Reingeniería y Diseño de Maquinaria

La Reingeniería es uno de los fenómenos gerenciales de mayor impacto en las últimas décadas, debido a que su rápida y agotadora expansión ha provocado y continúa provocando cambios de grandes dimensiones en muchas organizaciones.

Muchas empresas se ven obligadas ante las nuevas características del entorno, a buscar formas diferentes a las tradicionales para enfrentar los grandes desafíos de un mercado altamente competitivo. Las formas tradicionales de dividir el trabajo, de estructurar las organizaciones por funciones, de buscar la especialización, entre otras, no eran suficientes para dar grandes saltos en un entorno globalizado, por lo que estudiaron y llevaron a la práctica distintos caminos para enfocar el trabajo.

El mundo se enfrenta ahora a un escenario relativamente abierto, caracterizado por Clientes, Cambio y Competencia, y esta última, con la apertura de mercados, pasa de un ámbito nacional o regional a uno mundial. Este entorno exige altos niveles de calidad, servicios rápidos, grandes reducciones de costos y altos niveles de productividad y es aquí donde emerge la Reingeniería.

El cambio se ve presionado por el Avance Tecnológico, donde se ofrecen nuevas alternativas en los procesos, automatización de los sistemas, mejora de la calidad y costos más bajos. ¿Se podía enfrentar este nuevo escenario exclusivamente con las prácticas tradicionales? La respuesta de algunas empresas fue negativa y como consecuencia, buscaron cambios radicales. La Reingeniería es repensar de manera fundamental los procesos productivos y rediseñarlos radicalmente, con el fin de obtener dramáticos logros en el desempeño. Los factores clave del concepto son: la orientación hacia los procesos, el cambio radical y la gran magnitud de los resultados esperados.

Las razones más frecuentes para llevar a cabo un proceso de reingeniería generalmente son: la competencia, la rentabilidad y la participación en el mercado. En América Latina esta concepción gerencial ha tenido un impacto significativo y una gran cantidad de empresas han ejecutado o está evaluando la posibilidad de aplicar la Reingeniería.

Una experiencia de la Reingeniería que se describe a continuación, fue aplicada en una planta de fabricación de tubos de acero sin costura, específicamente en un área donde se realiza el prensado del tocho de acero de 4 Ton al rojo vivo para realizar la perforación inicial en el proceso de fabricación de estos tubos. El problema se presentaba en un equipo denominado “Mecanismo Silla” de carga y descarga de tochos para la prensa perforadora, el cual estaba diseñado para ejecutar un movimiento complejo de desplazamientos verticales y horizontales del tocho a través de sistemas hidráulicos y articulaciones; y este equipo requería de mantenimientos frecuentes y con tiempos de paradas que afectaban la productividad de la empresa. 

En la siguiente figura se observa un corte transversal de la prensa perforadora y el mecanismo Silla. Se puede observar la posición inferior, nivel prensa y posición descarga, así como el sistema hidráulico en el nivel sótano apoyado en una base a 5 m por debajo del nivel 0 del área, para lograr un desplazamiento vertical de aproximadamente 2,3 m

También se muestra una vista de planta del área de prensado del tocho y la zona de desplazamiento horizontal de la silla para transportar el tocho desde el Bancal de Entrada (08) hasta la Prensa Perforadora y luego del prensado, transportarlo hasta la Estructura de Llegada (10), además de los equipos asociados al desplazamiento del tocho desde la Vía de Rodillos (03) hasta el Bancal (08).

Para resolver el problema, la empresa resolvió aplicar el diseño de una Grúa Pórtico (con un carro de traslación y sistema hidráulico de tenazas para el izamiento de los tochos); la cual se utilizaba con buenos resultados en otra de sus plantas ubicada en otro país, aumentando la velocidad de producción. La figura siguiente muestra la grúa y sus componentes.

Sin embargo, ese diseño no coincidía exactamente con la distribución de los equipos existentes y los espacios disponibles en el área de prensado con el mecanismo de silla, y para adaptarla al área en modificación, había que extender la longitud de la estructura de la grúa y la distancia de separación entre las patas, lo cual hacía que se obtuvieran esfuerzos en la estructura que superaban los límites admisibles; además de que fue necesario reubicar equipos del proceso (equipos remarcados en rojo en la figura anterior de vista de planta). Otro problema a resolver era la disponibilidad de materiales, así como componentes prefabricados para los sistemas hidráulicos y eléctricos en el país donde se instalaría la nueva grúa, lo cual hacía necesario la adaptación geométrica y cálculos de nuevos elementos y piezas para la reingeniería de las maquinarias.

Entonces el proceso de Reingeniería se desarrolló aplicando un método sistémico de integración del diseño de ingeniería computarizada, procesos de fabricación, suministro de componentes estándar y productividad, mediante aproximaciones sucesivas para optimización en base a las necesidades del cliente.

Se inició con la determinación de espacios para la instalación de la grúa y la modelación de su geometría original para adaptarla a los espacios disponibles; se le agregó a la estructura una caminería con barandas de seguridad para mantenimiento de los equipos de izamiento y una escalera de acceso, mejorando el diseño original y considerando las nuevas cargas aplicadas a la estructura para calcular los esfuerzos hasta obtener un diseño más eficiente (considerando resistencia, peso y costos de fabricación). Se aplicó tecnología y métodos de modelación 3D y análisis computacional hasta obtener un diseño eficiente y rentable.

Así mismo, se aplicaron estos métodos para la reingeniería del carro de traslación considerando materiales, perfiles estructurales y elementos de máquinas disponibles en el mercado.

Para el conjunto de izamiento de las pinzas, se adaptó el diseño en función de los modelos disponibles de cilindros hidráulicos y los diámetros de los tochos a levantar y desplazar.

Se adecuó el diseño del empujador de tochos en función del peso de los tochos, cilindros hidráulicos disponibles por los proveedores nacionales, perfiles para la estructura soporte, entre otros.

Se actualizaron los planos de la vía de rodillos para ser fabricados por las empresas locales con elementos de máquinas comerciales disponibles.

Se validó de forma computacional y sistémica el ensamblaje de todos los componentes para garantizar las tolerancias de montaje y evitar interferencias durante las operaciones, calibrando las posiciones de izamiento y descarga de los tochos y su colocación en la prensa perforadora.

Se completó el proceso con toda una ingeniería de detalles constituida por los planos de todos los equipos, partes, piezas, conjuntos, montajes, demoliciones y reconstrucción de bases de concreto para anclajes de la maquinaria rediseñada y la que debía ser reubicada según la nueva distribución de elementos del proceso.

Aspectos Concluyentes

Es en este tipo de casos donde se requieren cambios radicales en los procesos industriales, que con la aplicación de la Reingeniería basada en metodologías y tecnologías de Simulación Computacional, el cliente puede resolver estos problemas complejos asociados a la actualización tecnológica y mejoras competitivas en la eficiencia, ya que se aplican estrategias para diseñar, evaluar, optimizar y mejorar los procesos, equipos industriales, maquinarias, partes o piezas existentes; manteniendo el control de su tecnología, de la fabricación de sus maquinarías, equipos y repuestos, evite la dependencia de importaciones, optimice su gestión empresarial y pueda disminuir costos de producción, tiempos y mejorar la competitividad de su empresa.

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