FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURACARRERA: INGENIERÍA INDUSTRIAL
INVESTIGACION DE OPERACIONES ITRABAJO DE APLICACIÓN
INFORME FINAL
EMPRESA :
Razón Social: Cementos Pacasmayo S.A.A.
Departamento o Sección: Producción
Tema de Aplicación: Programación Lineal
Fecha de Presentación: 05 de Julio
INTEGRANTES:
CODIGO APELLIDOS Y NOMBRES C1 C2 C3 Total
Guanilo Balladares Johanna
Docente: María Sánchez Salcedo
CRITERIOS DE EVALUACIÓN:- C1: Informe grupal (Impreso) y Metodología (0 – 5) - C2: Datos consistentes (0 - 5)- C3: uso de fuentes(entrevistas, documentos de empresa, videos, otros) (0- 5)- C3: Formato de visita (2 visitas por lo menos) (0 - 5)
Trujillo, Julio 2011
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
1
INTRODUCCIÓN.
Cementos Pacasmayo S.A.A fue fundada en 1949 por IPSA (compañía nacional de
cemento portland del norte A.A, compañía de cementos Pacasmayo S.A y más
empresas).
Esta empresa está relacionada al Grupo Hochchild, el cual tiene una importante
trayectoria en minería y actividades industriales.
Hace más de 50 años la fábrica se inició con una producción diaria de 350 TM, y
ahora en la actualidad produce 3000 TM.
El ámbito de operación de cementos Pacasmayo S.A.A es el mercado de la costa y
sierra norte del país.
La planta principal de producción, se encuentra ubicada en el puerto de Pacasmayo a
96 km. Al norte de la ciudad de Trujillo.
Cuenta con 790 trabajadores: en planta laboran 198 empleados y 490 obreros y en
lima laboran 100 empleados.
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RESUMEN.
En el presente Trabajo de Investigación realizado en la Empresa de “Cementos
Pacasmayo” S.A.A. se requiere optimizar el costo de distribución de tres tipos de
cementos asus respectivos distribuidores para posteriormente su venta, y el tiempo de
producir una cierta cantidad de cemento en un determinado plazo; cabe resaltar que tanto
los costos y el tiempo son de mucha importancia en el proceso de producción del
cemento.
Por lo tanto, seresaltará la importancia de la optimización de los costos y el tiempo para el
producto “cemento”.
ÍNDICE.
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1. DATOS GENERALES
1.1. Información del Sector Industrial
1.1.1. Referencias generales de laEmpresa
1.1.1.1 Misión de la empresa............................………………………….6pág.
1.1.1.2 Visión de la empresa……………….…………………..………….6pág.
1.1.1.3 Análisis FODA de la empresa…………………………………….6pág.
1.1.2. Entorno
1.1.2.1. Principales competidores………………………………………….8pág.
1.1.2.2. Principales Proveedores.………………………………………….8pág.
1.1.2.3. Mercado………………………………………………………….….9 pág.
1.1.2.4. Clientes…………………………………………….………….…… 9 pág.
1.1.2.5. Entorno económico ………………………………………….…… 9pág.
1.2.Descripción General de la Empresa.
1.2.1. Descripción general de la Empresa………………………….……….11pág.
1.2.2. Organización de la Empresa…………….……………………………. 11pág.
1.2.3. Descripción del Área Trabajada ……………………………….……..14 pág.
1.3.Proceso Productivo
1.3.1. Principales productos o servicios…………………………………..14 pág.
1.3.2. Materia prima que utiliza …………………………………………….. 14pág.
1.3.3. Diagrama de Flujo productivo de la Empresa……………………. 15pág.
2. EJECUCIÓN DEL TRABAJO DE APLICACIÓN
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2.1.Actividades desarrolladas en el trabajo de Investigación……………..19 pág.
2.2.Sugerencias y Recomendaciones…………………………………………..19pág.
3. TAREA ACADEMICA
3.1.Marco Referencial
3.1.1. Marco Teórico……………………………………………………………..30pág.
3.1.2. Antecedentes…………………………………………………………….. 33pág.
3.2.Definición de los problema a investigar……………………………………33pág.
3.3.Objetivos …………………………………………………………………………33pág.
3.3.1. General
3.3.2. Específicos.
3.4.Desarrollo ……………………………………………………………………… 35pág.
3.5.Resultados y Análisis………………………………………………………… 38pág.
3.6.Conclusiones ………………………………………………………………….. 38pág.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS …………………………………………...39pág.
5. ANEXOS……………………………………………………………………………40 pág.
1. DATOS GENERALES
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1.1. Información del Sector Industrial
1.1.1. Referencias generales de laEmpresa(VER ANEXO 01)
1.1.1.1. Misión de la empresa
Somos una empresa innovadora que se especializa en cemento, cal y
materiales de construcción; maximizando la generación de valor.
1.1.1.2. Visión de la empresa
Ubicarnos dentro del 10% de las empresas cementeras más rentables
y comprometidas con el cuidado del medio ambiente en América
Latina.
1.1.1.3. Análisis FODA de la empresa
El análisis FODA (fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas)
de la empresa se realizo teniendo en cuneta la información brindad
por parte de los encargados de la empresa.
Como se observa en el siguiente cuadro:
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FORTALEZAS OPORTUNIDADES
Dominio sobre el mercado regional.
Adecuada capacidad de producción para atender la demanda futura.
Adecuada disponibilidad de los principales insumos.
Estrategia de diversificación de ingresos.
Solidez económica
La Calidad de nuestros productos que fabricamos y los que comercializamos.
Imagen y prestigio ganado en el norte y oriente del país.
Se tiene los mejores precios del mercado, diferenciado en calidad del producto y del servicio.
Reactivación de la economía y del sector construcción.
Mercados de exportación.
Creciente utilización de materiales de construcción no convencionales.
Acceso a tecnología y a mejoras e innovaciones de los equipos y componentes desarrollados por los fabricantes.
Fortalecer el compromiso social con la comunidad, dando oportunidad de acceso a puestos de trabajo a sus miembros.
DEBILIDADES AMENAZAS
Concentración en un solo mercado(norte del país).
Falta de un socio internacional.
Ingresos de nuevos competidores.
Dependencia de la capacidad adquisitiva de la población.
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1.1.2. Entorno
1.1.2.1. Principales competidores:(VER ANEXO 02)
Cementos Lima S.A., cuya planta está situada en las cercanías de
Lima y es el mayor fabricante de cemento en el Perú. Atiende
principalmente a los departamentos de Lima, Ica y Áncash.
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Cemento Andino, situada en el departamento de Junín, atiende
principalmente la zona central del país, algunas zonas del
departamento de Lima y parte de los departamentos de Loreto,
Ucayali y San Martín.
Yura S.A., situada cerca de Arequipa, atiende principalmente el sur
del Perú, a los departamentos de Arequipa, Cuzco, Tacna y
Moquegua, y las áreas cercanas a las fronteras con Bolivia y Chile.
Cementos Sur S.A., cuya planta se encuentra ubicada cerca de
Juliaca, en el departamento de Puno contribuye a satisfacer las
necesidades de la zona andina del sur del Perú.
Caliza Cementos Inca, cuya planta está ubicada en el
departamento de Lima específicamente en Cajamarquilla, cubre
principalmente las necesidades de esa zona.
1.1.2.2. Principales Proveedores.
Actualmente la empresa cuenta con plantas propias de procedimiento
del cemento, además con canteras de donde extraen los minerales
necesarios para la producción.
1.1.2.3. Mercado
En el año 2010 el mercado nacional de cemento mostró un
crecimiento notablemente superior al periodo anterior, originado
principalmente por la reactivación pública y privada en proyectos de
infraestructura. Esto permitió que los despachos de cemento a nivel
nacional alcanzarla suma de 8472566 TM (16.6% de crecimiento en
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comparación con el año anterior). Las inversiones que empujaron el
dinamismo del sector construcción y, a su vez, el incremento del
consumo interno de cemento, fueron las principales causas del
crecimiento de este mercado. La participación de mercado obtenida
por Cementos Pacasmayo y Cementos Selva durante el año 2010 fue
de 21.4%. En el año 2009 la participación obtenida fue la misma.
1.1.2.4. Clientes(VER ANEXO 03)
Gobiernos Regionales
Municipalidades
Universidades
Empresas Constructoras
Consumidores finales
1.1.2.5. Entorno económico (VER ANEXO 04)
Durante el año 2010, la economía del mundo, apoyada por las
medidas de control y ayuda financiera de los GobiernosCentrales,
comenzó a recuperarse de la crisis financiera que se inició durante el
año 2008 y que impactó directamente a laseconomías de los países
desarrollados durante el año 2009.Debido a estos controles y
medidas, así como al crecimientode las economías en desarrollo, el
PBI mundial del año 2010 aumentó un 3.9%, según datos del Banco
Mundial (BM). Unaño antes de la crisis del 2008 el PBI mundial creció
5.1%.La recuperación mundial ha sido más vigorosa de lo previsto;sin
embargo, ha avanzado a un ritmo diferente en cada región. Según
refiere el Banco Mundial (BM), este crecimiento es consecuencia
básicamente del progreso obtenido por los países con economías en
desarrollo, cuyo PBI creció 7.0%durante el 2010; mientras que el PBI
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de los países con economías desarrolladas creció 2.8%. Sin embargo,
el BM prevé que este crecimiento debería desacelerarse ya que
proviene de la recuperación de una crisis,por lo que los estimados de
crecimiento del PBI para el año 2011 son del orden de 3.3%.Para el
caso específico de América Latina el BM sostiene que, a diferencia de
escenarios anteriores, la región ha podido soportar los embates de la
crisis; después de una contracción de 2.5% en el PBI durante el año
2009, el crecimiento del PBI de la región aumentó un 5.7%. Las
perspectivas para el año 2011 son de un crecimiento de
aproximadamente 4.0%.Siguiendo con la tendencia mostrada en los
últimos años, el Perú consiguió superar el crecimiento de la región
durante el año2010 en donde el PBI mostró un avance del 8.8%,
impulsado principalmente por los sectores de hidrocarburos
(29.5%),construcción (17.4%) y manufactura no primaria (16.9%).Los
sectores que perdieron más producción real fueron los depesca y
minería metálica (16.6% y 4.9%, respectivamente). La balanza
comercial alcanzó los USD 6,750 millones. Lasreservas
internacionales aumentaron de USD 33,135 millones en diciembre del
2009 a USD 44,105 millones en diciembre del 2010.La inflación
acumulada del periodo 2010 fue de 2.08% y el valor de la moneda
local mostró, como en la mayoría de paísesde la región, una
apreciación con respecto al dólar americano. En el caso particular de
Perú, el tipo de cambio el 1 de enero del2010 fue de 2.88 soles por
dólar y el tipo de cambio el 31 de diciembre de 2.81 soles por
dólar.Tanto la inversión pública como la inversión privada mostraron
un aumento respecto al periodo anterior de 26.5% y
22.1%respectivamente. En el 2010 la economía peruana ha mostrado
un sólido crecimiento, similar al obtenido en periodos anteriores a la
crisis.
1.2.Descripción General de la Empresa
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1.2.1. Descripción general de la Empresa
Cementos Pacasmayo S.A.A es una empresa privada perteneciente al sector
industrial y minero cuya finalidad es la producción y comercialización de
cementos, cal, bloques, concreto y agregados.
Las operaciones se realizan en el norte y oriente del país. Contando con una
moderna planta de cemento en Pacasmayo, una planta de cemento en Rioja y
plantas de pre mezclas de concreto en Chimbote, Trujillo, Pacasmayo,
Chiclayo, Piura, Cajamarca.
Las actividades comerciales se realizan a través de esta empresa subsidiaria
comercial DINO S.R.L.tienda. que cuenta con una amplia red de distribuidores
asociados en toda la región para brindar una mejor atención a nuestros
clientes.
1.2.2. Organización de la Empresa
Organigrama Región I – Jefatura Planta
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Organigrama General del Grupo Cementos
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1.2.3. Descripción del Área Trabajada(VER ANEXO 05)
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El trabajo de aplicación se realizó en el AREA DE PRODUCCION de la
Empresa Cemento Pacasmayo S.A.A.
1.3.Proceso Productivo
1.3.1. Principales productos o servicios(VER ANEXO 06)
- Cementos Pacasmayo :
Cemento Anti salitre MS
Cemento Extraforte
Cemento tipo I
Cemento tipo V
Cemento Extradurable
- Cal Viva Prime
1.3.2. Materia prima
La principal materia prima:
Caliza
Arcilla
Arena
Mineral de Hierro
Yeso
1.3.3. Diagrama de Flujo productivo de la Fábrica
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El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
extracción y molienda de la materia prima, homogeneización de la materia
prima, producción del clínker
Pasos de la fabricación
1. Explotación de materia prima: De las canteras de piedra se extrae la caliza,
y las arcillas a través de barre nación y detonación con explosivos.
2. Transporte de materia prima: Una vez que las grandes masas de piedra
han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas.
3. Trituración: El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras,
cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son
reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada.
4. Pre Homogeneización: Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de
arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera.
5. Almacenamiento de materia prima: Cada uno de las materias primas es
transportado por separado a silos en donde son dosificados para la
producción de diferentes tipos de cemento.
6. Molienda de materia prima: Se realiza por medio de un molino vertical de
acero, que muele el material mediante la presión que ejercen tres rodillos
cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también
para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es
pulverizado por medio de bolas de acero
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7. Homogeneización de harina cruda: Se realiza en los silos equipados para
lograr una mezcla homogénea del material.
8. Calcinación: Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes
hornos rotatorios en cuyo interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma
en Clinker, que son pequeños módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.
9. Molienda de cemento: El Clinker es molido a través de bolas de acero de
diferentes tamaños a su paso por las dos cámaras del molino, agregando el
yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.
10.Envase y embarque del cemento: El cemento es enviado a los silos de
almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumáticos o
mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de papel,
o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en
camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.
Leyenda
- Operación:
- Almacén:
- Transporte:
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PROCESO DEL CEMENTO
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1
1
ÁREA DE TRITURACIÓN
1
2
3
4
Explotación de materia prima (extracción de caliza y arcilla)
Ingreso a la planta en camiones o bandas
Trituración de materia prima recibidos en tolvas
Pre homogenización del material
Silos de concreto
Separación en silos según el tipo de cemento
5
MOLIENDA DE MATERIA PRIMA
3
HOMOGENIZACIÓN DE HARINA
6
ÁREA DE LOS HORNOS
7
2
Realizado en un molino vertical
Silos de materia prima son conducidos a la homogenización
Uniformización de la mezcla
Transportada al Área de los Hornos
Transformación de la harina cruda a Clinker
α
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2
MOLIENDA DE CEMENTO
8
3
4
ÁREA DE ENVASADO
9
DESPACHO
10
Silos de concreto almacenados al aire libre
Molienda del Clinker
Silos de cemento
Área de envasado
Envasado en sacos de papel o granel
Despacho en camiones o tolvas ferrocarril
α
2. EJECUCIÓN DEL TRABAJO DE APLICACION.
2.1.Actividades desarrolladas en el trabajo de Investigación(VER ANEXO 07)
- Se recopiló información de la Empresa en general con la ayuda de la Srta.
Sarita Ruiz, asistente de relaciones comunitarias.
- La Srta. Sarita Ruiz nos mostró un video sobre el proceso productivo del
cemento.
- El ingeniero Carlos Lloclla, nos mostró las áreas de la empresa, tales como las
administrativas, las de control y la de producción.Así mismo nos mostro el traje
especial de los trabajadores que consta de: mascarillas, anteojos, casco,
tapones especiales para los oídos.
- En el Área de Producción: El ingeniero Carlos Lloclla no explicó todo el proceso
productivo del Producto “Cementos Pacasmayo”, además de su distribución por
el Perú.
- En el Área de Control: El ingeniero Carlos Lloclla nos mostró el control de todo
el proceso de producción.
- El ingeniero Carlos Lloclla y la Srta. Sarita Ruiz se tomaron las respectivas
fotos con los integrantes del grupo para validar dicho trabajo de investigación.
2.2. Sugerencias y Recomendaciones
- Se tendría que dar más tiempo en la visita académica para que se logre
analizar más la situación de la Empresa
- Seguir con la misma actitud de amabilidad y colaboración a los estudiantes que
eligen a la Fábrica “Cementos Pacasmayo” como trabajo de investigación.
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3. TAREA ACADEMICA:
3.1. Marco Referencial
3.1.1. Marco Teórico
EL CEMENTO
Se denomina cemento a un conglomeranteformado a partir de una mezcla
de caliza yarcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la
propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados
pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y
plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea,
denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe
hispano) o concreto(en México y parte de Sudamérica). Su uso está muy
generalizado en construcción eingeniería civil.
Tipos de cementos:
Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:
1. De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en
proporción 1 a 4 aproximadamente.
2. De origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen
orgánico o volcánico.
Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus
propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y
usos.
Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de
silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo,
arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se
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mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la
composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías
específicas para definir las composiciones.
El cemento portland
El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del
hormigón o concreto es el cemento portland, producto que se obtiene por la
pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de
sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su
inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los
productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker.
Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un
producto de características plásticas con propiedades adherentes que
solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período
de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica.
Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se
obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más
fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el
revestimiento externo de edificios.
Normativa: La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la
norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN
197-1. En España los cementos vienen regulados por la Instrucción para
recepción de cementos RC-08,aprobados por el Real Decreto 956/2008 de 6
de junio.
- Cementos portland especiales
Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la
misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a
causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.
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Portland férrico: El portland férrico está caracterizado por un
módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es
muy rico enhierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de
pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición
comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3,
una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que
desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son
particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los
mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo
bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2,
cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2).
Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por
las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor
cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas.
Cementos blancos: Contrariamente a los cementos férricos, los
cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy alto,
aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje
bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que
le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro
al cemento ferrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el
agregado de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la
fase de fabricación en el horno.para bajar la calidad del tipo de
cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II
42,5 y tipo II 32,5;también llamado pavi) se le suele añadir una
adición extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo,
ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipo I.
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Cementos de mezclas
Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland
normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos
componentes le da a estos cementos nuevas características que lo
diferencian del Portland normal.
- Cemento puzolánico
Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende
principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de
la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas del
Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en
otros lugares. Ya Vitrubio describía cuatro tipos de puzolana: negra,
blanca, gris y roja.
Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el cemento
puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de
fraguar incluso bajo agua.
Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón, como ya
habían entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa fue construido
con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada bajo
agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin
que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía,
con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años.
La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy
porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene
aproximadamente:
55-70% de clinker Portland
30-45% de puzolana
2-4% de yeso
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Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una
menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el
componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento
puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como
el3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el
clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor
calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto
adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para
coladas de grandes dimensiones.
Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta
impermeabilidad y durabilidad.
- Cemento siderúrgico
La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón
proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o
residuos obtenidos calentando el cuarzo. Estos componentes son
introducidos entre el 35 hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales
puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de
silicatos, es un material potencialmente hidráulico. Esta debe sin embargo
ser activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-.
Es por este motivo que debe estar presente por lo menos un 20 % de
cemento Portland normal. Por los mismos motivos que el cemento
puzolanico, el cemento siderurgico también tiene buena resistencia a las
aguas agresivas y desarrolla menos calor durante el fraguado. Otra
característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo
rinde particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por
los sulfatos.
Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta
temperatura al fraguar.
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Cemento de fraguado rápido
El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó
prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de
su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland,
pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).[1] Es
apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es
apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para
efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado
mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si
inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20 °C). La ventaja es
que al pasar aproximadamente 180 minutos de iniciado del fraguado, se
consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10 MPa), por lo
que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención rápida y
definitivos. Hay cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen una
resistencia a la compresión superior a la de algunos hormigones armados
(mayor a 60 MPa).
Cemento aluminoso
El cemento aluminoso se produce principalmente a partir de la bauxita con
impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio
(SiO2). Adicionalmente se agrega óxido de calcio o bien carbonato de calcio.
El cemento aluminoso también recibe elnombre de «cemento fundido», pues
la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza
la fusión de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para
formar lingotes que serán enfriados y finalmente molidos para obtener el
producto final.
El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos:
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35-40% óxido de calcio
40-50% óxido de aluminio
5% óxido de silicio
5-10% óxido de hierro
1% óxido de titanio
Su composición completa es:
60-70% CaOAl2O3
10-15% 2CaOSiO2
4CaOAl2O3Fe2O3
2CaOAl2O3SiO2
Por lo que se refiere al óxido de silicio, su presencia como impureza
tiene que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es
decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrófilas (poca
absorción de agua).
Propiedades Generales del Cemento
- Buena resistencia al ataque químico.
- Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.
- Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión
interna.
- Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad.
- Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotérmico.
Está prohibido el uso de cemento aluminoso en hormigón pretensado. La
vida útil de las estructuras de hormigón armado es más corta.
El fenómeno de conversión (aumento de la porosidad y caída de la
resistencia) puede tardar en aparecer en condiciones de temperatura y
humedad baja.
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El proyectista debe considerar como valor de cálculo, no la resistencia
máxima sino, el valor residual, después de la conversión, y no será mayor de
40 N/mm2.
Se recomienda relaciones A/C ≤ 0,4, alta cantidad de cemento y aumentar
los recubrimientos (debido al pH más bajo).
Proceso de Fabricación
Existe una gran variedad de cementos según la materia prima base y los
procesos utilizados para producirlo, que se clasifican en procesos de vía
seca y procesos de vía húmeda.
El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
1. Extracción y molienda de la materia prima
2. Homogeneización de la materia prima
3. Producción del Clinker
4. Molienda de cemento
La materia prima para la elaboración del cemento
(caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o
minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican
ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima
es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.
La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca,
dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los
materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada
a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce
el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la
materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de
maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente
y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua
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28
añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y
el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de
homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para
finalmente obtener cemento.
Aplicaciones
El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:
Hormigón refractario.
Reparaciones rápidas de urgencia.
Basamentos y bancadas de carácter temporal.
Cuando su uso sea justificable, se puede utilizar en:
Obras y elementos prefabricados, de hormigón en masa o hormigón
no estructural.
Determinados casos de cimentaciones de hormigón en masa.
Hormigón proyectado.
No resulta nada indicado para:
Hormigón armado estructural.
Hormigón en masa o armado de grandes volúmenes.(muy
exotérmico)
Es prohibido para:
Hormigón pretensado en todos los casos.
Usos comunes del cemento de aluminato de calcio
Alcantarillados.
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Zonas de vertidos industriales.
Depuradoras.
Terrenos sulfatados.
Ambientes marinos.
Como mortero de unión en construcciones refractarias.
MÉTODO DE APROXIMACIÓN DE VOGEL
Método de Aproximación de Vogel: para cada renglón y columna que queda
bajo consideración, se calcula su diferencia, que se define como la diferencia
aritmética entre el costo unitario más pequeño (cij) y el que le sigue, de los
que quedan en ese renglón o columna. (Si se tiene un empate para el costo
más pequeño de los restantes de un renglón o columna, entonces la
diferencia es 0). En el renglón o columna que tiene la mayor diferencia se
elige la variable que tiene el menor costo unitario que queda. (Los empates
para la mayor de estas diferencias se pueden romper de manera arbitraria).
Para hacer más concreta esta descripción, se ilustrará el procedimiento
general, utilizando el método de aproximación de Vogel para resolver el
ejemplo presentado anteriormente y que fue resuelto por la regla de la
esquina noroeste:
Iniciamos el método calculando las primeras diferencias para cada renglón y
columna. De las diferencias que obtuvimos nos fijamos en la mayor, que
resulta ser para la tercera columna. En esa columna encontramos el costo
unitario (cij) menor y en esa celda realizamos la primera asignación:
Recursos DIF.
5 1
2
2 0 0
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30
3 6 47
2 4
3
23
3 1
Demand
a
3 4 2 0 1
10
10
DIF. 1 1 31 2
Nota: Marcaremos a la mayor de las diferencias seleccionada encerrándola en un
círculo y escribiéndole como superíndice el número que le corresponda en la
secuencia de selección.
Observemos en la figura anterior que únicamente eliminamos el segundo
renglón ya que la tercera columna nos servirá después para hacer la
asignación de una variable básica degenerada. Continuando con la
aplicación del método, tenemos que calcular nuevamente las diferencias de
las columnas ya que hemos eliminado un renglón y ésto puede ocasionar
que las diferencias aritméticas entre el costo unitario más pequeño y el que
le sigue ya no sean las mismas:
Recursos DIF.
5 1
2
2 0 0
3
3 0 1
Demand
a
3 4 1 2 0 1
10
10
DIF. 1 1 3 1 2
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
31
84 5
3 6 47
2 4
3
23
54 8
1 4 2 2 1
Como siguiente paso deberíamos calcular las nuevas diferencias de
columnas, pero ya que solamente queda un renglón dentro de las
posibilidades (ésto no significa que solamente un renglón quede bajo
consideración ya que podemos observar que ninguna de las cuatro
columnas (destinos) ha sido eliminada y todas quedan todavía bajo
consideración), no es posible encontrar la diferencia aritmética entre el costo
menor y el que le sigue, por lo tanto vamos tomando una a una las celdas
que quedan comenzando con la de menor costo unitario hasta que todas
hayan sido asignadas.
Recursos DIF.
3 1 0 1
5 2 1 0 1
2
2 0 0
3
3 0 1
Demand
a
3 0 4 1 0 2 0 1 0
10
10
DIF. 1 1 3 1 2
1 4 2 2 1
La solución inicial básica factible es x11=3, x12=1, x13=0 (variable básica
degenerada), x14=1, x23=2 y x32=3 y el costo total de transporte asociado a
esta primera “Política de Transporte” factible es de:
x11 c11 x12 c12 x13 c13 x14 c14 x23 c23 x32 c32
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32
3 6 47
2 4
3
23
54 8
Costo
=
3 (3) + 1 (7) + 0 (6) + 1 (4) + 2 (3) + 3 (3) = 35
unidades
Es necesario aclarar que ésta puede o no ser la solución final del problema,
es necesario aplicar a esta primera solución factible la prueba de optimalizad
ya que puede existir una mejor “política de transporte” que minimice todavía
más el costo total.
MÉTODO PERT
El método pert es una técnica que le permite dirigir la programación de su
proyecto. El método PERT consiste en la representación gráfica de una red
de tareas, que, cuando se colocan en una cadena, permiten alcanzar los
objetivos de un proyecto.
Fue diseñada por la marina de los Estados Unidos para permitir la
coordinación del trabajo de miles de personas que tenían que construir
misiles con cabezas nucleares POLARIS.
En su etapa preliminar, el método PERT incluye lo siguiente:
Desglose preciso del proyecto en tareas,
Cálculo de la duración de cada tarea,
La designación de un director del proyecto que se haga cargo de
asegurar la supervisión de dicho proyecto, de informar, en caso de ser
necesario, y de tomar decisiones en caso de que existan variaciones
de las proyecciones.
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33
Red PERT
La red PERT (a veces denominada gráfico PERT) consta de los siguientes
elementos:
Tareas (a veces denominadas actividades o etapas), representadas
por una flecha. Se le asigna a cada una de las tareas un código y una
duración. Sin embargo, la longitud de la flecha es independiente de la
duración de la tarea.
Etapas, es decir, el inicio y el final de la tarea. Cada tarea tiene una
etapa de inicio y una de finalización. Con excepción de las etapas
iniciales y finales, cada etapa final es una etapa de inicio de la
siguiente tarea. Las etapas generalmente están numeradas y
representadas por un círculo, pero en algunos otros casos pueden
estar representadas por otras formas (cuadrados, rectángulos, óvalos,
etc.).
Tareas ficticias, representadas por una flecha punteada que indica las
limitaciones de las cadenas de tareas entre ciertas etapas.
MÉTODO RUSSEL
Este métodoproporciona otro criterio excelente y fácil de llevarlo a la
práctica en un ordenador pero no para la forma manual, debido a que es
necesario realizar numerosos cálculos del índice γ = c ij − u ij − v ij
Todavía se necesita más experimentación para determinar cual es más
eficiente en promedio (respecto al método de Vogel), pero con
frecuencia este criterio ha proporcionado una solución mejor. En un
problema grande, quizás pueda ser interesante aplicar ambos criterios y
posteriormente utilizar la mejor solución que se obtenga para iniciar las
iteraciones que permitan obtener la solución óptima.
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34
3.1.2. Antecedentes
La Empresa de “Cementos Pacasmayo” S.A.A. ha sido trabajo de
investigación en muchos casos, pero ninguno relacionado con la
Optimización de sus costos hacia sus distribuidores y su producción en un
determinado plazo.A continuación se exponen algunos trabajos que
guardan cierta relación con el presente estudio:
- Jahaira Trujillo Jara (2007) en su trabajo de aplicación “Diseño de un
Programa de Mejoramiento Continuo para Incrementar la Calidad y
Productividad de los Procesos de la Fabricación de Piezas Metálicas de
la Empresa Servicios Trujillo S.R.L.” demostró que en el área de
fundición los costos son relevantes para cualquier organización
empresarial de tal manera que le servirá como herramienta para
controlar las actividades que se desarrollan.
- Ana María Caballero (2005) realizo un trabajo de investigación
denominado “Estudios de Trabajo en la Empresa Servicios Trujillo
S.R.L.” muestra de su trabajo, realizo una distribución de la carga de
trabajo por operario a fin de controlar los tiempos ociosos y ordenar las
tareas secuencialmente según la necesidad e ir abasteciendo poco a
poco, evitando el stock innecesario.
3.2. Definición de los problema a investigar
- PROBLEMAS 01: La empresa Cementos Pacasmayo S.A.C, cuenta con una
planta para elaborar una variedad de tipos de cementos entre los cuales
sobresalen 3 tipos : CEMENTO ANTISALITRE MS, CEMENTO EXTRA
FORTE Y CEMENTO TIPO I, de los cuales se producen 35,50 y 40 TN/MES
respectivamente, y estos se distribuyen a sus 2 proveedores principales, es
decir a DINO y a los proyecto nacionales grandes con demandas mensuales
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35
de 50 y 35 TN respectivamente.El costo de trasladar desde la planta hasta
sus distribuidores esta en unidades monetarias (um), El costo por tonelada
para Dino es de 4.72 UM y para el proyecto nacional ubicado en la ciudad de
Trujillo es de 25.75 soles.
Los costos incluyen el IGV q es el 18 %.
- PROBLEMA 02: La Empresa CEMENTOS PACASMAYO S.A la cual se
encarga de la producción de cemento, tiene que producir 40 TM de cemento,
el gerente ha identificado las siguientes tareas, cual es la probabilidad de que
se termine en 64 horas.
3.3. Objetivos:
3.3.1. General
Resolver de manera Óptima el proceso de producción del cemento de la
Empresa de “Cementos Pacasmayo” S.A.A. en Pacasmayo el año 2011.
3.3.2. Específicos
- Hallar el costo óptimo de la producción de los tres tipos de cementos
hacia sus dos distribuidores, por medio de VOGELL y RUSELL.
- Identificar la probabilidad de que la producción se realice en un
determinado plazo, por medio del PERT.
3.4. Desarrollo
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PROBLEMA 01
Tabla de Costos
Red
Método Vogel
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37
DINO PROYECTO NACIONALProducto1 18 10Producto 2 30 15Producto3 12 20
DINO PROYECTO NACIONAL IMAGINARIO OFERTAProducto1 85 258 0 35Producto 2 142 386 0 50Producto3 57 515 0 40DEMANDA 60 45 20
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38
U2 = 0142 = U2 + V1 V1 = 14257 = U3 + V1 U3 = -85
258 = U1 + V2 U1 = -128386 = U2 + V2 V2 = 38620= U2 + V3 V3 =2 0
X11 71X13 108X22 214X23 65
PROBLEMA 02
Red
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39
A Area de trituracion - 5 8 16B Molienda de materia prima - 8 11 17C Homogenizacion de harina
crudaA,B 6 9 13
D Area de los hornos A,B 15 18 23E Molienda de cemento D 10 14 20F Area de envasado C,E 7 10 15
TAREA PredecesoraTiempo
optimistaTiempo mas
probableTiempo
pesimistaDescripcción
A(9)
E(11)
D(15)
F(19)
C(10)
B(12)
FINAL(57)
0 - 9
12 - 22
0 - 12
12 - 27 27 - 38
38 - 57
8.833333333 9 3.36111111111.5 12 2.25
9.166666667 10 1.36111111118.33333333 19 1.77777777814.33333333 15 2.77777777810.33333333 11 1.777777778
Varianza total : 13.30555556Varianza ruta : 8.583333333
Tiempo promedio Varianza
A(9)
E(11)
D(15)
F(19)
C(10)
B(12)
FINAL(57)
0 - 9
12 - 22
0 - 12
12 - 27 27 - 38
38 - 57
Probabilidad de terminar el proyecto en 64 horas:
3.5. Resultados
PROBLEMA 01: La solución óptima es de 18010
PROBLEMA 02: La probabilidad es de 0.998330
3.6. Conclusiones
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40
Z = T - Tc Raiz(VAR)
Z = (64 - 57 )2.929732639
Z = 2.389296521
PROB (Z) = 0.998303731
PROB (Z) = 99.83%
PROBLEMA 01: El costo óptimo de la producción de los tres tipos de cementos
mas resaltantes hacia los distribuidores: Dino y Proyecto Nacional es de s/. 18010
PROBLEMA 02: La probabilidad de que la producción se realice en 64 horas es de
un 99.83%.
3.7.Recomendación:
- Seguir con los distribuidores para el buen manejo de la venta del producto final
“Cementos Pacasmayo”
- Seguir minimizando costos y tiempo en la fabricación de cemento.
4. Referencias Bibliográficas
- Se encuentra en: http://www.pacasmayo.com.pe/content/content.php?pID=3Z
- Memoria Anual 2010 (descargada de la web: www.pacasmayo.com.pe)
- Se encuentra en: http://es.wikipedia.org/wiki/Cemento#Tipos_de_cemento
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- Se encuentra en: http://es.kioskea.net/contents/projet/pert.php3
- Se encuentra en: http://io.us.es/cio2003/comunicaciones/Art_083.pdf
- Se encuentra en: http://www.google.com/url?
sa=t&source=web&cd=3&sqi=2&ved=0CCQQFjAC&url=http%3A%2F
%2Fallman.rhon.itam.mx%2F~gigola%2FModelado%2FVogel.doc&rct=j&q=metodo
%20vogel&ei=NtYRTruwEuPh0QHhs_GMBw&usg=AFQjCNHUIaFdczZCiTEbmDX
1F5UBuAOblg
- Se encuentra en : http://www.google.com.pe/search?
tbm=isch&hl=es&source=hp&biw=1280&bih=666&q=cementos+pacasmayo+logo&
gbv=2&aq=2&aqi=g4&aql=&oq=CEMENTOS+PA
5. ANEXOS
ANEXO 01: CEMENTOS PACASMAYO S.A.A.
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ANEXO 02: Principales Competidores
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43
ANEXO 03: Clientes
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ANEXO 04: Entorno Económico
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45
ANEXO 05: Descripción del Área Trabajada
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ANEXO 06: Principales productos o servicios
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ANEXO 07: Actividades realizada en el trabajo de investigación
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
48
CEMENTOS
CAL VIVA PRIME
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ANEXO 08: Visita ala Empresa “Cementos Pacasmayo”
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