¿Aumento de producción sin incremento del Costo? -El suministro de Gas, el costo oculto.


Muchos de los procesos productivos, requieren un sistema de suministro de gas o líquidos.


La principal preocupación del productor es la selección del sistema de suministro adecuado para que su costo de producción, referente al concepto “suministro de gas”, sea el óptimo en término de competitividad en el mercado y rentabilidad financiera del negocio.


El costo de “Suministro de Gas” es ignorado por la gran mayoría de los productores ya que, dentro del esquema total de costos de producción, existen otros conceptos que por lo general se les otorga mayor relevancia dejando de aprovechar los grandes beneficios que podría generar el analizar alternativas que “optimicen” el costo de suministro de gas, entre ellas una mejor rentabilidad operativa.


El costo de suministro de gas está conformado por el costo del producto más los costos de traslado de dicho producto y dentro de este costo existen ineficiencias del sistema de suministro. Cuando hablamos de ineficiencias nos referimos principalmente a las siguientes:


  1. Producción adicional no usada y emitida a la atmósfera

  2. Capacidad de producción de gas muy por debajo de los niveles requeridos por el proceso, lo que obliga al productor tener que “gasificar” líquido de su sistema de respaldo, resultando en el uso de un producto más caro que la producción misma del gas.

¿COMO OPTIMIZAR O MINIMIZAR EL COSTO DE SUMINISTRO DE GAS?

La mejor manera de hacerlo es mediante el diseño de un sistema de suministro de gas que mejor se adapte a los requerimientos del proceso. El diseño del sistema óptimo implica tomar en cuenta los siguientes puntos de análisis:


(a). Identificar el tipo de gas requerido y la pureza y presión a las que se necesita. Este punto puede ser muy obvio cuando ya se tiene experiencia en la tecnología usada en el proceso de producción y solamente se requiere expandir la capacidad de producción, pero cuando son procesos nuevos se tiene que tener muy claros los requerimientos necesarios por los fabricantes del equipo que usará dicho gas.


(b). Patrón de consumo. Hay dos tipo de patrón de consumo:

  • Constante.- Un perfil constante básicamente es el mismo valor a lo largo del día, este perfil no representa gran problema al momento de dimensionar los equipos ya que el flujo no varía, ejemplos de este tipo de patrón de consumo aplica mucho a industrias maquiladoras.

  • Variable ( tipo batch ). Éste perfil de consumo representa un reto mayor a la hora de dimensionar y especificar el equipo ya que involucra un estudio más detallado del perfil de consumo, siendo el número de ciclos/día y tiempo entre ciclos, las variables más importantes al momento de hacer el estudio. Ejemplos de este tipo de perfil son básicamente las acerías. Ejemplos de un perfil variable tipo batch, típico de la industria acerera, se muestra a continuación.

Figura 1.

​Como se puede observar existen picos y valles dentro del perfil del mismo, el tiempo de ciclo ó “Tap to tap” es el tiempo de duración del ciclo, y el tiempo que tarde en iniciar el siguiente ciclo, es decir, el tiempo entre ciclos que normalmente representa el tiempo que tarda en “cargarse” material al horno.


(c) Ciclos por día y tiempo entre ciclos. Esto aplica solo en procesos de producción variables (batch), y aplica principalmente cuando la capacidad de producción inicial es menor a la de diseño y se tiene pensado tener un plan de incremento anual de la producción, por cierto tiempo, hasta llegar a la capacidad de diseño. Si esto no se tiene claro, puede ocurrir una selección equivocada de equipo; por ejemplo seleccionar un equipo muy grande al principio de vida del proyecto donde el desperdicio es muy alto ó bien seleccionar uno muy pequeño lo que obligaría posteriormente a un incremento de la inversión planeada originalmente debido a que la capacidad instalada inicialmente ya fue rebasada incurriendo en un gasto mayor para poder incrementar la producción.


(d). Pureza requerida del gas de suministro. Entre mayor sea la pureza requerida, mayor el costo del equipo, por lo que un conocimiento claro de los requerimiento de la tecnología que se usará son vitales. Por ejemplo: Si se tiene un equipo que usa aire para realizar una combustión, la única forma de incrementar la producción ó reducir el consumo de energía eléctrica pudiera ser usando oxígeno y mezclarlo con aire para incrementar la capacidad de combustión y poder reducir el consumo de energía eléctrica.


(e). Dimensionamiento de la tubería de suministro desde el lugar de producción de gas hasta el punto de consumo. Seleccionar adecuadamente el (los) diámetro (s) de la red de suministro de gas es igual o más importante que la selección misma del equipo ya que impacta directamente en el costo de operación del sistema; lo anterior debido a que la caída de presión es proporcional a la energía empleada para suministrar dicho gas. Una mala definición de la estrategia de producción, o incluso del tiempo de ciclo, puede llevar a dimensionar una red de distribución de un diámetro menor o mayor al requerido. Para un correcto dimensionamiento de la tubería es necesario un buen estudio de los puntos de análisis mencionados en los incisos del (a) al (d), principalmente los que se refiere a la estrategia de producción a implementar y el patrón de consumo, y otros más.

MODELO DE SUMINISTRO

Una vez definidos los puntos anteriores, nos enfocamos al modelo de sistema de suministro a ser usado para cualquier tipo de perfil de consumo. Un sistema típico de suministro se muestra en el diagrama de la Fig.2



Figura2. Esquema de Producción-consumo de Oxígeno


Este esquema (Fig.2) consiste en una planta productora de gas (Generación de oferta) que suministran a una red de tubería(s) que a su vez alimentan dicho gas a los diferentes consumidores (Demanda). Hablaremos de este tema en el siguiente artículo.

CONCLUSION.

El siglo XXI es el siglo de la innovación productiva y tecnológica. Es la innovación tecnológica, principalmente lo referente a sistemas automáticos de recopilación, procesamiento y análisis de datos, lo que potencializa la posibilidad de hacer innovaciones en los procesos de producción que permita optimizar y/o mejorar los costos de los mismos, ayudando a la empresa a mejorar sus indicadores de rentabilidad financiera y económica. Un buen análisis del sistema de distribución de gas, tomando en cuenta los puntos indicados anteriormente, puede ayudar a proporcionar soluciones de diseño orientadas a aumentar capacidad de producción sin afectar negativamente la rentabilidad de la inversión requerida para tal propósito.




Si desea saber si su planta está produciendo en el costo óptimo o bien desea aumentar su producción sin aumentar los costos de dicho rubro, llámenos y con gusto le atenderemos.

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INGENIERIA DE PROCESO

GrupoKYRIA, Consultoría de proyectos

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