación de bombeo:
La construcción que resguarda los equipos de bombeo y control del
aceite, agua, diesel, Fuel Oil No. 6 y lodos, cuenta con piso de hormigón
reforzado, estructura de columnas metálicas laterales y vigas en “v”
invertida que sostiene el techo compuesto de láminas de fibrocemento. No
se cuenta con paredes laterales para una mejor ventilación de los
equipos. (Industrial Risk, 2010)
Sala de caldera:
La caldera y sus equipos auxiliares se encuentran dentro de una
construcción con piso de hormigón reforzado, estructura de columnas
metálicas laterales y vigas en “v” invertida que sostiene el techo
compuesto de láminas de fibrocemento, las paredes laterales son de
Introducción y Fundamento del Problema 13
bloque de cemento reforzadas con vigas de concreto armado hasta media
altura y el resto con malla metálica sostenida por columnas de metal tipo
tubular. (Industrial Risk, 2010)
Oficinas de operador de Vepamil:
Se ha acondicionado un contenedor de 20 pies de largo como oficina,
contando aislante térmico, paredes interiores de madera y en la entrada
principal cuenta con puertas y ventanales metálicos.
Es de uso temporal mientras de finalizan las oficinas.
Muelle Principal:
El muelle principal está compuesto de planchas de hormigón armado
rectangulares que han sido asentadas sobre los pilotes del muelle. Los
pilotes son de hormigón armado y han sido enterrados en el lecho del río
a una profundidad entre 5 y 7 metros. El muelle cuenta con defensas
laterales, barandas de protección, postes para el iluminado.
En uno de sus lados se encuentran colocadas escuadras metálicas,
atornillada a la estructura principal, que sostienen a las tuberías de agua,
aceite, lodos, y combustibles.
Oficina de ingenieros y administración:
Es una edificación de dos niveles de tipo semi-superior, con
cimentación de hormigón, estructura principal de tipo metálico para las
columnas principales, auxiliares y la estructura de v invertida que sostiene
el techo. (Industrial Risk, 2010)
Las paredes son de bloque de concreto con recubrimiento de
mampostería y pintura.
Introducción y Fundamento del Problema 14
Las divisiones interiores son de tabla yeso montada en estructuras de
metal, el piso de losa cerámica, el entrepiso corresponde a una estructura
metálica que soporta una plancha de concreto vaciado sobre lámina
metálica. El techo es de lámina metálica atornillada a la estructura
principal.
Bodegas y antiguo taller:
Son dos edificaciones con un nivel principal, de tipo semi-superior con
cimentación de hormigón, estructura principal de tipo metálico para las
columnas principales, auxiliares y la estructura de v invertida que sostiene
el techo. (Industrial Risk, 2010)
Las paredes son de bloque de concreto con recubrimiento de
mampostería y pintura. (Industrial Risk, 2010)
Comedor y cambiadores de empleados:
Es una edificación con un nivel principal, de tipo semi-superior con
cimentación de hormigón, estructura principal de tipo metálico para las
columnas principales, auxiliares y la estructura de v invertida que sostiene
el techo. (Industrial Risk, 2010)
Las paredes son de bloque de concreto con recubrimiento de
mampostería y pintura.
Almacenaje de residuos peligrosos y desechos:
Es una edificación de un nivel, compuesto por una estructura metálica
anclada a bases de hormigón armado y cobertura de lámina metálica.
Las paredes son de bloque de concreto con recubrimiento de
mampostería y pintura.
Introducción y Fundamento del Problema 15
1.1.10 Generación de energía eléctrica en barcazas
IMAGEN N° 4
DISTRIBUCIÓN DE LAS BARCAZAS
Fuente: Dep. de Proyecto empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
La Central de Generación Termoeléctrica TERMOGUAYAS
GENERATION S.A., está compuesta por 5 barcazas, dentro de la barcaza
I está conformada por ocho unidades generadoras marca Wartsila modelo
Vasa, con una capacidad instalada de 30.40 Mw. Las barcaza II está
conformada por nueve unidades generadoras marca Wartsila modelo
Stork, con una capacidad instalada de 29 Mw. Las barcaza III está
conformada por ocho unidades generadoras marca Wartsila modelo Vasa,
con una capacidad instalada de 30.40 Mw. Las barcaza IV está
conformada por trece unidades generadoras marca Caterpillar modelo
Introducción y Fundamento del Problema 16
3616, con una capacidad instalada de 45.6 Mw. Las barcaza V está
conformada por trece unidades generadoras marca Caterpillar modelo
3616, con una capacidad instalada de 45.6 Mw.
CUADRO N° 2
DATOS TÉCNICOS DE LAS BARCAZAS
Unidad FELS - 15 MTPL – 128 FELS – 14 FELS – 16 FELS – 17
Identificación Barcaza I Barcaza II Barcaza III Barcaza IV Barcaza V Año de armado y montaje
1993 1993 1993 1994 1994
Año de inicio de operaciones
Noviembre 2006
Noviembre 2006
Noviembre 2006
Noviembre 2006
Noviembre 2006
Dimensiones Largo (O.A) (m) 67.07 82.29 77.72 81.60 81.60 Ancho (LMD) (m)
18.29 21.33 24.38 22.66 22.66
Profundidad (m) 4.27 4.87 4.87 4.88 4.88 Calado 3.30 2.80 2.80 2.80 2.80 Material del casco
Láminas de hierro
Láminas de hierro
Láminas de hierro
Láminas de hierro
Láminas de hierro
Estructura interna del casco
Armazón metálica
Armazón metálica
Armazón metálica
Armazón metálica
Armazón metálica
Piso y cubiertas internas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Recubrimiento externo
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Planchas metálicas
Niveles 3 3 3 3 3 Unidades de generación
8 9 8 13 13
Marca Vasa Wärtsilä
Stork Wärtsilä
Vasa Wärtsilä
Caterpillar Caterpillar
Potencia (MW) 30.40 29.00 30.40 45.60 MW 45.60 MW
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Las barcas cuentan con estructuras de sujeción colocadas a los lados
de las unidades, están compuestas por pilotes metálicos circulares
anclados al lecho del río y de zapatas metálicas con soportes de caucho.
A continuación en el Cuadro N° 3, se detalla las características técnicas
de las unidades de generación de las barcazas IV y V, las cuales están
Introducción y Fundamento del Problema 17
conformadas por veinte y tres motores de combustión interna marca
Caterpillar modelos 3616, donde se indica la potencia, cilindraje, tipo de
arranque, etc.,
CUADRO N° 3
DATOS TÉCNICOS DE LAS BARCAZAS IV Y V
Equipo M Motor de Combustión Interna
Marca Caterpillar
Modelo 36 16
Modo de operación Continua
Cilindros / posición / tiempos
/Desplazamiento
16 / V (50º ) / 4 / 296 L
Cilindro: Bore / Stroke 280 mm X 300 mm
Inyección de combustible Inyectores en unidad
Radio de compresión / Volumen / presión
max.
13:1 / 1.57 L /162.0 Bar
Inyección de aire Turbo cargador
Enfriamiento de aire Intercambiador de calor por agua
Potencia nominal 4000 KW (e)
Velocidad de rotación 900 rpm
Arranque Aire comprimido ( 40 bar)
Combustible Fuel Oil No. 6 (fluidizado a 60º C por vapor)
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Las unidades CAT 3616 están provistas de 16 cilindros, con sistema
multiválvulas, es decir, poseen en cada culata 2 válvulas de escape, 2
válvulas de admisión, además están equipadas (cada culata) con un
inyector y grupo de 3 balancines. A continuación en el Cuadro N° 4, se
detalla las características técnicas de las unidades de generación de las
barcazas I y III, las cuales esta conformadas por dieciséis motores de
Introducción y Fundamento del Problema 18
combustión interna marca Wartsila modelos Vasa, donde se indica la
potencia, cilindraje, tipo de arranque etc.
CUADRO N° 4
DATOS TÉCNICOS DE LAS BARCAZAS I Y III
Equipo Motor de Combustión Interna
Marca Wartsila
Modelo Vasa
Modo de operación Continua
Cilindros / posición / tiempos
/Desplazamiento
7 unidades: 12V32 – V – 4 - 28.15 m3
1 unidad: 18V32 – V – 4 - 28.15 m3
Cilindro: Bore / Stroke 320mm X 350 mm
Inyección de combustible Inyección directa
Radio de compresión / Volumen /
presión
12:1 / 28.15 m3 / 21.9 bar
Inyección de aire Turbo cargador
Enfriamiento de aire Intercambiador de calor por agua
Potencia nominal 4.145KW (7 unidades)
6,170 KW (1 unidad)
Velocidad de rotación 720 rpm
Arranque Aire comprimido ( 40 bar)
Combustible
Enfriamiento Circulación interna
de agua a temperatura 30º C de
ingreso.
Fuel Oil No. 6 (fluidizado a 60º C por
vapor)
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
A continuación en el Cuadro N° 5, se detalla las características
técnicas de las unidades de generación de las barcazas II, las cuales
Introducción y Fundamento del Problema 19
esta conformadas por ocho motores de combustión interna marca Wartsila
modelos Stork 32, donde se indica la potencia, cilindraje, tipo de arranque
etc.
CUADRO N° 5
DATOS TÉCNICOS DE LA BARCAZA II
Equipo Motor de Combustión Interna
Marca
Modelo
Wartsila
Stork
Modo de operación Continua
Cilindros / posición / tiempos /Desplazamiento
8 unidades: 16V280 – V – 4 - 29.55 m3 1 unidad: 12V280 – V – 4 29.55 m3
Cilindro: Bore / Stroke 280mm X 300 mm
Inyección de combustible Inyección directa
Radio de compresión / Volumen / presión max.
13:1 / 28.15 m3 / 21.9 bar
Enfriamiento de aire Turbo cargador
Enfriamiento de aire Intercambiador de calor por agua
Potencia nominal 4.170 KW (7 unidades)
3,125 KW (1 unidad)
Velocidad de rotación / dirección de rotación
720 rpm
Combustible
Enfriamiento Circulación interna de agua a temperatura 30º C de ingreso.
Fuel Oil No. 6 (fluidizado a 60º C por vapor)
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Antes de realizar una actividad de mantenimiento se debe reduce la
carga del motor de forma gradual hasta 0.2 Mw, momento en el cual se
pone fuera del Sistema de Interconectado Nacional a la unidad.
Introducción y Fundamento del Problema 20
1.2 Justificativo
El motivo de este trabajo de Investigación, es para dar soluciones
eficaces a los problemas que existe, dentro de las instalaciones del
taller mecánico, para así aportar con el mejoramiento en las reparaciones
de los componente de los motores de combustión interna marca
Caterpillar modelo 3616 y poder formalizar cambio ya sea de tipo
organizativo y productivo.
El desarrollo de un sistema de control de calidad en el área de taller
mecánico, es esencial para asegurar reparaciones de alta calidad,
estándares exactos, máxima disponibilidad, extensión del ciclo de vida del
equipo y tasas eficientes de generación de energía termoeléctrica de los
equipo.
El control de calidad como un sistema integrado se ha practicado con
mayor intensidad en las operaciones de producción y manufactura que en
el mantenimiento. Aunque se ha comprendido el papel del mantenimiento
en la rentabilidad a largo plazo de una organización, los aspectos
relacionados con la calidad de los productos del mantenimiento, no han
sido adecuadamente formulados. (Adam, 2012)
Desarrollo de planes de trabajo y procedimientos aplicados en el área
de taller mecánico para el alcance de controles de calidad en las
actividades realizadas por el personal de mantenimiento es importante
para mantener la disponibilidad de cada una de las máquinas y cumplir
con los programas de entrega
En general los motores de combustión interna que no ha recibido un
mantenimiento regular, o cuyo mantenimiento ha sido inadecuado fallara
periódicamente o experimentará pérdidas de velocidad, o una menor
precisión, y en consecuencia, tenderá a generar baja disponibilidad de
energía eléctrica, lo que representa menor rentabilidad.
Introducción y Fundamento del Problema 21
1.3 Objetivo
1.3.1 Objetivo General
Alcanzar un mayor control de calidad en las reparaciones de las
culatas de los motores Caterpillar, realizadas por el personal del área de
taller mecánico mediante la correcta aplicación de los procedimientos y
controles estadístico de calidad.
1.3.2 Objetivo Específico
1. Elaborar cuadros estadísticos de componentes a los que sea
realizado un mantenimiento correctivo con mayor frecuencia.
2. Determinar mediante diagramas de Pareto los defectos de daños del
componente que mayor mantenimiento correctivo se realiza.
3. Establecer mediante un diagrama de pescado las causas principales
de daños del componente con mayor mantenimiento correctivo.
4. Establecer una propuesta de mejora para las reparaciones del
componente con mayor mantenimiento correctivo.
1.4 Planteamiento del Problema
¿Cómo incide los Controles de Calidad en la reparación de las culatas
Caterpillar 3616 sobre la producción o generación eléctrica?
Para la formulación del problema se ha elaborado una función de
variable, de la siguiente manera:
Y = F(x)
Introducción y Fundamento del Problema 22
En la que:
X = Control en la reparación de la culatas (Variable Independiente)
Y = Producción o Generación (Variable Dependiente)
Hipótesis
“Hipótesis es una proposición enunciada para responder
tentativamente a un problema” (Pardinas, 1991, p.151).
H: “A mejor control, se mejora la generación eléctrica”
1.5 Delimitación del problema
El presente estudio se limita al área del taller mecánico que se
encuentra ubicado en la barcaza 5, donde se realiza la reparación de los
componentes de los motores de combustión interna, marca Caterpillar
3616.
1.6 Marco teórico
1.6.1 Marco Conceptual:
Control de Calidad.- Son las técnicas y actividades de carácter
operacional utilizadas para satisfacer los requisitos relativos a la calidad.
Se orienta a mantener bajo control los procesos y eliminar las causas que
generan comportamientos insatisfactorios en etapas importantes del ciclo
de calidad para conseguir mejores resultados económicos.
Control estadístico de procesos en el mantenimiento.- El control
estadístico de procesos consiste en el empleo de técnicas con base
estadística para evaluar un proceso o sus productos, para alcanzar o
mantener un estado de control.
Introducción y Fundamento del Problema 23
Control de calidad de los trabajos de mantenimiento.- El trabajo de
mantenimiento difiere del trabajo de producción ya que en su mayor parte
es un trabajo no repetitivo y tiene mayor variabilidad.
Culatas.- Es la pieza que sirve, entre otras cosas, de cierre a los
cilindros por su parte superior. En el van alojadas, en la mayoría de los
casos, las válvulas de admisión y escape. Por lo regular es fabricado en
fundición o de aleación ligera.
Metrología Industrial.- Es la calibración, control y mantenimiento
adecuado de todos los equipos de medición, sean éstos de producción,
de inspección o de ensayo. Esto permite una congruencia para demostrar
la conformidad de los productos con las especificaciones.
1.6.2 Marco Histórico
Historia del Control de Calidad
Antes de 1900, los operadores hacían todo el trabajo de fabricación de
un producto y se hacían responsables de la calidad del trabajo, y por lo
tanto, del producto.
Después surgió la división del trabajo y las fábricas modernas, en las
que muchos operarios hacen un mismo tipo de trabajo, una parte pero no
el producto completo. Surge el capataz, quien se responsabiliza de la
calidad del trabajo del grupo de personas que supervisa (1900-1918).
Durante la Primera Guerra Mundial, surge la necesidad de hacer más
complejo el sistema de producción. Cada capataz vigila ahora a muchos
operarios, por lo que surge la necesidad de tener un inspector de tiempo
completo y superintendentes.
Introducción y Fundamento del Problema 24
En la década de los 20s se desarrollaron los primeros métodos
estadísticos para el control de calidad, como sustituto de la inspección al
100%. El control de calidad aún se encuentra restringido a las áreas de
producción.
Durante la segunda guerra mundial, el gobierno de EUA promovió el
control estadístico en la industria de armamentos, ante el crecimiento de
la producción en masa. También promovió un amplio programa educativo
para el personal de la industria y de las universidades. Este programa fue
impartido, entre otros, por el Dr. W. Edwards Deming.
En 1950, Deming impartió cursos a varios ejecutivos de empresas
japonesas, y los convenció de las ventajas del control estadístico de la
calidad. Al seguir las recomendaciones de Deming, los japoneses lograron
incrementos en la productividad y eficiencia sin tener que invertir en
equipos.
Estos cursos desembocaron en actividades en pro de la calidad por
parte de los japoneses hasta convertirse en un movimiento de vanguardia
a nivel mundial.
En 1951, los japoneses (Unión de Científicos e Ingenieros Japoneses,
JUSE), instauraron los Premios a la Calidad Deming, lo cual se convirtió
en un estímulo económico para la mejora.
En 1954, el Dr. Joseph Juran visitó Japón con nuevas enseñanzas que
mejoraron la visión de los directivos japoneses en cuanto a su
responsabilidad en la calidad.
En 1962, el Dr. Kaoru Ishikawa establece los círculos de la calidad, los
cuales consisten en capacitación en control de calidad a obreros y
supervisores. En 1965 -1969, surge en Japón el “control de calidad de
toda la empresa”.
Introducción y Fundamento del Problema 25
La continuación de las actividades anteriores en Japón dan como
resultado un incremento significativo en la calidad de los productos
japoneses, hasta que se convirtieron en líderes en: industria pesada,
textil, aparatos electrodomésticos.
Los países que perdieron mercado le echaron la culpa de esto a la
“mano de obra barata japonesa” y al plagio de procedimientos y filosofías
de calidad.
En la década de los 70s el control de calidad en toda la empresa ya se
había extendido a industrias de servicios y se buscó por primera vez el
satisfacer los requisitos latentes de los clientes.
A finales de los años 70s que los EUA se alarman verdaderamente, ya
que la competencia japonesa empezó a afectar a su mayor orgullo: la
industria automotriz. De esta manera, en 1980, EUA
Empieza una investigación a fondo para entender por qué los
productos japoneses competían tan bien. El resultado fue: mejor calidad y
menor precio.
En la década de los 80s, surge en Japón el control de calidad en toda
la empresa para personal administrativo y de oficina.
A mediados de los 80s Japón se hace líder en electrónica y
microchips.
El mundo comprendió que esto no se debía a la mano de obra barata,
ya que para entonces los salarios en Japón y EUA eran iguales. Entonces
el mundo mira hacia atrás y descubre que Japón lleva 30 años haciendo
un proceso de mejora continua de la calidad. Con esto, se completa la
evolución del control de calidad en toda la empresa hacia el concepto de
calidad total (TQM), el cual se internacionaliza.
Introducción y Fundamento del Problema 26
En la década de los 90s, el TQM se utiliza como una herramienta de
administración estratégica, y se comienza a aplicar en las innovaciones y
en la investigación. Emerge el control de calidad unificado.
1.6.3 Marco Ambiental
Con la finalidad de preservar el medioambiente para nuestro estudio
Termoguayas Generation ejecuta permanentemente medidas de
prevención ambiental para prevenir los posibles impactos generados
durante las actividades de generación termoeléctrica.
La planta termoeléctrica cuenta con un plan de manejo ambientas
aprobado por la dirección de Medio Ambiente de la M.I. Municipalidad de
Guayaquil que le otorgó la respectiva licencia ambiental en agosto del
2006. Desde ese momento se está ejecutando el plan de Manejo
Ambiental por la consultora ambiental Ecosambito.
Como parte del manejo ambiental de este proyecto se ejecutan
monitoreo de emisiones en chimenea, monitoreo de calidad de aire y ruido
ambiente, monitoreo de agua del Río Guayas.
1.6.4 Marco Legal
En la regulación del concejo Nacional de Electricidad CONELEC Nº
003 / 08 de 28 de febrero del 2008, referente a la CALIDAD DEL
TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD Y DEL SERVICIO DE
TRANSMISIÓN Y CONEXIÓN EN EL SISTEMA NACIONAL
INTERCONECTADO, establece:
Que, el artículo 5 de la Ley de Régimen del Sector Eléctrico establece
como uno de los objetivos fundamentales de la política nacional en
materia de electricidad, el proporcionar un servicio de alta calidad y
confiabilidad que garantice su desarrollo económico y social, y el de
Introducción y Fundamento del Problema 27
asegurar la confiabilidad, igualdad y uso generalizado de los servicios e
instalaciones de transmisión y distribución de electricidad.
Que, el artículo 65 del Reglamento General de la Ley de Régimen del
Sector Eléctrico determina que, la compañía única de transmisión será
responsable por la operación del Sistema Nacional de Transmisión en
coordinación con el CENACE, así como también del mantenimiento
programado y correctivo de sus instalaciones, para lo cual se sujetará a lo
dispuesto en las normas pertinentes.
Que, el artículo 15 del Reglamento de Despacho y Operación
establece la obligación del Transmisor de operar sus instalaciones en
coordinación con el CENACE acatando las disposiciones que éste
imparta. Adicionalmente, la referida norma, responsabiliza al Transmisor
del cumplimiento de los criterios de calidad, seguridad y confiabilidad, así
como lo establecido en los Procedimientos de Despacho y Operación,
preservando la integridad de las personas y de las instalaciones del
estado.
Ley del Sistema Ecuatoriano de la Calidad
Art. 1.- Esta Ley tiene como objetivo establecer el marco jurídico del
sistema ecuatoriano de la calidad, destinado a: i) regular los principios,
políticas y entidades relacionados con las actividades vinculadas con la
evaluación de la conformidad, que facilite el cumplimiento de los
compromisos internacionales en ésta materia; ii) garantizar el
cumplimiento de los derechos ciudadanos relacionados con la seguridad,
la protección de la vida y la salud humana, animal y vegetal, la
preservación del medio ambiente, la protección del consumidor contra
prácticas engañosas y la corrección y sanción de estas prácticas; y, iii)
Promover e incentivar la cultura de la calidad y el mejoramiento de la
competitividad en la sociedad ecuatoriana para un desarrollo sostenible
del país.
Introducción y Fundamento del Problema 28
Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN
Art. 14.- Constituyese al Instituto Ecuatoriano de Normalización -INEN,
como una entidad técnica de Derecho Público, adscrita al Ministerio de
Industrias y Productividad, con personería jurídica, patrimonio y fondos
propios, con autonomía administrativa, económica, financiera y operativa;
con sede en Quito y competencia a nivel nacional, descentralizada y
desconcentrada, por lo que deberá establecer dependencias dentro del
territorio nacional y, se regirá conforme a los lineamientos y prácticas
internacionales reconocidas y por lo dispuesto en la presente Ley y su
reglamento.
1.6.5 Marco Referencial
Realizando las respectivas investigaciones, para determinar las
referencias que puedan servir de pauta para el óptimo desarrollo de este
trabajo académico, se tomaron los siguientes temas de estudios
relacionado con la investigación de tesis de grado.
Tema: Desarrollo de planes de trabajo y procedimientos aplicados en
el área de máquinas para el alcance de controles de calidad en las
actividades realizadas por el personal de mantenimiento. Autora:
Jennifer Regina Saravia Montoya.
Tema: Despacho económico de las unidades Wartsila y Caterpillar de
la central Termoeléctrica Termoguayas Generation S.A. Autor: Julio
Javier Gavilánez Pazmiño y Edgar Guillermo Gavilánez Pazmiño.
Tema: Diseño y elaboración de un software que permita determinar la
vida económica y útil de los motores de combustión interna a diesel y a
gas utilizados en PETROPRODUCCIÓN en el distrito. Autor: Daniel
Alejandro Arroyo Morocho y Paúl Francisco Díaz Meza.
Introducción y Fundamento del Problema 29
Tema: Sistema de Gestión de Calidad aplicando las normas ISO 9000-
2000 en los talleres de la matricera de Mabe Ecuador Autor: Anchundia
López Jessenia Monserrate.
1.7 Metodología
Investigación Explicativa.- Se encarga de buscar el porqué de los
hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto. (Arias
Odon, 1999).
Para el presente trabajo de investigación se ha realizado un cuadro
estadísticas de los daños de componentes, basado en los registros de las
actividades diarias del mantenimiento correctivo de los motores de
combustión interna, para establecer las posibles causas de los daños
generados en las culatas Caterpillar 3616.
DIAGRAMA N° 3
PASO PARA EL DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
Identificación del problema
Selección de datosDescubrir la causa
Validación de las causas
Proponer AlternativasPropuesta de Solución
Aplicación de la Propuesta y
Estandarización
Pasos para el desarrollar de la investigación
Fuente: Johnson Loja Angel Charles Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Introducción y Fundamento del Problema 30
1.8 Registro de los Problemas
1.8.1 Análisis de Problema de daño frecuente de componentes
Caterpillar
Las unidades CAT 3616 son motores diésel de combustión interna de
cuatro tiempos provistos de 16 cilindros multiválvulas, sistema de
arranque neumático, post-enfriadores, turbo cargador y sistemas
(combustible, aceite, aire, agua de enfriamiento) que alimentan a cada
unidad para que estas operen con eficiencia. (Montoya, 2007)
Mantener la disponibilidad de cada una de estas máquinas es
responsabilidad del departamento de mantenimiento, constituido por un
jefe de mantenimiento, cuatro jefes de área (máquina, eléctrica, taller y
equipos auxiliares), un jefe de control de calidad, responsable de
garantizar un mantenimiento de alta calidad y una confiabilidad en el
equipo. (Montoya, 2007)
El personal del área de máquinas (mecánicos) es el encargado de
realizar las actividades de mantenimiento en cada una de las unidades
generadoras de energía eléctrica y equipos auxiliares de las mismas, su
disposición y clasificación en estas áreas se debe a sus capacidades y
experiencia laboral. (Montoya, 2007)
Para realizar la planificación de las actividades de mantenimiento que
serán ejecutadas en las unidades se toman en cuenta el comportamiento
de los parámetros de funcionamiento y las recomendaciones del
fabricante, una vez que las actividades de mantenimiento se han
cumplido, la información contenida en las ordenes de trabajo, junto a las
observaciones del personal que las realiza, pasan a formar parte del
expediente de la unidad, los mantenimientos preventivos se establecen en
primera instancia de acuerdo a las horas de trabajo que lleva la máquina y
el manual (recomendaciones del fabricante), las actividades tanto
Introducción y Fundamento del Problema 31
preventivas como correctivas pasan a formar parte del plan general de
mantenimiento y se atienden en orden de prioridad, tratando de no
afectar la disponibilidad de planta : (Ver anexo #4)
Para el desarrollo de los cuadros estadísticos se tomó la información
de las actividades diarias desarrollada por el departamento de motores en
cargado del mantenimiento correctivo y preventivo de los motores
Caterpillar 3616. En el anexo 4 se puede observar un ejemplo del registro
de la actividad diaria desarrollada por los mecánicos de motores donde
obtenemos los datos como cantidad de componente dañado, tiempo de
paro del motor: (ver Anexo # 5)
1.8.1.1 Análisis por mes de los problemas
Enero del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 46 culatas en el mes de enero provocando un
tiempo de paro de 63 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
CUADRO N° 6 DIAGRAMA N°4
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Febrero del 2013:Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 20 culatas en el mes de febrero provocando un
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 46 63
2 Inyectores 6 10
3 Enfriador 4 12
4 Arrancador 1 1
5 Bomba de Agua 0 0
57 86
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
ENE/01/2013
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
ENE/01/2013
TOTAL
46
6 4 1 0
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 32
tiempo de paro de 28 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
CUADRO N° 7 DIAGRAMA N° 5
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Marzo del 2013:Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 23 culatas en el mes de febrero provocando un
tiempo de paro de 28 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
CUADRO N° 8 DIAGRAMA N° 6
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Abril de 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 48 culatas en el mes de abril provocando un
tiempo de paro de 60 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 20 28
2 Inyectores 5 9
3 Arrancador 4 8
4 Enfriador 0 0
5 Bomba de Agua 0 0
29 45
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
FEB/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
FEB/01/2013
TOTAL
20
5 4
0 0
Culatas Inyectores Arrancador Enfriador Bomba deAgua
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 23 28
2 Inyectores 15 18
3 Arrancador 4 8
4 Enfriador 1 1
5 Bomba de Agua 0 0
43 55
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
MAR/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
MAR/01/2013
TOTAL
23
15
41 0
Culatas Inyectores Arrancador Enfriador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 33
CUADRO N° 9 DIAGRAMA N° 7
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Mayo del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 29 culatas en el mes de Mayo provocando un
tiempo de paro de 40 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
CUADRO N° 10 DIAGRAMA N° 8
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Junio del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 21 culatas en el mes de Junio provocando un
tiempo de paro de 37 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 58 60
2 Inyectores 14 23
3 Enfriador 9 2
4 Arrancador 4 2
5 Bomba de Agua 0 1
85 88TOTAL
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
ABR/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
ABR/01/2013
58
149
4 0
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 29 40
2 Enfriador 13 21
3 Inyector 13 16
4 Arrancador 11 10
5 Bomba de Agua 0 0
66 87
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
MAY/01/2013
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
MAY/01/2013
TOTAL
29
13 13 11
0
Culatas Enfriador Inyector Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 34
CUADRO N° 11 DIAGRAMA N° 9
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Julio del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 34 culatas en el mes de julio provocando un
tiempo de paro de 60 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
CUADRO N° 12 DIAGRAMA N° 10
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Agosto del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 20 culatas en el mes de agosto provocando un
tiempo de paro de 35 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 21 37
2 Enfriador 14 19
3 Arrancador 6 9
4 Inyector 3 1
5 Bomba de Agua 0 0
44 66TOTAL
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
JUN/01/2013
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
JUN/01/2013
21
14
63
0
Culatas Enfriador Arrancador Inyector Bomba deAgua
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 34 60
2 Inyectores 13 10
3 Enfriador 10 15
4 Arrancador 2 2
5 Bomba de Agua 1 0
60 87
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
JUL/01/2013
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
JUL/01/2013
TOTAL
34
1310
2 1
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 35
CUADRO N° 13 DIAGRAMA N° 11
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Septiembre del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente
que mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los
cilindros o culatas el cual se cambió 23 culatas en el mes de septiembre
provocando un tiempo de paro de 41 horas afectando la disponibilidad de
generación de energía eléctrica.
CUADRO N° 14 DIAGRAMA N° 12
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Octubre del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente que
mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los cilindros o
culatas el cual se cambió 58 culatas en el mes de octubre provocando un
tiempo de paro de 67 horas afectando la disponibilidad de generación de
energía eléctrica.
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 20 35
2 Inyectores 5 8
3 Enfriador 4 6
4 Arrancador 1 2
5 Bomba de Agua 0 0
30 51
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
AGOS/01/2013
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
AGOS/01/2013
TOTAL
20
5 41 0
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
ProblemaComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 23 41
2 Inyectores 15 23
3 Enfriador 4 9
4 Arrancador 1 2
5 Bomba de Agua 0 0
43 75
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
SEP/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
SEP/01/2013
TOTAL
23
15
41 0
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 36
CUADRO N° 15 DIAGRAMA N° 13
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Noviembre del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente
que mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los
cilindros o culatas el cual se cambió 64 culatas en el mes de noviembre
provocando un tiempo de paro de 40 horas afectando la disponibilidad de
generación de energía eléctrica.
CUADRO N° 16 DIAGRAMA N° 14
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Diciembre del 2013: Se obtuvo como resultado que el componente
que mayor mantenimiento correctivo recibe son las cabezas de los
cilindros o culatas el cual se cambió 65 culatas en el mes de diciembre
provocando un tiempo de paro de 35 horas afectando la disponibilidad de
generación de energía eléctrica.
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 27 67
2 Inyectores 5 27
3 Enfriador 4 17
4 Arrancador 4 12
5 Bomba de Agua 2 0
42 123
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
OCT/01/2013
TOTAL
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
OCT/01/2013
27
5 4 42
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 64 40
2 Enfriador 11 28
3 Inyector 4 20
4 Arrancador 3 15
5 Bomba de Agua 0 0
82 103
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
NOV/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
NOV/01/2013
TOTAL
64
114 3 0
Culatas Enfriador Inyector Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 37
CUADRO N° 17 DIAGRAMA N° 15
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Resumen del problema de daño frecuente de componentes
Para la identificación de los problemas que presenta los motores
Caterpillar modelo 3616 por daño de componentes, se realiza como base
los siguientes cuadros estadísticos mensuales obtenidos de las
actividades diarias del personal de mantenimiento de motores, desde el
mes de enero hasta diciembre del 2013, donde se demuestra el paro de
los motores debido a daño de unos de sus componentes, los mismo que
se pueden evaluar y definir el componente que mayor problema presenta
en el año 2013.
Mediante gráficas de líneas se podrá observar la tendencia de daño
frecuente de cada componente que conforma los motores de combustión
interna.
A continuación en el Cuadro N° 18, se observa la frecuencia de daño
de los componentes que tiene mantenimiento correctivo durante el año
2013, notamos que el componentes que mayor problema presenta son las
cultas Caterpillar modelo 3616 seguido de los inyectores, enfriadores,
arrancadores y bombas de agua de los motor de combustión interna,
como se detalla en el Diagrama N° 16, por ende es el componentes que
más frecuenta el taller mecánico.
ProblemasComponente
DañadoCantidad
Tiempo
de Paro
1 Culatas 65 35
2 Inyectores 44 23
3 Enfriador 44 15
4 Arrancador 0 9
5 Bomba de Agua 0 0
153 82
COMPONENTE CON MAYOR MANTENIMIENTO CORRECTIVO
DIC/01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE COMPONENTES
DIC/01/2013
TOTAL
65
44 44
0 0
Culatas Inyectores Enfriador Arrancador Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 38
CUADRO N° 18
RESUMEN DE COMPONENTES DAÑADOS AÑO 2013
COMPONENTE
Ener
o
Feb
rero
Mar
zo
Ab
ril
May
o
Jun
io
Julio
Ago
sto
Sep
tiem
bre
Oct
ub
re
No
viem
bre
Dic
iem
bre
Tota
l
Culatas 46 20 23 58 29 21 34 20 23 27 64 65 430
Inyectores 6 5 15 14 13 3 13 5 15 5 11 44 149
Enfriador 4 0 1 9 13 14 10 4 4 4 4 44 111
Arrancador 1 4 4 4 11 6 2 1 1 4 3 0 41
Bomba de Agua 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 3
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
DIAGRAMA N°16
TENDENCIA DE DAÑOS DE COMPONENTES AÑO 2013
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Como podemos notar el componente que mayor mantenimiento
correctivo ocasiona son las culatas Caterpillar 3616, cuya tendencia de
frecuencia de daño aumenta en los meses de mayor generación, por lo
que tomaremos en consideración para las mejoras de la productividad.
0
10
20
30
40
50
60
70
Culatas
Inyectores
Enfriador
Arrancador
Bomba deAgua
Introducción y Fundamento del Problema 39
1.8.2 Análisis de causa de daño frecuente de culatas Caterpillar
Las unidades CAT 3616 están provistas de 16 cilindros, con sistema
multiválvulas, es decir, poseen en cada culata 2 válvulas de escape, 2
válvulas de admisión, además están equipadas (cada culata) con un
inyector y grupo de 3 balancines. (Montoya, 2007)
Normalmente se practica un mantenimiento de conservación que, en
dependencia del estado, puede comprender el reacondicionamiento con
repuesto nuevos o usados, se determina la ejecución de la conservación
cuando, se observa por medio del control de los parámetros de
funcionamiento (presión pico menor de 2000 PSI), la necesidad de su
realización, este control es reforzado con la realización de una prueba de
hermeticidad (mantenimiento preventivo, prueba de aire).
Las reparaciones a las culatas se realizan en el taller mecánico, para
lo cual, es necesario desmontar la culata de la unidad, desarmarla y luego
proceder a realizar las actividades de mantenimiento, una vez finalizada
las correcciones y revisiones se ensambla nuevamente la culata,
quedando disponible para su instalación en la máquina: (Ver Anexo # 4)
CUADRO N° 19
REPUESTOS Y NÚMERO DE PARTE
Repuesto
Numero de partes
Asientos 4P5913
Válvulas de escape 4P379
Válvulas de admisión 9106232
Rotadores 1230428
Resorte externo 1W1748
Resorte interno 1W1749
Guía 7C2424 Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Introducción y Fundamento del Problema 40
IMAGEN N° 5
Fuente: Manual de partes de motores Caterpillar 3616 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
El siguiente estudio realizado desde Enero hasta Diciembre del 2013,
muestra la causa por los cual se cambiaron las culatas por cuanto han
provocado paro de la máquina y disminución de la generación de energía
eléctrica.
Los datos de la fuente se tomaron de las “Bitácora de componentes
dañados en el taller” Este registro se lo realiza en función una inspección
visual del mecánico de taller para los dispositivos que presentan
problema. En este registro se puede observar, la fecha del daño, la serie
de la culata, inspección visual del daño, respuesto usados para el
reacondicionamiento.
Válvula
Esc
Adm
Adm
Asiento
Rotadores Resorte Interno
Resorte Externo
REPUESTOS DE LAS CULATAS CATERPILLAR 3616
Guía de Válvula
Introducción y Fundamento del Problema 41
1.8.2.1 Análisis por mes de las Causas
Enero del 2013: En este mes se obtuvo 46 culatas dañadas de las
cuales 28 salieron por válvulas Fundidas y 18 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 20 DIAGRAMA N° 17
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Febrero del 2013: En este mes se obtuvo 20 culatas dañadas de las
cuales 18 salieron por válvulas fundidas y 2 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 21 DIAGRAMA N° 18
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 28 61% 61% ##
2 Asiento Fisurado 18 39% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
46 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
ENE /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
ENE/01/2013
TOTAL
28
18
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
05
1015202530
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 18 90% 90% ##
2 Asiento Fisurado 2 10% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
20 100%TOTAL
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
FEB /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
FEB /01/2013
18
20 0 0 0 0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0
5
10
15
20
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
Introducción y Fundamento del Problema 42
Marzo del 2013: En este mes se obtuvo 23 culatas dañadas de las
cuales 17 salieron por válvulas Fundidas y 6 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 22 DIAGRAMA N° 19
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Abril del 2013: En este mes se obtuvo 58 culatas dañadas de las
cuales 42 salieron por válvulas Fundidas y 10 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 23 DIAGRAMA N° 20
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Valvula Fundida 17 74% 74% ##
2 Asiento Fisurado 6 26% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
23 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
MAR /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
MAR /01/2013
TOTAL
17
6
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
5
10
15
20
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 42 72% 72% ##
2 Asiento Fisurado 10 17% 90% ##
3 Guías Partidas 4 7% 97% ##
4 Camisa Rayadas 1 2% 98% ##
5 Válvula Escape Torcida 1 2% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
58 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
ABR /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
ABR /01/2013
TOTAL
42
104 1 1 0 0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0
10
20
30
40
50
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
Introducción y Fundamento del Problema 43
Mayo del 2013: En este mes se obtuvo 29 culatas dañadas de las
cuales 18 salieron por válvulas Fundidas y 10 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 24 DIAGRAMA N° 21
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Junio del 2013: En este mes se obtuvo 21 culatas dañadas de las
cuales 12 salieron por válvulas Fundidas y 7 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 25 DIAGRAMA N° 22
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 201 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % Acum
1 Valvula Fundida 18 62% 62% ##
2 Asiento Fisurado 10 34% 97% ##
3 Camisa Rayadas 1 3% 100% ##
4 Guías Partida 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
29 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
MAY /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
MAY /01/2013
TOTAL
18
10
1 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
5
10
15
20
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 12 57% 57% ##
2 Asiento Fisurado 7 33% 90% ##
3 Camisa Rayadas 2 10% 100% ##
4 Guía Partida 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
21 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
JUN /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
JUN /01/2013
TOTAL
12
7
20 0 0 0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
02468
101214
Introducción y Fundamento del Problema 44
Julio del 2013: En este mes se obtuvo 34 culatas dañadas de las
cuales 17 salieron por válvulas Fundidas y 17 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 26 DIAGRAMA N° 23
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Agosto del 2013: En este mes se obtuvo 20 culatas dañadas de las
cuales 11 salieron por válvulas Fundidas y 9 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 27 DIAGRAMA N° 24
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 17 50% 50% ##
2 Asiento Fisurado 17 50% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
34 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
JUL /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
JUL /01/2013
TOTAL
17 17
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
5
10
15
20
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 11 55% 55% ##
2 Asiento Fisurado 9 45% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
20 100%TOTAL
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
AGOS /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
AGOS /01/201311
9
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
02468
1012
Introducción y Fundamento del Problema 45
Septiembre del 2013: En este mes se obtuvo 23 culatas dañadas de
las cuales 15 salieron por válvulas Fundidas y 8 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 28 DIAGRAMA N° 25
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Octubre del 2013: En este mes se obtuvo 27 culatas dañadas de las
cuales 20 salieron por válvulas Fundidas y 7 por asiento fisurados los,
cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 29 DIAGRAMA N° 26
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 15 65% 65% ##
2 Asiento Fisurado 8 35% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
23 100%TOTAL
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
SEP /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
SEP /01/201315
8
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
02468
10121416
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Valvula Fundida 20 74% 74% ##
2 Asiento Fisurado 7 26% 100% ##
3 Guías Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
27 100%
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
OCT /01/2013
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
OCT /01/2013
TOTAL
20
7
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
5
10
15
20
25
ValvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
Introducción y Fundamento del Problema 46
Noviembre del 2013: En este mes se obtuvo 64 culatas dañadas de
las cuales 42 salieron por válvulas Fundidas y 21 por asiento fisurados
los, cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 30 DIAGRAMA N° 27
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Diciembre del 2013: En este mes se obtuvo 65 culatas dañadas de
las cuales 39 salieron por válvulas Fundidas y 26 por asiento fisurados
los, cuales representa el 20% de pocos vitales que resuelven el 80% de la
baja generación.
CUADRO N° 31 DIAGRAMA N° 28
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 42 66% 66% ##
2 Asiento Fisurado 21 33% 98% ##
3 Guías Partidas 1 2% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
64 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
NOV /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
NOV /01/2013
TOTAL
42
21
1 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
10
20
30
40
50
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
N° Causas de daño Frecuencia % AcumLin
ea 1 Válvula Fundida 39 60% 60% ##
2 Asiento Fisurado 26 40% 100% ##
3 Guias Partidas 0 0% 100% ##
4 Camisa Rayadas 0 0% 100% ##
5 Válvula Escape Torcida 0 0% 100% ##
6 Válvula Kiene Partida 0 0% 100% ##
7 Esparrago Roto 0 0% 100% ##
65 100%
MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATAS
DIC /01/2013
CAUSAS DEL MATENIMIENTO CORRECTIVO DE CULATA
DIC /01/2013
TOTAL
39
26
0 0 0 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
0
10
20
30
40
50
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuiasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
Introducción y Fundamento del Problema 47
Resumen de la causa de daño frecuente de culatas
Se realizó un resumen de todas las causa del mantenimiento
correctivo de las culatas de los motores Caterpillar 3616 desde el mes de
Enero hasta Diciembre del 2013 y se obtuvo 430 culatas dañadas de las
cuales, 279 salieron por válvulas fundidas, 141 por asiento fisurados
como se puede observar en el cuadro n° 28, las cuales representa la
causas principales de daño de las culatas la cual es nuestro tema de
estudio.
CUADRO N° 32
RESUMEN DE LAS CAUSAS DE DAÑOS DE LASCULATAS AÑO 2013
Dispositivos
Ene
ro
Feb
rero
Mar
zo
Ab
ril
May
o
Jun
io
Julio
Ago
sto
Sep
tie
mb
re
Oct
ub
re
No
vie
mb
re
Dic
iem
bre
Tota
l
Válvula Fundida 28 18 17 42 18 12 17 11 15 20 42 39 279
Asiento Fisurado 18 2 6 10 10 7 17 9 8 7 21 26 141
Guías Partidas 0 0 0 4 1 2 0 0 0 0 1 0 8
Camisa Rayadas 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Válvula Escape Torcida
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Válvula Keene Partida
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Esparrago Roto 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total 430 Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
DIAGRAMA N° 29
TENDENCIA DE REPUESTOS DAÑADOS EN LAS CULATAS AÑO 2013
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
0
10
20
30
40
50 Válvula Fundida
Asiento Fisurado
Guias Partidas
Camisa Rayadas
Válvula EscapeTorcidaVálvula Kiene Partida
Introducción y Fundamento del Problema 48
1.8.2.2 Análisis de Pareto de causas de daño de las culatas
Caterpillar
Para ser representativo se elaboró un diagrama de Pareto con los
dispositivos que tienen un alto número de correcciones y que causan
problemas en las culatas de los motores de combustión interna y afecta
la disponibilidad de generación eléctrica.
CUADRO N° 33
FRECUENCIA DE REPUESTOS DAÑADOS EN LAS CULATAS AÑO 2013
Causa Dispositivo Frecuencia % Acum
1 Válvula Fundida 279 65% 65%
2 Asiento Fisurado 141 33% 98%
3 Guías Partidas 8 2% 100%
4 Camisa Rayadas 1 0% 100%
5 Válvula Escape Torcida 1 0% 100%
6 Válvula Keene Partida 0 0% 100%
7 Esparrago Roto 0 0% 100%
TOTAL 430 100% Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
DIAGRAMA N° 30
PARETO DE REPUESTOS DAÑADOS AÑO 2013
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
279
141
8 1 1 0 00%
20%
40%
60%
80%
100%
050
100150200250300
VálvulaFundida
AsientoFisurado
GuíasPartidas
CamisaRayadas
VálvulaEscape
Torcida
VálvulaKiene
Partida
EsparragoRoto
20% Pocos Vitales
80% Muchos Triviales
Introducción y Fundamento del Problema 49
1.8.3 Conclusión General del Problema
Una vez realizado el estudio de la cantidad de componentes que con
mayor frecuencia se dañan, en los motores Caterpillar 3616 y que causan
paralizaciones en la generación de energía eléctrica, se llegó a la
conclusión por medio de gráficas de líneas que las culatas son el principal
problema de los motores Caterpillar y por ende los que más frecuentan el
taller mecánico y mediantes análisis de diagrama de Pareto se pudo
obtener las causas de los daños de las culatas las cuales son en primer
lugar las válvulas que se funden, seguido en menor proporción por los
asientos que se fisuran las cuales representan 20% los pocos vitales que
resuelven el 80% de paro de generación eléctrica que son nuestro tema
de estudio.
1.9 Técnicas a utilizar
Para llegar al diagnóstico de esta empresa se toma en cuenta las
siguientes herramientas de controles estadísticos de calidad en el
mantenimiento correctivo.
Gráficas de barras.- Se pueden trazar datos que se organizan en
columnas o filas. Los gráficos de barras muestran comparaciones entre
elementos individuales; las que se han utilizados en los datos estadísticos
referentes a la cantidad de componentes con mayor mantenimiento
correctivo en los motores de combustión interna marca Caterpillar modelo
3616. (Pulido H. G., 1997)
Diagrama de Ishikawa.- El diagrama de causa-efecto o diagrama de
Ishikawa1 es un método gráfico que refleja la relación entre característica
de calidad (muchas veces un área problemática) y los factores que
posiblemente contribuyen a que exista, En otras palabras, es una gráfica
que relaciona el efecto (problema) con sus causas potencial. (Pulido,
Sugunda Edición).
Introducción y Fundamento del Problema 50
Por ejemplo, una clasificación típica de las causas potenciales de los
problemas en manufactura son: mano de obra, materiales, métodos de
trabajo, maquinaria, mediciones y medio ambiente, con lo que el diagrama
Ishikawa tiene una forma base semejante a la imagen n° 17. En ella, cada
posible causa se agrega en alguna de las ramas principales. Si alguna
causa está constituida a su vez por sub-causas, ésta se agrega como se
muestra en la IMAGEN N° 6.
IMAGEN N° 6
GRÁFICO DE ISHIKAWA
Fuente: Maestrosdelacalidadop100111.blogspot.com Elaborado Por: Angel Charles Johnson
Pareto.- Conocido como “Ley 80-20”o “Pocos vitales, muchos
triviales”, el cual reconoce que unos pocos elementos (20%) generan la
mayor parte del efecto (80%); el resto de los elementos generan muy
poco del efecto total. De la totalidad del problema de una organización
solo unos pocos son realmente importantes. (Pulido H. G., 1997)
CAPÍTULO II
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL
2.1 Análisis de las causas de daño de Válvulas
En el Capítulo I, en la recopilación de datos del problema se
determinó mediante unos diagramas de barra, que el componente que
más frecuenta el taller mecánico son las culatas de los motores de
combustión interna marca Caterpillar 3616, provocando paro de
máquinas; afectando las disponibilidad de la generación de energía
eléctrica.
La siguiente fase del análisis fue construir un diagrama de Pareto, para
identificar la causas del daño de las culatas de los motores Caterpillar
3616, se llegó a la conclusión que el 20% de los pocos vitales, son las
válvulas de las culatas que se dañan en las culatas, las solución de estos
problemas resuelven el 80% de paro de máquina por daño de culatas,
que son nuestro tema de estudio.
Una vez que el problema ha sido delimitado y, de preferencia,
cuantificado su magnitud, es el momento de analizar todas las causas de
daño de las válvulas en las culatas, y para ello se ha realizado unos
cuadros donde se exponen las principales causas de daño y su
consecuencia, a continuación se detalla la causa principales de daño de
las válvulas.
1. Error al montarlo o ajustarlo
2. Mecanización defectuosa
3. Montaje de piezas desgastadas
4. Problemas de combustión
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 52
2.1.1 Daños de válvulas en las culatas y sus causas
2.1.1.1 Error al montarlo o ajustarlo
Ajuste erróneo del juego para válvula
Causas:
Juegos de la válvula mal ajustada (poco
espacio) o vencimiento de los intervalos
para el mantenimiento.
Consecuencia:
Las válvulas no cierra correctamente los
gases de combustión que pasan por el
asiento de la válvula calienta el platillo de la
válvula. El platillo se calienta excesivamente
y se quema en el área de asiento.
Montaje erróneo de los taqués hidráulicos Causa:
Muelle montada incorrectamente. El muelle
dañado ocasiona un momento de flexión
lateral en el vástago de la válvula.
Consecuencia:
El esfuerzo que realiza de la flexión
alternante ocasiona la ruptura de la extrema
del vástago y destruye la guía de la válvula.
Montaje erróneo de los taqués hidráulicos Causa:
Incumplimiento de la pausa obligatoria de 30
minutos como mínimo antes de arrancar en
motor después de haber montado al tanque.
Consecuencia:
Las válvulas golpean el pistón y se doblan o
se rompe al encender el motor
prematuramente.
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 53
2.1.1.2 Mecanización defectuosa
Mal rectificado de Válvulas y Asientos Causa:
Mecanización descentrada del asiento o la guía de la
válvula por mal rectificado
Consecuencia:
La válvula no sierra correctamente, se sobrecalienta
y se quema en el área de asiento. El sector de la
moldura hueca puede resquebrajarse continuamente
a causa del esfuerzo unilateral que hace el platillo de
la válvula.
Demasiado juego para la guía de la válvula Causa:
Demasiado juego para las guías de las válvulas pos
desgaste o raspadura excesiva al efectuar la
reparación.
Consecuencia
Los chorros de gas caliente pueden ocasionar
carbonizaciones considerables en el sector de la
guía del vástago. La válvula se mueve entonces con
dificultad, no cierra y se sobrecalientan la superficie
del asiento (quemaduras, fundiciones).
Escaso juego para la guía de la válvula
Causa:
Diámetro de la guía medido con poca holgura el
renovar las guías de la válvulas
Consecuencia:
El vástago de la válvula cuenta con poca movilidad
en la guía y se agarrota. Los daños que se pueden
producir a consecuencia de alto de ello son, entre
otros, sobrecalentamiento en el área del platillo y del
asiento.
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 54
2.1.1.3 Montaje de piezas desgastadas
Montaje de balancines o palancas de arrastre dañados Causas
Trasmisión de fuerza de manera descentrada del
balancín al entrar del vástago de la válvula.
Consecuencia
El extremo del vástago o el vástago mismo se
desgasta unilateralmente. El esfuerzo transversal del
vástago producido la transmisión excéntrica de fuerza.
Ocasiona resquebramiento continuos en el sacer de la
fijación por muelle
Montaje de válvula curvada Causas
Apoyo unilateral del platillo de la válvula en el inserto
para el asiento de la válvula por vástago curvado.
Consecuencia:
La moldura hueca de la válvula ubicada en el paso
hacia el vástago o hacia el platillo muestra huellas de
torcedura alternantes ocasionadas por el esfuerzo
unilateral que hace el platillo.
Empleo de piezas cónicas desgastadas en las válvulas Causas
Empleo de piezas cónicas usadas y desgastadas al
renovar las válvulas.
Consecuencia:
La fijación por muelle puede aflojarse durante el
funcionamiento al volver a usar piezas cónicas
desgastadas. El vástago se curva por la fricción y la
válvula se debilita en ese sector. Ese motivo puede
causar resquebramiento por las continuas
vibraciones.
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 55
2.1.1.4 Problemas de combustión
La válvula de admisión se hace de una aleación de acero al
cromo−níquel, en tanto que la válvula de escape que es menor y que
trabaja a temperaturas más elevadas (aproximadamente 660°C) (1 200°F)
se hace de una aleación de cromo-silicio. La válvula de escape realiza un
trabajo particularmente severo porque se abre cuando los gases de la
combustión están arriba de 1 650°C (3 000°F) y esta corriente de gases
calientes pasa por su cara. Una válvula de escape de moto, debe tener un
recubrimiento especial de cromo-níquel en la cabeza y en las caras, para
obtener resistencia a la corrosión y a la oxidación; el vástago nitrurado,
para resistir la fricción contra la guía de válvulas o, que es de hierro
fundido; el puntero, de acero para herramientas para acoplar el balancín y
una cabeza hueca enfriada con sodio junto con un inserto para válvula,
que sirve de asiento, hecho de Stellite. La válvula hueca está
parcialmente llena con sodio que se licua a la temperatura de trabajo de la
válvula. El rápido movimiento de ésta al abrir y cerrar lanza al sodio
metálico hacia el vástago transfiriendo en esa forma calor de la cabeza
caliente al vástago frío. El rotador, es una innovación para evitar se
quemen y atasquen las válvulas. Es un dispositivo que reemplaza al
resorte sujetador. Cada vez que es elevada la válvula se le comunica una
ligera rotación, frotando en esa forma al asiento evitándose también los
depósitos en las guías: (Ver Anexos #7).
Esfuerzo excesivo de las válvulas por problemas de combustión Causas:
Fuerte aumento de presión y temperatura en la
cámara de combustible por las falta de combustible
Consecuencia:
El platillo de la válvula no resiste los fuertes aumento
térmicos y mecánico y se doble hacia dentro. Toma
entonces la forma de un tulipán y se producen
resquebramiento en el sector del platillo.
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 56
2.2 Análisis de Pareto
Para la identificar las pocas causas fundamentales del problema de las
válvulas dañadas, tomaremos como base el siguiente cuadro que
demuestra causas frecuente de daño de las válvulas en las culatas
Caterpillar 3616, el mismo que se pueden evaluar y definir mediante el
principio de Pareto, el cual reconoce que unos pocos elementos (20%)
generan la mayor parte del efecto (80%); el resto de los elementos crean
muy poco del efecto total.
El diagrama de Pareto nos sirve para seleccionar el problema que es
más conveniente atacar y, además, al expresar gráficamente la
importancia del problema, los datos para crear el diagrama de Pareto
fueron tomadas en el mes 1 de noviembre al 1 de diciembre, del año
2013, vale recalcar que estos datos fueron tomados dándole seguimiento
cada una de las culatas dañadas desde el motor hasta el área de taller
donde se realiza una inspección visual del daño del componente para
esto se creó las tarjeta de control de culatas.
En el siguiente gráfico mostraremos la frecuencia de las causas de los
daños de las válvulas encontradas en las culatas Caterpillar 3616.
CUADRO N° 34
CUANTIFICACIÓN DE VÁLVULAS DAÑADAS AÑO 2013
Causas de daño de Válvula Frecuencia
Error al montarlo o ajustarlo 6
Mecanización defectuosa 46
Problemas de combustión 2
Montaje de piezas desgastadas 36
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 57
CUADRO N° 35
FRECUENCIA ACUMULADA AÑO 2013
Causas de daño de Válvula Frecuencia % Acum. Línea de
Corte
Mecanización defectuosa 41 43% 43% 80%
Montaje de piezas desgastadas 32 34% 77% 80%
Error al montarlo o ajustarlo 14 15% 92% 80%
Problemas de combustión 8 8% 100% 80%
95 100% Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013
Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
DIAGRAMA N° 31
PARETO CAUSAS DE DAÑO DE VÁLVULAS
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Como podemos notar las causas principales de daño de las válvulas
en las culatas Caterpillar 3616 son debido a mecanización defectuosa
seguido por montajes de piezas desgastas, por lo que tomaremos en
consideración para la propuesta de solución.
2.3 Auditoria de la 5S
Se elaboró un diagnóstico de la situación actual en el área de taller
donde se reparan las culatas de los motores Caterpillar 3616 realizando
una inspección inicial de las 5S como se muestra a continuación:
43%
77% 92% 100%
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
05
1015202530354045
Mecanizacióndefectuosa
Montaje depiezas
desgastadas
Error almontarlo o
ajustarlo
Problemas decombustión
Frecuencia
Acum
20% 80% Muchos Triviales
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 58
HOJA DE AUDITORIA PARA 5S
PUNTAJE 66
FECHA: Diciembre 2014
5S # ARTíCULO CHEQUEADO DESCRIPCIÓN PT
CLA
SIFI
CA
CIÓ
N
1 Materiales o partes Materiales en exceso de inventario? 3
2 Maquinaria u otro equipo Existencia Innecesaria alrededor? 3
3 Utillaje, Herramienta, etc Existencia Innecesaria alrededor? 3
4 Control Visual Existencia o no de control visual? 4
5 Estándares escritos Tiene establecido los estándares para 5S 0
SUB TOTAL 13
OR
DEN
6 Indicadores de lugar Existe área de almacenaje marcadas? 1
7 Indicadores de artículos Demarcación de los artículos, lugares? 1
8 Indicadores de cantidad Están identificados máximo y mínimos 2
9 Demarcado vías de acceso e inventario en proceso
Están claramente idénticas las líneas de acceso y área de almacenaje.
2
10 Utillaje y Herramienta Poseen un lugar claramente identificados? 3
SUB TOTAL 9
LIM
PIE
ZA
11 Piso Están los pisos libres de basura, agua,ect? 3
12 Máquinas Están las máquinas libres de objeto y aceite?
3
13 Limpieza e Inspección Realiza inspección de equipos junto con mantenimiento?
3
14 Responsabilidad de Limpieza Existe personal responsable de verificar esto?
3
15 Hábito de limpieza Mecánico limpia piso y máquinas regularmente?
4
SUB TOTAL 16
ESTA
ND
AR
IZA
CIÓ
N 16 Notas de mejoramiento
Genera notas de mejoramiento regularmente?
3
17 Ideas de mejoramiento Se ha implementado ideas de mejoras? 3
18 Procedimiento claves Usa procedimiento escrito, claros y actuales?
2
19 Plan de mejoramiento Tiene plan futuro de mejora para el área? 3
20 Las primeras 3 S Están las primeras 3S mantenidas? 2
SUB TOTAL 13
DIS
CIP
LIN
A
21 Entrenamiento Son conocidos correctamente? 3
22 Herramientas y partes Son almacenados correctamente? 3
23 Control de Stock Ha iniciado un control de Stock? 4
24 Procedimientos Están al día y son regularmente revisados? 2
25 Descripción de cargo Están al día y son regularmente revisados? 3
SUB TOTAL 15
0 = Muy Mal 1=Mal 2=Promedio 3=Bueno 4= Muy Bueno TOTAL 66
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 59
CUADRO N° 36
RESULTADO DE LA INSPECCIÓN INICIAL 5S
Pilar Calificación Máximo %
Clasificación 13 20 65%
Orden 9 20 45%
Limpieza 16 20 80%
Estandarización 13 20 65%
Disciplina 15 20 75%
Total 66 100 66%
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
Como podemos observar el nivel de 5S en el área de talles es
demasiado bajo, con una calificación de 66 sobre 100 puntos. Revisando
cada pilar nos podemos dar cuenta que en calificación se tiene un puntaje
de 13 lo que corresponde a 65% que es el más alto de los demás pilares;
esto es porque se tiene medianamente un inventario de los componentes
y de las herramientas, sin embargo se mantiene en el área de trabajo
algunos equipos incensarios.
El Orden obtuvo un puntaje de 9 lo que corresponde al 45%, porque
no se tiene indicadores de lugar, ni de cantidad, tampoco se observan
demarcadas las herramientas. A esto se suma que dentro del área de
trabajo permanece cantidad de objeto ocupando espacio en pasillos y
lugares de paso.
La limpieza obtuvo una calificación de 16 lo que corresponde al 65%,
porque al área se le realiza eventualmente una limpieza superficial y no
profunda, además que no se tiene el hábito de limpiar las máquinas que
utilizan.
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 60
Para el cuarto pilar que es estandarización, obtuvo un puntaje de 13 lo
que corresponde 65%, se detectó que la empresa no posee
procedimientos ni documentación de los procesos de área de taller, lo que
evidencia el bajo nivel de este pilar de las 5S, además no poseen un plan
de mejora a futuro.
Finalmente se puede notar que la disciplina obtuvo un puntaje de 15
que corresponde 75%, esto debido a que la disciplina en esta área no es
constante, que llevan un control de stock medianamente bueno porque
obviamente el proceso de preparación de componentes requiere de la
ubicación de las mismas.
CUADRO N° 37
FRECUENCIA ACUMULADA DE EVALUACIÓN 5S
Pilar Calificación % % Acum Línea de Corte
Limpieza 16 24% 24% 80%
Disciplina 15 23% 47% 80%
Clasificación 13 20% 67% 80%
Estandarización 13 20% 86% 80%
Orden 9 14% 100% 80%
Total 66
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A. Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
DIAGRAMA N° 32
PARETO DE EVALUACIÓN 5S
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A. Elaborado por: Johnson Loja Angel Charle
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Calificación
% Acum
Linea decorte
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 61
2.4 Análisis de los problemas por Ishikawa (Causa-Efecto)
Para determinar todas las potenciales causas de la baja disponibilidad
de generación eléctrica por daño de las culatas, se utilizara el diagrama
de Ishikawa, donde se analizaran las causas por: mano de obra,
maquinas, métodos de trabajo, materiales y medio ambiente de acuerdo a
la información recopilada en el capítulo I y analizada en el capítulo II.
1. Problema N°1: Medio Ambiente de Trabajo
Origen del problema
Instalaciones del taller mecánico (Barcaza 5)
Causa del Problema
1. Mala de comunicación
2. Espacio reducido
3. Exceso de ruido
4. Falta de ventilación
2. Problema N°2: Métodos de trabajo
Origen del problema
Oficinas de taller mecánico
Causa del Problema
1. Incumplimiento de procedimiento
2. Mal procedimiento de rectificado (con lija)
3. Falta de control en el desgaste repuesto usado
3. Problema N°3: Materiales
Origen del problema
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 62
Oficinas de taller mecánico
Causas del Problema
1. Diferentes proveedores
2. Falta de Herramientas de trabajo
3. Calidad del repuesto
4. Calidad del combustible
4. Problema N°4: Maquinaria
Origen del Problema
Instalaciones del taller mecánico (Barcaza 5)
Causa del Problema
1. Implementos de medición
2. Falta de limpieza interna de las culatas
3. Calibración de Inyectores
4. Falta de rectificadora de válvula y asiento
5. Problema N°5: Mano de Obra
Origen del Problema
Área de taller mecánico
Causa del Problema
1. Capacitación
2. Errores humanos
3. Falta de personal
4. Incentivos
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 63
Baj
a D
isp
on
ibili
dad
de
Gen
erac
ión
Elé
ctri
ca
po
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año
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Cu
lata
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Mét
od
os
de
Tra
baj
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Med
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ien
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abo
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Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 64
2.5 Diagnóstico
Realizado el diagrama de Ishikawa podemos analizar las causa
principales de daño de las culatas, las cuales detallamos a continuación:
Falta de máquinas herramientas
La Mecanización defectuosa es debido a la falta de máquinas
herramientas para rectificar las válvulas y asientos en las culatas,
Constantemente se reutilizan las válvulas las cuales presenta
deformaciones, perforaciones y desgaste esto provoca que no exista una
sellado hermético entre las válvula y los asiento.
El rectificado ya sea de válvulas nuevas o usadas, actualmente se está
utilizando lijas normal para quitar las picadura de las válvulas el cual no
permite sellar herméticamente estos dispositivo el cual provoca fugas de
gases a alta temperatura el resultado es la fundición de las válvulas.
Motivo por el cual es necesaria la compra de rectificadoras de
válvulas y asiento que permita una mayor precisión de mecanizado de
este dispositivo permitirá aumentar la vida útil y disminuir el
mantenimiento correctivo de las culatas.
Falta de Implemento de medición
Montaje de pieza desgastada se debe una política de reutilizamiento
del repuesto que han sido utilizados en los componentes pero no se
realizan mediciones del desgaste que sufren estos dispositivos.
El motivo que no existe instrumento de medición para garantizar que
el repuesto está bajo la tolerancia de los manuales técnico del fabricante
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 65
los cual es una de las mayores causas de paro de máquinas debido a las
malas condiciones de los dispositivos.
Falta de recursos y procedimiento
En el taller no existe un manual procedimiento que establezca los
pasos de trabajo con las especificaciones técnicas de mando que indique
el procedimiento a seguir al personal.
De esta manera eliminar las demoras por mala operación de
procedimiento de trabajo.
Falta de controles de calidad
La mejorar las reparaciones de las culatas es necesario llevar un
control del desgaste de las piezas reusadas las cuales deben están
dentro de los parámetros de las tolerancia.
Falta de Capacitación
Las personas que realizan las reparaciones no tiene una preparación
técnica por los cual es necesario la capacitación para mejorar la eficiencia
y eficacia de los trabajo de reparación.
2.6 Impacto Económico del Problema
Para saber cuánto dinero está perdiendo la empresa por paro de las
unidades generadoras, debido a daño de las culatas por la falta de
máquinas herramienta e instrumento de medición.
Para mejorar la calidad en las reparaciones, se elaboró el siguiente
cuadro donde se mostrara las pérdidas económicas por horas perdidas de
generación eléctrica desde el mes de enero hasta diciembre del 2013,
Análisis y Diagnóstico de la Situación Actual 66
debido repuesto dañados en las culatas Caterpillar de los motores de
combustión Interna.
CUADRO N° 38
HORAS PÉRDIDAS POR CULATAS DAÑADAS EN EL AÑO 2013
Fuente: Empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., 2013 Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
El componente que mayor reacondicionamiento ha tenido en el área
de taller son las culatas, con un total de 442 unidad/año, cambios que
representa 552 horas/año, contando que cada Megavatio-Hora cuesta 40
dólares por 3.3 Megavatio que representa potencia eléctrica de cada
unidad generadora, dando una pérdida económica en la empresa
representativa de $ 72.864,00 durante el año 2013.
En
ero
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To
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Válvula Fundida 53 40 38 70 40 31 38 30 36 42 66 68 552
Asiento Fisurado 16 3 8 10 14 10 23 12 11 10 12 18 146
Guías Partidas 0 0 0 5 1 3 0 0 0 0 1 0 11
Camisa Rayadas 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Válvula
Escape
Torcida
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Válvula
Keene
Partida
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Esparrago Roto 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total 69 42 47 88 55 44 62 42 47 52 79 86 712
Dispositivos
TIEMPOS EN HORAS
CAPÍTULO III
PROPUESTA DE LA SOLUCIÓN
3.1 Descripción Técnicas de la Propuesta
3.1.1 Primera Propuesta de Mejoramiento
Como solución a este problema se sugiere la metodología 5S que
abarcan una serie de actividades para eliminar los despilfarros que
contribuyen a errores, defectos y accidentes en el puesto de trabajo. Esta
son las cinco S que se describe: Clasificar, Ordenar, Limpiar, Estandarizar
y Disciplina.
3.1.1.1 Como aplico la técnicas de 5S en el problema descrito
1 Clasificar: Este punto implica revisar las piezas, guardar sólo lo
que se necesita y eliminar el resto, después de observar el área de
talleres podemos darnos cuenta que existe repuesto, herramientas y
equipos que no se utilizan. Para solucionar este problema se crean unas
tarjetas rojas (de expulsión) es colocada a cada artículo que se considera
no necesario para la operación. Enseguida, estos artículos son llevados a
un área de almacenamiento transitorio.
IMAGEN N° 7
ETIQUETA DE EXPULSIÓN
MATERIAL INNECESARIO N°
Descripción:
Cantidad:
Propuesta de la solución 68
2 Ordenar: Unas de las falencias del departamento de taller es que
no conocen la causa por el cual se desmonto un componente en el motor
de combustión interna, ya que existe sensores en motor que nos pueden
indicar el defecto operacional por el cual es parada la máquina, esto
normalmente es comunicado al departamento de motor pero no al
departamento de taller por lo cual hay una confusión de cierto mecánicos
de taller que no saben que pieza se ha dañado.
Si queremos tener ordenado en el taller se debe elaborar una tarjetas
con la información técnica de los componentes dañados, donde se
registren la fecha de desmontaje de componente, el horimétro de la
máquina, la barcaza donde salió el componente, la máquina, el cilindro
afectado, Número de serie del componente y lo más importante el defecto
operacional por el cual presenta problema este componente.
IMAGEN N° 8
TARJETA DE CONTROL DE COMPONENTE
INFORMACIÓN TÉCNICA
FECHA:
UBICACIÓN
N ° SERIE :
DEFECTO OPERACIONAL
INSPECCIÓN VISUAL DE TALLER
TARJETA DE CONTROLCABEZOTES CATERPILLAR 3616
14 Cm
8 Cm
Propuesta de la solución 69
3 Limpiar: El proceso de limpieza muchas veces actúa como una
forma de inspección que expone las anomalías y las condiciones previas
a una avería que puede dañar la calidad, se propone una limpieza del
taller por 10 minutos antes de empezar a laborar.
4 Estandarización: Se desarrolla unos sistemas y procedimiento para
mantener y controlar las anteriores tres S.
5 Disciplina: Mantener un sitio de trabajo estabilizado es un proceso
en curso de mejora continua.
3.1.2 Segundo Propuesta de Mejoramiento
Utilización de cartas de control para determinar la variabilidad en
proceso de reparación del cabezote Caterpillar. Se emplea este
procedimiento para determinar el momento donde se ha presentado
alguna variación que afecte a la reparación de los cabezotes y de esta
manera tomar acciones correctivas.
Los líderes de los mecánicos de taller son los responsable de la toma
de las muestra y de realizar el ensayo correspondiente, además de
registrar las lecturas en el respectivo formato; situación que estará
supervisada y por consiguiente aprobada por el Jefe de Taller mecánio.
(Ver Anexo #8).
Compra de Instrumento de medición
1. Calibrador Pie de Rey.
2. Giniómetro.
3. Dinamómetro medidor de tensión de resorte.
4. Calibrador de Guía.
5. Procedimiento
Propuesta de la solución 70
Mejoramiento de los Procedimiento para la reparación de culatas
1. Remover los cuatro resortes y rotadores de la válvula de admisión y
escape respectivamente con un compresor de resortes de válvulas.
2. Remover válvulas de admisión y de escape con las manos, verificar
que el vástago, superficie y labio de la válvula no presenten
deformaciones, perforaciones ni desgastes.
3. Marcar cada una de las válvulas con tape y colocar en esta el
número de unidad, cilindro y culata de la cual provienen, indicar si son
de válvulas de admisión superior o inferior, lo mismo para las válvulas
de escape.
4. Revisar y medir el labio de cada válvula con un goniómetro, la
medida debe ser de 4.79 mm a 4.80 mm.
5. Revisar los rotadores presionándolos y haciéndolos girar con la
palmas de las manos, cambiarlos si al realizar la actividad antes
mencionada produce ruido.
6. Realizar limpieza mecánica a la culata hacer uso de removedor de
hollín adecuado y solvent MQ, para remover el exceso de tal depósito.
6.1. Limpieza química de la culata, con una permanencia de por lo
menos 8 horas en producto químico adecuado para remover totalmente
las deposiciones (ferroquest).
6.2. Posterior a la limpieza química se introduce la culata en un líquido
inhibidor para eliminar cualquier reacción adversa que pueda ocasionar
el producto químico por contacto prolongado con el metal.
6.3. Enjuagar la culata con agua haciendo uso además de paste.
6.4.Traer la culata de regreso al taller
Propuesta de la solución 71
Procedimiento para la reparación de culatas en el Taller mecánico
7.Medir guías de válvulas con un calibrador para ver si pasa no pasa,
los parámetros de las guía a considerar, son los siguientes:
Guía en buen estado tendrá un diámetro de 16.059 mm.
Guía en mal estado tendrá un diámetro de 16.03mm.
8. Extraer guía que no coincidan con los parámetros establecidos.
8.1Aplicar penetrante a las guías que serán extraídas.
8.2Colocar el extractor y la gata hidráulica sobre la guía.
8.3Dar golpes a la guía con un mazo antes de operar la gata con el
objetivo de aflojarla y facilitar su extracción. Poner a operar la bomba y
extraer la guía.
9. Medición de asiento. Medir con un calibrador los asientos de la
culata, la medida debe estar entre 93-80 mm
10. Verificar que las mediciones de los asientos sea conforme a los
parámetros ya establecidos, que su superficie no este deformada ni
fracturada, de ser así, se cambiará por uno nuevo.
11. Extracción de asiento, esto se realiza solo si se ha determinado la
necesidad de su ejecución.
12. Calentar el labio del asiento que será extraído de forma uniforme en
toda su periferia, se debe cuidar no exponer el material base de la
culata directamente a la flama para no debilitarla (decarbonado).
12.1Instalar el extractor de asientos junto con la bomba y gata
hidráulica, luego aplicar presión para lograr su extracción.
Propuesta de la solución 72
Procedimiento para la reparación de culatas en el Taller mecánico
13. Limpiar la base del asiento con lija 80 y verificar que no exista
corrosión, de ser así será necesario cambiar la culata.
14. Rectificar asiento. Esta actividad se realiza cuando el asiento
presenta pequeño desgaste y todavía es posible rectificar su superficie.
Antes de realizar esta actividad el asiento debe estar limpio. (Utilizar
rectificador de asientos para maquinas CATERPILLAR).
15. Instalar asiento nuevo.
15.1. Limpiar el asiento nuevo con thenner.
15.2. Aplicar loctite en el asiento.
15.3 Utilizando una prensa, bomba y gata hidráulica instalar el asiento
nuevo.
16. Rectificar asientos.
16.1 Una vez instalados los nuevos asientos tomarles medidas con un
calibrador a los cuatro asientos de la culata y registrar tales datos.
16.2Rectificar cada asiento y tomarles de nuevo medidas, si alguno de
los asientos mide 95 mm significa que no cumple con los parámetros
necesarios para su buen funcionamiento y será necesario extraerlo y
sustituirlo por otro, realizando nuevamente el procedimiento antes
mencionado.
17. Rectificar válvulas de admisión y escape si no presentan
deformaciones o fracturas, con un rectificador de válvulas CAT.
18. Lavar las válvulas con químico solven MQ, dejarlas por 4-8 hrs.
Máx. Cepillarlas y medir su rectificación.
19. Realizar una prueba de azul de Prusia a cada una de las válvulas
para comprobar la hermeticidad que tenga con el asiento.
Propuesta de la solución 73
Procedimiento para la reparación de culatas en el Taller mecánico
20.Sopletear la culata
21.Realizar prueba de aire en válvula Keene
22. Poner aceite 30 en el vástago de cada válvula e instalarlas en la
guía que le corresponda según su identificación.
23. Revisar cada uno de los resortes exteriores e interiores de la válvula
y realizar la prueba de fuerza en cada uno para verificar y asegurarse
de que estén en buen estado.
24. Revisar las cuñas de seguridad de los resortes, cambiarlos si es
necesario.
25. Aplicar aceite 30 en cada rotador antes de ser instalados en
conjunto con los resortes.
26. Tomar las medidas a los cuatro resortes guías ya instalados con un
calibrador, .Para verificar que las válvulas estén donde le corresponde.
27. Medir la altura máxima desde la superficie de la válvula cerrada
hasta la superficie de la cabeza del cilindro, esta medida debe ser de 7
mm (0.276 pulg.). Si la válvula y asiento están entre los límites máximos
de reusabilidad instalar válvula nueva en asiento nuevo. Verificar que
los hilos de los agujeros de escape estén en buen estado, si es
necesario colocarles insert.
28.Tapar con tape de 2 “todos los agujeros
29. Pintar la culata.
30. Informar al jefe del taller la finalización de las actividades de
mantenimiento para ser revisada y entregada.
Propuesta de la solución 74
3.1.3 Tercera Propuesta de Mejoramiento
1. Objetivo de la Propuesta: El objetivo es mantener bajo control el
proceso y eliminar las causas que generan comportamientos
insatisfactorios en etapas importantes del ciclo de calidad para conseguir
mejores resultados económicos mediante la utilización de cartas de
control.
2. Alcance: Se emplea este procedimiento para determinar el
momento donde se ha presentado alguna variación que afecte el buen
funcionamiento de los componentes durante la generación de energía
eléctrica, para de esta manera se pueda tomar acciones correctivas.
3. Responsable: El mecánico líder del taller es el responsable de la
toma de las muestras ya de realizar el ensayo correspondiente, además
de registra las lecturas en el respectivo formato; situación que estará
supervisada y por consiguiente aprobada por el Jefe de planta.
4. Procedimiento: Se registra la información en el formato número
uno, relacionada con la siguiente información.
Máquina
Fecha
Revisión del equipo de medición
Tomar cinco muestras cada media hora de trabajo
Realización del ensayo
Medición de la altura del labio de la Válvula reutilizada
Registrar las mediciones realizadas en el formato número uno, para
la determinación de las cartas de control
Desarrollo de las cartas de control
Interpretar los resultados y la toma de decisiones
Investigar las causas cuando se produzcan aberraciones
Propuesta de la solución 75
Maquina:
Fecha:
Muestra o
subgrupoDia 1 2 3 4 5 X R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Observación:
Elaborado por: Charles Johnson
CARTA DE CONTROL
Caracteristica de calidad:
Suma
Altura del Labio de Válvula Reutilizadas
Propuesta de la solución 76
GRÁFICA DE CONTROL
Gráfica X
Gráfica R
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
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-1,50
-1,00
-0,50
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0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
Propuesta de la solución 77
Maquina:
Fecha:
Muestra o
subgrupoDia 1 2 3 4 5 X R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Observación:
Elaborado por: Charles Johnson
CARTA DE CONTROL
Caracteristica de calidad:
Suma
Diametro interno de las guías de las Válvulas Reutilizadas
Propuesta de la solución 78
GRÁFICA DE CONTROL
Gráfica X
Gráfica R
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
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X
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-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
Propuesta de la solución 79
Maquina:
Fecha:
Muestra o
subgrupoDia 1 2 3 4 5 X R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
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18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Observación:
Elaborado por: Charles Johnson
CARTA DE CONTROL
Caracteristica de calidad:
Suma
Fuerza de Compresión de los Resortes Reutilizados
Propuesta de la solución 80
GRÁFICA DE CONTROL
Gráfica X
Gráfica R
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
Propuesta de la solución 81
Maquina:
Fecha:
Muestra o
subgrupoDia 1 2 3 4 5 X R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Observación:
Elaborado por: Charles Johnson
CARTA DE CONTROL
Caracteristica de calidad:
Suma
Diametro exterior de los Asientos Reutilizados
Propuesta de la solución 82
GRÁFICA DE CONTROL
Gráfica X
Gráfica R
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29
LSC Xdbarra
LIC xdbarra
X
xdbarra
3.1.4 Descripción de los formatos
Cartas y gráfica de control
Formato #1
Este formato comprende el diseño de una carta de control, en donde
se registrarán las mediciones obtenidas durante el muestreo, en el mismo
se aprecian casilleros tanto para el número del subgrupo, el día y para las
mediciones obtenidas en cada una de la muestra.
En el formato se aprecia cierta información adicional que tiene que ser
llenada por parte de la persona encargada de realizar el control,
información como la máquina, la característica de la calidad y la fecha
concerniente a dicho control.
Formato #2
Las gráficas de control X y R comprende el formato # 2, las cuales
están diseñadas de manera que se puedan identificar en cada una de
ellas sus límites de control, tanto superior como inferior con sus
respectivas líneas central.
Límites de control que presenta abreviaturas (LSC-LIC) de manera que
los puntos a graficar deberán estar comprendidos entre los mismo, sin
dejar de lado la numeración en una escala del uno hasta treinta, para
facilitar la graficación de los puntos, mediante la identificación del número
del subgrupo.
Formato que permite que a las personas que se les asignen las
funciones del control estadístico, puedan tener una herramienta de fácil
entendimiento
Propuesta de la solución 84
3.2 Costo de la Propuesta
Para llevar a cabo la propuesta de controles de calidad se debe
cumplir con los siguientes puntos:
1. Máquinas Herramientas
2. Equipos de medición
3. Documentación técnica
4. Capacitación
3.2.1 Máquinas Herramientas
La adquisición de máquinas herramientas es necesaria para mejorar la
calidad del sellado entre la válvula y los asientos nuevos y reusados para
disminuir el escape de gases combustión a la temperatura la cual provoca
la fundición parcial de las válvulas en la cara externa. Tendrá un costo de
$48.750,50: (Ver Anexo # 9).
CUADRO N° 39
COSTO DE MÁQUINAS HERRAMIENTAS
COMPRA DE MÁQUINAS HERRAMIENTA
Máquina Herramienta Cantidad
Costo Total Costo Unitario
Rectificadora de válvulas 1 $ 29.000,00 $ 29.000,00
Rectificadora de Asiento 1 $ 19.750,50 $ 19.750,50
Total $ 48.750,50 Fuente: Taller mecánico Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Angel Charles Johnson
3.2.2 Implementos de medición
Para mejorar el control del desgaste los dispositivos que conforma la
culatas es necesario la compra de instrumentos de medición para cumplir
con las especificaciones técnicas de los fabricantes de los motores de
Propuesta de la solución 85
combustión interna estos representa un costo de $3.805,00 cumplir con
los controles de calidad en la reparación de las culatas se debe contar
con los siguientes equipos de medición como son: (Ver Anexo # 10).
CUADRO N° 40
COSTO DE EQUIPOS DE MEDICIÓN
COMPRA DE IMPLEMENTOS DE MEDICIÓN
Artículo Cantidad Costo Unitario Costo Total
Pie de Rey 2 $ 178 $ 356
Goniómetro 2 $ 125 $ 249
Dinamómetro (medidor de tensiones de resorte)
1 $ 3.200 $ 3.200
Total $ 3.805 Fuente: Taller mecánico Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Angel Charles Johnson
3.2.3 Documentación técnica
La documentación requerida comprende los formatos para registrar la
información recopilada durante el muestreo y los formatos para la
elaboración de las gráficas.
CUADRO N° 41
COSTO DE SUMINISTRO DE OFICINA
COMPRA DE SUMINISTRO DE OFICINA
SUMINISTRO Cantidad Costo
Unitario Costo Total
Block Cartas de Control 5 $ 4,50 $ 22,50
Block Gráfica de Control 5 $ 4,50 $ 22,50
Total $ 45,00 Fuente: Anexo # 11 cotización Elaborado por: Angel Charles Johnson
3.2.4 Capacitación
Se necesita capacitar al personal que labora en la línea, a manera de
que tenga conocimiento de la importancia de su labor y así poder cumplir
con la propuesta, se capacitará en los concernientes temas:
Propuesta de la solución 86
1. Trabajo en Equipo
2. Inducción a la Calidad
3. Control de Calidad
4. Metrología
El personal recibirá una capacitación de 20 horas, representado un
Costo para la empresa, debido a la capacitación que recibirá el personal
de 2000 dólares:( Ver Anexo # 11).
3.2.5 Costo de Mano de Obra
En el siguiente cuadro se exponen los sueldos que se designarán al
personal que se contratará para la operación de las máquinas
herramientas.
CUADRO N° 42
COSTO DE MANO DE OBRA
Fuente: Empresa Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Angel Charles Johnson
Para analizar los costos que intervienen en el cálculo del costo de la
mano de obra para la propuesta, se ha utilizado las hojas electrónicas del
programa Excel; el sueldo que se ha designado para los dos operadores
de las rectificadoras de válvulas y asiento; se ha propuesto que su sueldo
sea el básico unificado de $ 340,00.
Mano de
Obra
Sueldo
Anual
Décimo
Tercer Sueldo
Décimo
Cuarto SueldoVacaciones
Fondo de
Reserva
Ap.
Patronal
IESS
IECE SECAP Total Anual
Operador A 4.080,00$ 340,00$ 340,00$ 170,00$ 340,00$ 454,92$ 20,40$ 20,40$ 5.765,72$
Operador B 4.080,00$ 340,00$ 340,00$ 170,00$ 340,00$ 454,92$ 20,40$ 20,40$ 5.765,72$
11531,44Total
Propuesta de la solución 87
El décimo tercer sueldo se lo consideró como un sueldo mensual; el
décimo cuarto sueldo es un sueldo básico; el aporte patronal IESS está
considerado en 11.15%, SECAP igual a 0,5% y IECE en 0,5%.
En el cuadro # 39 se presenta el costo total por sueldo de los dos
operadores que representa $ 11.531,44.
3.2.6 Costo de Insumos
Para evitar el recalentamiento de las válvulas y asientos rectificados es
muy importante la utilización de un refrigerante Cat-32, el cual se realizará
una compra 25 galones el cual tiene un costo de $60, cada 3 meses se
realizara la compra.
Costo Anual del Refrigerante = $60 X 4 = $240
En el proceso de rectificación las piedras que realizan el mecanizado
sufren un desgaste importante por la fricción de trabajo por los cual esta
debe ser cambiada 6 veces por mes esto representa.
Costo de mensual de Piedra = 6 Piedra de rectificar X $25,42
c/u = $152,5
Costo Anual = $152,5 X 12 = $1830
3.3 Plan de Inversión y Financiamiento
3.3.1 Inversión Fija
Son derechos adquiridos y servicios necesarios para el estudio e
implementación del proyecto, no están sujeto a desgaste físico, Este rubro
Propuesta de la solución 88
se agrupa en tangible e intangible, diferenciación que va a facilitar el coste
del proyecto en su fase operativa.
CUADRO N° 43
INVERSIÓN FIJA
Máquinas y Equipos $ 52.555,60
Capacitación $ 2.000,00
Total $ 54.555,60 Fuente: Empresa Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Johnson Loja Angel Chrales
La inversión fija que se registra es de $54.555,60
3.3.2 Costo Operacional
La noción de gastos de operación hace referencia al dinero
desembolsado por una empresa u organización en el desarrollo de sus
actividades. Los gastos operativos son los salarios, el alquiler de locales,
la compra de suministros y otros.
CUADRO N° 44
COSTO OPERACIONAL
Mano de Obra $ 11.531,44
Suministro de Oficina $ 45,00
Insumos $ 2.067,00
Total $ 13.643,44 Fuente: Empresa Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Johnson loja Angel Charles
El costo de operaciones que se registra es de $13.643,44
3.4 Financiamiento de la propuesta
Como se refleja en los ítems anteriores existen 2 rubros económicos
en los cuales hay que invertir para la puesta en marcha del presente
proyecto, uno de estos rubros es la inversión fija o inversión inicial
($54.555,60), valor que se lo debe invertir inmediatamente. El desembolso
Propuesta de la solución 89
de este valor en cierta forma le puede afectar económicamente a la
empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A., por lo que considera la
posibilidad de solicitar financiamiento a través de un crédito bancario. De
acuerdo a lo establecido por el Banco Central del Ecuador se obtendrá el
crédito a una tasa de interés del 10,21% y será financiado a cinco años
plazo, en la siguiente tabla se detalla los datos del préstamo:
3.4.1 Amortización del crédito
En esta parte del proyecto se detallará la amortización del crédito, la
misma consiste en distribuir con periodicidad la devolución del principal
del crédito, junto con los intereses que se vayan devengando a lo largo de
los tres años que se pagará el crédito. Los pagos periódicos que realice la
empresa TERMOGUAYAS GENERATION S.A. tienen la finalidad de
reembolsar, extinguir o amortizar el capital inicial.
En donde: C: es el Capital n: número de períodos i: interés
Datos: C = $54.555,60 n = 20 trimestres i =10.21%
%5105,020
%21.10litrimestra
36,2876$096826.0
506.278$
)005105,01(1
005105,060,555.54$
)1(1
20
Dividendo
xDividendo
i
CxiDividendo
n
Propuesta de la solución 90
CUADRO N° 45
Fuente: Empresa Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Angel Charles Johnson
CUADRO N° 46
COSTO ANUAL DEL INTERÉS DEL PRESTAMO
Fuente: Empresa Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
3.5 Análisis de la Inversión
El análisis económico de la inversión a realizarse debe entenderse
como el estudio sistemático eficiente de las distintas etapas del proyecto
BENEFICIARIO TERMOGUAYAS GENERATION S.A.
INSTIT. FINANCIERA Banco Central de Ecuador
MONTO EN USD 54.555,60
TASA DE INTERES 10,2100% T. EFECTIVA 10,6076%
PLAZO 5 años
GRACIA 0 años
FECHA DE INICIO 01-ene-2014
MONEDA DOLARES
AMORTIZACION CADA 90 días
Número de períodos 20 para amortizar capital
No. VENCIMIENTO SALDO INTERES PRINCIPAL DIVIDENDO
0 54.555,60
1 01-abr-2014 52.431,17 1.392,53 2.124,43 3.516,96
2 30-jun-2014 50.252,51 1.338,31 2.178,66 3.516,96
3 28-sep-2014 48.018,24 1.282,70 2.234,27 3.516,96
4 27-dic-2014 45.726,94 1.225,67 2.291,30 3.516,96
5 27-mar-2015 43.377,16 1.167,18 2.349,78 3.516,96
6 25-jun-2015 40.967,40 1.107,20 2.409,76 3.516,96
7 23-sep-2015 38.496,13 1.045,69 2.471,27 3.516,96
8 22-dic-2015 35.961,78 982,61 2.534,35 3.516,96
9 21-mar-2016 33.362,74 917,92 2.599,04 3.516,96
10 19-jun-2016 30.697,36 851,58 2.665,38 3.516,96
11 17-sep-2016 27.963,94 783,55 2.733,41 3.516,96
12 16-dic-2016 25.160,76 713,78 2.803,18 3.516,96
13 16-mar-2017 22.286,02 642,23 2.874,74 3.516,96
14 14-jun-2017 19.337,91 568,85 2.948,11 3.516,96
15 12-sep-2017 16.314,55 493,60 3.023,36 3.516,96
16 11-dic-2017 13.214,01 416,43 3.100,54 3.516,96
17 11-mar-2018 10.034,34 337,29 3.179,68 3.516,96
18 09-jun-2018 6.773,50 256,13 3.260,84 3.516,96
19 07-sep-2018 3.429,43 172,89 3.344,07 3.516,96
20 06-dic-2018 (0,00) 87,54 3.429,43 3.516,96
Total 15.783,68 54.555,60 70.339,28
TABLA DE AMORTIZACION
Descripción 2014 2015 2016 2017 2018Costos
Financieros5.239,20 4.302,69 3.266,84 2.121,11 853,84
COSTOS POR INTERESES DEL PRESTAMO
Propuesta de la solución 91
en mención. En general, se puede afirmar que el proyecto será evaluado
como eficiente si va logrando los objetivos previstos para el cual fue
creado, de tal forma que optimice los procesos operativos en el Dpto. de
taller mecánico.
El análisis económico permite conocer la rentabilidad del proyecto a
través de la aplicación de técnicas como el TIR (Tasa Interna de Retorno),
VAN (Valor Actual Neto) y el PRI (Periodo de Recuperación de la
Inversión).
3.5.1 Flujo de Caja.
El balance económico de flujo de caja es la relación entre los ingresos
y los costos de la propuesta, sirve para determinar los beneficios que
genera dicha solución.
Basándonos en las inversiones de las propuestas realizadas en el
capítulo anterior y con el fin de establecer los objetivos económicos en la
empresa, se realizara un flujo de caja para la implementación de la
propuesta en donde se especificará los egresos por concepto de las
inversiones que realizará la empresa.
Los beneficios de la propuesta, corresponden a la recuperación de las
perdidas, por la cantidad de $ 160.320,00 a lo que se incrementa el 5%
proyectado anualmente.
El flujo de caja está proyectado en un lapso de 5 años, considerando
que la recuperación de la inversión es factible en el transcurso de este
periodo.
En el siguiente cuadro n° 43, se presenta el balance económico de
flujo de caja para la implementación de la propuesta.
Propuesta de la solución 92
CUADRO N° 47
FLUJO DE CAJA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA
2013 2014 2015 2016 2017 2018
Inversión fija
inicial-$ 54.555,50
Ahorro de la
perdida$ 54.648,00 $ 57.380,40 $ 60.249,42 $ 63.261,89 $ 66.424,99
Costos de
operación$ 13.643,44 $ 14.325,61 $ 15.041,89 $ 15.793,99 $ 16.583,69
Flujo de caja -$ 54.555,50 $ 41.004,56 $ 43.054,79 $ 45.207,53 $ 47.467,90 $ 49.841,30
TIR 74,18%
DescripciónPeriódos
Fuente: Dpto. Contabilidad de Termoguayas Generation S.A. Elaborado por: Johnson Loja Angel Charles
El balance de flujo de caja indica los siguientes flujos de efectivo:
$41.004,56 para el 2014; $43.054,79 para el 2015; $45.207,53 para el
2016; $47.467,90 para el 2017; y, $49.841,30 en el 2018.
En el cuadro n°42 se puede observar, que del cálculo de los
indicadores TIR y VAN, mediante las funciones financieras del programa
Excel, se han obtenido los siguientes resultados:
Tasa Interna de Retorno (TIR): 74,18%, que supera a la tasa de
descuento con la que se compara la inversión del 12%, por tanto,
indica que la tasa de recuperación de la inversión es mayor que las
tasas actuales del mercado con que se descuenta cualquier
proyecto de inversión económica, por lo que se acepta su
factibilidad económica.
Valor Actual Neto (VAN): $161.560,06 que supera a la inversión
inicial de $54555,50, por tanto, indica que el valor a obtener en el
futuro será mayor al que se invertirá inicialmente, por lo que se
acepta su factibilidad económica.
Propuesta de la solución 93
3.5.2 Tasa Interna de Retorno (TIR).
Cuando se utiliza los comandos de Excel (función financiera) se puede
visualizar que el resultado de la Tasa Interna de Retorno (TIR) es igual a
77,50%, el cual será verificado mediante la ecuación de matemáticas
financieras para determinar el valor presente.
Para el efecto se interpolará entre dos rangos, que son los valores de
77% y 78% escogidos para la comprobación del TIR, utilizando la
siguiente formula:
Dónde:
P es la inversión fija de $162.926,61
F son los flujos de caja por cada periodo anual considerado.
n, es el número de años.
i, son los valores de la tasa de interés con las cuales se interpolará.
Si TIR > tasa de descuento (r): El proyecto es viable.
Si TIR = tasa de descuento (r): El proyecto es postergado.
Si TIR < tasa de descuento (r): El proyecto no es viable.
En el cuadro N°44, se presenta la interpolación para la comprobación
del TIR.
Propuesta de la solución 94
CUADRO N°48
INTERPOLACIÓN PARA LA COMPROBACIÓN DEL T.I.R.
Año n P F i₁ P₁ i₂ P₂
2013 0 $ 54.555,50
2014 1 $ 41.004,56 74% $ 23.565,84 75% $ 23.431,18
2015 2 $ 43.054,79 74% $ 14.220,76 75% $ 14.058,71
2016 3 $ 45.207,53 74% $ 8.581,50 75% $ 8.435,22
2017 4 $ 47.467,90 74% $ 5.178,49 75% $ 5.061,13
2018 5 $ 49.841,30 74% $ 3.124,95 75% $ 3.036,68
TOTAL VAN₁ $ 54.671,54 VAN₂ $ 54.022,92
$ 116,04 74% -$ 532,58 1% 74,18%CÁLCULO DE LA TIR
Fuente: Dpto. Contabilidad Termoguayas Generation S.A.
Elaborado por: Angel Charles Johnson
La ecuación matemática que se utiliza para obtener el valor de la Tasa
Interna de Retorno (TIR) es presentada en el siguiente renglón:
T.I.R. = i₁ + (i₂ – i₁)
VAN₁ = Flujo₁ – Inversión inicial
VAN₁ = $54.671,54 – $54.555,50
VAN₁ = $116,04
VAN₂ = Flujo₂ – Inversión inicial
VAN₂ = $54.022,92 – $54.555,50
VAN₂ = –$532,58
T.I.R. = 74% + (75% – 74%) )58,532(04,116
04,116
T.I.R. = 77% + 1% 56,648
04,116
TIR = 74% + (1%)(0,18)
TIR = 74,18%
𝑉𝐴𝑁₁
𝑉𝐴𝑁₁ − 𝑉𝐴𝑁₂
Propuesta de la solución 95
El cálculo efectuado para obtener el valor de la Tasa Interna de
Retorno, da como resultado una tasa TIR del 74,18%, que es igual al que
se obtuvo aplicando las funciones financieras del programa Microsoft
Excel, esto pone de manifiesto la factibilidad del proyecto, puesto que
supera a la tasa de descuento considerada en este análisis, del 12%.
3.5.3 Valor Actual Neto (VAN).
El Valor Actual Neto puede ser comprobado a través de la misma
ecuación financiera que se utilizó durante el análisis de la Tasa Interna de
Retorno (TIR), es decir, con la fórmula para la determinación del valor
futuro:
Dónde:
P = Valor Actual Neto (VAN)
F = Flujos de caja por cada periodo anual considerado.
n = Número de años.
i = Tasa de descuento del 12%.
CUADRO N° 49
COMPROBACIÓN DEL VALOR ACTUAL NETO V.A.N.
AÑOS n Inv. Inicial F i P
2013 0 $ 54.555,50
2014 1 $ 41.004,56 12% $ 36.611,21
2015 2 $ 43.054,79 12% $ 34.323,01
2016 3 $ 45.207,53 12% $ 32.177,83
2017 4 $ 47.467,90 12% $ 30.166,71
2018 5 $ 49.841,30 12% $ 28.281,29
TOTAL $ 161.560,06
Fuente: Dpto. Contabilidad de Termoguayas Generation S.A.
Elaborado por: Angel Charles Johnson
Propuesta de la solución 96
En el cuadro N° 45, se presentan los resultados obteniendo un Valor
Actual Neto de $161.560.,06 este valor es igual al que se obtuvo en el
análisis de las funciones financieras del programa Microsoft Excel, por ser
mayor a la inversión inicial que corresponderá a $54.555,50 se demuestra
la factibilidad del proyecto.
3.5.4 Periodo de Recuperación de la Inversión (PRI)
Para determinar el tiempo de recuperación de la inversión, se utiliza la
ecuación financiera con la cual se comprobó los criterios económicos,
Tasa Interna de Retorno TIR y el Valor Actual Neto VAN, considerando
como el valor de i, a la tasa de descuento considerada de 14%.
A continuación se presenta la ecuación financiera para la
determinación del valor futuro:
CUADRO N° 50
PERIODO DE RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN
AÑOS n Inv. Inicial F i P P
2013 0 $ 54.555,50 Acumulado
2014 1 $ 41.004,56 12% $ 36.611,21 $ 36.611,21
2015 2 $ 43.054,79 12% $ 34.323,01 $ 70.934,23
2016 3 $ 45.207,53 12% $ 32.177,83 $ 103.112,05
2017 4 $ 47.467,90 12% $ 30.166,71 $ 133.278,76
2018 5 $ 49.841,30 12% $ 28.281,29 $ 161.560,06
TOTAL $ 161.560,06
Períodos de recuperación del capital aproximado 2 años
Períodos de recuperación del capital exactos 1,52 años
Períodos de recuperación del capital exactos 18,27 meses
Períodos de recuperación del capital exactos 1 7 años-meses
Coeficiente beneficio/costo 2,96
Elaborado por: Angel Charles Johnson
Fuente: Dpto. Contabilidad de Termoguayas Generation S.A.
Propuesta de la solución 97
La inversión será recuperada en el periodo de 1 año 7 meses, de
acuerdo al análisis realizado con la ecuación financiera del valor futuro.
Debido a que los activos fijos que se requieren para la implementación de
la propuesta concerniente a la “Mejoramiento en la reparación de las
Culatas de los motores Caterpillar 3616 en el taller mecánico”, tienen
una vida útil superior a cinco años, entonces la inversión tiene factibilidad
económica.
3.6 Análisis costo vs beneficio
Coeficiente Beneficio/Costo (B/C)
Para determinar el coeficiente beneficio costo se ejercita la siguiente
ecuación:
Coeficiente Beneficio/Costo =
Dónde:
Beneficio de la propuesta = Valor Actual Neto (VAN) = $161.560,06
Costo de la propuesta = Inversión inicial = $54.555,50
Aplicando la ecuación matemática:
Coeficiente Beneficio/Costo = 50,555.54
06,560.161
Coeficiente Beneficio/Costo = 2,96
El Coeficiente Beneficio / Costo indica que por cada dólar que se va a
invertir, se recibirá $2,96 es decir, que se obtendrá $1,96 de beneficio por
cada dólar invertido, lo que indica que la implementación de la propuesta
será factible y conveniente para la empresa.
𝐵𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜
Propuesta de la solución 98
Resumen de Criterios Económicos
El resumen de los indicadores económicos de este proyecto de
inversión, es el siguiente:
Tasa Interna de Retorno TIR = 74,18% > tasa de descuento 12%
ACEPTADO.
Valor Actual Neto VAN = $161.560,06 > inversión inicial $54.555,50
ACEPTADO.
Tiempo de recuperación de la inversión = 19 meses < vida útil del
proyecto (60 meses). ACEPTADO.
Coeficiente Beneficio Costo = 2,96 > 1. ACEPTADO.
En definitiva los criterios financieros indican la factibilidad y
sustentabilidad del proyecto.
3.7 Sostenibilidad y sustentabilidad
Económicamente es sostenible la propuesta, debido a que el sistema
produce una rentabilidad razonable y estable a través del tiempo en que
dura la inversión; en donde la forma de manejo y la organización, permite
un grado aceptable de satisfacción de las necesidades del personal
involucrado, permitiendo que internamente la organización mantenga la
propuesta en funcionamiento, permitiendo llevar a cabo por la empresa
representando beneficio para la misma. En definitiva los criterios
financieros indican la factibilidad y sustentabilidad del proyecto según los
estudios realizado de evaluación económica de la propuestas de
mejoramiento.
Propuesta de la solución 99
3.8 Puesta en marcha
La puesta en marcha de la propuesta requiere llevar a cabo un
conjunto de actividades, las cuales nos dan la pauta para que al iniciar la
misma, se logre llevar acabo la propuesta con el mínimo de
inconvenientes, estas actividades se las indican a continuación:
Actividad # 1: Estudio de la propuesta
El estudio realizado será presentado a la gerencia de la empresa, la
cual realizara los respectivos análisis a la misma; permitiéndose así una
vez analizada la misma poder dar un diagnóstico sobre la propuesta,
esperando para aquello una respuesta al cabo de 1 semana, partir de la
cual se continuara con las demás actividades, de ser positivo el
diagnostico.
Actividad # 2: Selección del personal
El personal que recibirá la capacitación deberá ser plenamente
identificado; de igual manera se deberá seleccionar a la persona
encargada de capacitar al dicho personal, incurriendo en un tiempo de 1
semana para aquello.
Donde, dos días de la semana se requerirán para la selección del
personal que recibirá la capacitación y los cinco días para la selección de
la persona encargada de la capacitación.
Actividad # 3: Disponibilidad de la documentación
Se deberá elaborar los formatos requeridos para el control de calidad;
o en su caso se podrá utilizar las cartas y graficas de control propuesta,
por lo que se procederá a enviar los formatos, para que estos sean
impresos, incurriendo en un tiempo de 1 semana.
Propuesta de la solución 100
Actividad # 4: Compra de equipos e implementos
Para la compra de equipos e implementos se incurre en un tiempo de
1 semana debido a que estos pueden ser obtenidos localmente, sin dejar
de lado el tiempo de la aprobación para la realización de dicha compra.
Cabe indicar que el tiempo para la compra de los equipos e
implementos, es el mismo para la adquisición de la documentación; es
decir son dos actividades que se llevarán a cabo en la misma semana.
Actividad # 5: Capacitación del personal
El tiempo de capacitación de las personas que precisamente fueron
identificadas será de 4 semanas, debido a que la capacitación se la
realizara tres horas diarias.
Para el efecto se tiene el Diagrama de Gantt, en donde se puede
apreciar el cronograma tentativo de las actividades anteriormente
señaladas, indicando el tiempo en que se incurren en cada una ellas: (Ver
anexos #12).
Propuesta de la solución 101
3.7 Conclusiones y Recomendaciones
3.7.1 Conclusiones
Una vez realizado el estudio de horas perdidas y frecuencia de
componentes con mayor mantenimiento correctivo se llegó a la conclusión
de que el componente que acarrean más problema en generación
eléctrica y por ende las más frecuentan el taller mecánico son las cabeza
de cilindro debido a falta de controles de calidad a los dispositivos
reusados utilizados para la reparación de componente.
El componente que mayor reacondicionamiento ha tenido en el área
de taller son las culatas, con un total de 442 unidad/año, cambios que
representa 552 horas/año, contando que cada Megavatio-Hora cuesta 40
dólares por 3.3 Megavatio que representa potencia eléctrica de cada
unidad generadora, dando una pérdida económica representativa de $
72.864,00 durante el año 2013.
El Coeficiente Beneficio/Costo obtenido es $ 2,96, valor que es > 1 lo
que indica que el proyecto es rentable y por ende se recomienda la
implementación de las propuesta de mejoramiento de los controles de
calidad de las culatas 3616 en la empresa TERMOGUAYAS
GENERATION S.A.
Propuesta de la solución 102
3.7.2 Recomendaciones
Realizar inspecciones de las acciones, procedimientos, el equipo y las
instalaciones de mantenimiento.
Conservar y mejorar los documentos, los procedimientos, el equipo y
las normas de mantenimiento.
Asegurar que todas las unidades estén conscientes y sean expertas en
los procedimientos y normas de mantenimiento.
Mantener un alto nivel de conocimiento experto, manteniéndose al día
con la literatura referente a los procedimientos y registros de
mantenimiento.
Hacer aportaciones a la capacitación del personal de mantenimiento.
Realizar análisis de deficiencias y estudios de mejora de procesos,
empleando diversas herramientas para el control estadístico de procesos.
Asegurar que los trabajadores se apeguen a todos los procedimientos
técnicos y administrativos cuando realicen el trabajo real de
mantenimiento.
Revisar los estándares de tiempo de los trabajos para evaluar si son
adecuados.
Revisar la calidad y disponibilidad de los materiales y refacciones para
asegurar su disponibilidad y calidad.
Realizar auditorías para evaluar la situación actual del mantenimiento
y prescribir remedios para las áreas con deficiencias.
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Carga Instalada.- Corresponde a la suma aritmética de las potencias
de todos los equipos que existen en el interior de una instalación. Esta
carga instalada la describe el en su solicitud para el servicio de suministro
de electricidad.
Demanda.- Es la potencia requerida por un sistema o parte de él,
promediada en un intervalo de tiempo previamente establecido.
Energía Bruta.- Es la energía total producida por una unidad de
generación.
Energía Neta.- Es igual a la energía bruta menos el consumo de
auxiliares de unidades de generación.
Energía Térmica.- Se denomina energía térmica a la energía liberada
en forma de calor.
Potencia Efectiva.- Es la potencia máxima que se puede obtener de
una unidad generadora bajo condiciones normales de operación.
Potencia Disponible.- Potencia efectiva del generador que está
operable y puede estar o no considerada en el despacho de carga del
Sistema Nacional Interconectado.
Unidad Generadora.- Es la máquina rotatoria compuesta de un motor
primario, acoplado a un generador eléctrica.
ANEXOS
Anexos 105
ANEXO # 1
ORGANIGRAMA
Anexos 106
ANEXO # 2
RECURSO HUMANO
Descripción de la Función Cantidad
c.c.
Jefe de Control de Calidad 1
Asistente de Control de Calidad 3
Sub Total 4 TA
LLER
ES
Jefe de Talleres 1
Asistente de Talleres 3
Líder de Talleres 4
Mecánico 8
Ayudante Mecánica 1
Tornero de Taller 1
Soldadores 1
Sub Total 19
MO
TOR
ES
Jefe de Motores 1
Supervisor de Motores 2
Asistente de Supervisor 11
Líder de Motores 6
Mecánico de Motores 15
Sub Total 35
SIST
EMA
Jefe de Sistema 1
Supervisor de Sistema 6
Asistente de Sistema 4
Líder de Sistema 2
Mecánico de Sistema 11
Ayudante de Mecánico de Sistema 4
Soldadores 5
Sub Total 33
ELEC
TRIC
OS
Jefe de Eléctricos 1
Supervisores de Eléctricos 7
Asistente de Eléctricos 7
Líder de Eléctricos 3
Eléctricos 12
Ayudante de Eléctricos 2
Sub Total 32
Total de Área de Mantenimiento 123
Anexos 107
ANEXO # 3
GENERACIÓN ELECTRICA AÑO 2013
ENE
FEBMA
RAP
RMA
YJUN
JULAU
GSEP
OCT
NOV
DEC
TOTA
L YEA
R
HFO
GLS2.9
67.85
41.7
39.08
92.2
73.67
94.3
16.07
94.3
96.44
12.0
68.73
32.3
57.04
62.2
55.53
94.1
14.95
54.7
35.70
24.2
72.60
94.5
22.93
140
.020.6
57
DIESEL
BARG
E 1GLS
5990
8184
6053
5790
7898
7488
6465
3745
739
2822
2699
3189
61.06
2
DIESEL
BARG
E 2GLS
2877
1455
114
551
1455
114
551
1455
175
.632
DIESEL
BARG
E 3GLS
1834
3025
3462
1615
3601
4525
6658
4100
2411
1050
1397
1763
35.44
1
DIESEL
BARG
E 4GLS
7427
1733
2709
5184
8259
9534
9479
7169
7208
9408
8265
1085
587
.230
DIESEL
BARG
E 5GLS
8952
2209
6072
1306
311
935
6625
9289
1094
310
191
1058
511
550
9910
111.3
24
DIESEL
TOTA
LGLS
24.20
315
.151
18.29
625
.652
31.69
328
.172
34.76
840
.508
35.10
038
.416
38.46
240
.268
370.6
89
LUBR
ICANT
E BAR
GE 1
GLS68
6730
4752
9173
4477
0740
5043
3840
3992
5699
2294
7898
7581
.214
LUBR
ICANT
E BAR
GE 2
GLS11
2914
2314
2314
2314
2314
238.2
44
LUBR
ICANT
E BAR
GE 3
GLS65
3041
1851
7779
8971
3935
9531
4928
4177
0979
1685
1610
602
75.28
1
LUBR
ICANT
E BAR
GE 4
GLS82
1954
5656
9592
8486
9452
0060
5158
9685
5296
2111
854
1233
296
.854
LUBR
ICANT
E BAR
GE 5
GLS90
5359
9458
3010
553
1149
343
9642
0946
9610
312
1086
911
548
1242
610
1.379
TOTA
L LUB
RICAN
TEGLS
30.66
918
.615
21.99
335
.170
35.03
317
.241
18.87
618
.895
27.99
629
.829
33.34
136
.783
324.4
41
AGUA
GLS1.1
95.11
892
6.718
1.107
.676
1.167
.618
1.278
.860
1.097
.638
1.141
.755
1.141
.490
1.128
.282
1.304
.749
1.400
.644
1.328
.261
9.056
.873
PROD
UCCIÓ
NKW
H44
.297.4
1025
.925.9
4733
.591.4
4965
.737.1
5566
.270.3
7530
.396.9
6835
.233.0
3333
.505.5
4562
.629.6
8171
.573.7
7964
.913.0
7568
.638.5
3260
2.712
.949
PLAN D
E CON
SUMO
VS PR
ODUC
CIÓN A
ÑO 20
13
CONS
UMOS
Anexos 108
OB
JET
IVO
CO
MO
To
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de
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ión
PR
OC
ED
IM
IE
NT
O P
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n
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DO
R
NO
SI
ANEXO # 4
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO DE ORDEN DE TRABAJO
Anexos 109
ANEXO # 5
SOLICITUD DE SERVICIO
Anexos 110
ANEXO # 6
DIAGRAMA DE PROCESO DE OPERACIONES ACTUAL
Desmontaje de la culata en el motor
Transportación de la culata al area de Prelavado
Se remueve las válvulas del cabezote
Inspección el estado de las Válvulas
Inspección el estado de los rotadores
Se realiza la limpieza química de las culatas
Se enjuaga la culata con agua
Transportación de la culata al area de taller
Se extrae la guías que no coincidan con los parámetros
Inspección de asientos
Extracción de asientos deformados, fracturados y que no cumple parámetro
Limpieza de la base de los asientos
Instalar asientos nuevo o usados
Rectificación de los asientos
Rectificación de válvulas con picaduras
Realizar prueba de azul de Prusia a las válvulas
MANTENIMIENTO HECHO A CULATA EN EL TALLER
1
2
11
10
9
8
7
6
3
5
4
12
16
15
14
17
Anexos 111
Sopletear la culata
Realizar prueba de aire en válvula Keene
Instalar la válvulas
Inspección visual de resorte exteriores e interiores
Inspección de las cuñas
Instalación de los resortes con los rotadores
Tapar con tape de 2 “todos los Agujeros”
Pintar la culata
Informa al jefe de taller la finalización
22
20
19
18
23
21
24
26
25
Anexos 112
ANEXO # 7
DIAGRAMA DE PROCESO DE OPERACIONES PROPUESTO
Mecanico de Motor · Desmontaje de la culata en el motor
Mecanico de Taller · Transportación de la culata al area de Prelavado
Mecanico de Taller · Se remueve las válvulas del cabezote
Mecanico de Taller · Inspección el estado de las Válvulas
Tornero · Medición del labio de cada válvula
Mecanico de Taller · Inspección el estado de los rotadores
Mecanico de Taller · Se realiza la limpieza química de las culatas
Mecanico de Taller · Se enjuaga la culata con agua
Mecanico de Taller · Transportación de la culata al area de taller
Lider · Se mide el diámetro interno de las guías de la válvulas
Lider · Se extrae la guías que no coincidan con los parámetros
Mecanico · Medición de los asientos
Lider · Inspección de asientos
· Extracción de asientos deformados, fracturados
Lider y que no cumple parámetro
Mecanico de Taller · Limpieza de la base de los asientos
Mecanicos · Instalar asientos nuevo o usados
Mecanico · Rectificación de los asientos
Lider · Medición los asientos rectificado
RESPONSABILIDAD
MANTENIMIENTO HECHO A CULATA EN EL
TALLER
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
10
14
12
13
15
16
17
18
Anexos 113
Mecanico de Taller · Rectificación de válvulas con picaduras
Mecanico de Taller · Medición de las válvulas rectificadas
Mecanico de Taller · Realizar prueba de azul de Prusia a las válvulas
Mecanico de Taller · Sopletear la culata
Mecanico de Taller · Realizar prueba de aire en válvula Keene
Mecanico de Taller · Instalar la válvulas
Mecanico de Taller · Inspección visual de resorte exteriores e interiores
Mecanico de Taller · Realizar la prueba de fuerza en cada resorte
Lider · Inspección de las cuñas
Mecanico · Instalación de los resortes con los rotadores
Mecanico de Taller · Medición de la altura de la superficie de la válvula cerrada hasta la
superficie de la cabeza del cilindro
Mecanico de Taller · Tapar con tape de 2 “todos los Agujeros”
Mecanico de Taller · Pintar la culata
Jefe de Taller · Informa al jefe de taller la finalización
19
20
21
22
23
24
25
26
26
27
28
28
30
31
Anexos 114
ANEXO # 8
COSTO DEL SERVICIO DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
Anexos 115
ANEXO # 9
COTIZACIÓN DE MáQUINAS HERRAMIENTA
Cliente: Termoguayas Generation s.a. Fecha: 16/01/2014
Contacto: Charles Johnson Proforma: 1756
Cotización: Rectificadora de Válvula y Asiento
Cant. Descripción Costo
1 Rectificadora de Válvula $ 29.000,00
1 Rectificadora de Asiento $19.750,50
TOTAL: $48.750,50
Tiempo de Entrega: 24 Horas después de su Orden de Compra
Forma de Pago: Crédito 15 días
Atentamente:
Ing. Miguel Palacio.
Presidente Ejecutivo
Cdla. Urdenol 1 Calle principal Manzana 123 Villa 15 Teléfono: 594 (3) 6543432
Guayaquil – Ecuador
Anexos 116
ANEXO # 10
COTIZACIÓN DE INSTRUMENTO DE MEDICIÓN
Cliente: Termoguayas Generation s.a. Fecha: 15/01/2014
Contacto: Charles Johnson Proforma: 234
Cotización: Instrumento de Medición
Cant. Descripción Costo
1 CALIBRADOR DIGITAL PIE DE REY MITUTOYO 0-150 $ 178,05
1 GONIÓMETRO ÁNALOGO MITUTOYO 0-50 mm $ 124,50
1 DINAMÓMETRO MEDIDOR DE TENSIÓN DE RESORTE 0-15. $ 3000,00
1 CALIBRADOR MEDIDOR DE GUÍA $ 200,00
SUBTOTAL: $ 3502,55
12% IVA 0,00
TOTAL: 3502,55
Tiempo de Entrega: 24 Horas después de su Orden de Compra
Forma de Pago: Crédito 15 días
Atentamente:
Christian Rojas T.
Presidente Ejecutivo
Cdla. Urdenol 1 Calle principal Manzana 123 Villa 15 Teléfono: 594 (3) 6543432
Guayaquil - Ecuador
Anexos 117
ANEXO # 11
SERVICIO ECUATORIANO DE CAPACITACIÓN PROFESIONAL
CURSO DE CAPACITACIÓN DE TECNOLOGÍA BÁSICA DE
MECÁNICA AUTOMOTRIZ
1. Objetivo del Curso:
Aplicar técnicas básicas de mecánica automotriz considerando estandares
de calidad, normas ambientales y seguridad y salud en el trabajo.
2. Contenido del programa:
6. TECNOLOGÍA DE MATERIALES
7. METROLOGÍA
8. AJUSTE MECÁNICO
3. Duración:
120 horas pedagógicas
4. Requisito:
Bachillerato, o conocimiento equivalentes.
5. Cómo financiar su inversión:
Inversión Normal: USD 200 por persona
Agradecemos de antemano la atención y confianza brindada.
Saludos cordiales,
Tcnlg. Diana Cedeño M.
Dirección Administración Central: José Arízaga E3-24 y Coronel Cóndor–
1800 SECAP - Quito - Ecuado
Anexos 118
ANEXO # 12
DIAGRAMA DE GANTT
BIBLIOGRAFÍA
Adam, E. E. (22 de Septiembre de 2012). www.google.com. Recuperado el
12 de 01 de 2014, de www.monografias.com/trabajo4/control-calidad-
del-mantenimiento-preventivo/control-calidad-mantenimiento-
preventivo.shtml#ixzz2dmEynF3i
Arias Odon, F. G. (1999). El proyecto de Investigaciòn: Guìa para su
elaboraciòn -- 3ra ed. Caracas: Episteme.
Industrial Risk, S. I. (2010). Estudio de Riesgo de daños a terceros.
Guayaquil.
Montoya, J. R. (2007). Desarrollo de planes de trabajo y procedimiento
aplicados en el área de máquinas para el alcance de controles de
calidad en las actividades realizadas por el personal de
mantenimiento. Nicaragua: Manual de Procedimiento.
Pulido, H. G. (1997). Calidad Total y Productividad. México: McGRAW-
HILL/INTERAMERICANA EDITORES; S.A. DE C.V.
Pulido, H. G. (Sugunda Edición). Calidad Total y Productividad. 01376,
Mexico, D.F.: McGraw-Hill.
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