cibim cibem...fabricio esteban espinoza, dr. antonio augusto fernandes, dr. vocal 2º gustavo j....

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Cartagena 2019 CIBIM CIBEM Actualidad de la Ingeniería Mecánica en Iberoamérica Atualidade da Engenharia Mecânica Ibero-América Federación Iberoamericana de Ingeniería Mecánica Escuela de Ingenierí a Mecánica

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Cartagena 2019

CIBIM CIBEM

Actualidad de la Ingeniería Mecánica en Iberoamérica

Atualidade da Engenharia Mecânica Ibero-América

Federación

Iberoamericana de Ingeniería

Mecánica

Escuela de Ingeniería Mecánica

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CIBIM 2019

Editor Manuel del Jesús Martínez, Dr.

Presidente Julian Ernesto Jaramillo Ibarra, Dr.

ISBN: ISBN 978-958-52438-6-6 Primera edición: noviembre de 2019

Diseño, diagramación e impresión: División de Publicaciones UIS Carrera 27 calle 9, Ciudad Universitaria PBX: (7) 6344000, ext. 2196 Bucaramanga, Colombia [email protected]

Prohibidalareproducciónparcialototaldeestaobra,por cualquiermedio,sinautorizaciónescritadelosautores.

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XIV Congreso Iberoamericano de

Ingeniería Mecánica – CIBIM 2019

XIV Congresso Ibero-Americano Em Engenharia Mecânica – CIBEM 2019

Comité Organizador

Presidente

Julian Ernesto Jaramillo Ibarra, Dr.

Integrantes

Manuel del Jesús Martínez, Dr. Jorge Enrique Meneses Flórez, MsC.

David Alfredo Fuentes Díaz, Dr. Alberto David Pertuz Comas, Dr.

Jorge Luis Chacón Velasco, Dr.

Presidente

Comité Ejecutivo FEIBIM

Vocal 1º

Francisco Aparicio Izquierdo, Dr.

Vice-Presidente 1º

José Luis San Román, Dr.

Vice-Presidente 2º

Christian J.R. Coronado, Dr.

Vice-Presidente 3º

Kurt Paulsen Moscoso, Dr.

Secretario General

José Luis Muñoz Sanz, Dr.

Tesorero

Fabricio Esteban Espinoza, Dr.

Antonio Augusto Fernandes, Dr.

Vocal 2º

Gustavo J. Cazzola, Dr.

Vocal 3º

Raúl Lugo Leyte, Dr.

Vocal 4º

María Eugenia Muñoz Amariles, Dra.

Vocal 5º

Oscar Francisco Farias Fuentes, Dr.

Vocal 6º

Luis Carlos Martinelli Jr, Dr.

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Comité Científico

Manuel del Jesús Martínez Daniela Bahiense de Oliveira

Waldir Antônio Bizzo Carlos Borras Pinilla

Katia Tannous Nestor Raul D’croz Torres

Gilberto C. González Parra Pedro José Díaz Guerrero

Miguel Angel Diaz Rodriguez Omar Armando Gelvez Arocha

Manuel Tur Valiente Isnardo González Jaimes

Eugenio Giner Maravilla Octavio Andrés González Estrada

José Martínez Casas Ricardo Alfonso Jaimes Rolon

Juan José Ródenas García Abel Antonio Parada Corrales

Javier Fuenmayor Fernández Alberto David Pertuz Comas

Francisco Denia William Pinto Hernández

Asenssi Oliva Jabid Eduardo Quiroga Méndez

Rafael Royo Pastor Yesid Javier Rueda Ordoñez

Emilio Navarro Peris Javier Rúgeles Peréz

José Gonzalvez Maciá Leonidas Vásquez Chaparro

Thiago Gamboa Ritto Diego Fernando Villegas Bermúdez

Alejandro Roldán Heller Guillermo Sanchez Acevedo

Daniel Cortés Carlos Alberto Romero Piedrahita

Luis A. Távara Mendoza Luz Adriana Mejia Calderon

Federico Paris Sandra Patricia Cuervo Andrade

Adrián Pablo Cisilino Sebastian Durango Idarraga

Rodrigo Panosso Zeilmann Omar López

David Abellán López Juan Miguel Mantilla

Hector Miguel Aguila Estrada Sonia Rincón

Enrique Alcalá Fazio Johann Barragán Gómez

Alfredo Alvim de Castro Carlos Alberto Graciano

Cledumar Amaral Araujo Whady Felipe Flórez Escobar

Arturo Barba Pingarron Rogelio Hecker

Jayanta Kumar Banerjee Max Suell Dutra

Leonardo Bonacini Fernando Castro

Martin Dario Castillo Mario Luiz Tronto

Jesús Casanova Kindelán Ingrid Argote

Carlos Eduardo Castilla Alvarez Clayton Torres

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Edmilson Otoni Correa Renato Bortholin

Julian Arnaldo Avila Marcelo Becker

Angela Beatrice Dewes Moura Miguel Cerrolaza

Marcelo Acacio de Luca Rodrigues Juan Manuel Muñoz Guijosa

Eduardo Diez Carlos Andrés Trujillo Suárez

Angie Lizeth Espinosa Sarmiento William Arnulfo Aperador Chaparro

Jorge Isaac Fajardo Seminario John Faber Archila Díaz

Marcelo Fajardo Pruna Oscar Fernando Avilés Sánchez

Carlos Frajuca Carlos Ramón Batista Rodriguez

Edry Antonio Garcia Cisneros Elkin Gregorio Flórez Serrano

Homero Jiménez Rabiela Jesus Manuel Gutierrez Bernal

Mario Wolfart Júnior Luz Karime Hernandez Gegen

Rita de C. Fernandes de Lima Héctor Enrique Jaramillo Suárez

Frederico Romagnoli Silveira Lima Jesús Antonio Ramírez Pastran

Jose Luis Mora Rodriguez Arly Dario Rincón Quintero

Luis Ulises Medina Uzcátegui Juan Manuel Rodríguez Prieto

Carlos Alexandre J. Miranda Edgar Alonso Salazar Marín

Juraci Carlos de Castro Nobrega Jorge Luis Chacon Velasco

Beethoven Narváez Romo Jose Ivan Hurtado Hidalgo

David Manuel Ochoa González Jorge Enrique Meneses Florez

Alvaro Ochoa Villa Jorge Luis Cardenas

Pedro Agustin Ojeda Escoto Adolfo Leon Arenas Landinez

Jose Luis Otegui Francisco Saldivia Saldivia

Manuel de Jesús Palacios Gallegos Oscar Rodolfo Bohorquez Becerra

Miguel Pleguezuelos González Julio Andres Pedraza Avella

José Alfonso Pámanes García Carlos Daniel Barrera

Carolina Quintero Ramírez Daniel Felipe Chaparro

Marcio Andrade Rocha Adrian Pablo Cisilino

Francesc Ferrando Piera Christian Jeremi Coronado Rodriguez

José Manuel Riesco Ávila Jorge Guillermo Diaz Rodriguez

Richard Senko Miguel Arlenzo Duran

Fernando Mauricio Tello Oquendo Oscar Francisco Farias Fuentes

Aristides Rivera Torres Gabriel Fernando Garcia Sanchez

Adelino Trindade Mariano Artes Gomez

Guillermo Urriolagoitia Sosa Julian E. Jaramillo

Mónica Urízar Arana Raul Lugo Leyte

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Emilio Velasco Sánchez Jerson Fabian Maldonado Moreno

Carlos Eddy Valdez Salazar Maria Eugenia Muñoz Amariles

Anahí Velázquez Silva Raul Andres Serrano Bayona

Daniela Carina Vásconez Núñez Kim Christin Tschiersch

Ricardo Yáñez Valdez

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Temáticas

Pag.

A. Ciencias Aplicadas a la Ingeniería Mecánica --

1. Mecánica general - Mecánica experimental

2. Vibraciones mecánicas y acústica

3. Mecánica del medio continuo

4. Mecánica de fluidos

5. Termotecnia – Termodinámica

6. Energía

7. Sistemas de Representación – CAD

8. Estructuras

9. Mecatrónica - Electromecánica – Automatización

10. Instrumentación

11. Materiales y Metalurgia

12. Tribología

13. Biomecánica – Bioingeniería

B. Diseño y Concepción de Máquinas y Componentes --

14. Síntesis y análisis de mecanismos

15. Vehículos

16. Maquinaria de elevación y transporte

17. Máquinas herramienta

18. Otras máquinas

19. Diseño de elementos de máquina

C. Fabricación de Componentes y Máquinas 14

20. Procesos de fabricación

21. Planificación y control de la fabricación

22. Producción industrial

23. Fabricación automatizada (CAM)

24. Control de calidad

25. Ensayos y verificaciones

26. Metrología

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D. Operación y Mantenimiento de Maquinaria --

27. Mantenimiento

28. Aspectos medioambientales

29. Reacondicionamiento

E. Mecánica Computacional --

30. Mecánica de sólidos computacional (CSM)

31. Dinámica de fluidos computacional (CFD)

32. Transferencia de calor

33. Otras

F. Formación, Historia y Desafíos --

34. Formación e historia en Ingeniería Mecánica

35. Emprendimiento en Ingeniería Mecánica

36. Industria 4.0

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D. Operación y Mantenimiento de Maquinaria

27. Mantenimiento 28. Aspectos medioambientales 29. Reacondicionamiento

D. Operação e Manutenção de Máquinas

27. Manutenção 28. Aspectos ambientais 29. Recondicionamento

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1877. SISTEMA DE DESHIDRATACIÓN SOLAR DE DOBLE CÁMARA: ANÁLISIS TÉRMICO E

HIGROMÉTRICO

DOUBLE CHAMBER SOLAR DEHYDRATION SYSTEM: THERMAL AND HYGROMETRIC

ANALYSIS

José Alfredo Palacio-Fernández†*, Bayardo Cadavíd†1 y William Orozco†2

†Grupo de Investigación e Innovación Ambiental (GIIAM)

Institución Universitaria Pascual Bravo

Calle 73 No. 73A - 226, Medellín, Colombia

web page: http://www.pascualbravo.edu.co/

*e-mail: [email protected] 1e-mail: b.cadavid @pascualbravo.edu.co, 2 [email protected]

Resumen

El alto consumo energético y los requerimientos de conectividad a la red eléctrica de ciertos sistemas de deshidratación,

sugieren la búsqueda de soluciones empleando sistemas aislados, tales como los que aprovechan la energía solar para

alimentar paneles fotovoltaicos y sistemas de calentamiento o secado. El grupo GIIAM de la Institución Universitaria

Pascual Bravo, ha venido trabajando en la implementación de un sistema de deshidratación de plantas, el cual, ha permitido

obtener valores de temperatura superiores a los 65°C adquirida mediante sensores DHT22 en horas de alta radiación

(medida mediante un pyranometro apogee sp110). Las medidas se realizaron durante 10 días de máxima radiación

contrastando con días de radiación reducida. El sistema es tipo marquesina de doble cámara una embebida dentro de la

otra que ha permitido alcanzar estabilidad térmica incluso con rápidos de radiación y lograr niveles térmicos superiores a

los requeridos para la deshidratación, principalmente de plantas aromáticas y medicinales. Para la ventilación forzada

empleada en la evacuación de humedad al interior de la marquesina, se emplearon con 5 extractores de 60 vatios cada uno

que trabajaron en forma secuencial por pares, para reducir los requerimientos del sistema fotovoltaico que los alimentaba.

Se obtuvieron valores de humedad relativa en el techo del 10% y temperatura máxima registrada de 67.9°C para 970W/m2

de radiación. Finalmente se instaló un sistema de camas a una altura en la que la temperatura promedio en un día de alta

redición fuera cercana a los 40°C que se recomienda para la mayor parte de plantas aromáticas y medicinales.

Palabras clave: deshidratación, humedad, energía, solar, radiación

Abstract

The high energy consumption and the connectivity requirements to the electrical net of certain dehydration systems

suggest the search for solutions using isolated systems, such as those that take advantage of solar energy for powering

photovoltaic panels and heating or dried systems. The GIIAM group of the Pascual Bravo University Institution has been

working on the implementation of a system of dehydration of plants, which has allowed to obtain temperature values

higher than 65 ° C acquired by DHT22 sensors in hours of high radiation (measured using an pyranometer apogee sp110).

The measurements were made during 10 days of maximum radiation contrasting with days of reduced radiation. The

system is a double-chamber marquee type, one embedded inside the other, which has allowed thermal stability to even

achieved by rapid changes in radiation and thermal levels higher than those required for dehydration, mainly aromatic and

medicinal plants. For the forced ventilation used in the evacuation of humidity inside the canopy, they were used with 5

extractors of 60 watts each that worked sequentially in pairs, to reduce the requirements of the photovoltaic system that

fed them. Relative humidity values were obtained in the roof of 10% and registered maximum temperature of 67.9 ° C for

970W / m2 of radiation. Finally, a bed system was installed at a height where the average temperature in a day of high

recycling was close to 40 ° C, which is recommended for most aromatic and medicinal plants.

Keywords: dehydration, humidity, energy, solar, radiation

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1. Introducción

Existen diversas técnicas de secado como pulverización,

mecánica, eléctrica, secado solar, etc. Estas técnicas de

secado se utilizan en todo el mundo para el secado de

productos agrícolas y no agrícolas. Entre estos

secadores, el secador solar para invernadero tiene varias

ventajas sobre otros tipos que lo convierten en una buena

alternativa [1]. Estos secadores no solo reducen el

consumo de combustibles fósiles para fines de secado,

sino que también proporcionan la mejor calidad en las

características organolépticas [2]

Aunque existen secadores mecánicos que utilizan

energía basada en combustibles fósiles, el costo de

secado es relativamente alto y el acceso a la fuente de

combustión para zonas remotas, puede ser difícil [3].

Adicionalmente, el uso de tales secadores crea un

problema ambiental causado por la emisión de dióxido

de carbono. Existen investigaciones que aprovechan

energías que desperdician fuentes no renovables. Parte

de la energía producida que es desperdiciada se

aprovecha en otro proceso y es en cierto modo un

método renovable como el que emplearon Cacua et al.

[4]. Los cuales a partir de un sistema de micro-

trigeneración usaron la energía residual de los gases de

escape de un motor diésel en aplicaciones de secado y

refrigeración de menta.

Kaewkiew et al. [5] evalúa el rendimiento de secado

de un secador de efecto invernadero de forma parabólica

en Ubon Ratchthani, Tailandia. En [6] emplearon un

secador solar tipo túnel el cual consta de 18 m de largo

y 3,75 m de ancho para secar 5000 cocos por lote. La

lámina de plástico era opaca a las radiaciones de onda

larga; estas radiaciones quedaron atrapadas dentro del

secador y elevaron la temperatura del túnel, emplearon

una película de polietileno de una sola capa para la

cubierta del secador solar, debido a la economía del

material y al fácil manejo. El secador envuelto con

lámina de policarbonato tiene una superficie de concreto

de 160 m2. Se utilizaron módulos fotovoltaicos de 50 W

de potencia para alimentar 9 ventiladores de DC,

proporcionado para mantener la circulación de aire

requerida. Para evaluar el rendimiento del secador solar

de invernadero, se secaron 500 kg de chiles en su

interior. El contenido de humedad se ha reducido del

74% al 9% en 3 días en un secador solar de invernadero

en comparación con los 5 días tomados por el secado

natural al sol. Se observó una reducción en el período de

secado junto con un mejor sabor y color.

En Morad et al. [7] construyeron tres secadores de

invernadero de túnel solar idénticos con dimensiones

totales de 2000 mm de largo, 1000 mm de ancho y 800

mm de altura para secar menta. Las hojas y las plantas

completas se colocaron en un rango de entre 6 y 10 cm

de espesor según las diferentes cargas de menta en una

red de alambre, que se instaló en el fondo del lote dentro

de un invernadero. Se empleó un ventilador de aire de

succión fijo y accionado por un motor eléctrico de 0.5

hp (0.37 kW) a 3000 rpm. El ventilador se conectó a un

termostato digital que se ajustó para operar el ventilador

cuando la temperatura del aire interior se aproxima a

50°C. La carga de menta analizada fue de 2kg/m^2. Y

un tiempo de secado menor a 12 horas.

En este artículo, se ha propuesto la construcción de un

prototipo tipo túnel o marquesina con doble cámara de

plástico polietileno de alta densidad oscuro y trasparente

para experimentar los máximos y mínimos niveles

alcanzados de temperatura y humedad en horas con

presencia de radiación solar. Y material vegetal de

prueba, mentha tipo spicata (conocida como

yerbabuena)

Obteniendo pérdida de peso del material por bandeja

pasando de 1Kg de material fresco a 90g de material

seco en 2 días de alta radiación y espesor de 5 cm

aproximadamente

2. Materiales y métodos

Se realizaron pruebas con un panel de 180W controlando

los extractores de forma swicheada uno a la vez, el

controlador MPPT de 20A 12V/24V, la batería 150 Ah

y el inversor de 1000W. Se conectaron los extractores

(de 50 watt c/u) por pares con intervalos de 1 minuto

durante las horas de mayor presencia de humedad

relativa al interior de la cámara. Un quinto extractor

trabajó de forma permanente para evacuar aire húmedo

al exterior.

Se emplearon sensores DHT22 para la captura de la

humedad y la temperatura. La radiación fue medida

mediante un pyranometro apogee sp110 que entrega

Figura 1. Sistema tipo marquesina de doble

cámara. Fuente: elaboración propia.

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0.2mV por W/m2. Las medidas se realizaron durante 10

días de máxima radiación contrastando con días de

radiación reducida. El sistema estructural implementado

se muestra en la figura 1

El sistema de desarrollo para control captura y

comunicación de las variables del proceso, fueron

realizadas mediante un arduino Leonardo con shield de

potencia y comunicación ethernet como el que se

muestra en la figura 2.

Al interior, se construyó un sistema de camas móviles

con base de mallas de aluminio para contener el material

vegetal (ver figura 3). Las camas se mueven en forma

vertical mediante actuadores lineales de 60cm de

desplazamiento vertical con lo que se busca encontrar la

temperatura cercana a los 40°C.

3. Resultados

Se pudo alcanzar estabilidad térmica incluso con

cambios rápidos de radiación y lograr niveles térmicos

superiores a los requeridos para la deshidratación,

principalmente de plantas aromáticas y medicinales que

se considera alrededor de los 40°C [1] (ver figura 6). Se

obtuvieron valores de temperatura superior de 60°C

como se muestra en la figura 4 (para niveles máximos de

1100W/m2 de radiación). Aunque el promedio en los 10

días para el valor máximo fue de 63°C y 52°C en días de

baja radiación (promedio máximo de 640W/m2). Se

lograron alcanzar temperaturas en el techo cercanas a los

78°C (ver figura 6)

Figura2. Sistema de desarrollo para adquisición de

las variables ambientales y control de motores.

Fuente: elaboración propia.

Figura 3. Sistema de camas móviles. Fuente:

elaboración propia.

Figura 4. Perfil térmico en un día con radiación superior a

1000 W/m2. Fuente: elaboración propia.

Figura 5. Perfil de temperatura de al nivel de las camas

contenedoras del material vegetal. Fuente: elaboración

propia.

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Finalmente se instaló un sistema de camas a una altura

en la que la temperatura promedio en un día de alta

redición fuera cercana a los 40°C (ver figura 5) que se

recomienda para la mayor parte de plantas aromáticas y

medicinales.

Se logro alcanzar un nivel de humedad inferior al 10%

para la menta tipo spicata en 3 dias, mejorando el

tiempo alcanzado en marquesinas tradicionales para la

menta [8]. Las plantas deshidrastadoas se muestran en

la figura 7.

El sistema de secado de doble camara, permite mantener

una temperatura superior a la recomendada por los

aurtores para el caso de plantas aromaticas y

medicinales.

El control de temperartura dinamico, se adecua a los

Figura 6. Niveles de temperaturas alcanzados (eje izquierdo) en un día de máxima

radiación (eje derecho). Fuente: elaboración propia.

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Figura 7. Menta spicata deshidratada. Fuente: elaboración propia.

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requerimientos termicos mayores siempre y cuando la

radiación solar sea alta. Con el soporte de de camas

contenedoras moviles verticalmente

4. Referencias

[1] P. Singha, V. Shrivastava y A. Kumar, «Recent

developments in greenhouse solar drying: A

review,» Renewable and Sustainable Energy

Reviews, vol. 82, pp. 3250-3262, 2018.

[2] R. Patil y R. Gawande, «A review on solar tunnel

greenhouse drying system,» Renew, vol. 56, p. 196–

214, 2016.

[3] T. Boroze, H. Desmorieux , J.-M. Méot, C.

Marouzé, Y. Azouma y K. Napo, «Inventory and

comparative characteristics of dryers used in the

sub-Saharan zone: Criteria influencing dryer

choice,» Renewable and Sustainable Energy

Reviews, vol. 40, p. 1240–1259, 2014.

[4] K. Cacua, L. Olmos-Villalba, B. Herrera y A.

Gallego, «Experimental evaluation of a diesel-

biogas dual fuel engine operated on micro-

trigeneration system for power, drying and

cooling,» Applied Thermal Engineering, vol. 100,

p. 762–767, 2016.

[5] J. Kaewkiew, S. Nabnean y S. Janjai,

«Experimental investigation of the performance of

a large-scale greenhouse type solar dryer for drying

chilli in Thailand,» de 3rd International Science

Social Science Engineering and Energy

Conference, Udon Thani, 2012.

[6] S. Kulanthaisami, P. Subramanian, R. Mahendiran,

P. Venkatachalam y A. Sampathrajan, «Drying

Characteristics of Coconut in Solar Tunnel Dryer,»

Madras Agricultural Journal, vol. 96, pp. 265-269,

2009.

[7] M. M. Morad, M. A. El-Shazly, K. I. Wasfy y H. A.

El-Maghawry, «Thermal analysis and performance

evaluation of a solar tunnel greenhouse dryer for

drying peppermint plants.,» Renewable energy, vol.

101, pp. 992-1004, 2017.

[8] P. Maldonado y J. Perez, Plantas, Rionegro:

Univerdis, 2013.

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1991. IDENTIFICACIÓN DE BARRERAS E INCENTIVOS PARA LA INTRODUCCIÓN DE

VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EN EL MERCADO COLOMBIANO: LA CIUDAD DE MEDELLÍN

COMO CASO DE ESTUDIO

Estefanya Marín Tabares1, Carlos Andrés Rodríguez Toro 2, Sebastian Mazo García 3, Saúl Emilio Rivero Mejía 4

1Semillero de investigación en Ciencias Aplicadas, Facultad de Producción y Diseño, Institución Universitaria Pascual Bravo,

Colombia. Email: [email protected] 2Semillero de investigación en Ciencias Aplicadas, Facultad de Producción y Diseño, Institución Universitaria Pascual Bravo,

Colombia. Email: [email protected] 3Semillero de investigación en Ciencias Aplicadas, Facultad de Ingeniería, Institución Universitaria Pascual Bravo, Colombia. Email:

[email protected] 4Semillero de investigación en Ciencias Aplicadas, Facultad de Ingeniería, Institución Universitaria Pascual Bravo, Colombia. Email:

[email protected]

Resumen

Colombia dentro de los compromisos con la sostenibilidad ha adoptado los objetivos de Desarrollo Sostenible. Para que

las ciudades sean sostenibles deben enfocarse en 4 dimensiones, una de ellas es la ambiental. En el componente ambiental,

las ciudades deben promover el uso del transporte público, pero para el caso colombiano, el uso del transporte público ha

generado problemas ambientales dado que operan con combustibles fósiles. Una alternativa mundial y local han sido los

vehículos eléctricos, pero se ha visto que existen barreras para su masificación. Por lo anterior, en este artículo se

identifican algunas barreras e incentivos para esos vehículos, tomando como caso de estudio a la ciudad de Medellín.

Entre otras, se realizó una revisión de la literatura, pero también entrevistas con compradores para identificar los incentivos

y las barreras de mercado para la venta y servicios conexos. Se encontraron algunas barreras de tipo económico,

tecnológico y cultural.

Palabras clave: vehículos eléctricos; incentivos económicos; barreras económicas.

Abstract

Colombia has adopted all the objectives of Sustainable Development because it has a compromise with the sustainability.

For cities to be sustainable they must focus on 4 dimensions, one of them is the environmental one. In the environmental

component, cities must promote the use of public transport, but for the Colombian case, the use of public transport has

generated environmental problems since they operate with fossil fuels. A global and local alternative has been the use of

electric vehicles, but there have been barriers to their massification. Therefore, this article identifies some barriers and

incentives for these vehicles, taking as a case of study the city of Medellín. A review of the literature and interviews with

buyers, in order to identify incentives and market barriers for sale and related services, were carry out. Some economic,

technological and cultural barriers were found.

Keywords: electric vehicles; economic incentives; economic barriers.

1. Introducción

Colombia dentro de los compromisos con la

sostenibilidad ha adoptado los objetivos de Desarrollo

Sostenible enmarcados en la Agenda 2030. En ese

sentido, se promueven 28 metas para el cumplimiento de

objetivos de desarrollo sostenible teniendo en cuenta

aspectos ambientales, económicos y sociales [1]. Una

ciudad para que sea sostenible debe desarrollarse en

cuatro dimensiones. La primera dimensión es garantizar

la sostenibilidad ambiental y minimizar el cambio

climático, además, debe atender de buena forma los

recursos naturales. Así mismo, debe garantizar políticas

de mitigación de gases efecto invernadero y otras formas

de contaminación, procedentes en las fuentes fijas y en

las fuentes móviles.

La segunda dimensión hace referencia al desarrollo

urbano sostenible. Una ciudad sostenible debe controlar

su crecimiento y promover la accesibilidad de vivienda

digna a sus ciudadanos, además deberá promover el

transporte y la movilidad urbana sostenible.

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Como tercera dimensión, tiene referente a

la sostenibilidad económica y social. En ese sentido, una

ciudad sostenible debe propender por un desarrollo

económico local y equitativo. Que garantice el

suministro de servicios sociales de calidad, así como la

promoción de unos niveles adecuados de seguridad

ciudadana.

Finalmente, se tiene la dimensión fiscal. Los gobiernos

locales en sus políticas de aplicación de mecanismos

garanticen un manejo equilibrado de los ingresos frente

al gasto público, el cumplimiento de pagos de sus deudas

y demás obligaciones fiscales [2].

De igual forma, otra de las características de las ciudades

sostenibles es que a través de sus políticas públicas se

garantice una mitigación de gases de efecto invernadero,

lo que implica que sus habitantes usen en mayor

proporción el transporte público [3] Si bien estimular el

uso del transporte masivo público mejora la movilidad,

el problema de contaminación ambiental no se resuelve.

Para hacer frente al tema de contaminación en el mundo,

se ha estimulado la introducción de vehículos eléctricos.

Para que se puedan vender y comprar vehículos

eléctricos es necesario la adopción de incentivos

tributarios para la oferta y la demanda. Los incentivos

tributarios son mecanismos de política fiscal utilizados

por la mayor parte de países para impulsar un

determinado sector industrial a través de exenciones o

exoneración de impuestos. De otro lado, los incentivos

no tributarios, no incluyen exoneración en impuestos,

sino la flexibilización en la aplicación de normas y

reglamentos [4].

Los estímulos tributarios son instrumentos que afectan

las estimaciones de costos y beneficios de las iniciativas

abiertas a los agentes económicos [5]. Los instrumentos

económicos puros modifican los precios, es una cosa de

sentido común; un instrumento económico básicamente

se encarga de premiar el buen comportamiento y castigar

el mal comportamiento [6]. Además de los incentivos

tributarios, para el caso del sostenimiento de un vehículo

se necesita también de una infraestructura tecnológica

adecuada, la cual va ligada a los servicios conexos de la

compra y venta del vehículo.

Teniendo en cuenta lo anterior, en este proyecto

identifican algunas barreras e incentivos para la

introducción de los vehículos electicos en el territorio

colombiano, en aspectos de tipo normativo, económico,

tecnológico y de percepción por parte de compradores

potenciales de automóviles.

2. Metodología

En este proyecto se realizó una investigación de tipo

exploratorio, dado que a la fecha el mercado de los

vehículos eléctricos en Colombia aun es incipiente y

además en el tema normativo y regulatorio aún hay

vacíos legales por atender por parte del gobierno

nacional y aspectos técnicos por reglamentar. Como

caso particular para el estudio, se tuvo en cuenta la

ciudad de Medellín. De otra parte, el estudio se enfocó

solamente en el mercado de vehículos eléctricos livianos

sin contar motocicletas y bicicletas.

Se realizó la siguiente estrategia: En primer lugar, se

efectuó una revisión del estado del arte para identificar

experiencias de otros países en materia de incentivos al

mercado de vehículos eléctricos y de servicios conexos.

Posteriormente se realizaron entrevistas a compradores

potenciales de vehículos directamente en algunos

concesionarios en la ciudad de Medellín, con el

propósito de sus percepciones frente al desempeño,

incentivos y barreras tecnológicas, económicas o

culturales de los vehículos eléctricos en Colombia y la

ciudad.

Finalmente, se entrevistó a un ingeniero mecánico

experto en reconversión de vehículos convencionales a

eléctricos, para determinar las ventajas y desventajas de

reconversión de un vehículo convencional a eléctrico, en

aspectos tales como desempeño, costos de sostenimiento

y de mantenimiento del vehículo.

3. Resultados

3.1. Mercado de carros eléctricos en Colombia

Según la Asociación de Movilidad Sostenible

(Andemos), los autos convencionales más vendidos en

Colombia durante el año 2018 fueron en su orden:

Chevrolet (49,916 unidades); Renault (49,741), Nissan

(23,190), Mazda (21,520) y Kia (21,013). Para el caso

particular de los vehículos eléctricos se vendieron 932

carros eléctricos e híbridos, en donde la marca BMW se

consolida como la marca con mayor número de carros

vendidos con un total de 285 unidades, seguida de

Renault que vendió 220 y Kia con 183 vehículos con

estas características [7].

De otra parte, en la tabla 1 se muestran los precios y las

características técnicas de algunos de los vehículos

eléctricos ofertados en el mercado colombiano.

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18

Tabla 1. Marcas y características técnicas de los

automóviles más vendidos en el mercado

colombiano.

Marca Potencia

(HP)

Autonomía

(km)

Tiempo

de

recarga

(h)

Precio de

venta ($)

BMW I3 170 250 4,5 164,900,000

BYD e5 121 300 6 100,000,000

BYD e6 121 400 8 150,000,000

Hyundai Ioniq 118 250 4 91,000,000

Kia Soul EV 110 250 5 129,000,000

Mitsubishi i-Miev 67 160 8 89,900,000

Nissan Leaf 109 175 6,5 110,000,000

Renault Kangoo

Z.E

60 170 6,5 84,990,000

Renault Twizy 17 80 3,5 39,990,000

Renault Zoe 92 300 6,5 99,990,000

Fuente: elaboración propia con base en información

observada en la página web www.carroya.com en octubre de

2018.

De acuerdo a la tabla 1, se observa que exceptuando el

Renault Twizy, el precio del vehículo más barato está

por encima de los 84 millones de peso, aspecto que

evidentemente ha limitado el aumento en las ventas de

estos vehículos. De otro lado el costo de importación de

un vehículo híbrido (motor de combustible y eléctrico)

es tres veces superior al de un carro convencional,

mientras que la tecnología híbrida eléctrica enchufable

(motor eléctrico y de combustibles, más baterías) es

cuatro veces más alta y el valor de un vehículo eléctrico

puro puede ser hasta cinco veces más alto que el de uno

tradicional [8].

3.2. Incentivos en el mercado de vehículos

eléctricos en algunos países de Latinoamérica y del

mundo

Los principales incentivos de política para cautivar

clientes de vehículos eléctricos (EV) son tres: subsidios

directos, incentivos fiscales y ahorro en los costos de

combustible. Los incentivos fiscales se usan para la

reducción de impuestos en la compra de un EV. El

ahorro de costos de la energía, anima a los usuarios de

vehículos eléctricos a conducir su automóvil, lo que

reduce el costo de energía de carga [9]

La tabla 2 muestra la estructura tributaria para el

mercado de vehículos tanto con motor de combustión

interna (ICEV) como vehículos eléctricos (EV) en

algunos países de Latinoamérica.

Tabla 2. Estructura tributaria para los vehículos

eléctricos en seis países latinoamericanos

País Impuesto Impuesto

al importe

Valor

agregado Otro

Total

(suma)

Argentina ICEV 0.5% 41% 8.5% 50%

EV 35.5% 41% 58.5% 135%

Brasil ICEV 0% 43% 11.6% 54.6%

EV 35% 43% 11.6% 89.6%

Chile ICEV 6% 19% 0% 25%

EV 6% 19% 0% 25%

Colombia ICEV 35% 16% 8% 59%

EV 35% 16% 0% 51%

México ICEV 0% 16% 4% 20%

EV 0% 16% 0% 16%

Perú ICEV 9% 17% 37% 63%

EV 9% 17% 37% 63%

Fuente: Frost y Sullivan, 2015

De la tabla 2 se observa que el país con impuestos más

elevados para la compra de un vehículo eléctrico es

Argentina. Colombia dentro del grupo de esos seis

países, tiene unos impuestos de orden intermedio.

La tabla 3 compara el precio final de un vehículo

eléctrico de marca BMW de referencia i3, alimentado

por una batería eléctrica de 94 Ah, la cual permite una

autonomía de aproximadamente 200 km.

Tabla 3 Precio final de un vehículo BMW i3

País Precio en dólares americano (USD)

Argentina 43,900

Brasil 51,987

Chile 56,985

México 46,635

Perú 43,889

Colombia 53,400

Fuente: elaboración propia.

En Colombia el proyecto de ley para los incentivos de

compra y uso de los vehículos eléctricos está a punto de

estar aprobado solo falta ser sancionada por el presidente

de la República. Esta Ley deberá quedar aprobada de

manera definitiva antes de finalizar la presente

legislatura, de acuerdo con los compromisos obtenidos

sobre el cambio climático de reducir las emisiones

contaminantes y al Acuerdo de París. Una vez la ley

entre en vigencia, las tarifas de impuestos no podrán

superar el 1% del valor comercial de un vehículo

eléctrico. Por parte de los ministerios de Transporte y de

Ambiente tendrán seis meses de plazo para fijar los

lineamientos y costos de la revisión técnico mecánica,

también reglamentar la identificación de parqueaderos

por color y logotipo. De igual forma el Ministro de

Vivienda garantice que los edificios de uso residencial,

comercial o en construcción deberán contar con una

acometida de electricidad para recarga de vehículos

eléctricos.

En los municipios y departamentos se deberá promover

y ofertar la adopción de incentivos económicos para

impulsar la movilidad eléctrica, tales como descuentos

en la matrícula, en impuestos y en tarifas de

parqueaderos, entre otras. Asimismo, el propietario del

vehículo eléctrico tendrá a disposición el 2% del total de

plazas de estacionamientos en centros comerciales y

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19

entidades públicas. Según lo aprobado por el Congreso,

dentro de los tres años siguientes a la entrada en vigencia

de la Ley todas las entidades oficiales que hagan parte

del Gobierno Nacional deberán cumplir con una cuota

mínima del 30 por ciento de vehículos eléctricos que

cada año sean comprados o contratados para su uso [10].

3.3. Resultados de la encuesta de percepción de

compradores de vehículos en la ciudad de Medellín

Durante el mes de febrero del 2019 se realizó una

encuesta a 74 compradores potenciales de vehículos en

la ciudad de Medellín, los cuales se encontraban en

algunos concesionarios de venta de vehículos de la

ciudad. La encuesta tenía como propósito conocer sus

percepciones frente al desempeño, incentivos y barreras

tecnológicas, económicas o culturales de los vehículos

eléctricos en Colombia y la ciudad.

La encuesta constaba de 7 preguntas y se diseñó de

acuerdo a la escala de Likert con 5 alternativas. Se tienen

los siguientes resultados:

Primera pregunta: ¿Estaría usted dispuesto a

comprar un vehículo hibrido o eléctrico?

El 78,4% de los encuestados respondió estar muy de

acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) comprar un vehículo

eléctrico, el 17,6% se manifestó estar indeciso, mientras

que el 4,1% respondió estar en desacuerdo (ED) o muy

en desacuerdo (MED) en comprar un vehículo eléctrico

o hibrido.

Figura 2. Respuestas a la primera pregunta.

Segunda pregunta: ¿Considera que el incremento en

el valor de la gasolina incentivará la compra de

vehículos eléctricos?

El 64,9% de las personas encuestadas respondió estar

muy de acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) con el

incremento de la gasolina como un incentivo para la

compra de un vehículo eléctrico, el 18,9% manifestó

estar indeciso frente a esa medida, mientras que el 16,2%

de los encuestados manifestó estar en desacuerdo (ED)

o muy en desacuerdo (MED).

Figura 3. Respuestas a la segunda pregunta.

Tercera pregunta: A la hora de comprar un vehículo,

¿Estaría usted dispuesto a pagar más dinero por un

vehículo eléctrico sabiendo que estos son más

amigables con el ambiente comparativamente

hablando frente a un vehículo convencional?

El 68,9% de las personas encuestadas, respondió estar

muy de acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) en pagar más

dinero para comprar un vehículo electico o hibrido, el

13,5% se manifestó indeciso y el 17,6% afirmó estar en

desacuerdo (ED) o muy en desacuerdo (MED).

Figura 4. Respuestas a la tercera pregunta.

Cuarta pregunta: ¿Cree usted que el mayor

inconveniente que tiene un vehículo eléctrico es la

autonomía o la duración de la batería?

El 67,6% de las personas encuestadas respondió estar

muy de acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) que el mayor

inconveniente de un vehículo eléctrico es la autonomía

y duración de la batería, mientras el 18,9% se manifestó

indeciso y el 13,5% respondió estar desacuerdo(ED) o

muy en desacuerdo (MED) frente a ese inconveniente.

Figura 5. Respuestas a la cuarta pregunta.

78.4 %

4.1 %17.6 %

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

MD y DA ED y MED Indeciso

64.9 %

16.2 % 18.9 %

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

MD y DA ED y MED Indeciso

68.9 %

17.6 % 13.5 %

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

MD y DA ED y MED Indeciso

67.6 %

13.5 %18.9 %

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

MD y DA ED y MED Indeciso

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20

Quinta pregunta: ¿Considera usted que la

infraestructura actual del país y las iniciativas del

gobierno son suficientes para incentivar la compra de

vehículos eléctricos?

El 27,0% de los encuestados manifestó estar muy de

acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) en que la

infraestructura del país y las iniciativas del gobierno son

suficientes para incentivar la compra de vehículos

eléctricos, mientras que el 16,2% se mostró indeciso y el

56,8% restante respondió estar en desacuerdo o muy en

desacuerdo con la pregunta.

Figura 6. Respuestas a la quinta pregunta.

Sexta pregunta: ¿Cree usted que para la compra de

carros híbridos o eléctricos el estado debe otorgar

algún tipo de incentivo?

El 86,5% de los encuestados respondió estar muy de

acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) con que el gobierno

otorgue algún tipo de incentivo para la compra de estos

vehículos, mientras que el 8,1% se mostró indeciso y el

5,4% respondió estar en desacuerdo (ED) o muy en

desacuerdo (MED).

Figura 7. Respuestas a la sexta pregunta.

Séptima pregunta: ¿Cree usted que los vehículos

eléctricos poseen un desempeño mecánico inferior

respecto a los vehículos convencionales?

El 40,5% de las personas encuestadas respondió estar

muy de acuerdo (MD) o de acuerdo (DA) en que los

vehículos eléctricos poseen un desempeño mecánico

inferior a un vehículo convencional. Contrariamente, un

20,3% se mostró indeciso y el 39,2% manifestó estar en

desacuerdo (ED) o muy en desacuerdo (MED).

Figura 8. Respuestas a la séptima pregunta.

4. Discusión y Conclusiones

En Colombia el año pasado se vendieron 932 carros

eléctricos e híbridos, una cifra que si bien es muy

pequeña si se compara con las ventas totales del sector

que superaron las 256,000 unidades; evidencia un

crecimiento significativo frente al dato de 2017, cuando

solamente se vendieron 196 unidades. Para el caso de la

ciudad de Medellín, hay matriculados alrededor de 350

carros eléctricos, y además hay instaladas por toda la

ciudad 19 puntos de cargas.

Por otra parte, a pesar del interés de los compradores

potenciales en adquirir un vehículo eléctrico, las ventas

de este tipo de autos comparadas con las ventas de un

vehículo convencional siguen siendo muy bajas, lo que

indica que efectivamente existen unas barreras que se

deben superar como lo es la necesidad de contar con

incentivos tributarios y no tributarios y en lo posible

diferenciados para que los propietarios de vehículos con

más de 10 años de antigüedad puedan adquirir un

vehículo nuevo eléctrico o híbrido. Similarmente, el

ingeniero experto expresó que es necesario que el estado

debe otorgar incentivos tributarios y no tributarios para

que cada vez más personas compren vehículos

eléctricos. Además, se mostró en desacuerdo que un

incentivo para la venta de vehículos eléctricos sea

aumentar el precio de la gasolina.

De acuerdo a lo manifestado por las personas

encuestadas si bien respondieron estar de acuerdo o muy

de acuerdo en pagar más dinero por un auto eléctrico, el

precio sigue siendo un obstáculo difícil de soslayar. El

precio de un vehículo eléctrico de condiciones similares

a un vehículo convencional cuesta hasta 3 veces más. De

otra parte, el ingeniero experto expresó estar de acuerdo

en que transformar un vehículo convencional a eléctrico

es más económico que comprar un vehículo eléctrico

nuevo.

Quizás una de las desventajas que tiene un vehículo

eléctrico frente a un vehículo convencional, es su

27.0 %

56.8 %

16.2 %

0.0

20.0

40.0

60.0

MD y DA ED y MED Indeciso

86.5 %

5.4 % 8.1 %

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

MD y DA ED y MED Indeciso

40.5 % 39.2 %

20.3 %

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

MD y DA ED y MED Indeciso

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autonomía. Prácticamente el vehículo eléctrico para la

ciudad de Medellín debe utilizarse a nivel urbano, ya que

la ciudad más cercana que es Manizales está ubicada a

más de 200 km. Igualmente ocurre con el tiempo de

carga de la batería, ya que el tiempo mínimo requerido

por los vehículos que se distribuyen en el mercado

colombiano necesitan de al menos 3.5 horas.

Por otro lado, es evidente que la infraestructura

tecnológica de la ciudad de Medellín y del país

relacionada con estaciones de carga está concentrada en

algunos barrios o centros comerciales, es decir, hay

muchos sectores de la ciudad de Medellín que carecen

de infraestructura tecnológica para futuros o potenciales

compradores de vehículos eléctricos. El ingeniero

experto manifestó estar de acuerdo en que la

infraestructura tecnológica del país es insuficiente para

la entrada de más vehículos eléctricos.

Quizás una de las grandes ventajas que tiene el vehículo

eléctrico es el ahorro en costos energéticos, ya que

cargar el vehículo eléctrico puede llegar a ser hasta un

75% más económico que tanquear un vehículo

tradicional. Por ejemplo, un vehículo a gasolina para una

persona requiere aproximadamente US 32 semanales,

mientras que un vehículo eléctrico de características

similares solo requiere de aproximadamente US 9 para

desplazamientos similares. De otra parte, el ingeniero

experto manifestó en que las tareas de mantenimiento de

un vehículo eléctrico son más baratas que las de

mantenimiento de un vehículo convencional.

Asimismo, aprecia que los compradores potenciales

creen que el desempeño mecánico de un vehículo

eléctrico es inferior al de un vehículo convencional de

similares características. La ciudad de Medellín está

construida en una zona montañosa y por tanto para que

un usuario de vehículo se desplace de forma tranquila

necesita de un vehículo con un buen torque. De otra

parte, contrario a lo manifestado por las personas

encuestadas, el ingeniero se mostró en desacuerdo frente

al hecho de creer que un vehículo eléctrico presenta un

desempeño inferior comparativamente frente a un

vehículo convencional. Asimismo, manifestó el

ingeniero estar de acuerdo en que los vehículos

eléctricos que se venden en el mercado colombiano son

acordes con la topografía del país.

Igualmente, se tiene como una barrera en el país, la poca

oferta de servicios conexos para los vehículos eléctricos,

como por ejemplo la existencia de talleres

especializados con mano de obra calificada para realizar

tareas de mantenimiento en estos vehículos. Asimismo,

desde el punto de vista normativo aún no se ha

actualizado en materia de pruebas y ensayos cuales son

las de estricto cumplimiento para los vehículos

eléctricos. Asimismo, la venta de repuestos sigue siendo

limitada dada la escasa oferta de empresas proveedoras

de partes e insumos. De otra parte, el ingeniero experto

manifestó estar de acuerdo que una barrera actual que

hay en el mercado, es la escases de trabajadores

calificados para realizar tareas de mantenimiento en

automóviles eléctricos.

1. Referencias

[1] Ministerio de Ambiente y Desarrollo

Sostenible, «Minambiente,» [En línea]. Available:

http://www.minambiente.gov.co/index.php/noticias/36

79-estos-son-los-compromisos-ambientales-de-

colombia-en-los-objetivos-de-desarrollo-sostenible.

[Último acceso: 11 Junio 2019].

[2] Green area, «¿Qué es una Ciudad Sostenible?,»

23 Junio 2015. [En línea]. Available:

http://greenarea.me/es/91814/que-es-una-ciudad-

sostenible/. [Último acceso: 4 Agosto 2018].

[3] Findeter, «¿Qué es una Ciudad Sostenible?,»

[En línea]. Available:

https://www.findeter.gov.co/publicaciones/300613/_qu

e_es_una_ciudad_sostenible/. [Último acceso: 5 Marzo

2019].

[4] J. Gómez, C. Mojica, V. Kaul y L. Isla, «La

incorporación de vehículos eléctricos en América

Latina,» [En línea]. Available:

https://publications.iadb.org/es/publicacion/17165/la-

incorporacion-de-los-vehiculos-electricos-en-america-

latina.

[5] N. Borregaard, «Instrumentos económicos en

la política ambiebtal,» Ambiente y Desarrollo, vol. XIII,

nº 3, pp. 6-12, 1997.

[6] S. Silva y F. Correa, «Los instrumentos

económicos como incentivos a la internalización de

costos ambientales en empresas floricultoras,» [En

línea]. Available:

http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/pensamien

to/article/view/1967/4976. [Último acceso: 3 Marzo

2019].

[7] Andemos, «Cifras y estadisticas,» [En línea].

Available: https://www.andemos.org/. [Último acceso:

10 Octubre 2018].

[8] Revista Semana, «Subió la venta de vehículos

eléctricos e híbridos en Colombia durante 2018,» [En

línea]. Available:

https://sostenibilidad.semana.com/negocios-

verdes/articulo/subio-la-venta-de-vehiculos-electricos-

e-hibridos-en-colombia-durante-2018/42618. [Último

acceso: 17 Febrero 2018].

[9] M. Longo, D. Zaninelli, F. Viola, P. Romano y

R. MIceli, «How is the spread of the Electric Vehicles?,»

de IEEE 1st International Forum on Research and

Technologies for Society and Industry Leveraging a

better tomorrow (RTSI), Turín, 2015.

[10] El Tiempo, «Conozca los incentivos que vienen

para comprar carros eléctricos,» [En línea]. Available:

https://www.eltiempo.com/economia/sectores/aprueban

-incentivos-en-el-congreso-para-uso-de-vehiculos-

electricos-372708. [Último acceso: 11 Junio 2019].

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22

2116. GERENCIAMENTO DE UMA GRANDE MANUTENÇÃO: DE CONCEITOS CLÁSSICOS DE

MANUTENÇÃO A FERRAMENTAS MODERNAS E ÁGEIS

MANAGEMENT OF A GREAT MAINTENANCE: FROM CLASSIC MAINTENANCE CONCEPTS

TO MODERN AGILE TOOLS

Rafael Barbosa-Santos1, Ricardo Schneweiss-De Farias 2, André Augusto-Costa 3, Emmanuel da Silva-Sena 4

Rubens das Graças-Espírito Santo 5

1Bolognesi Energia S.A., Brazil. Email: [email protected]

2 Borborema Energética S.A., Brazil. Email: [email protected] 3 Borborema Energética S.A., Brazil. Email: [email protected]

4 Borborema Energética S.A., Brazil. Email: [email protected] 5Borborema Energética S.A., Brazil. Email: [email protected]

Resumen

El presente trabajo tiene el objetivo de presentar un análisis sobre la evolución de la gestión de un gran mantenimiento en

motores para la generación de energía eléctrica en una planta termoeléctrica en Brasil. Al alcanzar las 12,000 horas de

operación, los motores deben, según las instrucciones contenidas en su manual, someterse a una revisión. Overhaul es un

mantenimiento muy completo, detallado y meticuloso con una gran cantidad de actividades y la necesidad de

conocimientos y experiencia para ejecutarlo, haciendo que este mantenimiento se ajuste a un proyecto. Para ello, se

utilizaron conceptos, metodologías y herramientas de gestión para diseñar la mejor estrategia de gestión con el fin de

garantizar la disponibilidad y confiabilidad del equipo, reduciendo los costos y acortando los plazos. Por lo tanto, se espera

que evalúe y presente qué metodologías mostraron los mejores resultados.

Palabras clave: revisión; planificación de mantenimiento; gestión de proyectos; scrum ágil.

Abstract

The present work has the objective of presenting an analysis on the evolution of the management of a great maintenance

in motors for electric power generation in a thermoelectric power plant in Brazil. When reaching 12,000 hours of operation

the motors must, according to the instructions contained in their manual, undergo an overhaul. Overhaul is a very thorough,

detailed and meticulous maintenance with a great deal of activities and the need for knowledge and experience to execute

it, making this maintenance fits like a project. For this, concepts, methodologies and management tools were used to

design the best management strategy in order to guarantee the availability and reliability of the equipment, reducing costs

and shortening deadlines. Thus, it is expected to evaluate and present which methodologies showed the best results, which

of these can be used together, and which ones did not fit the reality of this great maintenance.

Keywords: overhaul; maintenance planning; project management; scrum agile.

1. Introduction

1.1. Objective of the article

The present work has the objective of presenting an

analysis on the evolution of the management of a great

maintenance in motors for electric power generation in

a thermoelectric power plant in Brazil.

Initially, the classic concepts of Maintenance Planning

and Control were the basis for the design, execution and

follow-up of the project. Later, the concepts of Project

Management (based on the PMBOK), Quality Tools

(gut matrix, s curve, etc.) and finally the use of agile

methodologies such as Scrum Agile were introduced.

Thus, it is expected to evaluate and present which

methodologies showed the best results, which of these

can be used together, and which ones did not fit the

reality of this great maintenance.

1.2. The thermoelectric powerplant

The plant in question is located in the city of Campina

Grande - Paraíba, Brazil. The company has a

cooperation among several labor areas, most of them

mechanical and electrical technicians responsible for the

operation and maintenance of the plant, as well as

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23

auxiliaries, chemical and O&M analyst (operation and

maintenance), maintenance planner, as well as a whole

sector of administration and human resources..

As the type of plant itself already suggests, its energy is

generated by burning fuel (OCB1) in four-stroke internal

combustion engines, transforming the mechanical

energy transferred by the pistons to the axis of the motor

into electrical energy by the generator.

The engines are made by the Finnish manufacturer

Wartsila and have the capacity to produce 8.45MW

each, reaching the 20 generating units in operation at

169MW, an amount that is estimated to supply a

population of about 500,000 inhabitants.

1.3. The overhaul

When reaching 12,000 hours of operation these motors

must, according to the instructions contained in their

manual, undergo an overhaul.

Overhaul is a very thorough, detailed and meticulous

maintenance with a great deal of activities and the need

for knowledge and experience to execute, making this

maintenance look like a project. Initially, overhaul was

performed by outsourced service providers. Believing in

the capacity of the primary team, overhaul began to be

carried out without the need of third-party companies, a

factor that in addition to promoting greater reliability

and quality in the execution of services, generated a

significant savings in maintenance costs.

Thus, it was necessary to prepare the project planning

from the equipment maintenance plan and going through

its premises and restrictions on the materials involved,

staff, deadlines and costs. For this, concepts,

methodologies and management tools were used in order

to outline the best management strategy in order to

guarantee the availability and reliability of the

equipment, reducing costs and shortening deadlines.

Figure 1. Wartsila 32V. Font: Wartsila 32V manual.

Figure 2. Engine Room. Font: self elaborating.

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24

2. Methods

2.1. Overhaul Planning

To ensure that the time, quality and cost objectives were

met, it was necessary to prepare a planning divided into

several areas. In total there were three months of

preparation prior to the actual start of maintenance

activities. The planning contemplated the execution of

overhaul in five engines sequentially.

It was verified that, over the overhaul in different

machines, different maintenance management methods

and tools were applied. In this work will be evaluated

the application of: Classical Management of

Maintenance, use of Project Management (based on

PMBOK) and use of agile tools.

Scope Planning

The maintenance plan indicated by the engine

manufacturer was reviewed, and additional activities

considered critical were added to the scope. In total,

more than 100 activities were identified and their

durations were estimated with the assistance of the

technical service team. The overhaul stages were

divided into: initial inspection and data collection,

operational maneuvering, dismantling of engine

components, workshop services, engine mechanics,

electrical and automation, engine assembly and final

testing. The MS Project tool was used to chart the

schedule, allocate labor and monitor the progress of

maintenance.

Acquisition of materials

All necessary spare parts for the maintenance were

previously analyzed and acquired, so that there were no

delays or obstacles in the progress of the activities due

to lack of parts. Special equipment and tools, such as

grinders and lathes, were also purchased.

Team sizing

With the deadline for delivery of the services already

established (approximately two and a half months per

engine), the necessary staff was designed to carry out the

activities. The teams were divided into: Motor,

Electrical and Automation Team and Workshop Team.

The team also had the participation of a maintenance

planner, maintenance supervisor, coordinator, operation

and maintenance analyst, chemical analyst, and the

presence of the powerplant manager.

2.2 Final adjustments

Some improvements were implemented in the plant to

provide even greater agility and safety in the execution

of the activities. A new layout was established for the

workshop, aiming at better use of the spaces and

definition of the workflow. A biometric control system

was also implemented for the removal of parts and tools

from the warehouse.

3. Results

All services were executed within the deadlines and in

compliance with the established budget. The quality of

Figure 3. Scrum Board. Story, To Do, In Progress & Done. Font:

https://agiledigest.com/product/understanding-scrum-board/

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services is continuously attested through reports and

measurement forms. When starting the engines after

maintenance, a loading ramp is performed, a procedure

that aims to see the operation of the engine as the load is

gradually added. All loading ramps were uniformly and

concretely satisfactory.

3.1. Classic maintenance concepts, project

management, agile tools

As mentioned earlier, these three methods and their

principles were used throughout the maintenance. From

the management of maintenance was explored the

system of work orders, reports and dimensional forms.

A service worksheet is filled out daily, and all activities

(as well as difficulties and additional comments) are

inserted in that document. This practice allows a precise

monitoring of the development of the activities, in

addition to indirectly set up a bank of lessons learned for

the upcoming maintenance. In order to quantitatively

control the progress of activities, were used the s curve,

the percentage follow-up of each step and the burndown

curve, which shows according to the established

periodicity (in this case weekly) a comparison between

the remaining amount of activities planned for the date

in relation to the actual amount of remaining activities.

Throughout the overhaul in the third machine were

introduced the concepts of Project Management based

on the good practices presented in the PMBOK. The idea

was that all the generated documentation and control

tools used would be separated into folders for each

knowledge area. The areas, according to the PMBOK,

are:

1. Integration

2. Scope

3. Time

4. Cost

5. Quality

6. Human Resources

7. Communication

8. Risk

9. Procurement

10. Stakeholder

From the fourth engine was introduced the ideas and

concepts of agile management tools. With the use of

Lean Thinking, it was sought to wipe the scope without

ceasing to carry out the necessary activities. We also

introduced the use of Scrum Agile, visual tracking tool

for weekly distribution of activities in a framework,

dividing what activities are to be done, in progress,

carried out and what became a backlog, in addition to

presenting those responsible for each activity.

4. Conclusions

All three months of planning work carried out prior to

the start of maintenance was extremely relevant in order

to establish a strict quality criterion in the services and

process control, being able to affirm that the time spent

to plan was undoubtedly a prime factor for the success

of the maintenance already completed. The classical

maintenance management methodologies and tools were

the initial guide to determine how to manage the

activities. The daily service sheet played a fundamental

role in the transmission of the information produced in

the field to the planning sector, directly assisting in risk

mitigation and decision making. The inspection forms

for activities in each equipment ensure the traceability

and attest to the quality of the services performed. The

control tools (curve s and burndown) promoted a closer

sense of scoping, and helped keep the timeline as close

as possible to week-to-week.

When introducing the concepts of project management,

there was a gain in the organizational sense of the

documents and tools. On the other hand, this

methodology ended up bureaucratizing the management

of the maintenance, being necessary to make available a

lot of time for all the required documents were always

filled and stored according to the established areas.

The use of agile tools generated high-level and quickly

noticed gains. The deployment with the technical team

was well received and the concepts absorbed with ease.

Lean Thinking led to a significant reduction in the

number of tasks present in the scope, without letting any

fundamental activity cease to be executed. With this

methodology it was also possible to reduce the total

maintenance time, an extremely positive factor.

Scrum Agile assisted in the progress of activities and

facilitated the visualization of critical paths, making it

more secure in moments when it was necessary to

prioritize and allocate the workforce for certain services,

as well as generate engagement in the technical team,

which to visualize in a simple way in a frame what was

his weekly mission, was dedicated of more intense way

to guarantee the delivery in the term and quality

expected.

So, it is concluded that the previous planning elaborated

by the plant team was the key factor for success in all

stages of maintenance. The tools of classical

maintenance management have been present since the

beginning of the services and have proved the

effectiveness suggested by the maintenance literature.

The use of Project Management in spite of promoting a

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greater sense of documentary organization, was not

adapted to the dynamics that an industrial maintenance

requires, being necessary to evaluate in other cases the

applicability in this reality. The agile tools have brought

an exponential gain in the visual management and team

engagement, proving that its application with the classic

management of maintenance is highly positive.

It is worth noting that all maintenance processes took

place ensuring the total health and physical integrity of

the group's employees. In addition, care for the

environment has always been put first through actions

such as, for example, a project for the separation and

reuse of water.

5. Agradecimientos

I thank Plant Manager Ricardo Schneweiss for always

believing in my work and for providing me with the

opportunity to experience this amazing management

experience that his team has performed with complete

success. I thank the board of the Bolognesi S.A. group

for all the support provided for the development of this

work, and for the words of encouragement that have

given me so much to move forward. I thank my

Engineering Manager for not allowing me to give up at

any time.

And thank you with all the pride and happiness to the

whole team of Borborema Energética S.A.. You are

examples of committed professionals and every moment

experienced with you during this work was a school that

I will take for a lifetime.

6. References

[1] "ISO 55001:2014 Asset Management". 10 February

2014.

[2] PMI. “PMBOK Guide 5a. ed.” - EUA: Project

Management Institute, 2013.

[3] Mariana de Almeida Costa (2013). GESTÃO

ESTRATÉGICA DA MANUTENÇÃO: UMA

OPORTUNIDADE PARA

MELHORAR O RESULTADO. Disponible:

http://www.ufjf.br/ep/files/2014/07/2012_3_Mariana.p

df

[4] SHERWIN, D., A review of overall models for

maintenance management. Journal of Quality in

Maintenance

Engineering, Vol. 6, n° 3, p. 138-164, 2000. Disponible:

https://pdfs.semanticscholar.org/bbeb/c91bb16f26c284

a2b4501213271e026c59ef.pdf

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2201. MANTENIMIENTO CENTRADO EN EFICIENCIA DEL TREN DE PRECALENTAMIENTO

DE LAS UNIDADES DE DESTILACIÓN DE CRUDOS EFFICIENCY CENTERED MAINTENANCE OF PREHEAT TRAIN OF CRUDE OIL

DISTILLATION UNITS

1.1. Daniel Yabrudy Mercado1*, Bienvenido Sarria López2, Camilo Cardona Agudelo 3

1Eolito, Facultad de Ingeniería Universidad Tecnológica de Bolívar, Colombia. Email: [email protected] 2 Applus, Reficar, Ecopetrol, Colombia. Email: [email protected]

3 Gerencia de mantenimiento, Reficar, Ecopetrol, Colombia. Email: [email protected]

Resumen

El tren de precalentamiento de las unidades de destilación de crudos de las refinerías presenta severos problemas de

ensuciamiento. Entre los impactos del ensuciamiento están: reducción en la efectividad de la transferencia de calor,

aumento en el consumo de combustible, aumento de las emisiones de CO2, aumento en los costos de mantenimiento,

disminución del margen de ganancia del negocio, entre otros. Es necesario un programa de limpieza apropiado de la

superficie de la red de intercambiadores de calor para conservar sus parámetros claves de desempeño preferiblemente

cercanos a punto de diseño. En este trabajo se presenta el método del Mantenimiento Centrado en Eficiencia (MCE),

para planificar la intervención del mantenimiento de los equipos del tren de precalentamiento, el cual tiene en cuenta

la mejora económica energética y costo del tipo de mantenimiento. El procedimiento desarrollado utiliza valores reales

operación y sus resultados están aplicados logrando ahorros de 150.000 USD.

Palabras clave: Mantenimiento Centrado en Eficiencia, tren de precalentamiento, unidad de destilación de crudo,

refinerías

Abstract

The preheat trains in crude distillation units at crude oil refineries has severe fouling problems. Among impacts of fouling

are: heat transfer effectiveness reduction, increase of fuel consumption, increase in CO2 emissions, increase in maintenance

costs and decrease in business profit margin. An appropriate cleaning schedule of the surfaces of the heat exchangers

network is needed, to preserve the key performance parameters, if possible, nearest to the design values. This paper

presents the efficiency-centered maintenance (ECM) method, to plan the maintenance intervention of each of the heat

exchangers of the preheat train, which takes into account the economic improvement, energy improvement, and cost of

maintenance type. The developed procedure uses real operation values and its results were applied, achieving savings of

150.000 USD.

Keywords: efficiency centered maintenance, preheat train, crude distillation unit, refineries.

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2292. EVALUACIÓN TEMPORAL Y ESPACIAL DE PM10 and PM2.5 EN LA PONTIFICIA

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

TEMPORARY AND SPATIAL EVALUATION OF PM10 AND PM2.5 AT THE PONTIFICIA

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

Freddy J. Rojas1, Luis Napan 2

1Grupo de Investigación de Metodologías Aplicadas al Control Ambiental y Eficiencia Energética (GICA), Ingeniería Mecánica,

Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú. Email: [email protected] 2 Ingeniería Mecánica, Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú. Email: [email protected]

Resumen

Debido al desconocimiento y para el cuidado de la salud de los estudiantes y trabajadores de esta casa de estudios se ha

realizado un estudio de la calidad del aire que se respira en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) y su

evaluación temporal y espacial con las variables atmosféricas, se ha determinado las concentraciones de PM10 y PM2.5 y

medido parámetros atmosféricos como la humedad relativa, temperatura y presión barométrica. La metodología empleada

ha sido monitorear en 5 puntos diferentes ubicados dentro del campus usando equipo de monitoreo específico de

investigación de la calidad del aire durante 2 meses febrero-marzo del 2019. Luego, se ha evaluado la variación temporal

y espacial, así como se ha determinado su relación con las variables meteorológicas. Se ha comparado los resultados con

los Estándares Nacionales de Calidad del Aire y guías de la OMS. Los resultados que preliminarmente se han obtenido

en el verano manifiestan que la calidad del aire en el campus está por debajo de los límites de ECA y OMS.

Palabras clave: Material particulado PM10 y PM2.5 ; Evaluación temporal y espacial; Calidad del Aire.

Abstract

Due to the ignorance and health care of the students and workers of this house of studies, a study of the air quality that is

breathed in the Pontifical Catholic University of Peru (PUCP) and its temporal and spatial evaluation has been carried

out. the atmospheric variables, the concentrations have been determined of PM10, PM2.5, and measured atmospheric

parameters such as relative humidity, temperature and barometric pressure. The methodology used has been to monitor at

5 different points located within the campus using specific air quality research monitoring equipment for 2 months

February-March 2019. Then, the temporal and spatial variation has been evaluated, as well as determined its relationship

with meteorological variables. The results have been compared with the National Air Quality Standards and WHO

guidelines. The results that have been preliminarily obtained in the summer show that the air quality in the campus is

below the limits of ECA and OMS.

Keywords: Particulate material PM10 and PM2.5; Temporal and spatial evaluation; Air quality.

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1. Introducción

Los problemas ambientales en el Perú están afectando

de manera creciente a la salud y la productividad de la

población nacional [1]. Se considera que el aire limpio

es un requisito básico de la salud y el bienestar humano.

Sin embargo, su contaminación sigue representando una

amenaza importante para la salud en todo el mundo.

Según una evaluación de la OMS, son más de dos

millones las muertes prematuras que se pueden atribuir

cada año a los efectos de la contaminación del aire en

espacios abiertos urbanos [5]. El Perú cuenta con el

Reglamento Interno aprobado por Resolución

Ministerial del Sector al cual están adscritas; que,

mediante Resolución Ministerial Nº 094-2017-

MINAM, el Ministerio del Ambiente dispuso la pre-

publicación del proyecto de Decreto Supremo que

aprueba los ECA para aire y establece disposiciones

complementarias, en cumplimiento del Reglamento

sobre Transparencia, Acceso a la Información Pública

Ambiental y Participación y Consulta Ciudadana en

Asuntos Ambientales, aprobado por Decreto Supremo

Nº 002-2009-MINAM, y el artículo 14 del Reglamento

que establece disposiciones relativas a la publicidad,

publicación de Proyectos Normativos y difusión de

Normas Legales de Carácter General, aprobado por

Decreto Supremo Nº 001-2009-JUS; en virtud de la cual

se recibieron aportes y comentarios al mismo [6] Los

contaminantes atmosféricos riesgosos para la salud

humana son el material particulado inhalable (PM10;

PM2.5 y PM0.1) y compuestos químicos gaseosos tales

como dióxido de nitrógeno, ozono, dióxido de azufre,

dióxido de carbono y monóxido de carbono. Según su

tamaño, las partículas se depositan cerca o a cierta

distancia de la fuente de emisión. Si son muy pequeñas

pueden mantenerse suspendidas y ser transportadas a

grandes distancias. Dentro de las partículas suspendidas

se denomina “respirables” a las de un diámetro menor o

igual a 10 µm (PM10) por su capacidad de introducirse

en las vías respiratorias. Cuanto más pequeñas son las

partículas, mayor es su capacidad de penetración en el

árbol respiratorio. Las partículas finas cuyo diámetro

aerodinámico es ≤ 2,5 µm (PM2.5) alcanzan fácilmente

los bronquíolos terminales y los alvéolos, desde donde

pueden ser fagocitadas por los macrófagos alveolares y

atravesar la barrera alvéolo-capilar para ser

transportadas hacia otros órganos por la circulación

sanguínea [3]. El dióxido de carbono es un asfixiante

simple que actúa básicamente por desplazamiento del

oxígeno y que a elevadas concentraciones (>30 000

ppm) puede causar dolor de cabeza, mareos,

somnolencia y problemas respiratorios, dependiendo de

la concentración y de la duración de la exposición [7].

El monóxido de carbono altera la capacidad de la sangre

de transportar oxígeno a los órganos del cuerpo, y puede

producir la muerte aun en cantidades muy pequeñas.

Como no tiene olor ni color, es imposible detectarlo sin

instrumentos especiales [8]. Pocos estudios se han

llevado a cabo en ciudades intermedias latinoamericanas

a fin de determinar sus niveles de contaminación

atmosférica. A través de un análisis de la contaminación

urbana de la ciudad de Chillán (Chile), se llevó a cabo

una investigación. El artículo demuestra que la

atmósfera respirable en la ciudad de Chillán debe ser

considerada como un problema de origen antropogénico

durante otoño e invierno. Esto se explica mayormente

debido al uso masivo de la madera como combustible

para la calefacción residencial dentro de las áreas

urbanas de la ciudad. Este abatimiento se puede alcanzar

junto con las regulaciones públicas de transporte y de la

industria, tales como definir nuevas maneras de evitar el

tráfico vehicular a través del centro de la ciudad, y

prohibiendo el uso de los taxibuses contaminantes que

han sido retirados de circulación en Santiago. Solo así se

facilitará el desarrollo sustentable de ciudades

latinoamericanas intermedias como Chillán, que no

necesariamente deben repetir los graves problemas de

contaminación de las grandes urbes. En el caso de las

mediciones recolectadas durante la investigación, se dio

en un promedio de 3 a 4 horas siguiendo de esta manera

el comportamiento de las actividades de la ciudad y de

las variables meteorológicas. Las concentraciones de

material particulado respirable se determinaron con

monitores IMPROVE equipados con cabezal Sierra

Andersen modelo 246b para partículas menores a 10mm

[9]. Debido al cuidado de la salud de los estudiantes y

trabajadores del campus se optó por realizar un estudio

en la PUCP, en la cual el objetivo fue determinar las

concentraciones de PM10, PM2.5, y medir parámetros

como temperatura, humedad relativa. De esta manera,

evaluar su variación temporal y espacial en distintos

puntos del campus, así como determinar su relación de

acuerdo a los Estándares Nacionales de Calidad del Aire

y guías de la OMS.

2. Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en el campus de la

PUCP, situado en el distrito de San Miguel. El campus

cuenta con un área total de 0.41 km2, cuenta con diversas

áreas verdes además de las facultades de estudios y las

zonas deportivas. Se estima que la población estudiantil

es de aproximadamente 29920 alumnos, de los cuales

23371 son estudiantes de pregrado y 6549 son

estudiantes de postgrado (DTI PUCP, 2018), quienes día

a día están expuestos al nivel de calidad del aire de la

zona, es por ello que se desea conocer la calidad del aire

y verificar de esta manera si los niveles de los

contaminantes son los adecuados para la salud de los

estudiantes.

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37

2.1. Equipos de muestreo

Para el control del PM2.5 y PM10, se utilizó el equipo

muestreador Aeroqual series 500, el cual fue calibrado

desde fabrica. En el caso del CO2 y la humedad relativa,

se utilizó el equipo muestreador DeltaOHM

HD37AB1347; el cual de igual manera fue calibrado

desde fábrica y sus primeros usos fueron realizados para

esta investigación. Se pueden observar mejor los datos

en la Tabla 4.

Tabla 4. Equipos utilizados en el proceso de

investigación.

Marca y código Descripción Rango

Aeroqual series 500

Equipo

muestreador del

PM2.5 y del PM10

PM2.5: 0-1000 ug/m3 PM10: 0-1000 ug/m3

DeltaOHM

HD37AB1347

Equipo muestreador del

CO2 y de la

humedad relativa

CO: 0-500ppm

CO2: 0-5000ppm

RH: 0-100% T: -20-60ºC

Press: 750-1100hPa

2.2. Muestreo y evaluación de la concentración de

contaminantes

Los muestreos se llevaron a cabo en cinco puntos

distintos distribuidos en el campus de la PUCP, durante

el verano entre febrero y marzo del 2019.

Los puntos de muestreos se ubicaron en zonas en las

cuales hay una gran concurrencia de personas durante el

transcurso del día, los puntos fueron los siguientes:

Cafetería de industrial (Punto P1), Comedor central

(Punto P2), Comedor de letras (Punto P3), Comedor de

artes (Punto P4) y la Facultad de arquitectura (Punto P5)

según se muestra en la Figura 1. Además, en cada uno

de los puntos, el tiempo promedio de muestreo fue de 5

horas cada uno.

El Comedor de Artes se encuentra ubicado al lado de la

Facultad de Estudios Generales Ciencias (Figura 2). En

la mayor parte del día esta zona se encuentra muy

concurrida por los estudiantes, sobre todo en la hora

comprendida entre las 12pm y las 3pm debido a que los

estudiantes suelen almorzar en este lugar.

Figura 1. Ubicación de los cinco puntos de monitoreo

en el campus de la PUCP.

Figura 2. Comedor de Artes.

Los datos obtenidos se muestran en la Tabla 5:

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Tabla 5. Muestra de datos en el Comedor de Artes.

Fecha PM10

(ug/m³)

PM2.5

(ug/m³)

RH

(%)

T

(ºC)

18/02/19 10.38 3.44 57.01 30.31

25/02/19 13.55 4.3 71.11 27.16

04/03/19 18.95 4.45 61.38 28.31

11/03/19 15.11 4.79 55.7 30.37

22/03/19 14.75 4.85 67.19 25.31

25/03/19 17.65 5.3 70.24 25.13

La cafetería de Industrial se encuentra entre la Facultad

de Ingeniería Electrónica y la Facultad de Ingeniería

Industrial. Esta zona es concurrida durante todo el día

debido a que la cafetería se encuentra cerca de una puerta

auxiliar con ingreso a la universidad y también debido a

que los estudiantes suelen almorzar en este lugar. Los

datos obtenidos se muestran en la Tabla 6:

Tabla 6. Muestra de datos en la Cafetería de Industrial.

Fecha PM10

(ug/m³)

PM2.5

(ug/m³)

RH

(%)

T

(ºC)

19/02/19 10.62 3.31 59.87 29.62

26/02/19 13.25 3.40 55.97 30.10

05/03/19 19.25 5.05 59.76 29.05

12/03/19 19.42 6.95 64.91 27.56

19/03/19 20.96 4.23 60.81 26.74

26/03/19 17.25 5.00 67.41 25.10

El Comedor Central es el comedor más grande que posee

la universidad, debido a ello más de 1000 personas

suelen almorzar en este lugar. Es concurrido durante

todo el día y la mayor concentración de personas se

encuentra comprendido entre las 12pm y las 3pm. El

comedor se ubica entre la Facultad de Matemáticas y la

Facultad de Derecho. Los datos obtenidos se muestran

en la Tabla 7:

Tabla 7. Muestra de datos en el Comedor Central.

Fecha PM10

(ug/m³)

PM2.5

(ug/m³)

RH

(%)

T

(ºC)

20/02/19 8.89 3.11 60.47 29.74

27/02/19 11.68 2.95 61.03 29.09

06/03/19 17.68 5.42 64.16 27.41

13/03/19 30.65 8.70 50.6 31.83

20/03/19 21.85 5.75 57.01 27.93

27/03/19 12.63 4.30 50.83 31.4

El comedor de Letras se encuentra ubicado cerca de la

Facultad de Estudios Generales Letras y al frente de

Tinkuy. Este lugar es mayormente concurrido en la hora

de almuerzo, y algunos estudiantes usan espacios como

este para realizar ciertas actividades académicas como el

estudio. Los datos obtenidos se muestran en la Tabla 8:

Tabla 8. Muestra de datos en el Comedor de Letras.

Fecha PM10

(ug/m³)

PM2.5

(ug/m³)

RH

(%)

T

(ºC)

21/02/19 14.24 4.48 65.32 27.95

28/02/19 11.74 3.21 55.29 30.03

07/03/19 26.47 8.42 59.74 28.89

14/03/19 18.2 5.75 54.31 30.24

21/03/19 20.35 6.41 62.62 26

28/03/19 24.05 7.53 63.44 27.4

La Facultad de Arquitectura se encuentra a la espalda de

la Facultad de Física y al lado de la Biblioteca de

Sociales. El monitoreo se realizó exactamente en las

mesas blancas de la Facultad en donde los estudiantes de

arquitectura suelen realizar sus proyectos como la

elaboración de maquetas y otros trabajos académicos.

Por lo tanto, esta zona es concurrida durante la mayor

parte del día. Los datos obtenidos se muestran en la

Tabla 9:

Tabla 9. Muestra de datos en la Facultad de

Arquitectura.

Fecha PM10

(ug/m³)

PM2.5

(ug/m³)

RH

(%)

T

(ºC)

22/02/19 10.18 7.0 65.8 27.52

01/03/19 17.35 3.9 91.91 28.18

08/03/19 22.65 7.7 66.8 26.91

15/03/19 12.15 6.9 71.15 25.33

18/03/19 24.58 6.21 64.55 25.99

29/03/19 24.35 6.75 68.01 24.06

Para la comparación de los datos recolectados del PM10

durante las semanas de muestreo, se tomó como

referencia los límites permisibles que se observan en la

Figura 2 [10].

De acuerdo a los valores del índice de calidad del aire

(INCA) el aire de la PUCP es de buena calidad debido a

que el valor máximo diario que se registró de PM2.5 y

PM10 fueron de 8.42 ug/m3 y 30.65 ug/m3

respectivamente y de acuerdo a los estándares del ECA,

los cuales indican que el PM2.5 máximo es de 50 ug/m3

y el PM10 máximo es de 100 ug/m3, la calidad del aire en

el campus de la PUCP es buena. Además de ello, si lo

comparamos con los limites permisibles de acuerdo a la

OMS podríamos decir que también se encuentran dentro

del rango aceptable. En general, el aire de la PUCP es de

buena calidad.

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39

Figura 8. Datos del PM2.5 (PUCP) y SENAMHI

(estación de Campo de Marte).

Figura 9. Datos del PM10 (PUCP) y SENAMHI

(estación de Campo de Marte).

Figura 10. Datos de la temperatura (PUCP) y

SENAMHI (estación de Campo de Marte).

Figura 11. Datos de la humedad relativa (PUCP) y

SENAMHI (estación de Campo de Marte).

2.3. Interrelación entre la concentración de PM2.5 y las

variables meteorológicas.

La Tabla 11. muestra los resultados obtenidos de la

prueba de correlación de Spearman entre los resultados

de PM2.5 y la temperatura, PM2.5 y la humedad relativa.

En la tabla mencionada se encuentran los valores de “p”,

los cuales son menores al nivel de significación de la

prueba (α = 0,05). Esto indica que existe evidencia

suficiente para afirmar que los coeficientes de

correlación (r) son significativos.

Tabla 11. Análisis de correlación de Spearman y valor p

entre las concentraciones de PM2.5, y la temperatura y la

humedad relativa.

Variables meteorológicas r valor p

Temperatura -0.375 0.003

Humedad Relativa 0.265 0.012

Como se puede observar en la Tabla 11., existe una

correlación directa entre el PM2.5 y la humedad relativa,

esto ocurre debido a que las partículas finas del aire

ambiental, cuando existe una mayor humedad relativa,

incrementan la absorción de vapor de agua, lo que tiene

como consecuencia el incremento de la masa del PM2.5

y por consiguiente el aumento de la concentración del

PM2.5. Por el contrario, se presenta una correlación

indirecta entre la temperatura y el PM2.5

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40

Tabla 10. Comparación de datos recolectados por SENAMHI y recolectados en la PUCP.

Día PM2.5

(ug/m³)

PUCP

PM2.5

(ug /m³)

SENAMHI

PM10

(ug/m³)

PUCP

PM10

(ug/m³)

SENAMHI

T

(ºC)

PUCP

T

(ºC)

SENAMHI

RH

(%)

PUCP

RH

(%)

SENAMHI

18 3.44 8.9 10.38 14.9 30.31 25.3 57.01 61.7

19 3.31 8.8 10.62 16.4 29.62 23.8 59.87 68.1

20 3.11 9.4 8.89 24.9 29.74 25.9 60.47 54.4

21 4.48 10.9 14.24 24.7 27.95 27.3 65.32 47.8

22 7.00 9.7 10.18 15.0 27.52 22.8 65.80 71.0

25 4.30 12.8 13.55 25.9 27.16 25.5 71.11 73.0

26 3.40 9.3 13.25 18.9 30.10 25.8 55.97 64.7

27 2.95 9.7 11.68 17.5 29.10 24.0 61.03 66.3

28 3.21 8.8 11.74 14.9 30.03 26.2 55.29 53.4

01 3.90 8.7 17.35 14.6 28.18 25.7 61.91 55.5

04 4.45 10.2 18.95 17.1 28.31 25.0 61.38 57.4

05 5.05 11.5 19.25 17.9 29.05 25.7 59.76 58.7

06 5.42 13.3 17.68 20.3 27.41 24.0 64.16 66.8

07 8.42 15.1 26.47 22.4 28.10 25.0 59.74 62.2

08 7.70 14.8 22.65 24.1 26.91 24.8 66.80 63.3

11 4.79 10.9 15.11 16.1 30.37 26.3 55.70 55.4

12 6.95 13.2 19.42 19.8 27.52 25.3 64.91 61.8

13 8.70 12.9 30.65 20.2 31.83 25.0 50.60 59.7

14 5.75 12.1 18.20 17.5 30.24 27.0 54.31 50.8

15 6.90 13.2 12.15 16.6 25.33 22.3 71.15 71.8

18 6.21 12.6 24.58 18.8 25.99 23.5 64.55 62.8

19 4.23 14.7 17.25 23.2 26.74 22.3 60.81 65.9

20 5.75 13.4 21.85 21.1 27.93 22.6 57.01 63.7

21 6.41 13.6 20.35 22.4 26.00 22.8 62.62 63.9

22 4.85 9.7 14.75 17.0 25.31 22.4 67.19 62.7

25 5.30 10.4 17.65 15.1 25.13 22.7 70.24 63.9

26 5.00 11.3 17.25 16.7 25.10 21.9 67.41 71.1

27 4.30 11.2 12.63 17.2 31.40 23.0 50.83 65.8

28 7.53 12.3 24.05 17.9 27.40 23.2 63.44 63.9

29 6.75 14.61 24.35 21.4 24.60 23.7 68.01 63.1

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2.4. Variación espacial de la concentración de PM10

La Figura 12 muestra una distribución espacial de la

concentración de PM10 en el campus de la PUCP durante

el periodo de estudio. Se observa que la mayor

concentración se centra en dirección al punto 5, en

donde se ubica la Facultad de Arquitectura y Urbanismo.

Pese a ser el punto de mayor concentración en el campus

de la PUCP, este se encuentra debajo del límite

permisible dado por la OMS y por el ECA.

Figura 12. Variación espacial de la concentración de

PM10 en el campus de la PUCP.

2.5. Conclusiones

Se ha concluido preliminarmente que en el temporada de

verano (febrero-marzo 2019) la contaminación debido al

PM10 y PM2.5 ha sido favorable para la comunidad

PUCP al estar por debajo de los límites máximos

permitidos de la ECA y la OMS. Los resultados

encontrados tienen la misma tendencia a los

monitoreados por SENAMHI (Servicio Nacional de

Meteorología e Hidrología del Perú) en la estación

Campo de Marte, validando por lo tanto, nuestros

resultados.

2.6. Agradecimientos

Se agradece a la Pontificia Universidad Católica del

Perú por su apoyo en la investigación a través del

Proyecto ID 591.

3. Referencias

[1] R. Bustios, Carlos; Martina, Martha; Arroyo,

“Deterioro de la calidad ambiental y la salud en

el Peru actual”, vol. 17, pp. 1–9, 2013.

[2] OMS, Guías de calidad del aire de la OMS

relativas al material particulado, el ozono, el

dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre.

Suiza, 2005, pp. 1–21.

[3] M. O. G, “Contaminación aérea y sus efectos en

la salud *”, pp. 16–25, 2010.

[4] MINAM, Aprueban Estándares de Calidad

Ambiental (ECA) para Aire y establecen

disposiciones complementarias. Perú, 2017, pp.

6–9.

[5] OMS, “Guias de calidad del aire de la OMS

relativas al material particulado, el ozono, el

dioxido de nitrogeno y el dioxido de azufre”.

2005.

[6] MINAM, “Aprueban Estándares de Calidad

Ambiental”, pp. 6–9, 2017.

[7] C. Nacional y D. E. C. D. E. Trabajo, “NTP 549 :

El dióxido de carbono en la evaluación de la

calidad del aire interior”, 2000.

[8] E. Davis, “El monóxido de carbono”, no 530.

Department of Biological and Agricultural

Engineering, California, p. 4, 1998.

[9] J. Celis H y J. Morales P, “Estudio de la

contaminación del aire urbano en una ciudad

intermedia: El caso de Chillán (Chile)”, Atenea

(Concepción), no 495, pp. 165–182, 2009.

[10] INCA, : “Ministerial”. 2016.

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42

2408. ELECTRIFICACIÓN DEL TRANSPORTE MARÍTIMO

CASO DE ESTUDIO DE NORUEGA

MARITIM TRANSPORT ELECTRIFICATION

STUDY CASE OF NORWAY

Edmundo Villacorta 1

1Facultad de Ingeniería y Ciencias,

Western Norway University of Applied Sciences, Noruega, Email: [email protected]

Resumen

La Organización Marítima Internacional (OMI) impulsa la reducción de emisiones en el transporte marítimo internacional,

razón por la cual nueva reglamentación ha sido elaborada con metas específicas para la reducción de emisiones, se espera

que la adopción de nuevas tecnologías cumpla los nuevos requerimientos y metas establecidas. Asimismo, los automóviles

eléctricos, son populares en Noruega [1] y ha inspirado a fabricantes y empresas de transporte marítimo el desarrollado

de la electrificación del transporte marítimo (transbordadores o ferris). El presente artículo describe los principales

proyectos implementados en Noruega, los mismos que buscan cumplir los requerimientos de la OMI. El éxito de estos

proyectos ha originado la intensiva implementación de transbordadores eléctricos y buques híbridos desarrollados por la

industria naviera en Noruega. En el artículo se discuten las ventajas y desventajas de la adopción de buques eléctricos y

híbridos en el transporte marítimo en Noruega y se presenta estadísticas e investigaciones recientes que sustentan y/o

condicionan la adopción de la electrificación del transporte marítimo.[2] Finalmente la experiencia y estimaciones del uso

de un buque eléctrico es presentado y discutido, mostrando las contribuciones a la reducción de emisiones de Dióxido de

Carbono (CO2) locales, reducción de consumo de combustible así como información relacionada con la evaluación

económica de un buque eléctrico. [3]

Palabras clave: Buques Eléctricos, Buques Híbridos, Transporte Marítimo, Dióxido de Carbono.

Abstract

The International Maritime Organization (IMO) promotes the reduction of emissions in international maritime transport,

new regulations have been developed with specific goals for the reduction of emissions, it is expected that the adoption

of new technologies will meet the new requirements and goals established. Likewise, electric cars are popular in Norway

[1] and have inspired manufacturers and maritime transport companies to develop the electrification of maritime transport

(ferries). This article describes the main projects implemented in Norway, that seek to fulfill the requirements of the IMO.

The success of these projects has led to the intensive implementation of electric ferries and hybrid vessels developed by

the shipping industry in Norway. The article discusses the advantages and disadvantages of the adoption of electric and

hybrid vessels in sea transport in Norway and presents recent statistics and research that support and / or condition the

adoption of electrification of maritime transport. [2] Finally, the experience and estimations of the use of an electric vessel

is presented and discussed, showing the contributions to the reduction of local Carbon Dioxide (CO2) emissions, reduction

of diesel consumption as well as information related the economic evaluation of an electric ship. [3]

Keywords: Electric Ship; Hibrid Ship; Maritim Transport; Carbon Dioxide

1. Introducción

Noruega es un país escandinavo con una larga costa y

una industria naviera bastante importante, la OMI en el

año 2014 determinó que esta industria es responsable del

3% de las emisiones globales, asimismo, planteó

medidas para la reducción de emisiones. Por otra parte,

Noruega ha sido pionera en el desarrollo de la tecnología

de transbordadores completamente eléctricos y de los

propulsados por Gas Natural Licuado (GNL).

Paralelamente y desde el año 2012 la adopción de

vehículos eléctricos (VE) en Noruega a influenciado

positivamente [1] en la sociedad y también en sectores

como el transporte marítimo. Si bien en el caso de VE

los requerimientos de los sistemas de baterías no son los

mismos que en el transporte marítimo, sin embargo, se

comparten los mismos desafíos. En el caso de VE la

relación capacidad de energía/peso resulta importante,

siendo este último, un factor que limita el diseño.

Mientras que en el caso de transbordadores el corto

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43

tiempo disponible durante el embarque y desembarque

de vehículos en cada puerto limita el tiempo de carga;

por otro lado, en el caso de sistemas híbridos la

posibilidad de carga y descargas frecuentes son factores

mucho más importantes los mismos que limitan el

diseño.

La electrificación del transporte marítimo no es en

realidad una nueva tecnología, pues esta se encuentra

presente en muchas aplicaciones totalmente

desarrolladas del sector marítimo, un ejemplo de ello son

los submarinos, los cuales, son propulsados por baterías

cuando están sumergidos, el peso de las baterías, la no

necesidad de aire, la no generación de ruido ni la emisión

de gases han sido definitivamente las razones por las que

su uso ha sido tan utilizado. Normalmente las baterías se

cargan con un sistema de generación diésel el mismo que

solo funciona cuando el submarino emerge a la

superficie y puede usar este sistema de propulsión,

consumiendo oxígeno para la combustión y generando

emisiones por la combustión. Este sistema de propulsión

es conocido como sistema diésel-eléctrico. [4]

2. Metodología

El presente artículo esta basado en la revisión de

bibliografia (reportes de proyectos, consultorías, e

informes) realizos por diferentes actores de la industria

maítima noruega, los mismos que han sido traducidos,

interpretados y corroborados de manera teórica por el

autor. El objetivo del presente artículo es presentar los

diferentes criterios y metodologías que han sido usados

en Noruega para el desarrollo de algunos proyectos o

prototipos para la electrificación del transporte

marítimo. Se espera que el presente artículo inspire a

colegas de los diferentes paises iberoamericanos a

implementar soluciones similares en sus respectivos

paises, con la respectiva adecuación de las necesidades

locales de cada país.

3. Definiciones

En el presente artículo se usan las siguientes

definiciones cuyo significado abreviado se refiere a:

Sistema de propulsión diésel-eléctrico: Consiste en

generadores eléctricos gobernados por motores diésel.

La propulsión de la embarcación se realiza mediante un

motor eléctrico controlado por un variador de

frecuencia. La electricidad producida por los

generadores alimenta las necesidades de demanda de

energía eléctrica de la embarcación: motores eléctricos,

iluminación, servicios, etc.

Baterías: Sistemas de almacenamiento de energía

eléctrica en energía química.

Densidad de energía: Relación entre la energía

acumulada en una batería dividida entre el peso de la

batería (Wh/kg).

Densidad de potencia: Relación entre la potencia que

puede entregar (o cargar) una batería dividida entre el

peso de la batería (W/kg).

DOD: Son los acrónimos en ingles de "Deep of

Discharge" se refieren al estado de descarga de la batería

SOC: Son los acrónimos en ingles de "State of Charge"

se refieren a la capacidad disponible (estado de carga) de

la batería expresada como porcentaje de la capacidad

nominal (0 - 100%)

SOH: Son los acrónimos en ingles de "State of the

Health" se refieren a la condición general de la batería y

su habilidad para entregar la performance especificada

comparada con una batería nueva expresado como

porcentaje (0 - 100%)

BMS: Son los acrónimos en ingles de "Battery

Managmente System" o Sistema de Gestión de Baterías,

es un término colectivo que comprende el control,

monitoreo, funciones de protección del sistema de

baterías.

EMS: Son los acrónimos en ingles de "Energy

Managmente System" o Sistema de Gestión Energetica,

es un sistema que te permite el monitoreo y control de

las necesidades de energía.

PMS: Son los acrónimos en ingles de "Power

Managmente System" o Sistema de Gestión de Potencia,

es un sistema encargado de controlar el sistema eléctrico

dentro de un buque de una manera segura y eficiente

4. Antecedentes

No solamente Noruega ha desarrollado prototipos para

la electrificación del transporte marítimo, algunos

proyectos para tener en cuenta como referencia son:

La compañía escocesa Caledonian Maritime Assets Ltd

empezó la operación del primer transbordador híbrido

MV Hallaig en diciembre del 2011 y para diciembre del

2015 empezó operaciones con su tercer transbordador

híbrido MV Catriona.

En Suecia, el transbordador a cable Maj se reconstruyó

en el año 2005 para que funcione con baterías, y el costo

de reconstrucción fue de $ 534 mil USA (alrededor de

5.000.000 coronas suecas o SEK). Se instalaron baterías

de plomo ácido en el transbordador clásico EPzS 180 2V

180Ah (C5), montado en tres grupos de 167 células. Las

baterías fueron suministradas por TUDOR en Suecia

(Exide Industrial Energy Suecia). Los motores eléctricos

funcionan a 400 V. Con las baterías, el transbordador

podría ser utilizado sin usar los motores diésel, cargando

de 5 a 6 horas de noche, 30 minutos por la mañana y 30

minutos por la tarde. El líder del proyecto Jarl

Andreasson afirmó que Baterías después de unos años

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(3-4 empeoraron). y por lo tanto debe ser cargado por 2-

3 horas en la mañana Con generador diesel en

funcionamiento (Andreasson 2010).

PlanetSolar: El catamarán de 85 toneladas PlanetSolar

de 15 millones de euros entro en operación en el año

2010. En el año 2012 se convirtió en el primer yate en

navegar alrededor del mundo. Navega propulsado por

paneles solares de 93kW y mantiene una velocidad

media de 7,5. Nudos (13,9 km/h). Para ello, es

imprescindible tener baterías que pueden recargarse

cuando hace sol y se descargan.

La experiencia y análisis reciente de proyectos en

transbordadores eléctricos, buques para el trabajo en

plataformas y embarcaciones de pesca en Noruega en los

últimos años es presentado a continuación

5. Casos de Estudio de la Experiencia en

Noruega

5.1. Transbordadores Eléctricos

El desarrollo de los transbordadores en Noruega es

posterior a la segunda guerra mundial. Los

transbordadores de doble extremo que se usan en la

actualidad son posteriores a 1960. El uso de

transbordadores en Noruega es importante para unir el

transporte rodado, pues muchas de las carreteras son

interrumpidas por los fiordos noruegos.

Para el año 2015 existían alrededor de 430 cruces de

transbordadores dentro de 100 conexiones dentro de

Noruega de acuerdo con la información de la

administración de caminos públicos en Noruega

(Statesvegesen).

Un total de 745 000 toneladas CO2 fueron emitidos por

la flota de transbordadores en el 2011. 400 00 toneladas

CO2 fueron emitidos por la flota de transbordadores

representando el 1% de las emisiones totales en Noruega

[6]

En el estudio publicado por la firma DNV [2] en el año

2015 se presentaron algunos criterios y supuestos para la

electrificación de 52 cruces mediante transbordadores

todos menores de 30 minutos. El estudio comprende:

- Transbordadores estándar de 120 vehículos

equivalentes de pasajeros (VEP para mayores detalles

ver la Tabla 1) por cada transbordador y todos los

transbordadores tienen una velocidad de 12 nudos

(ambos valores son altos y por lo tanto representan

valores bastante conservativos).

- Todos los transbordadores tienen la posibilidad de

carga rápida durante 5 minutos en cada muelle o puerto.

Las necesidades de potencia (kW) están dadas por el

tiempo de cruce (minutos) y el consumo de energía

(kWh).

Tabla 5. Equivalencias para tener en cuenta para

vehículos equivalentes de pasajeros

Tabla de vehículos equivalentes de pasajeros (VEP)

Descripción VEP

Automóviles particulares

(incl. taxis o pick-up)

1

Motocicleta 0,5

Bicicleta 0,2

autobús, tractor, camión 3,5 Fuente: Wikipedia.

El estudio determinó que las inversiones necesarias en

las redes eléctricas para un cruce de transbordador

varían entre CERO y 80 millones de coronas noruegas o

MNOK (aprox. $ 9,4 millones USA) y un total de 900

MNOK para los 52 cruces considerados en el estudio.

Los principales beneficios de la electrificación de los 52

cruces se estiman:

- La reducción de 155 000 toneladas de CO2/año.

- La reducción de 50 000 toneladas de Diesel/año.

- El incremento en el consumo de electricidad de 240

GWh/año.

- Las inversiones necesarias para la conversión de

transbordadores eléctricos se estiman en 1 700

MNOK.

- La teorética máxima demanda coincidente se estima

en 180MW, siempre que todos los transbordadores

se carguen al mismo tiempo, lo cual nunca

sucedería, de cualquier modo, la capacidad de la red

eléctrica noruega puede suministrar sin problemas

esa potencia adicional.

Para la evaluación de las inversiones se consideraron 3

diferentes etapas:

Etapa 1: Costos de inversión por cruces de transbordador

(inversiones en el transbordador)

Etapa 2: Costos de inversión necesarios para el

reforzamiento de la red eléctrica

Etapa 3: Se suman los costos de Etapa 1 más los costos

de Etapa 2 y se agregan costos extras relativos a la

integración

Análisis incluye lo siguiente:

10 años de vida útil para las baterías a bordo, mientras

que el tiempo de vida útil del reforzamiento de la red se

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45

asume en 30 años. La tasa interna de retorno fue del 4%

Etapa 1: Costos de inversión por cruces de transbordador

(inversiones en el transbordador). Se dimensionan según

los criterios del primer transbordador eléctrico en

Noruega (Ampere). Los cálculos se definen por las

dimensiones de instalación de las baterías (kWh) y el

costo unitario de las mismas (NOK/kWh) estimado en

16 000 NOK/kWh (incluye baterías y sistema de

control). Las dimensiones de las baterías en cada

transbordador son diseñadas considerando 5 veces la

energía necesaria para un simple cruce de transbordador.

Costos por Diesel y Electricidad: Los ahorros en costos

de operación representan la diferencia entre el consumo

de Diesel y los costos de electricidad. El costo de Diesel

es de 5800 NOK/Ton y los costos de electricidad

(energía) 0,3 NOK/kWh

Reducciones de CO2: Se usa el factor de 3,09 toneladas

de CO2/tonelada de Diesel y no se consideran otro tipo

de emisiones como NOx, SOx o partículas. Finalmente,

el uso de la electricidad en los transbordadores se

considera sin emisiones debido a que Noruega tiene el

100% de la producción de energía eléctrica de fuentes

renovables (hidroeléctrica).

Finalmente, el gobierno noruego ha encargado la

fabricación de más transbordadores eléctricos y se

estima que para los años 2021-2022 existan en operación

alrededor de 60 transbordadores totalmente eléctricos.

5.1.1. El Primer Transbordado Totalmente

Eléctrico

Los puertos de Lavik y Oppedal cuentan con el servicio

de transbordador el cual los conecta y es parte de la vía

europea E39, ésta vía cruza el fiordo de Sogn. Esta ruta

de 5,6km es considerada similar a la ruta promedio de

todas las rutas de transbordadores en Noruega (6,8km de

acuerdo con Statens Vegvesen, LMG Marin, CMR

Prototech, & Norsk Energi, 2016). El Servicio de

transbordador cuenta con un total de 104 cruces de

transbordador un día normal (de lunes a viernes 52 desde

Lavik y 52 desde Oppedal). El servicio se reduce a 70

cruces los sábados (35 desde Lavik y 35 desde Oppedal)

los días sábado y un total de 90 cruces de transbordador

los días domingos o feriados (45 desde Lavik y 45 desde

Oppedal). La empresa NORLED opera este cruce con 3

transbordadores diferentes: el MS Ampere (totalmente

eléctrico), el MS Oppedal y el MS Stavanger.

Figura 1. Operación típica de un transbordador eléctrico y

las necesidades de potencia durante cada etapa de la

operación. Fuente: DNV, traducción propia.

MS Ampere fue construido en el año 2014, que opera

entre los puertos de Lavik y Oppedal realiza 34 cruces

un día normal (de lunes a viernes inicia el servicio a las

07:00 h en el muelle de Oppedal y regresa al mismo

muelle a las 23:30h lo cual le permite cargar durante la

noche (07h30 minutos), 30 cruces un día sábado (inicia

el servicio a las 06:00h en el muelle de Oppedal y

regresa al mismo muelle a las 21:30h lo cual le permite

cargar por la noche (08h30 minutos) y 32 cruces un día

domingo (inicia el servicio a las 07:00 h en el muelle de

Oppedal y regresa al mismo muelle a las 23:30h lo cual

le permite cargar durante 07h30 minutos por la noche).

Para el dimensionamiento de las necesidades de energía

y potencia se realizó un estudio de las necesidades

típicas de los transbordadores durante la maniobra en el

puerto inicial, aceleración, el tránsito de un puerto al

otro, la retardación, la maniobra en el puerto de llegada

y las necesidades durante su estancia en el puerto. En la

Figura 1 se muestran las necesidades de potencia típicos

del transbordador MS Ampere.

5.1.2. Estudio de Ciclo de Vida en

Transbordadores

Un estudio posterior se encargó de elaborar el análisis de

del ciclo de vida LCA (por sus siglas en inglés) de los

transbordadores LCA Throndeim tesis el LCA se basa

en el standard ISO 14040

Se compararon 4 casos:

- Catamarán fabricado en Aluminio (reducción de

peso) y diseño aerodinámico con propulsión

totalmente eléctrica (MS Ampere).

- Monocasco fabricado en acero con propulsión

Diesel Marino (MS Oppedal).

- Catamarán fabricado en Aluminio con propulsión

Gas Natural Licuado (Caso teórico)

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- Catamarán fabricado en Aluminio con propulsión

Diesel Marino (Caso teórico)

El análisis realizado demostró que los resultados son

sensibles a las diferentes formas de producción de

energía eléctrica (mezcla de diferentes tipos de

producción de energía eléctrica y proporción de las

energías renovables en la mezcla).

Se estimó que para la producción del transbordador se

necesitaron 420 toneladas de Aluminio en el casco. El

transbordador cuenta con un sistema de baterías a bordo

de 1040 kWh (2 x 520 kWh con un peso de 10 toneladas

y sistema de enfriamiento por aire) y sistemas de baterías

en cada puerto de 420 kWh. Las baterías en cada puerto

se usan diferente comparadas con las baterías a bordo.

Durante la operación las baterías en puerto realizan la

mitad de los ciclos, pero con un mayor nivel de descarga

(DOD) comparados con las baterías a bordo. Se estima

un tiempo de vida de baterías de 10 años.

El sistema de carga y baterías presenta los siguientes

detalles de diseño:

- Pérdidas durante la carga del 4%

- Tiempo de carga 9 minutos en cada muelle y antes

de cada cruce.

- 1000kW de potencia es suministrado por las

baterías en puerto.

- 250kW de Potencia es suministrado por la red de

electricidad

- 7kW es la potencia requerida por el sistema de

estabilización y amarre con un consumo de energía

de 1,2kWh

- La eficiencia del ciclo de carga y descarga de

baterías es de 95%

- En promedio el transbordador consume 186kWh

por cada cruce (propulsión y auxiliares de acuerdo

con los diferentes modos de operación que tiene que

realizar por cada cruce (ver Figura 1) donde la

potencia requerida varía entre 80kW y 600kW

razón por la que 2 motores de 300kW son

considerados). La energía consumida durante la

noche y cuando el sistema de carga de baterías no

ha funcionado no está incluida

El MS Oppedal opera en la misma ruta y se estimó que

para la fabricación del transbordador se emplearon 1000

toneladas de acero en el casco. El modelo de análisis

incluye 2 motores Yanmar 6AYM-WET H-ration

equivalentes a 4,7 toneladas, estos motores producen

una potencia mayor y permiten navegar a 13 nudos. Se

consideran 2 motores debido a que los requerimientos de

mantenimiento de los motores son de cada 12 mil horas

de operación.

Para la operación del MS Oppedal se estimaron 100kW

para los servicios auxiliares. El transbordador opera a

50% de la propulsión durante maniobras, 120% durante

la aceleración y 25% durante la retardación. Esto

produce modos de operación que varían entre 175kW y

1000 kW por lo que los motores se seleccionan con una

potencia máxima continua que varía entre 60% y 80%

en la mayor frecuencia posible con dos generadores de

500kW cada uno con un consumo especifico de

combustible de 0,8g/kWh

En el caso de los modelos teóricos se asumió 2 motores

Cummins KTA 19 GC (Cummins Inc, 2009; Yanmar

CO. LTD. Marine Operations Division, n.d.) con un

peso total de 4,3 toneladas, pero el combustible y otros

sistemas tienen que ser tomados en cuenta. Si el

abastecimiento de combustible ocurre cada 4 días

alrededor de 5,5 toneladas de Diesel deben de ser

añadidos y 14 m3 de Gas Natural Licuado. Por lo tanto,

el peso del sistema Diesel varía desde unas 5 toneladas

hasta 9,8 toneladas siendo este último valor el caso del

tanque completamente lleno el cual es parecido al de 10

toneladas para el caso de baterías. El peso del sistema de

GNL es mayor debido a que los 14m3 de GNL

representan un peso de alrededor de 6 toneladas y el

tanque unas 7,5 toneladas por lo que el peso del sistema

GNL varía desde unas 12 toneladas hasta 17,8 toneladas

como máximo. Por otro lado, las estimaciones de

volumen sugieren 4m3 para los motores y 35m3 para el

tanque de GNL y un Volumen de Diesel de 6875m3

Comparados con los 21m3 de Volumen ocupado por las

baterías.

Las mayores ventajas del GNL es que no SOx es emitido

y una menor producción de partículas en suspensión con

la desventaja de la emisión de metano a la atmosfera en

el caso combustión incompleta o de fugas, pues el LNG

contiene entre 85-95% de metano, Los típicos motores

usados son:

- Lean Burn Otto ciclo (actualmente usado en

Noruega)

- Motores de doble combustible.

- Ciclo diésel de inyección de gas natural a alta presión.

"Según el estudio (Statens Vegvesen et al., 2016), los

transbordadores a batería son los más respetuosos con el

medio ambiente (solo los CO2 equivalentes fueron

incluidos en el reporte), sin embargo, existen

limitaciones. Las limitaciones son alta velocidad, largas

distancias, tiempo en el puerto para cargar y limitaciones

de capacidad de la red eléctrica. Los transbordadores

totalmente eléctricos también necesitan por seguridad un

sistema alternativo de producción de energía, en este

caso un generador eléctrico diésel es instalado a bordo.

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47

El análisis del 2015 como año básico determinó que el

MS Ampere tiene un promedio de 32,9 cruces por día

mientras que el MS Oppedal 43,9 cruces por día. Esta

forma de operación definida por el operador de

transbordadores NORLED quien consigno en su oferta

de operación una demanda mínima y que una tercera

parte de la operación de transbordadores se realizaría

con transbordadores totalmente eléctrico. Cabe resaltar

que el MS Ampere tiene paradas de hasta 30 minutos a

veces con la finalidad de eliminar posibles fallas durante

el proceso de carga.

El análisis muestra que la operación de transbordadores

tiene la mayor contribución para todas las categorías

evaluadas en el LCA y durante la fabricación en el caso

de los transbordadores totalmente eléctricos, las baterías

tienen sustancialmente mayores impactos comparados

con los materiales usados en la fabricación del casco.

5.2. Buques para el Trabajo en Plataformas

La extracción de petróleo en el mar del norte es la mayor

fuente de exportaciones en Noruega para lo cual se usan

de manera intensiva los buques denominados en ingles

“Platform Supply Vessel: PSV” los mismos que se usan

de manera intensiva en Noruega.

La experiencia con estos buques que funcionan con

sistemas diésel-eléctricos ha sido la de cuantificar las

necesidades de energía en cada tipo de operación que

estos buques operan en diferentes fases tal como se

muestra en la Figura 2. Estos buques requieren en todo

momento un sistema de producción de energía eléctrica

confiable y en muchos casos operan con equipos

redundantes para garantizar en todo momento la

operación.

Figura 2. Cuantificación de las diferentes fases de la

operación de un buque durante el tiempo que trabaja en las

plataformas petroleras. Fuente: Lindstad et al. 2016,

traducción propia.

La solución tecnológica adoptada para los buques que

trabajan en las plataformas petroleras fue la de

incorporar sistemas de baterías con la finalidad de

producir la energía eléctrica de una manera más estable.

Las baterías se conectan a la red eléctrica y mientras se

cargan funcionan como una parte de la demanda del

buque la misma que permite ser administrada tanto por

el PMS el mismo que opera de manera coordinada con

el EMS y el BMS donde se gestiona las baterías. Luego

de que las baterías han sido cargadas están se comportan

como un generador y son usadas para responder a los

cambios bruscos de demanda y a la eliminación de los

picos de demanda producidos dentro de los buques.

La experiencia con este tipo de buques ha sido liderada

por la empresa Eidesvik [5] la cual ha desarrollado las

siguientes implementaciones:

En el buque Viking Lady, en el año 2012, se realizó

la primera prueba de batería a gran escala a nivel

mundial en un barco en alta mar (FellowSHIP); con

un sistema de baterías de 350kWh de energía y

máxima potencia de 900kW; usada para la

eliminación de los picos de demanda y encendido-

apagado (start-stop)

En el buque Viking Queen, en el año 2015, se

instaló un sistema de baterías de 652kWh de energía

y máxima potencia de 1600kW usada para la

eliminación de los picos de demanda y encendido-

apagado.

En el buque Viking Energy, en el año 2016 se

instaló un sistema de baterías de potencia 652kWh

- 1600kW usada para reserva “spinning”,

eliminación de los picos de demanda y encendido-

apagado.

En el buque Viking Princess, en el año 2017, se

convirtió en el primer buque de operaciones en el

mundo que reemplazó uno de los generadores del

sistema diésel-eléctrico por un sistema de baterías

de 511kWh - 1600kW - usada para reserva

“spinning”, eliminación de los picos de demanda y

encendido-apagado.

Esta secuencia de hitos evidencia el desarrollo paulatino

y conservador de la industria marítima petrolera, donde

los sistemas de almacenamiento de energía han

encontrado su lugar en la electrificación de buques. Los

análisis realizados indican que los buques con sistemas

de almacenamiento de energía obtienen beneficios

como: el 15% de reducción en el consumo de

combustible, el 20% de la reducción de emisiones, con

una reducción importante del mantenimiento y tiempo

de recuperación de la inversión estimado en 5 años.

Siendo este último la razón fundamental para realizar las

adecuaciones a la flota existente.

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5.3. Electrificación de la Flota Pesquera

Existen poco más de 3168 botes de pesca entre 9 y 15

metros en Noruega con una antigüedad promedio de

29,4 años (6 de cada 10 con una antigüedad mayor de 30

años) y 150kW de potencia de motor. El informe

considera 2950 botes, los botes con una antigüedad

mayor a 50 años y los botes con un motor menor a 50kW

fueron descartados.

Existen 550 puertos pesqueros registrados en Noruega

sin embargo los puertos pesqueros más activos son entre

30 y 50.

El barco de pesca hibrido MS Karoline, tiene un sistema

de baterías de 195kWh (en dos paquetes) y un sistema

de generación diésel-eléctrico de 80kW, este barco

empezó operaciones en el año 2015, y generó

expectativas de reducción del 50% en el consumo de

combustible Diesel y en las emisiones de CO2.

Estas reducciones están basadas en la operación típica

de los botes de pesca como el MS Karoline:

- Las baterías se cargan de noche cuando el bote está

en el puerto.

- La operación típica para un bote de pesca se estima

en 12 horas de excursión en el mar y 200 días de

pesca por año.

- Las 12 horas de excursión en el mar se están

conformadas de 2 horas de transporte (puerto hasta

la zona de pesca), 8 horas de operaciones de pesca

y 2 horas de transporte de regreso a puerto.

- El transporte del puerto hasta la zona de pesca se

hace con Diesel

- La energía para las operaciones de pesca y los

requerimientos de cabina son cubiertos por el

sistema de baterías.

- El transporte desde la zona de pesca hasta el puerto

se hace con Diesel, eventualmente la energía

disponible en las baterías es usada en parte del viaje

de regreso tal como se muestra en la figura...

Es necesario tener en cuenta que muchos botes de pesca

tendrían que ser renovados. Los sistemas híbridos

(incluyen: paquete de baterías, electrónica y el

generador diésel) requieren de mayor espacio

comparado con un sistema tradicional de propulsión.

Los sistemas de propulsión híbridos requieren la

instalación de un motor eléctrico en el eje de la hélice

(para la propulsión). El motor eléctrico es accionado por

la energía eléctrica almacenada en las baterías o por la

energía eléctrica producida por el generador diésel.

Adicionalmente se instalan sistemas de electrónica de

potencia y de control que permiten administrar la fuente

de suministro de energía en la Figura 3 se muestra un

ejemplo de la solución técnica propuesta.

Figura 3. Ejemplo de solución técnica para pequeños barcos

de pesca, La propulsión se realiza a través de un motor

eléctrico (M). Fuente: Bellona / Siemens, traducción propia.

El mayor desafío se encuentra en el desarrollo de la

infraestructura de carga en el puerto pesquero teniendo

en cuenta los problemas de congestión de embarcaciones

pesqueras, las mismas que se producen durante las

temporadas de pesca.

El costo de Diesel es de 5 NOK/litro + 2,51 de carga

impositiva y los costos de electricidad (energía) 0,5

NOK/kWh.

Se estima una reducción del consumo del Diesel de 130

000 ton/año a 65 000 ton/año y unas reducciones de

emisiones de CO2 de 420 000 ton/año a 210 ton/año y

de NOx de 2800 ton/año a 1 400 ton/año

El estudio reveló que las inversiones promedio para

instalar un sistema hibrido se estiman en 1,7 MNOK por

bote. Estas inversiones no estarían al alcance de los

propietarios de embarcaciones pesqueras quienes

actualmente se benefician de un subsidio para poder usar

Diesel. El estado noruego asumió un total de 430

MNOK en subsidios (2015). Eliminar ese subsidio y

reemplazarlo por un programa de apoyo para la

implementación de sistemas híbridos no ha sido bien

acogido por el gobierno noruego, razón por la cual por

el momento no se aprecia un programa de electrificación

de las flotas pesqueras dada la magnitud de inversiones

a realizar.

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6. Conclusiones

La implementación de transbordadores completamente

eléctricos en Noruega es posible debido a que la

frecuencia de servicio de los transbordadores varía

durante el día (mayor frecuencia a horas de mayor

demanda y períodos sin servicio durante la madrugada),

por lo que se dispone de tiempos de carga durante la

madrugada y parte del día.

Las soluciones típicas para transbordadores en Noruega

implican sistemas de baterías de alrededor de 500kWh

(2 en caso del MS Ampere)

Al cargar tanto como sea posible entre cada viaje durante

el día se puede reducir significativamente el peso de la

batería.

Alrededor de un tercio de la energía necesaria en cada

cruce, puede ser suministrado a las baterías,

dependiendo de la potencia de carga y cuánto tiempo

permanece el transbordador en el muelle.

En tierra las deficiencias en la red se pueden compensar

con sistemas de baterías en tierra, uno en cada puerto de

alrededor de 400kWh caso de Lavik-Oppedal.

La electrificación de los botes de pesca y buques para la

operación en plataformas petroleras se realiza con

sistemas de almacenamiento de energía (basados en

sistemas de propulsión diésel-eléctrica).

Los Buques para la operación de plataforma típicamente

operan con sistemas de baterías de entre 500kWh y

650kWh y que pueden suministrar una demanda máxima

de 1600kW en caso de picos de demanda.

Los botes de pesca, entre 9 y 15m, requieren sistemas de

almacenamiento de energía de alrededor 50kWh.

Los sistemas de almacenamiento de energía basados en

baterías de iones de litio son las más usadas para la

electrificación del transporte marítimo en Noruega.

7. Referencias

[1] E. Villacorta, “Vehículos Eléctricos. Caso de Estudio

del Éxito en Noruega”, Revista Congreso

Iberoamericano de Ingeniería Mecánica Cibim 12, 2015.

[2] A. Mjelde, et all. DNV GL report, “Elektrifisering av

bilferger i Norge – kartlegging av investeringsbehov i

strømnettet”, Report no. 2015-0500. 2015.

[3] L. B. F. Mjølhus, “Evaluation of Hybrid Battery

System for Platform Support Vessels” Master’s thesys

in Mechanical and Structural Engineering at Stavanger

University 201

[4] E. Villacorta, “Revisión de las Tecnologías

Disponibles para Reducir las Emisiones en la Industria

Naviera”, Revista Congreso Iberoamericano de

Ingeniería Mecánica Cibim 8, 2009.

[5] Arve Nilsen, (Eidesvik), “Elektrifisering og

batteriteknologi – Fordeler og utfordringer” Konferanse

Næringslivets Nox-fond 6 Sep. 2018

[6] Annelise B. Kullman, “A Comparative Life Cycle

Assessment of Conventional and All-Electric Car

Ferries” Master thesys in Marine Technology at NTNU

Norwegian University of Science and Technology June

2016

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2441. ESTUDIO DEL COSTO POR KILÓMETRO EN UNA FLOTA DE TRANSPORTE PARA

LA TOMA DE DECISIONES ENTRE OPERACIÓN PROPIA O SUBCONTRATACIÓN.

STUDY OF COST PER KILOMETER IN A TRANSPORT FLEET FOR DECISION MAKING

BETWEEN OWN OPERATION OR SUBCONTRACTING.

.

Jazmín Juliana Zuleta Ramírez*, Juan José Uribe Hernández†, Fernando J. Guevara Carazas1

*Grupo de Investigación en Gestión, Operación y Mantenimiento de Activos (GOMAC)

Universidad Nacional de Colombia

Cra. 64c #63-120, Medellín, Colombia

e-mail: [email protected]

Resumen

Este trabajo presenta un método que busca generar un indicador, el costo por kilómetro, para facilitar la toma de

decisiones en relación a la operación por cuenta propia o subcontratada.

Se realiza un diagnóstico sobre las condiciones de operación del vehículo, incluyendo el kilometraje que recorre o

recorrerá a diario, se proyecta la vida útil del vehículo con base en los costos de mantenimiento. Se estiman los costos

operativos que incluyen los costos fijos y costos variables. Se calcula cada costo en términos del kilometraje y el

periodo operativo del activo que por ley para Colombia es de 20 años para transporte público. Con ello se estimó el

costo por kilómetro para el recorrido real del automotor y se comparó con el recorrido teórico.

Con los resultados encontrados fue posible determinar la rentabilidad de la operación para una flota de vehículos de

una universidad, y así tomar decisiones y compararlos con los costos de subcontratación del servicio. El estudio

permitió, adicionalmente, evaluar la incidencia de diversos factores en el costo por kilómetro y optimizarlos, como por

ejemplo el activo llantas, que inciden en casi un 15% de los costos operacionales en el transporte de carga.

Palabras clave: costo por kilómetro, costos fijos, costos variables, mantenimiento, vida útil.

Abstract

This paper presents a method that seeks to generate an indicator, the cost per kilometer, to facilitate decision making

in relation to the operation on its own or subcontracted.

A diagnosis is made about the operating conditions of the vehicle, including the mileage, traveled or traveled daily,

the life of the vehicle is projected based on maintenance costs. Operating costs are estimated, which include fixed costs

and variable costs. Each cost is calculated in terms of the mileage and operating period of the asset that by law for

Colombia is 20 years for public transport. With this, the cost per kilometer for the real journey of the automobile was

estimated and compared with the theoretical route.

With the results found it was possible to determine the profitability of the operation for a fleet of vehicles of a

university, and thus make decisions and compare them with the costs of subcontracting the service. The study allowed,

additionally, to evaluate the incidence of various factors in the cost per kilometer and optimize them, such as the active

tires, which affect almost 15% of the operational costs in cargo transport.

Keywords: cost per kilometer, fixed costs, variable costs, maintenance, useful life.

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1. Introducción

Para garantizar el buen rendimiento de los vehículos

utilizados para el transporte público, es adecuado definir

un presupuesto de mantenimiento anual. Este se define

teniendo en cuenta cada uno de los costos en los que se

debe incurrir para llevar a cabo el funcionamiento seguro

y confiable de los vehículos. La importancia de conocer

el costo por kilómetro radica en que es una manera

tangible de representar el presupuesto de mantenimiento.

El costo por kilómetro recorrido se refiere al costo que le

genera a determinada empresa de transporte un vehículo

que recorre un kilómetro, la determinación adecuada de

este indicador es primordial ya que permite saber si un

vehículo es verdaderamente rentable [1], facilitando la

toma de ciertas decisiones en la empresa como la

adquisición de nuevos vehículos, darles de baja o incluso

contratar servicios de transporte privado en lugar de tener

una flota propia.

En el mercado del transportes existen algunos modelos

utilizados para calcular el costo por kilómetro, por

ejemplo, el modelo del Ministerio de Transporte de

Colombia, también conocido como SICETAC (Sistema

Integrado de Costos Eficientes para el Transporte

Automotor de Carga) [2] que es un sistema de

información que permite calcular los costos

operacionales de transporte teniendo en cuenta las

características propias de cada viaje, como el

origen/destino, el tipo de vehículo, tipo de producto a

transportar, horas estimadas de espera, cargue y

descargue; el desarrollado por el centro de capacitación

Cummins [3], o incluso el desarrollado por la

Universidad del Norte [4], todos ellos similares en la

estructuración de los costos base que permiten el cálculo

del costo por kilómetro.

En el caso de la Universidad Nacional Sede Medellín, se

requirió estimar este valor en los 14 vehículos utilizados

para movilizar estudiantes, con el fin de establecer el

costo de cada una de las rutas.

Luego de desarrollar un análisis de los diferentes

modelos para el cálculo del costo por kilómetro

recorrido, se opta por usar como base el Sistema

Integrado de Costos Eficientes (SICE TAC) [2]

desarrollado por el ministerio de transporte para

vehículos de carga, esto debido a que se ajusta a los

costos reales asumidos en este tipo de transporte.

En este programa, los costos relacionados a los vehículos

se clasifican en dos grandes grupos, los costos directos y

costos indirectos. En los costos directos se incluyen los

costos fijos y costos variables, en los primeros inciden los

dineros invertidos en el vehículo tanto parado como

realizando un recorrido, mientras los costos variables

dependen de la ruta. Por otro lado, en los costos

indirectos se tienen en cuenta los producidos por la

administración, utilidades y los imprevistos que puedan

presentarse.

Dado que el SICE TAC es un sistema que toma costos

específicamente para vehículos de carga, es necesario

adaptar dicho sistema a las necesidades reales de

transporte en la Universidad Nacional de Colombia sede

Medellín, debido a que por ejemplo se incluyen costos de

impuestos que no son asumidos directamente por la

universidad en cuestión, descrita en el apartado 3, debido

a su carácter público. Por ello en la Error! Reference

source not found. se presentan los costos aplicados para

el caso de estudio.

2. Contextualización

En esta investigación se buscó realizar un estudio de

costos en los vehículos de la flota de transporte de la

Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín para

desarrollar una herramienta que permitiera estimar el

costo por kilómetro dependiendo de la ruta, el tipo de

vehículo y los días del viaje.

La flota cuenta con 14 vehículos, presentados en la Tabla 7. Estos vehículos cubren una ruta de 12 kilómetros en

los que transportan estudiantes en 4 o 5 ocasiones al día en

horas impares desde las 5:30 a.m. hasta las 8 p.m.

Adicionalmente, realizan viajes a diferentes partes de

Colombia en cumplimiento a salidas de campo de asignaturas

dictadas para diferentes disciplinas que hacen parte de esta

universidad, por ello en la

Tabla 8 se presenta el kilometraje recorrido en total por

cada vehículo durante el año 2017.

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Tabla 6. Aspectos evaluados de cada tipo de costo [2]

Tabla 7. Vehículos pertenecientes a la flota de la U.N. de

Colombia Sede Medellín. Fuente: Elaboración propia. Tipo de

vehículo

No.

control Marca Modelo

Capacidad

(pasajeros)

Bus 240 Agrale Plus 2010 37

Bus 304 Chevrolet B70 2000 37

Bus 305 Chevrolet B70 2000 37

Bus 688 Chevrolet FFR 2017 57

Bus 689 Chevrolet FFR 2017 45

Bus 678 Mercedes

Benz

OF1218

2014 62

Bus 679 Mercedes

Benz

OF1218

2014 62

Bus 681 Yutong ZK6107HA

2014 43

Bus 682 Yutong ZK6858H9

2014 31

Bus

pequeño 303 Chevrolet NPR 2000 27

Bus

pequeño 306 Chevrolet NPR 2000 27

Bus

pequeño 307 Chevrolet NPR 2001 30

Bus

pequeño 680 Hyundai

County

2014 23

Microbús 696 Chevrolet NKR 2014 20

Tabla 8. Kilometraje recorrido por cada vehículo en el año

2017.

No. de control Kilometraje

recorrido

240 15471

304 12522

305 15576

688 13843

689 24004

678 9823

679 8949

681 18898

682 19840

303 14844

306 11517

307 13881

680 27616

696 17579

3. Desarrollo de modelo de costeo por kilómetro

La cuantificación de los costos fijos y los costos variables

relacionados con los vehículos permite conocer un valor

aproximado del costo por kilómetro recorrido de cada

vehículo. Por esta razón para una aproximación a los

valores de costo por kilómetro de los vehículos utilizados

para el transporte de estudiantes pertenecientes a la flota

de transporte de la Universidad Nacional Sede Medellín,

se desarrolló un modelo en el cual, se selecciona el

destino, el tipo de viaje, el tipo de vehículo, y los días de

estadía y se obtiene el costo total del viaje.

Costos

directos

Costos Aspectos Descripción

Costos fijos

Seguros SOAT

Impuestos Impuesto sobre patrimonio, rodamiento, timbre vehicular,

tarjeta de operación, etc.

Salarios Sueldo del conductor

Parqueadero Costo debido a horas inactivas del vehículo

Costo de capital Costo en el que se debe incurrir para recuperar el capital

invertido en la máquina

Valor de salvamento Precio que tiene la máquina al terminar su vida útil

Costos variables

Servicios de

alistamiento Lavado

Combustible Consumo de combustible

Lubricantes Consumo de lubricantes para el motor y la caja de vehículo

Llantas Depende del equipo y las condiciones de trabajo

Mantenimiento Mantenimiento preventivo y correctivo

Filtros Filtro de combustible, de aceite y de aire

Peajes Dependen de la ruta

Costos

indirectos Administrativos

Incluye los costos relacionados con los gastos que hacen posible la ejecución de

actividades. Dentro de estos se encuentran la administración, imprevistos y utilidades.

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53

3.1. Modelo de costo por kilómetro parcial

Basado en la información recolectada para el año 2017 y

con el modelo general presentado anteriormente en la

Error! Reference source not found. se desarrolló el

cálculo de los costos directos e indirectos, se ingresó cada

uno de los valores de los costos fijos y los costos

variables de cada vehículo y se obtuvo el costo por

kilómetro recorrido respectivamente.

Luego de realizar estos cálculos, basados en el

kilometraje recorrido por cada vehículo, se calculó el

costo por kilómetro asociado a cada tipo de vehículo

presentado en la Tabla 9, esto con el fin de facilitar la

comparación y observar el comportamiento de estos dada

su condición de operación. Tabla 9. Costos por kilómetro promedio por tipo de vehículo.

Tipo de

vehículo

Costo por kilómetro

recorrido total

Bus $ 6.813

Bus pequeño $ 3.800

Microbús $ 3.050

Como se puede observar en la Tabla 9, los buses tienen

un costo por kilómetro mayor que los demás vehículos,

esto como producto de los altos costos fijos asociados y

el kilometraje recorrido que se observa en la

Tabla 8.

3.2. Modelo de costo por kilómetro general

Con el fin de observar el comportamiento de los costos

en relación con la operación presentada en el caso de

estudio, se requiere determinar un modelo general que

incluya una proyección en el tiempo. Para ello se necesita

determinar la vida útil del vehículo para lograr

determinar los costos asociados a esta.

Inicialmente, tras el estudio de los métodos para el

cálculo de la vida útil de un vehículo, se encontró un

método en el que a través de los costos de mantenimiento

aproximados se puede determinar esta característica del

vehículo.[5] Con base en este, se realizaron los cálculos,

y se definieron los puntos presentados en la Figura 9.

Como primer paso se seleccionó un vehículo

característico de entre los pertenecientes a la flota, es

decir, un bus de una marca específica que para este caso

fueron los buses Yutong modelo 2014. Este vehículo se

encargó de representar los vehículos existentes para los

cálculos posteriores. Se determinaron todos los costos de

mantenimiento preventivo asociados al kilometraje

recorrido por el vehículo característico, por ejemplo, el

cambio de aceite a los 5000 km; con ello se hallaron los

costos acumulados de mantenimiento para cada

kilometraje. Esto se realizó con base en información

entregada por la empresa proveedora del bus, de los

mantenimientos preventivos realizados según el

kilometraje, además de los datos de vida útil promedio de

piezas que requerirían cambio. [3]

Figura 9. Procedimiento para cálculo de la vida útil de un

vehículo. [5]

Definiendo como límite máximo 600 mil kilómetros de

recorrido, se realizó una gráfica de la depreciación

promedio del bus representativo de la flota durante cada

kilometraje presente en la Figura 10. En esta se puede

observar el comportamiento del costo inicial del vehículo

conforme aumenta el kilometraje de operación,

decayendo drásticamente antes de los 10 mil kilómetros

y acercándose a cero al llegar al máximo definido.

A continuación, se realizó otra gráfica en la cual se

relacionan los costos de mantenimiento mencionados

anteriormente que incluyen los consumibles y mano de

obra en preventivos, además de cambio de piezas por

cumplir su vida útil promedio. Se relacionaron estos

costos por kilómetro y se contrastó con el kilometraje

recorrido por el vehículo, y la gráfica en escala

logarítmica resultante se observa en la Figura 11.

En esta gráfica se puede ver que a pesar de considerar un

comportamiento ideal en el que solo se realizan

mantenimientos preventivos y cambios programados de

piezas, los costos de mantenimiento van en aumento con

el kilometraje, es decir, cuando el vehículo tiene un alto

kilometraje de funcionamiento los costos de

mantenimiento son mayores [6], esto producto de una

mayor cantidad de piezas que se deterioran y necesitan

Selección del vehículo

característico

Definición de los costos de mtto

preventivo en cada kilometraje

Definición de los costos acumulados

de mtto por kilometraje

Determinación de la depreciación por

kilómetro

Gráficar los costos determinados contra la depreciación por

km

Contraste de las curvas

Regresión lineal para cada curva y punto

de corte de estas

Determinar kilometraje de vida

útil

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ser reemplazadas.

Figura 10. Gráfica depreciación por kilómetro vs

kilometraje. Fuente: Elaboración propia.

Figura 11. Gráfica costo de mantenimiento por kilómetro

vs kilometraje. Fuente: Elaboración propia.

Posteriormente, se sobrepusieron las curvas en la Figura

12, obteniendo una gráfica donde al realizarles una

regresión lineal se logra determinar el punto de corte de

estas, siendo el punto que relaciona los costos de

mantenimiento y la depreciación del vehículo. Dio como

resultado el kilometraje máximo hasta el cual el vehículo

es financieramente viable. Esto quiere decir que este es

el punto máximo en el automotor antiguo tiene costos de

adquisición y operación menores a los de uno nuevo, todo

dentro del concepto ideal en que no se tienen improvistos

ni fallas correctivas. [6]

Figura 12. Gráfica de vida útil del vehículo. Fuente:

Elaboración propia.

De la regresión lineal se obtienen las rectas 1 y 2, cuyas

ecuaciones están dadas por la Ecuación (1) y Ecuación

(2). Se encontró que estás rectas se cortan en el punto

(421.348,372.74), donde la coordenada x indica

kilometraje y la coordenada y los costos de depreciación

y de mantenimiento por kilómetro, permite asumir que la

vida útil del vehículo en kilómetros será de 421.348.

Con este valor de vida útil hallado, se adjudicó el mismo valor

para todos los tipos de vehículos, se determinó el kilometraje

promedio anual que deberían recorrer y se compara con el que

en realidad recorren en la de mantenimiento por kilómetro.

En la Tabla 10 los valores de vida útil de acuerdo al caso

de operación real se calcularon al multiplicar los años de

vida útil reglamentados por el Ministerio de Transporte

de Colombia y el promedio de kilómetros recorridos en

el año 2017. Para el valor supuesto de vida útil se tomó

el valor encontrado y se dividió entre los 20 años y se

determinó el promedio de kilómetros que debería

recorrer el vehículo. Al observar los dos valores

encontrados para cada tipo de vehículo, el valor

correspondiente a la situación actual de los vehículos es

menor que el valor supuesto.

Por último, para cada tipo de vehículo se hallaron los

costos por kilómetro con la misma estructura planteada

$-

$5,000

$10,000

$15,000

$20,000

$25,000

$30,000

$35,000

$40,000

0 10 20 30 40 50 60 70

DE

PR

EC

IAC

IÓN

PO

R K

ILÓ

ME

TR

O [

CO

P/K

M]

KILOMETRAJE [KM]

X 10000

D E P R E C I A C I Ó N P O R K I L Ó M E T R O

V S K I L O M E T R A J E

y = 41.265ln(x) - 169.27

R² = 0.8611

$ 100

$ 150

$ 200

$ 250

$ 300

$ 350

$ 400

0 10 20 30 40 50 60 70

CO

ST

O M

AN

TE

NIM

IEN

TO

PO

R K

M [

CO

P/K

M]

KILOMETRAJE

X 10000

C O S T O M A N T E N I M I E N T O P O R K M

V S K I L O M E T R A J E

y2 = 0,0002x + 288,48

y1 = -0,0099x + 4544,1

-$ 1,500

-$ 500

$ 500

$ 1,500

$ 2,500

$ 3,500

$ 4,500

0 10 20 30 40 50 60 70

CO

ST

OS

KILOMETRAJE

X 10000

V I D A Ú T I L D E B U S E S

Costos mantenimiento por km

Depreciación por km

Linear (Costos mantenimiento por km)

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anteriormente en la Error! Reference source not

found., solo que en lugar de usar los kilómetros

recorridos se operó con el kilometraje de vida útil. Se

obtuvieron los costos por kilómetro relacionados en la

Error! Reference source not found..

Tabla 10.

𝑦1 = −0.0099𝑥 + 4544.1

Ecuación (1). Ecuación de recta correspondiente a la

depreciación por kilómetro.

𝑦2 = 0.0002𝑥 + 288.48

Ecuación (2). Ecuación de recta correspondiente a los costos

de mantenimiento por kilómetro.

En la Tabla 10 los valores de vida útil de acuerdo al caso

de operación real se calcularon al multiplicar los años de

vida útil reglamentados por el Ministerio de Transporte

de Colombia y el promedio de kilómetros recorridos en

el año 2017. Para el valor supuesto de vida útil se tomó

el valor encontrado y se dividió entre los 20 años y se

determinó el promedio de kilómetros que debería

recorrer el vehículo. Al observar los dos valores

encontrados para cada tipo de vehículo, el valor

correspondiente a la situación actual de los vehículos es

menor que el valor supuesto.

Por último, para cada tipo de vehículo se hallaron los

costos por kilómetro con la misma estructura planteada

anteriormente en la Error! Reference source not

found., solo que en lugar de usar los kilómetros

recorridos se operó con el kilometraje de vida útil. Se

obtuvieron los costos por kilómetro relacionados en la

Error! Reference source not found..

Tabla 10. Vida útil para cada tipo de vehículo

Tipo de

vehículo Aspecto Unidades

Valor aproximado

de operación Valor supuesto

Buses

Vida útil Km 308.724 421.348

Años 20 20

Promedio de

km recorridos km/año 15.436 21.067

Bus pequeño

Vida útil Km 339.290 421.348

Años 20 20

Promedio de

km recorridos km/año 16.965 21.067

Microbús

Vida útil Km 351.580 421.348

Años 20 20

Promedio de

km recorridos km/año 17.579 21.067

Tabla 11. Costos por kilómetro para cada vehículo con base en

valor supuesto de vida útil.

Detalles Bus Bus

pequeño Microbús

Costos variables $ 1.553 $ 1.371 $ 1.352

Costos fijos $ 3.073 $ 1.898 $ 1.955

Otros costos $ 201 $ 183 $ 176

Total $ 4.828 $ 3.452 $ 3.484

Se puede ver en la Tabla 11 que el bus presenta un costo

por kilómetro mayor que los demás vehículos, repitiendo

el comportamiento presentado en el modelo de costo por

kilómetro parcial en la Tabla 9.

4. Toma de decisión de operación propia o

subcontratación

Con el modelo de costo por kilómetro general se

desarrolló un programa en el que se permite calcular el

costo por viaje en función de los kilómetros entre el

origen y el destino, esto aplicado para el caso de estudio.

Por lo cual, con los valores encontrados en la Tabla 11,

costos de viáticos y peajes según la ruta, se determinó el

costo total del viaje para 146 destinos de Colombia que

incluyen las ciudades capitales de cada departamento y

los de las salidas de campo de la universidad.

A partir de estos cálculos de costos basados en las

condiciones de operación de estos vehículos, se puede

comparar un costo total de viaje con el de una empresa

especializada en transporte. Esto permitirá la toma de

decisión entre los servicios de operación con flota propia

o la subcontratación, siendo finalmente una decisión de

ahorro en costos. Se presenta en la Tabla 12 un ejemplo

de la comparación de costos. Tabla 12. Comparación de costos viaje Medellín-Bogotá.

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Costo total con

flota propia

Costo total con

subcontratada

$2’160.830 $ 2’608.000

Figura 5. Imagen de programa de costeo de viaje por ruta duración del viaje y tipo de vehículo.

5. Conclusiones

Como resultado del estudio se observa que los vehículos

de la flota de transporte de la Universidad Nacional de

Colombia Sede Medellín deben recorrer

aproximadamente 21.067 km al año para que logren

cumplir su vida útil en los 20 años de servicio, sin

embargo las condiciones de operación actuales estan por

debajo de este tope, lo que genera que se pierdan años de

útilidad del vehículo que se ven finalmente reflejados en

los costos. Por lo tanto, se recomienda aumentar el

kilometraje de recorrido anual de los vehículos debido a

que para el año 2017 el promedio general de kilómetros

recorridos para todos los vehículos es de 16.026.

Con base en los datos históricos del año de estudio, se

logró elaborar un modelo de costo por kilómetro en el que

se puede apreciar el comportamiento real de los vehículos

de la universidad. Y a partir de este tomar decisiones de

operación que permitan optimizar los costos de estos.

Se observa en los resultados que los vehículos que menos

kilometraje recorren en el año son más costosos como los

buses 678 y 679 con costos de $ 10.247 y $ 9.570, esto

debido a que los costos fijos son más representativos que

los variables. Adicionalmente el menor costo por

kilómetro lo presenta la bus pequeño 680 debido a que

recorrió el mayor kilometraje.

El programa de cálculo permite conocer el costo en el

incurre la universidad al realizar los viajes con los

vehículos de la flota propia, esto proporciona una

herramienta de comparación para tomar una decisión

respecto a si se subcontrata o no. Además, facilita la

obtención del costo total de la flota facilitando el control

de presupuestos de operación de la universidad, debido a

que se ajusta más a la realidad.

5. Referencias

[1] T. Sugeridas, “Costos del Transporte Terrestre

por Carretera y,” 2015.

[2] Ministerio de Transporte de Colombia,

“SICETAC 2.0- Ministerio de Transporte,”

2015. [Online]. Available:

http://sicetac.mintransporte.gov.co:8080/sicetac

Web/#!/ejecutar/costos-eficientes. [Accessed:

16-Jun-2019].

[3] M. A. Arciniegas G, “Estructura de costos de

operación de transporte y presupuesto de

mantenimiento,” 2018.

[4] V. Cantillo Maza, “Modelo para el cálculo de la

tarifa en equipos de transporte,” Rev. Científica

Ing. y Desarro., no. 5, pp. 33–41, 2011.

[5] C. Andrade and F. Loyo, “Determinación de la

vida útil de los vehículos de transporte público

del Distrito Metropolitano de Quito,” 2005.

[Online]. Available:

http://repositorio.espe.edu.ec/xmlui/bitstream/ha

ndle/21000/579/T-ESPE-

012369.pdf?sequence=1&isAllowed=y.

[Accessed: 02-Jun-2019].

[6] Y. M. Morales Rafael, “MÉTODOS PARA LA

RENOVACIÓN DE VEHÍCULOS DE

AUTOTRANSPORTE DE SERVICIO

PESADO,” 2004.

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2542. SUSTENTABILIDADE DO PROCESSO: PRÁTICAS E PROCESSOS MAIS LIMPOS NA

INDÚSTRIA DO PVC: UM ESTUDO DE CASO EM EMPRESAS NO ESTADO DE SANTA

CATARINA, BRASIL

PROCESS SUSTAINABILITY: CLEANER PROCESSES AND PRACTICES IN THE PVC

INDUSTRY: A CASE STUDY IN COMPANIES IN THE STATE OF SANTA CATARINA,

BRAZIL.

1Julián F. Ordoñez D.*,2 Paola Andrea de Antonio B., 3João Carlos E. Ferreira 123 GRIMA/GRUCON, Departamento de Engenharia Mecânica Universidade Federal de Santa Catarina. Brasil.

[email protected] 2 [email protected] 3 [email protected]

Resumo

O aprimoramento dos processos de manufatura do PVC de terceira geração é uma necessidade do setor, uma vez que

é mandatório o cumprimento de regulações, bem como a importância de minimizar riscos potenciais associados à

saúde dos trabalhadores e ao gerenciamento de recursos e resíduos que advêm de seu processo produtivo. Nesse

contexto, este trabalho apresenta um estudo realizado em empresas que fabricam peças e produtos finais de PVC.

Avalia-se o estado da Produção mais Limpa P+Le sua relação com práticas de Manufatura Enxuta ME mediante o

método denominado benchmarking de processos competitivos. O modelo resultante categorizou as empresas conforme

o grau de maturidade no desenvolvimento de práticas e performances ao longo dos processos, focando no

desenvolvimento de produtos e no processo produtivo. Foram coletados dados de treze empresas localizadas no estado

de Santa Catarina, região Sul do Brasil. Os resultados obtidos contêm um diagnóstico das práticas e performances das

empresas nos processos estudados, assim como o panorama atual frente a outras empresas do setor. Foram

estabelecidos indicadores chave cuja contribuição forneceu um caminho para as próprias empresas procurarem

especificar objetivos na procura da sustentabilidade de seus processos e produtos, possibilitando estabelecer um

conjunto de ações a serem implantadas, levando-se em conta a complexidade do setor e a maturidade das empresas.

Palavras chave: Produção mais Limpa, Manufatura Enxuta, PVC, Benchmarking, Indicadores .

Abstract

The improvement of third generation PVC manufacturing is a necessity of the sector, since regulatory standards are

mandatory, as well as the importance of minimizing potential risks associated to worker’s health and to resource and

residue management that occur from the productive process. In this context, the present work presents a study made in

companies that manufacture PVC pieces and final products. The state of cleaner production P+L and its relationship

with lean manufacturing ME were evaluated, using the method denominated competitive processes benchmarking.

The resulting model categorized the companies according to the maturity degree of the practices and performances

throughout the processes, focusing on the development of products and the productive process. Thirteen companies

located in the state of Santa Catarina; south region of Brazil had their data collected. The obtained results contain a

diagnostic of the practices and performances of the studied processes, as well as, a current panorama compared to other

companies of the sector. Key indicators were established which contribution provided a path for the companies their

selves to specify objectives in the search for sustainability of their processes and products, stablishing a set of actions

to be implemented, considering the complexity of sector and the maturity of the companies.

Keywords: Cleaner production, Lean manufacturing, PVC, Benchmarking, Indicator

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1. Introdução

O gerenciamento dos recursos, a saúde dos

trabalhadores, a minimização dos riscos que advêm do

processo produtivo, o impacto ambiental, o

cumprimento das regulações e novas informações

ligadas ao processo e ao produto são alguns dos aspectos

que devem ser gerenciados no dia a dia pelas

empresas[1] [2] [3].O presente trabalho propõe

contribuir ao setor que trabalha com o Poli(Cloreto de

Vinila) ou PVC em produtos finais nas empresas do

estado de Santa Catarina localizado ao sul do Brasil.

Mediante uma avaliação comparativa denominada

Benchmarking o presente trabalho propõe estabelecer

um panorama mensurável do estado das empresas

fabricantes de produtos finais de PVC em aspectos como

Produção Mais Limpa-P+L e Manufatura Enxuta-ME,

focando nos processos ou eixos fundamentais que toda

empresa independente do tamanho possui:

Administração-AR; pessoas-P; Informação-I;

Fornecedor/Organização/Cliente-FOC;

Desenvolvimento de Produtos-DP e Processo

Produtivo-PP.

Com o intuito de verificar a situação das empresas do

setor de PVC no estado de Santa Catarina em práticas de

P+L e ME foi desenvolvido um instrumento para coleta

de dados denominado “Benchmarking para análise da

cultura e maturidade da produção mais limpa aplicada

no setor de peças e produtos de PVC”, onde, para sua

construção, foi abordado o referencial teórico sobre os

conceitos, tais como, PVC, Benchmarking e a coesão

entre a produção mais limpa P+L e a manufatura enxuta

ME. Este desenvolvimento se deu através de artigos,

livros, documentos e sites técnicos especializados,

considerando aspectos intrínsecos ao processo de

transformação do PVC, tais como, uso responsável dos

aditivos na produção [4], implantação de medidas que

visam contribuir com o meio ambiente, práticas de

treinamento, limpeza e redução do desperdício, parceria

com universidades e centros de pesquisa para o

desenvolvimento e aproveitamento de peças e produtos

de PVC e repercussão na saúde dos trabalhadores entre

outros. Construiu-se assim o instrumento para a coleta

das informações que geraram os resultados do

Benchmarking. A seguir são apresentados os elementos

da literatura com maior destaque para a presente

pesquisa.

O Poli(Cloreto de Vinila) ou PVC pertence aos

termoplásticos, os quais podem ser repetidamente

amolecidos pelo aumento da temperatura e endurecidos

pela diminuição da mesma [5], embora permaneçam

sólidos em algum estágio de seu processamento, tornam-

se fluidos e podem ser moldados por ação isolada ou

conjunta de calor e pressão [6]. Entre os processos mais

utilizados se encontram a moldagem por extrusão, com

um alto volume de fabricação de produto contínuo,

comumente aplicada na fabricação de produtos como

tubos, perfis e chapas, filmes e cabos elétricos;

moldagem por sopro em garrafas, frascos em

embalagens, bem como a moldagem por injeção, em

calçados e conexões de PVC [6] . As aplicações variadas

do PVC são o resultado das propriedades do

termoplástico, e estas são alcançadas pela gama de

aditivos que ele pode aceitar na composição de sua

estrutura molecular [4]. Entre os aditivos se encontram

os estabilizadores que atuam para atrasar ou neutralizar

os mecanismos de degradação do PVC [7] os quais são

indispensáveis para fornecer a estabilidade necessária do

polímero de PVC contra o calor, a luz e intempéries.

Estabilizadores aplicáveis ao PVC são metais pesados,

bem como coestabilizadores orgânicos, dependendo das

propriedades desejadas do produto e do processo de

fabricação, assim como as emissões de dioxinas

provenientes da incineração dos resíduos de PVC [8]

[9][10][11]. Os estabilizantes à base de chumbo foram

utilizados nos anos 1980, entre outras razões, devido ao

preço e à resistência obtida ao serem combinados com

cádmio e bário [6]. Esta situação mudou drasticamente

devido aos impactos ambientais e na saúde pela

fabricação e uso do PVC, especialmente após a decisão

da União Europeia de eliminar o chumbo de todo

produto feita de PVC para 2015 [8][12]. Diante deste

cenário, associações Européias como (ECVM,ECPI

ESPA, EuPA) uniram esforços para fazer frente ao

desafio de desenvolvimento sustentável do PVC [12],

foram então identificados critérios e desafios de

sustentabilidade para a indústria de PVC, sendo

relevantes para o presente trabalho: (a) recuperação de

produtos de resíduos de PVC (incluindo prevenir e

diminuir o desperdício); (b) melhorar a participação dos

atores interessados, melhorando a infraestrutura de

recuperação; e (c) investigar as implicações de

sustentabilidade do descarte em aterro (se necessário).

No Brasil a cadeia de fornecimento do PVC iniciou em

2002 com um projeto que tinha por objetivo a adoção de

um enfoque responsável em todo o ciclo de vida do PVC

e assim, consequentemente, se adequar ao cumprimento

das regulações externas. Em 2016 foi realizada uma

primeira pesquisa com o intuito de medir o avanço da

iniciativa e no ano 2018 foi feita a segunda pesquisa.

Conforme [13] “Hoje do total de produtos de PVC feitos

no Brasil apenas 2,6% usam chumbo devido a

mudanças na formulação substituído pela liga Ca/Zn

usada em 86,8 das aplicações do mercado brasileiro”

dados que vão ao encontro do alvo da presente pesquisa

que justamente avalia como as empresas transformam

critérios de sustentabilidade globais em Praticas-PR e

Performance-PR na gestão do dia a dia das empresas.

Estabelecido o panorama geral das empresas de PVC no

Brasil a partir do referencial teórico e técnico

prosseguiu-se com a compreensão de como o

Benchmarking poderia trazer um maior entendimento do

estado da cultura e maturidade da P+L nas empresas

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59

participantes da pesquisa.

O Benchmarking é um processo contínuo e sistemático

que possibilita realizar comparações entre as

organizações objetos e atividades, criando um padrão de

referência, identificando pontos que permitam

comparar oportunidades na busca de melhores práticas

e que conduzam a uma performance superior,

proporcionando uma compreensão mais clara da

empresa e permitindo priorizar melhorias,

considerando-se assim um processo de aprendizagem

[14]. Existem dois aspectos a levar em consideração:

Praticas-PR e performance-PF [15], sua relação gera

uma compreensão maior das oportunidades de melhoria

e permite à empresa conhecer e priorizar suas ações de

melhoria. Deve-se enfatizar que as práticas são

procedimentos e técnicas aplicadas ao sistema produtivo

da empresa, como a performance e o resultado

mensuráveies obtidos dos processos implantados pela

empresa [16]. Sendo assim, neste trabalho foi abordado

o Benchmarking de processos competitivos que

comparou níveis de PR como de PF de diversas funções

comprometidas na administração da produção de uma

empresa [17]. Ao longo do tempo têm sido

desenvolvidos e testados diferentes métodos destinados

ao benchmarking como Benchmarking Enxuto e

Benchmarking da produção mais limpa [18][19][20]. O

Benchmarking aplicado no presente trabalho contém

uma estrutura híbrida com singularidades próprias do

setor de aplicação, neste caso, empresas fabricantes de

peças e produtos de PVC. Foram comparadas empresas

do mesmo setor, diretamente concorrentes, presentes em

um banco de dados, sob a condição de sigilo de suas

identidades.

Para as palavras manufatura enxuta-ME e produção mais

limpa-P+L foi conduzida uma busca, inicialmente pelos

termos e a partir destas, suas intersecções. Procurando

uma conjunção destes sob uma ótica de melhoria em

aspectos de processo produtivo de desenvolvimento de

produtos e produção. Alguns dos trabalhos mais

representativos foram: [16] os autores avaliam 48 artigos

que abordam a implantação da ME com o intuito de

identificar as principais caraterísticas de cada prática e

sua possibilidade de implantação conforme a realidade

das empresas. Existem abordagens que avaliam o nível

de aderência das práticas de ME e sua aplicação e êxito

em diferentes países [21]. No trabalho [20] utilizou-se

em um checklist da ME que teve como objetivo

examinar a implantação de conceitos e ferramentas da

ME no chão de fábrica das empresas, devido à

praticidade e à facilidade na interpretação desta

ferramenta, optou-se por utilizá-la como complemento

do Benchmarking.

Sustentabilidade nas empresas, na busca da adoção de

critérios de sustentabilidade, o modelo GRI com foco

nas necessidades econômicas, ambientais e sociais

avalia a empresa ao longo de dimensões, considerando

todos os stakeholders, seus relatórios permitem gerar um

maior entendimento a respeito da eficácia de suas ações

sustentáveis [22], [23].

Os indicadores ETHOS de responsabilidade social e

empresarial foram desenvolvidos pelo instituto ETHOS

com o alvo de sensibilizar, mobilizar e ajudar as

empresas a gerir seu negócio de forma socialmente

responsável [24], [25].

Os autores [26] apresentam os chamados níveis de

sustentabilidade sob os quais as empresas podem

começar a agir de forma sustentável conforme suas

possibilidades e potencialidades, começando pelo nível

um (1) de conformidade com os requerimentos e

legislação vigente até o nível cinco (5) de maior

complexidade que mede como os processos de produção

da empresa se encaixam no quadro maior de uma

sociedade sustentável .

2. Metodologia

A metodologia descrita a continuação procurou

estabelecer um panorama das empresas na busca de uma

produção mais sustentável, medindo e comparando a

adoção de medidas sustentáveis traduzidas em PR e PF

ao longo da execução de seus processos.

Foram estudadas diferentes empresas conforme a

afirmação de Yin [27] onde os casos múltiplos são mais

relevantes que um caso único. Desta forma, através da

análise das bases de dados empresariais de empresas de

fabricantes de produtos finais de PVC, 45 empresas

foram contactadas por meio eletrônico apresentando a

pesquisa e seus objetivos e os responsáveis da mesma,

como resultado duas empresas desde o começo

declinaram sua participação, das 43 restantes, somente

com 25 empresas obteve-se um contacto assertivo via

telefone com os seguintes resultados: Sete empresas

declinaram a participação na pesquisa e 18 empresas

foram agendadas com data de visitação para a realização

da pesquisa, a última hora cinco empresas desistiram

de participar por razões administrativas. A duração

média desde o contato inicial até o agendamento da

última visita foi de 5 meses e a média de ligações para

estabelecer contato com as empresas foi de 5 ligações.

Esta etapa finalizou-se com um total de 13 empresas

participantes.

A estrutura para a aplicação do Benchmarking advém do

Benchmarking da produção mais limpa apresentada na

Figura 1.

A construção do instrumento de coleta de dados e

aplicação da ferramenta denominada “Benchmarking

para análise da cultura e maturidade da P+L aplicada no

setor de transformação de peças e produtos de PVC”

visou compreender profundamente as empresas do setor

estudado, suas necessidades e seu estado atual frente as

condições externas, o que foi um motivador da pesquisa,

sendo que as perguntas foram cuidadosamente

formuladas para criar um ambiente no qual o

entrevistado evidenciaria o interesse no setor estudado,

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60

o conhecimento dos processos e o reconhecimento das

necessidades e desafios que enfrentam as empresas

Para o desenvolvimento da fase de pesquisa foi

necessário o preenchimento do termo de

confidencialidade, razão pela qual as empresas foram

sorteadas aleatoriamente e nomeadas pela letra E

seguido do número correspondente. No relatório final

entregue a cada empresa, esta reconheceu sua posição,

mas não a posição específica de seus concorrentes,

garantindo assim o sigilo e privacidade das empresas e o

resultado das avaliações.

A coleta de dados começou pelos dados gerais a fim de

estabelecer caraterísticas intrínsecas das empresas como

número de funcionários, composição do capital e

mercados que atua, assim como conhecimentos prévios

sobre P+L e ME. Recomendou-se responder ao

questionário com um sistema de pontuação de 1 a 5 que

advém dos trabalhos “Benchmarking da produção

mais limpa, [18][20] e Benchmarking Enxuto. As

perguntas foram divididas em seis eixos:

Administração/Responsabilidade–AR; Pessoas-OS;

Informação-I; Desenvolvimento de produtos-DP;

Fornecedor/Organização/Cliente-FOC e Processo -

produtivo PP; cada uma com avaliação de PR e PF, sob

uma escala de pontuação de 1 a 5, onde os pesquisadores

junto com o pessoal do processo produtivo da empresa

avaliaram cada uma das questões. Conforme [20] Este

sistema de pontuação descreve três situações para cada

item a ser medido, tais como: Nota 1 - equivalente a um

nível básico de PR ou PF, Nota 3 - equivalente a um

nível intermediário de PR ou PF e Nota 5 - equivale à

excelência de PR ou PF. A autora salienta que as notas

2 ou 4 são referentes às posições intermediárias de

avaliação do item. Vale destacar que não foram

utilizados valores fracionados, de maneira a facilitar a

leitura dos resultados obtidos. Na análise dos dados esta

avaliação numérica será multiplicada por 20% e

transformada em porcentagem, gerando assim os três

tipos de gráficos ( ver Figura 1), o gráfico de Pratica v.s.

Performance teve como finalidade a análise global das

empresas; já o gráfico radar proporciona uma análise

dos aspectos em estudo e finalmente o gráfico de barras

aprofunda a relação causa efeito nos pontos de maior e

menor desempenho das empresas.

O gráfico de Práticas vs. Performance apresenta uma

divisão por quadrantes, considerando como valor de

referência o mínimo desempenho que uma empresa

deveria obter como 60 %, dessa forma a análise

encontra-se dividida em quatro quadrantes: o quadrante

I - Alta PR e Alta PF, o quadrante II - Alta PR e Baixa

PF , o quadrante III - Baixa PR e Alta PF e finalmente o

quadrante IV - Baixa PR e Baixa PF.

A avaliação numérica é multiplicada por 20% e

transformada em porcentagem, pois foi empregada na

geração de três tipos de gráficos, onde foram analisados

as práticas v.s. performances e a situação da empresa ao

longo dos seis eixos mediante. O gráfico radar e o

gráfico de barras contribuem na análise do nível de

maturidade de PR e PF do setor estudado.

A PR deve ser compreendida aqui como a implantação

de procedimentos mediante o desdobramento de

técnicas gerenciais e tecnológicas, enquanto a PF pode-

se evidenciar nos resultados mensuráveis obtidos dos

procedimentos implantados na empresa [18], [20]. O

questionário traz aspectos intrínsecos que mensuram o

nível de PR e PF da empresa ao longo dos seis eixos

principais como apresentado na Figura 2.

A pesquisa é de natureza aplicada e participante já que

utiliza conhecimentos já avaliados pela comunidade

científica, tais como, Benchmarking, P+L e ME em um

Figura 1 Estrutura metodológica para a aplicação do

Benchmarking Fonte:[20]

Figura 13 Desdobramento dos indicadores de PR e PF ao

longo do Benchmarking.

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estudo de caso, trazendo um diagnóstico do estado do

setor estudado em PR e PF. A abordagem do problema

foi de natureza qualitativa, devido à aplicação e posterior

análise da ferramenta com o interesse de analisar o setor

e propor oportunidades de melhoria para cada uma das

empresas participantes .

3. Resultados

A aplicação da ferramenta Benchmarking conduz à

análise da situação geral do setor e de cada uma das

empresas participantes frente a seus concorrentes. Nesta

etapa são apresentados os resultados dos índices obtidos

através das entrevistas e análise dos dados das treze

empresas mapeadas que aceitaram participar da

pesquisa.

Para isto foram gerados os três tipos de gráficos

mencionados nas seções anteriores: 1) Gráfico Prática

versus Performance, 2) Gráfico Radar e 3) Gráfico de

Barras; lembrando que a decisão para a utilização desses

tipos de gráficos é oriunda dos métodos de

Benchmarking [18], [20].

A ferramenta de Benchmarking caracterizou as

empresas participantes da seguinte forma: 39% das

empresas pertencem ao setor de perfis; 23% ao setor de

formas plásticas; 15% ao setor de tubos e conexões; 15%

ao setor calçadista e finalmente, 8% ao setor de

embalagens, apresentando um panorama gral do

desenvolvimento das empresas que usam o PVC para a

fabricação de seus produtos finais no sul do Brasil.

As razões sociais das empesas não são apresentadas no

trabalho e para a sua identificação foram sorteadas de

forma aleatória e colocadas em ordem numérica de 1 até

13. As empresas participantes são em sua maioria de

pequeno ou médio porte de acordo com a classificação

estabelecida pelo IBGE; entre as caraterísticas de maior

notoriedade encontram-se a idade das empresas, cuja

média foi de 17,92 anos, cabe salientar que as empresas

que possuem entre 6 e 15 anos representaram um 69%.

Enquanto ao estabelecimento do capital das empresas,

85% das empresas participantes possuem capital

nacional e 15% possui capital estrangeiro.

No mercado de atuação as treze empresas participantes

da pesquisa atuam suprindo o mercado interno, sendo

que 5% das empresas apresenta uma participação com

uma margem reduzida no mercado externo.

Com referência ao tipo de estratégia competitiva

utilizada pela empresa, os resultados mostraram que as

empresas optam pela qualidade (35%), seguida pelo

custo(28%) e a flexibilidade no desenvolvimento de

produtos (18%). O restante das empresas não possui uma

estratégia competitiva concreta e definida.

A análise da situação geral do setor e de cada uma das

empresas participantes frente a seus concorrentes

iniciou-se com o a construção do gráfico de índice de

práticas e performance, dividido em quatro quadrantes

principais indicando o nível de prática e performance

alcançado por cada uma das empresas e estabelecendo

um panorama geral do setor

Na figura 3 apresenta o panorama das empresas

participantes conforme a adoção de PR e PF no

desenvolvimento das atividades da empresa. A

distribuição das empresas de forma predominante nos

quadrantes I e IV identifica o estado atual das mesmas,

a média para o setor identificada pelo ponto preto sem

número foi de 48,13% na execução de PR e 47,19% de

PF, observa-se como nenhuma das empresas obteve

desempenho nos quadrantes II e III que correspondem

a Altos níveis de PR e Baixos níveis de PF e Altos

níveis de PF e baixos níveis de PR.

Conforme [20] as empresas posicionadas no quadrante

I, ou seja, com alto índice de PR e alto índice de PF,

apresentam as melhores condições para que os

conceitos da P+L sejam implementados ou aplicados

com sucesso, ou ainda, podem ser consideradas

detentoras de um grau avançado de P+L, entanto as

empresas posicionadas no quadrante IV, ou seja, que

apresentam baixos índices tanto de PR como de PF,

apresentam situação desfavorável para

implementação da P+L.

Para compreender com maior profundidade procurou-se

posicionar a empresa frente a seu próprio desempenho

mediante o gráfico Radar ao longo da avaliação das 6

tipos de variáveis mencionadas anteriormente

Administração/Responsabilidade–AR; Pessoas-P;

Informação-I; Desenvolvimento de produtos-DP;

Fornecedor/Organização/Cliente-FOC e Processo

produtivo-PP .O gráfico radar descreve o

comportamento das variáveis considerando em cada

uma delas a PR e o PF numa escala de 0 a 100%. O

padrão de excelência é 100%, dado que 60% será

considerado uma referência mínima; os pontos abaixo da

linha do 60 % são considerados pontos prioritários e de

Figura 14 Índice de Práticas e Performance

Figura 2 Índice de práticas e performance

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atenção direita na tomada de decisões dentro dos

critérios de melhoria das empresas. A Figura 4 apresenta

a média dos índices das empresas participantes (linha

azul) frente a linha referência mínima do 60% (linha

vermelha)

Ao observar o gráfico radar pode-se evidenciar que as

menores porcentagens se encontram nas variáveis do

tipo administrativo como são: AR/ com PR de 38,7% e

PF de 39,7 %; seguida pela variável I/ com PR de 47%

e PF 37,4% e a variável P/ com PR de 47,3% e PF de

40,8%. No seguinte passo foram analisados os

indicadores de PR e PF que advêm do questionário.

Os resultados mais notórios encontram-se no eixo de

AR/ cujos dados advêm da avaliação dos indicadores

mencionados na Figura 2. Estes indicadores foram

desenvolvidos com perguntas que avaliaram a PR e

outras que avaliaram a PF daquela PR mencionada.

Assim, para o indicador de existência de um plano de

desenvolvimento da P+L a resposta foi de 41% de PR e

26,2% de PF; com referência ao compromisso da alta

gerência os resultados mostram um de 43% de PR e

43,1% de PF; no quesito do Desdobramento das políticas

de P+L se obteve um 30% de PR e 38,1% de PF, e

finamente sobre o progresso da P+L em todos os níveis

da empresa as empresas responderam com um 42,5% de

PR frente a um 43,1 % de PF. Os dados foram analisados

através da geração do gráfico de barras para o eixo AR

na figura 5 na coluna seguinte.

Embora nenhum valor ultrapasse o valor mínimo

estimado de 60%, cabe salientar que existem planos

incipientes de desenvolvimento da P+L e um

compromisso parcial da gerência, mas na hora de

desdobrar este plano em políticas de P+L, as empresas

não estabelecem objetivos concretos, isto se vê refletido

nos baixos índices de PR. Já na avaliação da PF a

maioria das empresas possui indicadores, tais como o

índice de eficiência na utilização das matérias primas e

insumos, que termina contribuindo de forma indireta

para a aplicação da P+L, o qual se vê refletido pelos

resultados maiores em PF para este indicador.

A possível existência de práticas de ME implantadas nas

empresas vai ao encontro das questões de P+L estudadas

pelo Benchmarking, o que evidenciou a necessidade de

aplicação do checklist da ME. (Figura 6 ) A seguir são

apresentadas 16 das práticas enxutas que foram

avaliadas pelas empresas participantes, as quais

obtiveram uma média de 5,97 em 10,0; refletindo a

complexidade do setor da produção de PVC.

O interesse na aplicação do Checklist visa uma

compreensão maior das práticas de ME e como estas

alavancam a P+L nas empresas. Para sua estruturação

foram ponderadas as informações obtidas no

levantamento bibliográfico assim como foram

Figura 15 Gráfico radar Práticas e Performance

Figura 17 Resultados da aplicação do Checklist

Figura 16 Gráfico de barras dos indicadores de AR

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analisadas as práticas da ME que são consideradas

contribuintes para a aplicação e melhoria da P+L.

Entre as práticas mais conhecidas e com alto índice de

utilização pelas empresas encontram-se: ferramentas de

controle de qualidade (7,5), modificação da estrutura

financeira (7,1), redução de tempos de setup (6,7) JIT

(6,7) entre outras.

A seguir serão apresentadas as conclusões de maior

relevância no presente trabalho.

4. Conclusões

1.2. Construção da ferramenta

Estabeleceu-se um panorama inicial das empresas ao

longo de seus principais processos com foco no

desenvolvimento de produtos e processo produtivo,

avaliando-as de forma intrínseca a traves do cruzamento

de variáveis de PR e PF, estabelecendo assim o grau de

desenvolvimento dos processos.

Foram levados em consideração aspectos intrínsecos do

processo e questões ligadas ao processamento do PVC

tais como: Redução do consumo de energia e de matérias

primas, Emissões de organoclorados, avaliação do risco

por transporte de matérias primas, uso de aditivos na

fabricação de peças, reciclagem do PVC e introdução

nos novos mercados.

Foram considerados conceitos de sustentabilidade,

questões ambientais, políticas sociais e governamentais

em favor da sustentabilidade, que são analisadas nos

relatórios de auto declaração como o GRI, ETHOS, ISE

e os princípios orientadores de Lowell, que procuram

evidenciar as tendências mundiais incentivando a

logística reversa o ciclo fechado de produção e o

gerenciamento de agua e energia.

1.3. Aplicação do benchmarking

Os critérios de avaliação do Benchmarking e sua análise

posterior deram origem a uma grade de práticas no

âmbito da manufatura sustentável visando o

desenvolvimento das empresas nos pontos de maior

relevância e possibilidade de melhoria e indicando os

pontos que precisam maior atenção.

Com o gráfico de barras foi aprofundada a análise de

cada uma das variáveis na busca da identificação das

causas e a relação causa efeito entre elas

Os resultados da aplicação do benchmarking

apresentados na Figura 3 o ‘Gráfico de Índice de Práticas

e Performance” apresenta no quadrante IV dez das treze

empresas participantes que são empresas que

apresentam baixos níveis de PR e de PF e que

usualmente não possuem uma estrutura organizacional

definida para implantação da P+L e a ME de forma mais

eficiente.

Um dos aspectos a salientar corresponde ao

gerenciamento da produção com atuações que estão

diretamente relacionadas com a P+L , todas as empresas

participantes apresentam uma baixa utilização de água

no processo, sendo necessária para a execução dos

processos como resfriamento dos tubos após a extrusão,

esta agua é reutilizada é só se agrega à água produto da

perda por evaporação. No quesito de gerenciamento de

energia as empresas utilizam exaustores para minimizar

o consumo de energia e geradores diesel para o

gerenciamento de energia do processo. Resíduos,

papelão, embalagens e tambores são vendidos para

empresas de reciclagem, e os lucros obtidos são

destinados a atividades para os colaboradores da

empresa. Entre os aspectos positivos encontrou-se que o

setor calçadista que corresponde ao 15 % das empresas

do presente estudo aproveitam o PVC reciclado

externamente a partir de botas de borracha, depois de

processado (lavado, secado e moído) como parte dos

componentes de primeira linha dos produtos em

porcentagens específicas para não alterar as

propriedades físicas do produto final. Outro ponto

positivo é a utilização de tinta à base de água para os

acabados das solas nas empresas.

A empresa E8 (empresa com maior pontuação no

Benchmarking) transforma em pellets seu resíduo

interno de PVC (com o intuito de minimizar poeira

causada pela trituração e manejo do PVC em pó), e com

ele fábrica eletrodutos e redes de irrigação, pois por

serem pretos não necessitam de adição de corantes. Há

automação na formulação, dosagem e distribuição da

resina através do sistema, e o resfriamento dos tubos

após a extrusão ocorre em circuito fechado para evitar

perdas de água por evaporação e efetua-se a captação de

água da chuva. A empresa possui uma ampla trajetória

no aprimoramento de práticas de ME. A troca de

inversores de frequência gerou para a empresa E8 uma

economia de 19% na tarifa de energia da empresa. As

células de manufatura foram projetadas para contribuir

na confecção e montagem da embalagem em produtos

prontos para sair da fábrica com um ganho de tempo

considerável no fornecimento do produto pronto para o

cliente final.

Algumas das razões que dificultam a implantação de

melhorias conforme as empresas consultadas são os

fatores externos, condições de entrega de seus produtos

e a complexidade dos processos.

5. Agradecimentos

Os autores agradecem às empresas participantes da

pesquisa e ao Conselho de Desenvolvimento Científico

e Tecnológico CNPq e à Capes pelo apoio através de

bolsas e de recursos materiais.

6. Referencias

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[24] F. M. de Oliveira, “Estratégias de

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[25] R. Young, “Dilemmas and advances in

corporate social responsibility in Brazil. The

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2542. RESULTADOS DE LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA ESTRATEGIA PARA LA GESTIÓN DE

INFORMACIÓN DE LLANTAS ORIENTADA AL INCREMENTO DE VIDA OPERACIONAL.

RESULTS OF THE IMPLEMENTATION OF A STRATEGY FOR THE CONTROL OF TIRE

INFORMATION TARGETED TO THE INCREASE OF OPERATIONAL LIFE.

Sander Álvarez Zuluaga*, Santiago Bedoya Ríos, Cindy Paola Yánez Ayala, Gabriel Jaime Ovalle Cañas y

Fernando Jesús Guevara Carazas.

*Grupo de Investigación Gestión, Operación y Mantenimiento de Activos (GOMAC)

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas

Av. 80 # 65 - 223, Medellín, Antioquia

e-mail: [email protected] web page: https://minas.medellin.unal.edu.co/

RESUMEN

En este artículo se presenta el desarrollo de una metodología fundamentada en la gestión de información para la

administración de llantas en una empresa de transporte de carga semipesada (9 a 14 ton), asociada a la operación de 80

vehículos recolectores de residuos ordinarios en la ciudad de Medellín, Colombia; se muestran los resultados obtenidos,

entre los cuales se destaca el conocimiento en tiempo real del estado, localización y antecedentes de cada una de las

llantas, con el objeto de facilitar y soportar la toma de decisiones. Teniendo como base este sistema de información se

consigue aumentar la vida útil de las llantas en el proceso de reencauche y la disminución de costos de mantenimiento

asociados a este sistema. En un año de implementación se ha reducido en un 19 % los costos y también, se ha logrado

afianzar la gestión del mantenimiento basado en condiciones y acciones preventivas en las llantas. El estudio concluye

que la solución desarrollada es replicable para cualquier tipo de flota de transporte.

Palabras clave: Sistema de información, Gestión de Llantas, Estandarización, Indicadores de desempeño, Mantenimiento

de Flotas de Transporte.

ABSTRACT

This article presents the development of a methodology based on the management of information for tire management in

a semi-heavy load transport company (9 to 14 tons), associated with the operation of 80 ordinary waste collector vehicles

in the city from Medellín, Colombia; the results obtained are shown, among which the knowledge in real time of the state,

location and background of each of the tires, in order to facilitate and support decision making. Based on this information

system, it is possible to increase the useful life of the tires in the retreading process and the decrease in maintenance costs

associated with this system. In one year of implementation, costs have been reduced by 19% and maintenance management

based on tire preventative conditions and actions has also been strengthened. The study concludes that the solution

developed is replicable for any type of transport fleet.

1. Introducción

Los neumáticos o llantas cumplen una función

primordial ya que estas se encargan de soportar,

direccionar y brindar tracción para el movimiento y

frenado de los vehículos. Las llantas, al no estar en

buenas condiciones representan sobrecostos ya que el

motor requiere de un mayor esfuerzo por el aumento de

la resistencia a la rodadura, por lo que aumenta el

consumo de combustible. Así mismo, aumenta el riesgo

de colisionar contra otro vehículo, objeto o persona en

caso de que se explote la llanta. Por lo anterior, el

mantenimiento de las llantas es un proceso crítico en la

cual se deben desarrollar estrategias que permitan

aprovechar eficientemente el activo.

Para los gerentes de flotas de transporte, administrar

eficientemente las llantas puede convertirse en un

proceso complejo, debido a la cantidad de datos que se

genera diariamente en cada una de las posiciones de este

activo acerca de las variables sobre las cuales se debe

hacer seguimiento. Adicionalmente los datos registrados

requieren ser procesados para obtener información que

permita tomar decisiones oportunas de mantenimiento,

labor que requiere ser soportada por un sistema de

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información.

Algunas empresas invierten en sistemas robustos de

información para gestionar adecuadamente sus

procesos, sin embargo, no presentan el suficiente grado

de madurez para garantizar aprovechamiento eficiente

del recurso obtenido, como resultado se hacen

inversiones que no retornan en beneficios económicos

para la organización y se generan desperdicios en la

cadena de valor. Otras, presentan restricciones de

presupuesto o limitaciones contractuales para hacer

inversiones, casos en los cuales se vuelve más complejo

administrar y llevar una trazabilidad de los datos

generados, obteniendo desconocimiento total del estado

real de sus activos, lo cual impulsa a tomar decisiones

intuitivas y poco oportunas.

Considerando las restricciones de la empresa objeto de

estudio, se implementa una metodología para solucionar

los problemas de información en el proceso de

administración de llantas, se exponen las características

de la situación inicial, las etapas principales del

desarrollo y los resultados obtenidos en un año de

implementación.

2. Justificación

Según el Ministerio de Transporte de Colombia, el costo

de mantenimiento de las llantas equivale al 15 % de los

costos totales de mantenimiento de un vehículo [1].

Consecuentemente, al aumentar su vida útil, se pueden

lograr obtener mayores beneficios, lo cual se logra

principalmente a través del aumento de las operaciones

de reencauche, debido a que una llanta reencauchada

tiene un valor entre un 60 al 80 % menos que una llanta

nueva. Adicionalmente, se pueden lograr reducciones

hasta de 13 galones de petróleo, ya que para producir una

llanta nueva se requieren de 22 galones y para una llanta

reencauchada se requieren de 7 [31], esta diferencia es

significativa desde el punto de vista económico y

ambiental, ya que además de la reducción en galones de

petróleo en producción también se reducen los residuos,

pues no se desechan las llantas sino que se reutilizan.

Con el fin de lograr optimizar recursos, la toma

decisiones oportunas y eficaces en función del

mantenimiento de las llantas es una tarea esencial, por lo

que es indispensable en las flotas de transporte un

sistema de información que brinde datos del estado

actual de llantas y su ubicación. El sistema de

información tiene como fin ejecutar el mantenimiento

basado en condiciones ya que administra la información

de manera organizada y la persona encargada del

mantenimiento analiza la mejor decisión que se pueda

tomar para aumentar la vida útil de estos activos.

El sistema de información se comenzó a utilizar desde

mayo de 2018 en una empresa de recolección de

residuos sólidos de la ciudad de Medellín, las mejoras

que se han presentado son los siguientes:

- En los primeros cinco meses del año 2018 se

reencaucharon 38 llantas, en este mismo

periodo para el 2019 se reencaucharon 62

unidades lo que equivale a un aumento del

38,71 % en la utilización de reencauches

- Durante este mismo periodo de tiempo, luego

de la utilización de este sistema se ha

presentado una reducción del 19,38 % de los

costos del mantenimiento de las llantas.

3. Contextualización

La empresa a la cual se aplica la metodología para la

gestión de la información tiene como actividad

económica la recolección de residuos sólidos y cuenta

con una flota de 80 vehículos recolectores que pesan

entre 9 y 14 toneladas, los cuales son de diferente tipo

como Doble troques, sencillos, NPR, barredoras,

volquetas y carro tanques. La empresa contrata terceros

para la realización del mantenimiento, entre ellos está el

encargado de las llantas el cual todas las actividades que

realiza es supervisado por la interventoría. Para poder

realizar los trabajos, los contratistas, deben tener un

soporte llamado orden de trabajo (OT) el cual es

autorizado por el personal administrativo y de

coordinación de mantenimiento de la empresa.

4. Metodología

Para comenzar a implementar un sistema de información

en una empresa, se realizan principalmente 3 pasos,

estos son

Gráfico 1. Pasos para implementar un sistema. Fuente:

Elaboración propia.

El primer paso que se debe realizar es conocer y

consolidar qué datos se tienen, qué información nos

facilitan estos y qué indicadores importantes podemos

extraer; al revisar los datos de la empresa recolectora de

residuos sólidos se evidenció que la única información

que se manejaba era el montaje de llantas nuevas a los

vehículos, inspecciones mensuales de profundidades

que se le realizaban a los vehículos y llantas que se

dieron de baja, teniendo como resultado falta de

Establecer línea de

base

¿Cómo lo hacen las empresas líderes

en el sector? (Benchmarking)

Aplicación (Diseño,

Socialización, Implementación)

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trazabilidad en los activos (Todo quedaba en archivos

físicos y no se consolidaba digitalmente) y falta de

información para implementar indicadores de gestión. El

segundo paso es comparar con el mercado

(Benchmarking) sobre qué indicadores son esenciales en

una gestión de llantas y se encuentra que son los

siguientes:

- Reencauchabilidad: Promedio de reencauches por

llanta.

∑ 𝑵𝒐. 𝒅𝒆 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒂𝒖𝒄𝒉𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 𝒆𝒗𝒂𝒍𝒖𝒂𝒅𝒂

∑ 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒆𝒗𝒂𝒍𝒖𝒂𝒅𝒂𝒔

(Ecuación 1)

- Reencauche: Fracción de las llantas

reencauchadas, respecto a las nuevas.

𝑪𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒂𝒖𝒄𝒉𝒂𝒅𝒂𝒔

𝑪𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒏𝒖𝒆𝒗𝒂𝒔

(Ecuación 2)

- Vida útil de la llanta: Promedio del kilometraje

recorrido por las llantas durante su vida útil. ∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂

𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒆𝒗𝒂𝒍𝒖𝒂𝒅𝒂𝒔

(Ecuación 3)

- Kilometraje por milímetro de desgaste en llantas

nuevas: Promedio del kilometraje recorrido por

milímetro de desgaste en las llantas nuevas.

∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂

∑ 𝑴𝒊𝒍𝒊𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒆𝒔𝒈𝒂𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂

(Ecuación 4)

- Costo por kilómetro: Promedio del costo por

kilómetro recorrido de las llantas.

∑ 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂𝒔 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔

∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂

(Ecuación 5)

- Vida útil por tipo de reencauche: Promedio de

kilometraje recorrido por las llantas con un tipo de

reencauchen.

∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 𝒄𝒐𝒏 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒂𝒖𝒄𝒉𝒆 𝒕𝒊𝒑𝒐 𝒏

𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒄𝒐𝒏 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒂𝒖𝒄𝒉𝒆 𝒕𝒊𝒑𝒐 𝒏

(Ecuación 6)

- Kilometraje por milímetro de desgaste en llantas

con reencauches tipo n: Promedio de kilómetros

recorridos por milímetro desgastado en llantas con

reencauche tipo n.

∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 𝒄𝒐𝒏 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒖𝒂𝒄𝒉𝒆 𝒕𝒊𝒑𝒐 𝒏

∑ 𝑴𝒊𝒍𝒊𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒆𝒔𝒈𝒂𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 𝒄𝒐𝒏 𝒓𝒆𝒆𝒏𝒄𝒖𝒂𝒄𝒉𝒆 𝒕𝒊𝒑𝒐 𝒏

(Ecuación 7)

- Kilometraje recorrido por una llanta nueva hasta su

primer reencauche: Promedio del kilometraje

recorrido por una llanta nueva hasta su primer

reencauche.

∑ 𝑲𝒊𝒍𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒂𝒋𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒓𝒆𝒄𝒐𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂 𝒏𝒖𝒆𝒗𝒂

𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒍𝒂𝒏𝒕𝒂𝒔 𝒆𝒗𝒂𝒍𝒖𝒂𝒅𝒂𝒔

(Ecuación 8)

En las ecuaciones anteriores, se pueden evidenciar los

indicadores que se pueden utilizar en una gestión de

llantas teniendo como principales el índice de

reencauche, el costo por kilómetro y el kilometraje por

milímetro recorrido de la llanta, este dato de los

indicadores fue brindada por un experto que trabaja con

llantas reencauchadas en la ciudad de Medellín

(Comparación con el mercado). Al revisar la

información de las bases de datos y los indicadores que

podrían ser calculados se logró evaluar el índice de

reencauche y lo que permitió conocer es la fracción de

llantas reencauchadas sobre llantas nuevas que hay en la

flota. Este indicador para ese entonces nos arrojó como

resultado un promedio para 2017 de 43,52 % lo que

indica que ni la mitad de llantas estaban siendo

reencauchadas para la flota en ese momento. Al revisar

las causas principales sobre este bajo porcentaje de

reencauche se evidenciaron varios problemas que serán

detallados a continuación:

- Respecto al mantenimiento, los activos deben

llevar una trazabilidad con el fin de tomar

decisiones de mantenimiento (cambio,

reparaciones o dar de baja), y para conocer el

estado y la ubicación en la que se encuentra el

activo, el archivo que manejaba la empresa no

permitía conocer ésta información ya que si

hubo cambios, rotaciones, reparaciones de

llantas, esta información no se tenía

suministrada en la base de datos, por lo que el

estado real de la llanta no se sabía y al tomar las

decisiones éstas se hacían ya cuando la llanta

presentaba un desgaste en el cual no se podía

aprovechar. Toda la información era física y no

se recopilaba.

- Uno de los agravantes que también se

evidenciaron era que las llantas constantemente

se dañaban debido a la operación que tienen los

vehículos y se perdía el activo completo con

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68

muy buenas profundidades para seguir

operando. Los daños más graves en las llantas

generalmente se presentan en el área de las

cejas y en el costado, al analizar el porcentaje

de daños que representaba el daño en el costado

de las llantas se encontró que este representaba

el 50 % del total de daños en las llantas y el

siguiente daño más repetitivo que representa el

15 % del total de llantas dadas de baja es el de

“Llantas dada de baja por numerosas

reparaciones”, este generalmente se presenta

cuando las llantas se envían a reencauchar y la

empresa encargada de realizar este proceso las

rechaza debido a que no cumple con la cantidad

de reparaciones de acuerdo a la norma NTC

5384.

- El mantenimiento preventivo es una actividad

que se debe de realizar constantemente con el

fin de mantener el activo en un buen estado y

aprovechar su máxima vida útil. Para las

llantas, el mantenimiento preventivo consiste

en calibrar, rotar y alinear las direccionales

(para el caso de la empresa en estudio). La

actividad más importante de estas tres es el de

calibración ya que al mantener una correcta

presión, la llanta no va a presentar desgastes

irregulares, sobreesfuerzos en los cinturones,

desgaste localizado, entre otros. Se evidenció

que esta actividad no se realizaba con una

frecuentemente (Cada vez que regresa de

operación el vehículo) por lo que los activos se

veían afectados en su rendimiento.

De acuerdo a esta información y novedades presentadas,

se decide enfocar esfuerzos (Aplicación) en recopilar

información en un sistema de hojas de cálculos que tiene

como fin obtener trazabilidad de cada llanta de la flota

de transporte para que las personas encargadas tengan la

facilidad de tomar decisiones más acertadas conociendo

el estado real de la flota completa, también al ser este un

proceso llevado a cabo por una interventoría, se busca

que el sistema de información facilite los procesos

administrativos como la revisión de rendimientos de las

llantas (Garantías) que se dieron de baja o se llevaron a

un proceso de reencauche. En este proceso de aplicación

se llevan a cabo tres “subprocesos” que son:

- Diseño: Diseñar los procedimientos para

capturar los datos de acuerdo al contexto de la

organización. Se trabajó con el contratista

sobre los

- Socialización: Capacitar al contratista y a todas

las personas involucradas en el proceso de

mantenimiento de llantas con el fin suministrar

y administrar la misma información.

- Implementación: Poner en marcha. La puesta

en marca incluye el ciclo PHVA para ejecutar

las decisiones con base en la información

proporcionada teniendo en cuenta la mejora

continua de los procesos y del tipo de

información almacenada.

Para llevar a cabo el sistema de información, uno de los

primeros pasos que se deben de tener en cuenta es

realizar una ficha técnica de los activos, ésta ficha,

básicamente representa los requerimientos técnicos a los

que opera el activo.

Luego, se continuo con el registro diario en el cual, como

el nombre lo indica, se alimenta el archivo todos los

movimientos diarios que tienen las llantas. La

información que se suministra en este archivo es la

siguiente:

- Fecha: Fecha del movimiento que se va a

realizar

- Control: Número del vehículo al cuál se le va a

realizar el movimiento

- Kilometraje: Kilometraje del vehículo

- Número de llanta: Número al calor de llanta a

la que se le va a realizar el movimiento

- Referencia: Referencia de la llanta.

- Marca: Marca de la llanta.

- Diseño: Diseño de la banda de rodamiento de

la llanta.

- Movimiento: Esta es la cacilla que define la

actividad que se le realizó a la llanta, en este

caso se tienen los siguientes movimientos:

o Reparación menor: Es una reparación

que el técnico en planta puede

realizar, consiste en colocar un parche

y un vástago. Generalmente la llanta

se desmonta del vehículo y luego de la

reparación se vuelve a colocar.

o Sale a reparación mayor: Esta es una

reparación que no se realiza en planta

y se requiere de una máquina para

reparar la llanta, en este movimiento

nunca se vuelve a montar la llanta ya

que esta se la deben de llevar de planta

y el vehículo no se deja varado por lo

que se requiere colocar una llanta que

se encuentra en STOCK

o Fin de servicio: Llanta que se dio de

baja

o Montaje: Se monta la llanta al

vehículo

o Bajar STOCK/REMANENTE: La

llanta se baja y se deja en STOCK para

ser utilizada en desvares de vehículos

en operación, cuando haya un fin de

servicio o reparaciones mayores.

o Rotación: A la llanta se le realiza una

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69

rotación de posición

o Servicios de ajustes y cambios:

Consiste en actividades como la

calibración completa del vehículo,

cambio de pernos o cambio de rines,

estas actividades se especifican en la

casilla de observación.

o Sale a reencauche: La llanta se lleva a

proceso de reencauche.

- Tipo: Tipo de reencauche

o Tipo 0: Es una llanta nueva

o Tipo 1: Es una llanta que tiene un solo

reencauche

o Tipo 2: Es una llanta que tiene dos

reencauches.

Y así sucesivamente

- Posición inicial: Posición de la llanta antes de

realizar el movimiento, la posición 0 es

definida cuando la llanta estaba en STOCK. En

el vehículo las llantas tienen un numero de

posición que es del 1 al 10 dependiendo del

número de llantas.

- Posición final: Posición en la que finaliza la

llanta luego del movimiento. La posición 0

indica que la llanta se dejó en STOCK.

La idea de este archivo es que la información se actualice

diariamente y evite incongruencias con respecto a la

realidad. A lo largo de la implementación de este sistema

de información, se ha evidenciado uno de los grandes

problemas que se tienen en las empresas con respecto a

la información manipulada y es la estandarización;

cuando los datos no están bajo estándares, el archivo no

es útil para la toma de decisiones ya que a veces se

utilizan terminologías diferentes para las actividades de

mantenimiento y al momento de obtener indicadores los

resultados arrojan incongruencias. La condición para

que este archivo funcione correctamente es que los datos

de origen suministrados sean correctos y actualizados

permanentemente, pues el archivo automáticamente

arrojará la ubicación de la llanta y manualmente será

posible calcular el rendimiento de esta según los

kilometrajes y el control por los cuales estuvo la llanta.

Otra de las condiciones para que este archivo funcione

correctamente es organizar la fecha de más recientes a lo

más antiguos, esto debido a las fórmulas que se utilizan

en la base de datos.

El otro archivo que se realiza es el de inspecciones, el

objetivo de este archivo es brindar apoyo visual a la

persona encargada sobre las profundidades de las llantas

en los vehículos, con este valor lo que se busca es

identificar necesidades de rotaciones, apareamientos o

cambios de tendidos completos. La información que

aparece en el archivo es la misma que se suministraba a

la empresa antes de la implementación del sistema sólo

que tiene unos cambios en la organización y se añade la

celda del kilometraje con el fin de hallar el indicador de

km/mm.

Tabla 1. Archivo de inspecciones.

Seguimiento 636638

Fecha 27/05/2018

Control 63

Posición 1

N. Llanta 6638

Km Actual 102511

P_Ext 17

P_Media 15

P_Int 17

P_Prom 16,3

Fuente: Elaboración propia.

En la Tabla 1. se puede observar que algunas casillas

tienen colores que las caracterizan, estos colores son un

formato condicional que se asigna según la profundidad

de la llanta, es decir, una profundidad entre 9 y 21 mm

el color que se asigna es el verde, entre 6 y 8 mm

Amarillo o llanta pendiente para cambiar entre 0 y 5 mm

Rojo. Uno de los problemas que más se ha evidenciado

con este archivo es la veracidad de información, ya que,

durante la toma de profundidades de la llanta se

requieren varias precauciones, la primera es que el

medidor debe ser colocado en el fondo de la ranura y no

en el testigo de desgaste que tiene la llanta, la segunda

es que por ranura como mínimo se deben de tomar tres

profundidades y realizar un promedio de estas ya que la

llanta no forma un circulo perfecto por lo que en algunas

partes de la circunferencia tiene desgastes localizados;

este procedimiento debe ser realizado siempre que se

realice el diagnóstico de las profundidades. Este archivo

tiene un periodo de actualización mensual ya que, con

esta se realiza la planificación del mantenimiento a

ejecutar realizar para todo el mes.

Se realiza la unión del archivo de “registros diarios” y el

de “inspecciones” para facilitar aún más los cambios y

apareamientos necesarios. Esta base de datos tiene el

nombre de “Llantas” y lo que hace es buscar la última

llanta que tuvo movimiento en el control y posición

especificada, esto lo busca en los registros diarios

(debido a esto se colocan las fechas de más recientes a

más antiguo en registros diarios) y el color corresponde

a que se realiza una búsqueda en el archivo de

inspecciones y según la profundidad promedio de la

última inspección de la llanta arroja diferentes colores

(Verde, amarillo, azul, rojo), en la parte superior de la

Tabla 3. Se puede evidenciar los rangos de

profundidades que toman cada color.

Tabla 2. Estado y ubicación llantas del control 245.

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70

P > 15 10 <= P < 15 6 <= P <

10

P < 6

Tipo de Vehículo Doble Troque

Control 245

1 6636

2 6637

3 5684

4 6384

5 6381

6 6382

7 6379

8 6380

9 6377

10 6378

Fuente: Elaboración propia.

De acuerdo a lo explicado anteriormente y lo que

se puede observar en la Tabla 2 los vehículos a

tener presente para cambio son el 380, 381 y 386 y

para aparear son las llantas 5694 del control 245 y

la llanta 5905 del control 387, este apareamiento es

necesario debido a que en promedio las otras llantas

tienen una profundidad de por lo menos de 10 mm

y estas tienen profundidades de menos de 6mm por

lo que se presenta desgaste acelerado en la dual con

la que se encuentra. Hay algunas casillas que no

tienen color y esto significa que la actividad de

toma de profundidades no ha sido realizada a las

llantas que están montadas no se han tomado

profundidades.

Otro archivo que se realiza es el de

“Programación”, la finalidad de este es evidenciar

a cuáles llantas ya sobrepasaron el límite de tiempo

para reportar las profundidades que tiene, este sirve

de alerta para tomar medidas y verificar qué

inspecciones hacen falta. El funcionamiento de este

es parecido al archivo anterior sólo que ahora no se

comparan profundidades sino fechas, compara la

fecha del día actual (=Hoy()) con la última del

archivo de inspecciones y si esta es mayor a 30 días

resalta de color amarillo la casilla lo que indica que

la inspección está vencida.

Tabla 3. Inspecciones vencidas del control 315.

Control 315

1 7584

2 7585

3 7586

4 7435

5 7587

6 7588

7 7695

8 7500

9 7689

10 7690

Fuente: Elaboración propia.

Según lo que se puede observar en la Tabla 3. 4 de las

10 llantas del vehículo 315 tienen la inspección vencida.

Con esta gestión de información se ha logrado tener

mejoras en la gestión de las llantas, alimentando y

consolidando los datos en un archivo digital, este brinda

facilidad y asertividad en la toma de decisiones de

mantenimiento que finalmente lo que se busca es la

reducción de costos y reducción en impactos

ambientales.

5. Resultados

El resultado también incluye la metodología final, la

cual es:

1. Captura de datos: Se captura la información por

parte del contratista de acuerdo al

procedimiento diseñado.

2. Procesamiento: Se procesan los datos que envía

el contratista (Por medio de la macro,

organización de fechas)

3. Análisis de datos: Se analiza la información

suministrada. Por ejemplo: Si la llanta en el

archivo de registros diarios aparece montada en

el vehículo 245, ¿Por qué no aparece en el

archivo de inspecciones la inspección de la

llanta en ese vehículo?, en éste análisis se

revisa coherencia de la información, llantas que

cumplieron rendimiento, vehículos necesarios

para cambios, proyección de llantas,

apareamientos de llantas, rotaciones

necesarias.

4. Toma de decisiones: Al tener conocimiento

total del estado actual de la flota, se toman

decisiones de cambios de llantas entre

vehículos, cambios completos de llantas en

vehículos, rotaciones y alineaciones necesarias.

5. Medición de resultados: A continuación, se

menciona los resultados obtenidos y la

estrategia de cómo se midieron.

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La implementación de este sistema comenzó el mes de

mayo de 2018, y desde entonces el sistema ha adquirido

valor, luego de octubre del mismo año ya que las llantas

que estaban montadas en los vehículos al no tener

registros de cambios y movimientos simplemente no se

tenía la trazabilidad de estas mismas por lo que no se

conocía el rendimiento real de la totalidad de llantas

instaladas. Uno de los problemas evidenciados luego de

la puesta en marcha del programa es que existen llantas

con el mismo número de identificación (llantas

repetidas), falta de movimientos en los registros por lo

que van a seguir apareciendo novedades que van a

entorpecer el correcto funcionamiento de este sistema,

sin embargo, son novedades que se pueden dar solución.

Gráfico 1. Cantidad de llantas enero-mayo 2018 vs 2019

Se puede observar en el Gráfico 1. que la cantidad de

llantas en los tres ámbitos (Nuevas, dadas de baja y

reencauche), luego de tener un sistema de información y

con personal idóneo en la toma de decisiones habrá

tomado efecto luego de un tiempo de gestión y

adaptación de este sistema, el porcentaje de reducción en

llantas nuevas es de 36.5 % y el porcentaje de aumento

en llanta reencauchadas es de 38.71 %, teniendo en

cuenta que una llanta reencauchada tiene un valor entre

60 % y 80 % menos que una llanta nueva, así mismo se

presenta que los costos de mantenimiento se han

reducido, en la siguiente gráfica se puede observar la

diferencia.

Gráfico 2. Costos de llantas entre enero y mayo de 2018 y

2019.

En el Gráfico 2. Se puede evidenciar una reducción

considerable en los costos de mantenimiento del 19.38

% lo equivale a una diferencia de 69´586.243 COP en el

mismo periodo antes de la implementación del sistema

de información y luego del funcionamiento de este.

También, se logró evidenciar por medio del archivo de

inspecciones que las llantas de la flota están teniendo un

desgaste localizado en la parte central de la banda de

rodamiento, lo que posiblemente esto indique es sobre

presión que están manejando las llantas por lo que se

enviaron a pesaje los vehículos para determinar la

cantidad exacta de aire al que se deben de llenar cada

una de las llantas.

6. Conclusiones

- Un sistema de información para llantas en el

que se tenga trazabilidad de cada una de estas

es primordial para una flota de transporte ya

que suministra suficientes datos y arroja estos

de una manera organizada con el fin de que la

toma de decisiones sea una tarea más sencilla y

más acertada de acuerdo a la realidad.

- Los resultados obtenidos dependen

considerablemente del sistema de información,

debido a que este es la base para la toma de

decisiones en los mantenimientos.

- El sistema de información se creó con el

enfoque de la trazabilidad de los activos y para

reducir los tiempos en el área administrativa

(Revisión de garantías), sin embargo, el

próximo paso a seguir con este sistema es la

generación de indicadores automáticos como lo

son el índice de reencauche, costo por

kilómetro y kilometraje por milímetro

recorrido de la llanta.

148

113

200

127

3862

0

50

100

150

200

250

DES

ECH

O

DES

ECH

O

NU

EVA

NU

EVA

REE

NC

AU

CH

E

REE

NC

AU

CH

E

2018 2019 2018 2019 2018 2019

CANTIDAD LLANTAS ENERO -

MAYO 2018 vs 2019

$359,080,665

$289,494,422

$0

$50,000,000

$100,000,000

$150,000,000

$200,000,000

$250,000,000

$300,000,000

$350,000,000

$400,000,000

2018 2019

COSTOS DE LLANTAS ENTRE

ENERO Y MAYO 2018 VS 2019

2018

2019

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72

- La base para un buen funcionamiento de un

sistema de información es el suministro

correcto y en tiempo real de los datos ya que, al

no tener información real en este, simplemente

serán arrojados valores en los indicadores que

no son acordes a la realidad.

- El tiempo de acoplamiento del sistema de

información varía dependiendo de cada flota de

transporte, este depende del historial que se

tenga y el tipo de información que se suministra

a la base de datos (en caso de que se tenga).

- Tener un sistema de información por hojas de

cálculo tiene una desventaja y es debido a que

cada flota de transporte varía con respecto a la

cantidad de información que se maneja, por lo

que en flotas grandes la cantidad de

información aumenta y el archivo cada vez es

más lento.

7. Referencias

[1] M. d. Transporte, «Ministerio de transporte,» Enero

2018. [En línea]. Available: www.mintransporte.gov.co.

[Último acceso: Agosto 2018].

[2] P. S. P. Garzón y J. A. Villareal Cabrera,

«Univerisdad Internacional de Ecuador,» Julio 2012.

[En línea]. Available:

https://repositorio.uide.edu.ec/bitstream/37000/82/1/T-

UIDE-0022.pdf. [Último acceso: 10 Junio 2019].

[3] Michelin, «Michelin,» 2007. [En línea]. Available:

https://www.michelintruck.com/assets/pdf/XOneTireSe

rviceManual_53-78.pdf. [Último acceso: 05 2018].

[4] T. A. M. COUNCIL, «LANKAHUASA,» 1995. [En

línea]. Available: http://www.lankahuasa.com/wp-

content/uploads/2016/05/1-FALLAS-CONDICIONES-

DE-CARCASA-LLANTA-NUEVA.pdf. [Último

acceso: 2018].

[5] OSHA, «OSHA,» [En línea]. Available:

https://www.osha.gov/Publications/wheel/3402tube-

type-truck-and-bus.pdf. [Último acceso: 2018].

[6] Continental, «Continental,» 2013. [En línea].

Available: https://blobs.continental-

tires.com/www8/servlet/blob/834902/8c00eb0d22ea67

30efccec1d67eee53d/tyre-damage--causes-and-

avoidance-data.pdf. [Último acceso: 2018].

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2590. METODOLOGÍA PARA LA REVISIÓN DE GARANTÍAS COMO PARTE DE LA GESTIÓN

DE LA CALIDAD EN LAS REPARACIONES DE LOS VEHÍCULOS RECOLECTORES DE

BASURA DE LA CIUDAD DE MEDELLÍN

METHODOLOGY FOR THE REVISION OF GUARANTEES AS PART OF THE QUALITY

MANAGEMENT IN THE REPAIRS OF GARBAGE COLLECTION VEHICLES OF THE CITY OF

MEDELLÍN

. López F. Sebastián *, Guevara C. Fernando Jesús†, Bedoya R. Santiago†

*Grupo Gestión, Operación y Mantenimiento de Activos GOMAC

Universidad Nacional de Colombia

Cra. 65 #59a-110, Medellín, Colombia

e-mail: [email protected]

†Grupo Gestión, Operación y Mantenimiento de Activos GOMAC

Universidad Nacional de Colombia

Cra. 65 #59a-110, Medellín, Colombia

e-mail: [email protected]

†Grupo Gestión, Operación y Mantenimiento de Activos GOMAC

Universidad Nacional de Colombia

Cra. 65 #59a-110, Medellín, Colombia

e-mail: [email protected]

Resumen

En el presente artículo se busca describir la metodología empleada en un proceso de interventoría técnica, administrativa

y financiera a una flota vehicular en el Valle de Aburrá para la revisión de garantías de los componentes y mano de obra

utilizada para llevar a cabo el mantenimiento correctivo y preventivo y analizar el impacto que esta revisión genera en los

costos o KPI´s de una organización, teniendo en cuenta que dicho mantenimiento es subcontratado. Se describe el proceso

general de interventoría y, específicamente, del proceso de revisión de garantías en lo referente a las reparaciones de los

vehículos, haciendo especial énfasis en la importancia que este procedimiento tiene dentro de la supervisión de los

contratos de mantenimiento, ya que facilita un enlace entre la parte técnica y el proceso de facturación. Así, se hace un

análisis cualitativo y cuantitativo de las mejoras observadas en el proceso global de interventoría gracias a las revisiones

anteriormente mencionadas. Finalmente se plantea una metodología para la revisión de garantías aplicable a cualquier

empresa, donde se enmarca la importancia de la estandarización de términos, aspecto trascendental para una revisión

eficiente y eficaz.

Palabras clave: Garantías, Interventoría, Mantenimiento, Revisión técnica.

Abstract

The present article seeks to describe the methodology used in a process of technical, administrative and financial auditing

to a vehicle fleet in the Aburrá Valley, for the revision of the component and labor guarantees used to carry out the

corrective and preventive maintenance and analyze the impact that this revision generates on the costs or KPIs of an

organization, taking into account that such maintenance is subcontracted. The general auditing process is described, and

specifically, the warranty review process regarding vehicle repairs, with special emphasis on the importance of this

procedure within the supervision of maintenance contracts, as it facilitates a link between the technical part and the billing

process. Thus, a qualitative and quantitative analysis is made of the improvements observed in the overall auditing process

thanks to the aforementioned revisions. Finally, a methodology for the review of guarantees applicable to any company

is proposed, where the importance of the standardization of terms is framed, a transcendental aspect for an efficient and

effective review.

Keywords: Guarantees, Supervision, Maintenance, Technical review.

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74

1. Introducción

En la actualidad es común encontrar que las empresas

que utilizan vehículos dentro de sus procesos para

actividades relacionadas con el transporte de productos,

materias primas, personas, entre otros, optan por

desligarse de las labores de mantenimiento con el

objetivo de concentrarse por completo en su “Core

business”. Para esto se ven en la obligación de contratar

empresas externas que se encarguen de realizar las

labores de mantenimiento preventivo y correctivo a su

respectiva flota. Esta situación se presenta en los

vehículos recolectores de basura de la ciudad de

Medellín donde las reparaciones son efectuadas por

talleres externos a la empresa prestadora de servicios de

aseo.

A partir de la subcontratación del mantenimiento surge

la necesidad de supervisar los procedimientos realizados

por los talleres o empresas externas que estén prestando

el servicio, con la finalidad de asegurar ciertos

estándares de calidad y mantener al margen de un

presupuesto estipulado los gastos de mantenimiento [1].

En la ciudad de Medellín se dispone del servicio de una

interventoría encargada de las actividades de

supervisión mencionadas anteriormente. Entre las

labores realizadas por la interventoría en este artículo se

describirá a fondo la revisión de garantías, que de forma

general comprende un nexo entre la parte técnica y las

labores administrativas dentro de la empresa de servicios

varios de Medellín, y que adicionalmente juega un papel

fundamental en el control de gastos.

2. Aspectos generales del proceso de

interventoría

Un proceso de interventoría consiste en la supervisión,

vigilancia, coordinación y control de los aspectos

técnicos, financieros, administrativos y legales de los

contratos que celebre una empresa para el

mantenimiento de su respectivo parque automotor [2].

De forma general a continuación se describen las

actividades desarrolladas por la interventoría dentro de

la empresa:

2.1. Mantenimientos correctivos y preventivos

Como se menciona desde el inicio de este documento, el

objetivo de estudio es una empresa poseedora de una

flota vehicular cuyo mantenimiento sea subcontratado,

como es el caso de la empresa encargada de la

recoleccion de residuos en la ciudad de Medellin, donde

toda intervencion sea preventiva o correctiva inicia con

la generacion de una orden de trabajo, que describe a

detalle las actividades a realizar en el vehiculo, las

cuales seran ejecutadas por uno de los talleres externos.

Es tambien en ese momento donde inician las labores de

la interventoria quien se encarga de realizar un

acompañamiento y supervicion a la intervencion

realizada por el contratista, principalmente en esta

primera instacia la interventoria se concentra en el

aspecto tecnico. Cuando el trabajo termina es el

interventor quien basado en cus conocimientos y

experiencia determina la calidad de la reparacion y

recibe a satisfaccion el vehiculo. En este contexto un

interventor es una persona experta en en los temas

relacionados con la mecanica automotriz y esta en la

capacidad de aceptar o rechazar los trabajos realizados

por los contratistas, esto comprende la primera

responsabilidad de la interventoria, la cual consiste en

velar por la calidad y el buen funcionamiento de la flota.

2.2. Facturación e interventoría administrativa

Luego de finalizada una intervencion, esta pasa a una

instancia de cobro la cual inicia adjuntado una serie de

documentos indispensabes para la facturacion y pago de

los servicios prestados por los talleres al parque

automotor de la empresa, entre los cuales destacan la

orden de trabajo, proporcionada por la empresa

contratante, la cotizacion, la cual es elaborada por el

contratista acorde a lo realizado en la respectiva

intervencion y el informe de interventoria, documento

donde el interventor plasma de forma precisa todas las

actividades realizadas, incluyendo componentes

cambiados, recursos utilizados y manos de obra

ejecutadas. Posteriormente dichos documentos son

revisados, velando por que lo cotizado efectivamente

coincida con lo realizado, se de cumplimiento a las

diversas obligaciones de los contratos, los precios sean

acordes a los proporcionados por estudios de mercado

previamente realizados y que se de cumplimiento a las

garantias de las reparaciones dentro de los tiempos

acordados dentro de los contratos. Esta es la llamada

revision de garantias, la cual juega un papel fundamental

dentro del proceso de interventoria, ya que evita incurrir

en sobrecostos por actividades mal cotizadas, precios

inflados y/o anomalias en el cumplimiento de los

contratos.

Finalmente luego de la revision de garantias el trabajo

puede ser cancelado al contratista.

3. Metodología y beneficios de la revisión de

garantías

La revisión de garantías comprende un eslabón

fundamental en el proceso de interventoría, ya que logra

enlazar los procedimientos técnicos efectuados en el

momento de las reparaciones e intervenciones a los

vehículos con el proceso de facturación, con el objetivo

de que los cobros sean justos y el contrato se cumpla a

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cabalidad [3].

3.1. Metodología

3.1.1. Verificación de los documentos

Consiste en verificar que la orden de trabajo se encuentre

completa, es decir, que estén anexos todos los

documentos exigidos, los cuales son.

Orden de trabajo: Documento emitido por la

empresa contratante para la realización de

cualquier intervención a los vehículos de la

flota, donde se documenta la novedad que

presenta el vehículo, los repuestos que se van a

cambiar y el tipo de reparación.

Cotización: Documento emitido por el

contratista donde se muestran de forma

discriminada los componentes y manos de obra

utilizados para una reparación con su

respectivo costo.

Informe de interventoría: Documento

emitido por la interventoría donde se relata de

forma detallada la intervención realizada a un

vehículo, los repuestos cambiados y sus

respectivas causas de cambio.

Recibo a satisfacción: Documento que

certifica que el trabajo realizado se hizo de

forma adecuada obteniéndose un resultado

satisfactorio, es diligenciado por parte del

interventor.

Reintegro: Documento que certifica que todos

los componentes retirados a los vehículos de la

flota son devueltos a la empresa contratante.

Todos los documentos anteriormente mencionados son

indispensables para la generación de las OW, sin

embargo, para que le proceso de revisión de garantías

sea llevado a cabo es suficiente con que se tenga la OT,

la cotización y el informe de interventoría, y

posteriormente se anexan los demás documentos.

3.1.2. Revisión de las cotizaciones

Verificar que la cotización coincida con el informe de

interventoría: Como se mencionó anteriormente la

cotización es un documento emitido por el contratista

donde se muestra el valor del trabajo realizado, este

cobro debe tener un control, el cual se logra gracias al

informe de interventoría, donde se relata todo lo que se

realizó y los componentes que se cambiaron, evitándose

así cobros injustos. En caso de que la cotización no

coincida con el informe de interventoría esta debe ser

devuelta al taller para su corrección.

3.1.3. Cumplimiento del contrato

Al momento de la revisión se debe tener en cuenta que

los contratos poseen ciertos lineamientos que controlan

el cobro realizado por los trabajos, algunos son:

En la mayoría de los contratos existe una nota

que menciona lo siguiente: “el proponente

deberá tener en cuenta que al cotizar el costo de

la mano de obra de cualquier reparación,

descrita en los “cuadros de cotización”, deberá

incluir todas las actividades de desmontaje y

montaje de piezas, que se encuentran implícitas

en dicha reparación, por lo anterior, no se

reconocerá ningún costo adicional por

actividades inmersas dentro de la actividad a

ejecutar.” Por lo tanto, en la cotización no

puede haber cobros por actividades de montaje

y desmontaje de piezas, cuando ya se está

cobrando una reparación.

Cuando en la realización de un mantenimiento

preventivo, se cruce una intervención

correctiva, el preventivo no tendrá ningún

costo, por ejemplo, una de las actividades del

mantenimiento preventivo del motor es revisar

el estado del fanclutch, esta revisión tiene un

costo asociado pactado dentro del contrato, en

caso de encontrarse anomalías en el fanclutch

que deben ser reparados solo se asumiría el

costo de la reparación y no el de la revisión.

En caso de que un domicilio o desvare sea

solicitado para realizarse en las instalaciones de

la empresa contratante, este no tendrá ningún

costo.

Si se presenta alguno de estos incumplimientos en la

cotización, esta debe ser devuelta al taller externo para

su respectiva corrección, importante verificar que las

anteriores condiciones si estén en cada contrato, ya que

hay algunos que no las tienen.

3.1.4. Verificación de garantías

Esta actividad se basa en encontrar trabajos realizados a

los vehículos que se relacionen con los ejecutados en la

OT que se está revisando, y que hayan sido ejecutados

en un periodo menor al tiempo de garantía estipulado en

cada uno de los contratos, 6 meses en la mayoría de los

casos, ya que este tipo de intervenciones no generan

cobro. Esta actividad es posible siempre y cuando todas

las actividades realizadas sean registradas en una base

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de datos, por lo que herramientas tales como un CMMS

facilitan las labores.

3.2. Beneficios

Como es de esperarse el mayor beneficio que aporta la

revisión de garantías al área de mantenimiento de una

empresa es la disminución de costos, ya que su principal

objetivo es estar seguros de que los pagos que se están

efectuando son justos y precisos.

Un ejemplo claro de los beneficios de la revisión de

garantías se puede evidenciar en la tabla 1 la cual

muestra la cantidad de trabajos realizados en el año

2017, donde no existía una metodología clara para la

revisión de garantías y el año 2018, cuando se dio inicio

a la metodología descrita en este artículo.

Tabla 1. Cantidad de OT’s en garantía por año

Año OT's

OT's en

garantía

% de OT en

garantía

2017 2030 126 6%

2018 2386 263 11%

Fuente: elaboración propia a partir de datos suministrados

por la empresa.

Los datos mostrados en la tabla 1 solo contemplan los

vehículos de recolección de residuos de cargue trasero,

doble troques y los contratistas más representativos.

También el proceso de revisión de garantías ofrece un

enlace entre el ámbito técnico del mantenimiento y el

ambiente administrativo de la facturación, lo cual es un

aspecto valioso, teniendo en cuenta que, el primer

escenario normalmente está conformado por personal de

poco interés por los temas presupuestales (mecánicos,

electricistas, lubricadores, líderes de taller, entre otros)

mientras que el personal de facturación no

necesariamente está capacitado en temas técnicos. Esta

situación se presenta de forma muy marcada en la

empresa estudiada, a tal punto que el personal encargado

de generar las órdenes de trabajo no está enterado de la

ejecución presupuestal de los contratos celebrados, es

decir, no tiene conocimiento de la cantidad de dinero que

se ha gastado y el que aún tiene disponible. Y por parte

del área de facturación, teniendo en cuenta su pobre

conocimiento técnico, es evidente que de no haber una

persona encargada de la revisión de garantías se correría

el riesgo de incurrir en sobrecostos debido a posibles

confusiones con respecto a las actividades cotizadas y

las realizadas.

4. Aplicabilidad del método y resultados

Como es de esperar este metodo es aplicable a

cualquier empresa que utilice el mantenimiento

subcontratado, adicionalmente se puede expander a

cualquier tipo de activos, es decir, no solamente

vehiculos, ya que lo unico que se necesita para llevarlo

a cabo es:

Disponer de una persona capacitada en los

aspectos tecnicos particulares de los equipos a

los cuales se les realizara el mantenimiento.

Llevar registro de todas las actividades

realizadas, en lo posible de una manera

detallada, algo similar a los informes de

interventoría mencionados anteriormente.

Contar con un CMMS o en su defecto una base

de datos que permita la consulta de las

reparaciones realizadas y todo lo relacionado

con los activos de la empresa.

5. Conclusiones

La metodología para la revisión de garantías descrita en

este artículo resulta en un eslabón fundamental dentro de

los procedimientos de interventoría en la empresa de

recolección de residuos de la ciudad de Medellin ya que

es un proceso donde se supervisan y vigilan los cobros

realizados por los contratistas y como se evidencia en la

tabla 1 desde que se empezó a llevar a cabo en 2018 el

porcentaje de ordenes en garantía aumento casi al doble,

lo que implica directamente una reducción en los gastos.

6. Referencias

[1] S. Ballestar Bauset, P. Olmeda Gonzalez, V. Macian

Martinez and B. Tormos Martinez, "El mantenimiento

de las flotas de transporte", Tecnica industrial, no. 247,

pp. 42-47, 2002.

[2] C. Padilla Valdez, "Plan de gestion del

mantenimiento para la flota vehicular del gobierno

autonomo descentralizado intercultural de la ciudad de

Cañar", Universidad Politecnica Salesiana sede Cuenca,

2012.

[3] C. Alavedra Flores, Y. Gastelu Pinedo, G. Méndez

Orellana, C. Minaya Luna, B. Pineda Ocas, K. Prieto

Gilio, K. Ríos Mejía, C. Moreno Rojo. Gestión de

mantenimiento preventivo y su relación con la

disponibilidad de la flota de camiones 730e Komatsu-

2013. Ingeniería Industrial. 2016;(34):11-26.