COSTO INDUSTRIAL DEL VIDRIOEL VIDRIO

El vidrio es un material obtenido por la fusin de compuestos inorgnicos a altas temperaturas, y el enfriamiento de la masa resultante hasta un estado rgido, no cristalino. El principal componente del vidrio es la slice (SiO2 ). La slice, sola, sera un vidrio ideal para muchas aplicaciones, pero las altas temperaturas necesarias para su fusin y las dificultades para darle forma limitan su uso a algunas aplicaciones especiales. Para reducir la temperatura de fusin de la slice, es necesario utilizar un fundente, y para ello sirve el xido de sodio (Na2 O). Como el conjunto SiO2 -Na2 O es soluble en agua, se aade un tercer elemento, el xido de calcio (CaO), que le confiere al vidrio la estabilidad qumica necesaria. Este vidrio se denomina vidrio soda-cal. El vidrio soda-cal, tambin llamado vidrio comn, representa el 90% de todo el vidrio fabricado en el mundo. El vidrio soda-cal, adems de SiO2 , Na2 O y CaO, que constituyen aproximadamente el 90% de su composicin, posee otros elementos, algunos provenientes de la propia materia prima usada, como el xido de hierro (Fe2 O3 ), y otros agregados a propsito para brindarle al vidrio caractersticas deseables, como es el caso del xido de aluminio (Al2 O3 ). El Al2 O3 se le aade al vidrio para mejorar su durabilidad qumica, inhibir su cristalizacin durante el enfriamiento y controlar su viscosidad, propiedad muy importante en todas las etapas de fusin, conformacin y recocimiento del vidrio. El Fe2 O3 es una impureza presente en la mayora de las materias primas naturales. Para los vidrios incoloros de alta calidad es necesario minimizar la cantidad de este xido en la formulacin, pues presenta gran influencia en la coloracin del vidrio. Vidrios transparentes de alta calidad utilizan arenas con niveles de Fe2 O3 inferiores a 0,01%.

TIENEN TODOS LOS VIDRIOS LA MISMA COMPOSICIN? Aunque todos los vidrios partan de una misma base, poseen composiciones diferentes, de acuerdo con la finalidad a la que se destinan. De este modo, hay: vidrio soda-cal, tambin denominado vidrio comn; vidrio borosilicato (contiene xido de boro); vidrio de plomo (contiene xido de plomo); vidrios de formulaciones especficas.

ALGUNOS PRODUCTOS DE VIDRIO Vidrio para envases Botellas, potes, frascos y otros envases fabricados con vidrio comn en colores blanco, mbar y verde. Son los nicos productos de vidrio fabricados en Uruguay con una capacidad instalada de 45 mil toneladas anuales (unos 125 ton/da), de las cuales 50% es para exportacin20. La capacidad instalada en Brasil es de 3.430 ton/da18. Vidrio plano Vidrios planos lisos, vidrios cristales, vidrios impresos, vidrios templados, laminados, y coloreados, fabricados en vidrio comn. Vidrios domsticos Tazas, bandejas, vasos, platos, ollas y otros productos domsticos fabricados en diversos tipos de vidrio comn, borosilicato, de plomo, vidrio-cermica. Fibra de vidrio Mantas, tejidos, hilos y otros productos para aplicaciones de refuerzo o aislamiento, fabricados con vidrio borosilicato. Vidrios tcnicos Lmparas incandescentes y fluorescentes, tubos de TV, vidrios para laboratorio, vidrios para termos, vidrios para anteojos y aislantes trmicos, fabricados en vidrio comn, de plomo y de frmulas especficas.

PROCESO DE FABRICACION

El proceso de fabricacin de los envases de vidrio comienza cuando las materias primas (arena, sosa, caliza, componentes secundarios y, cada vez en mayor medida, casco de vidrio procedente de los envases de vidrio reciclados) se funden a 1500C. El vidrio obtenido, an en estado fluido y a una temperatura de unos 900C, es distribuido a los moldes donde obtienen su forma definitiva. Posteriormente, se traslada a una arca de recocido en la que, mediante un tratamiento trmico, se eliminan tensiones internas y el envase de vidrio adquiere su grado definitivo de resistencia. A continuacin, se realizan unos exhaustivos controles de calidad, donde se comprueban cada unidad electrnicamente. Tras estos controles, los envases son embalados automticamente en pallets retractilados, hasta su distribucin.

PROCESOS PRODUCTIVOSEl proceso para la elaboracin del vidrio se puede dividir en las siguientes etapas:

RECEPCIN DE MATERIAS PRIMAS: En esta etapa se garantiza un control operativo y tcnico en las materias primas para verificar su calidad fsico - qumica, para la produccin del vidrio. La operacin esencial en esta etapa es la realizacin de los anlisis fsicos y qumicos realizados a la materia prima, los cuales verifican el cumplimiento de las especificaciones. Primero se debe cumplir con el requisito de la granulometra, es decir, el tamao de los granos de cada material, el cual, debe estar entre y de milmetro. Para el feldespato y la arena se debe cumplir unos requisitos, tales como tener una composicin qumica estable y determinada. La arena no debe contener arcillas y su contenido de xidos de hierro debe ser lo mas bajo posible. De acuerdo al resultado del anlisis, si el producto est conforme con las especificaciones se define su disposicin para ser utilizado posteriormente; si la materia prima no cumple con las especificaciones se procede a darles el manejo preestablecido como productos no - conformes.

PREPARACIN DE LAS MEZCLAS: La preparacin de la mezcla se puede dividir en cuatro partes: Almacenamiento: consiste en ubicar las distintas materias primas en diferentes sitios de almacenamiento en donde permanecern hasta su utilizacin. Pesaje: siguiendo la formulacin previamente establecida se pesa cada uno de los componentes mediante mecanismos automticos y en las proporciones determinadas. Mezclado: Luego de ser pesadas cada una de las materias primas, son enviadas a las mezcladoras en donde, por un tiempo previamente establecido y con una adicin especfica de agua, los componentes son mezclados totalmente. Transporte: Finalmente la mezcla es enviada por medio de elevadores y transportadores hasta los silos donde queda finalmente lista para ser cargada al horno.

FUSION DE LA MEZCLA Y REFINACION DEL VIDRIO: El horno es el sitio donde se lleva a cabo la fusin de las materias primas. Consiste en un recipiente rectangular construido con materiales refractarios resistentes al desgaste producido por el vidrio lquido y las llamas. El horno utiliza como combustible el Crudo de Castilla para producir el calor, por medio de dos quemadores, los cuales funcionan alternadamente veinte veces cada uno. Por uno de sus extremos se carga la mezcla, mientras que por el otro se extrae el vidrio fundido. Posteriormente hay una entrada de aire de 1000C, con el fin de enfriar el vidrio que se encuentra dentro del horno. Los gases producidos por el horno son expulsados por lo regeneradores (1300C).

Hornos de crisol

Horno Continuo El primer proceso que se identifica claramente en el horno es el de fusin; aqu todas las materias primas no son propiamente fundidas, sino que al suministrarles calor primero se descomponen y despus reaccionan; as pues los componentes que poseen menor punto de fusin se vuelven lquidos ms rpido que los que tienen mayor punto de fusin (para la slice es mayor de 1600C, y para el casco entre 1050 y 1100C); a medida que va aumentando la temperatura estos ltimos tambin se funden y desaparecen como materiales cristalinos. A continuacin se realiza el proceso de refinacin, en el cual se eliminan las semillas (gran nmero de pequeas burbujas que se originan a partir de las reacciones de las materias primas); este proceso empieza casi simultneamente con el proceso de fusin y contina hasta que la mezcla de materias primas est completamente lquida. Luego el vidrio fundido pasa a un segundo tanque, llamado tanque de refinacin, donde se intenta igualar la temperatura del vidrio en toda su extensin, para posteriormente repartirlo a las mquinas formadoras por medio de los canales.

ACONDICIONAMIENTO DEL VIDRIO:

El canal es el encargado de enviar el vidrio desde el horno hasta el lugar donde estn las mquinas formadoras de envases. Durante este trayecto se disminuye la temperatura del vidrio gradualmente (con lo cual aumenta su viscosidad), de tal manera que al final del canal se obtenga el vidrio en un estado en el que se pueda modelar, correspondiendo a una cierta temperatura para fabricar una botella determinada. Se denomina acondicionar el vidrio al hecho de controlar la temperatura en el flujo del vidrio que est dentro de la canal desde refinacin hasta el orificio refractario y se forme la gota.

La homogeneidad de la mezcla del vidrio se mide revisando las temperaturas existentes desde el fondo hasta la superficie y de lado a lado a la entrada del tazn (ltima seccin del canal antes de las mquinas I.S.); estas temperaturas afectan directamente la distribucin del vidrio en la botella, la forma de la gota, y su cargue en la mquina, por esto una falla en esta parte del proceso puede resultar en la formacin de botellas deformes, con una masa mal distribuida y, por lo tanto ms frgiles. Para obtener una temperatura uniforme en el vidrio se deben tener en cuenta las prdidas de calor existentes a travs del techo, las paredes y el piso del canal, as como el calor suministrado por los quemadores. Igualmente para acondicionar el vidrio, es necesario tener en cuenta el color del vidrio, la cantidad de vidrio que extrae cada mquina, la forma de la botella, la cantidad de aire disponible para enfriar el equipo de moldura de la mquina y la velocidad de fabricacin de la mquina.

FORMACION DEL ENVASE: Una vez se ha acondicionado el vidrio, en el alimentador se forma la gota de vidrio con el peso correcto y la forma deseada por medio de un sistema de partes refractarias compuesto por: un tubo que controla el flujo de vidrio hacia el orificio, una aguja que impulsa intermitentemente el vidrio hacia el orificio, que determina la cantidad de vidrio que tendr la gota. Para formar la gota el flujo de vidrio se corta por el sistema de tijera. Posteriormente, la gota se hace llegar a la mquina I.S. mediante el equipo de entrega, que consiste en de una cuchara, encargada de recibir la gota, una canal por donde la gota resbala hacia cada seccin y un deflector que la entrega al equipo de moldura. La sigla I.S. significa mquinas de secciones independientes, en estas una seccin se puede parar sin afectar el funcionamiento de las otras o de la mquina completa. Las empresas vidrieras utiliza en la actualidad mquinas de 6,8,10 y 12 secciones. Cada seccin puede fabricar una botella (gota sencilla) o dos botellas (doble gota). Las botellas se pueden fabricar en dos procesos bsicos: Soplo y Soplo (S.S.) y Prensa y Soplo (P.S.). Para formar una botella se necesita de la moldura; que generalmente est hecha de fundicin o en aleaciones metlicas especiales (el valor de cada molde est alrededor de los cien mil dlares). Las piezas usadas son: la camisa, la aguja y la boquillera para formar el terminado; el premolde, la tapa y el embudo para formar el palezn o preforma de la botella; y el molde, el fondo y la sopladora, para formas la botella. Las pinzas se encargan de sacar la botella del lado del molde hacia la plancha muerta en donde se traslada hacia el transportador, mediante los barredores, el cual finalmente la llevar al archa de recocido.

PROCESO SOPLO Y SOPLO:

Despus de lograr el cargue de la gota (1) en el premolde se utiliza aire comprimido para empujar el vidrio y formar el terminado (2. soplo inicial); Despus con aire comprimido se sopla el vidrio hacia arriba, formndose as la burbuja y el palezn, de una forma limitada por el premolde y la tapa (3 Contrasoplo). Luego el palezn se transfiere al molde (4) y nuevamente con aire comprimido a travs de la sopladora se infla el palezn hasta llenar la cavidad del molde (5 Soplo final). Despus de esto la botella es retirada del molde (6) y puesta sobre el transportador de lnea, mediante los barredores, quin se encarga de llevarla al archa de recocido.

PROCESO PRENSA Y SOPLO:

El proceso de prensa y soplo se ha desarrollado para obtener botellas de boca ancha (proceso tradicional) o de boca estrecha (proceso conocido como NNPB). El mecanismo utilizado para el mecanismo de prensa y soplo es el mismo que se utiliza para el mecanismo de soplo y soplo, cambiando algunos aditamentos que lo hacen funcionar de manera diferente. La principal diferencia radica en que la accin que realiza el contrasoplo es efectuada por un macho, el cual se encarga de dar la preforma a la gota para formar el palezn; las dems etapas son similares. La gota de vidrio cae en el premolde (1). Inmediatamente el vidrio entra al premolde, la tapa baja. El macho empieza a subir, a una presin controlada, forzando al vidrio a llenar todos los vacos, incluyendo la cavidad de la boquillera, formndose as el palezn (2). Luego, el macho baja, la tapa sube y el premolde abre. Enseguida, el palezn es transferido al molde (3). El palezn contina su recalentamiento y estiramiento en el lado del molde. A continuacin, se aplica aire comprimido para soplar el vidrio hasta llenar la cavidad del molde; tambin se aplica vaco para reforzar el contacto del vidrio con el molde (4). Este contacto con el molde ms la circulacin del aire del Soplo final enfran el vidrio. Despus de abrir el molde, las pinzas trasladan el envase hasta la plancha muerta (5) y el mecanismo barredor lo ubica sobre el transportador. Con el aire de enfriamiento de los alrededores del envase contina el proceso de remocin de calor hasta que el vidrio alcanza una temperatura que asegura la estabilidad de su forma.

RECOCIDO DEL ENVASE:

Cuando se forma la botella, el vidrio se enfra muy rpido, crendose una gran cantidad de esfuerzos internos, que debilitan la botella. El archa de recocido es la encargada de aliviar esas tensiones. En el archa se calienta de nuevo la botella ya formada a una temperatura de unos 550C, durante unos diez minutos, disminuyendo luego lenta y controladamente la temperatura, teniendo como base una curva de temperatura que garantiza alivio de tensiones y el surgimiento de nuevos esfuerzos en la botella.

INSPECCION DEL ENVASE FORMADO:

Despus las botellas son conducidas por medio de bandas transportadoras hacia una zona de revisin, compuesta por una gran cantidad de dispositivos automticos, dotados de sistemas capaces de detectar defectos provenientes de la formacin de la botella; ah se retiran de la lnea de produccin todas aquellas botellas que tengan defectos de forma y/o dimensionales, grietas, arrugas, distribucin irregular del vidrio en las paredes del envase y resistencia, entre otros, garantizando as que la produccin que se enviar al cliente sea de excelente calidad.

EMPAQUE:

En esta etapa, los envases son empacados de acuerdo al requerimiento del cliente por medio de diferentes mtodos, como son: el termoencogido, el paletizado y el encanastado en cajas plsticas (que hacen en la misma planta).

ALMACENAMIENTO Y DESPACHO:

Luego de que el envase ha sido empacado, es transportado a las bodegas de almacenamiento, en donde queda listo para ser despachado al cliente respectivo.

EL RECICLAJE DEL VIDRIOEl vidrio es reciclable en un 100%, y durante el proceso de fusin no se produceprdida de material. Con cada tonelada de fragmentos de vidrio limpio, se obtiene otra tonelada de vidrio nuevo. Es ms: se deja de utilizar 1,2 tonelada de materia prima virgen.La inclusin de cascos, en el proceso normal de fabricacin de vidrio reduce sensiblemente los costos de produccin. (Casco = cada uno de los pedazos de vasija o vaso que se rompe). En trminos de aceite combustible y electricidad, slo en la fabricacin, cada 10% de vidrio molido en la mezcla, se economiza un 2,5% de la energa necesaria para la fusin en los altos hornos.En la actualidad, la industria del vidrio utiliza procesos de fabricacin especficos de acuerdo con el tipo de producto final que se desea. Una primera clasificacin divide esos procesos en Primarios (automticos y manuales) y Secundarios.Los procesos primarios se caracterizan por la produccin de vidrio a partir de la fusin de materias primas a altas temperaturas, mientras los procesos secundarios son los que transforman el vidrio en otros productos, es decir, cualquier proceso en el que la materia prima para la fabricacin sea el propio vidrio, tal como: espejos, vidrios templados, vidrios laminados, entre otros.

EL REUSO DEL VIDRIO

El vidrio es un material no poroso, que resiste temperaturas de hasta 150 C (vidrio comn), sin perder ninguna de sus propiedades fsicas y qumicas. Esta particularidad permite que los objetos de vidrio puedan ser reutilizados varias veces para un mismo propsito.La posibilidad de poder lavar y esterilizar los envases de vidrio con un alto grado de seguridad, hizo que el uso de envases de vidrio retornables sea bastante difundido. Los envases de vidrio retornables se emplean bsicamente para contener cervezas, refrescos y agua, sus caractersticas fsicas y mecnicas estn normalizadas. Una vez consumido el producto, son devueltos a las propias embotelladoras de bebidas para su lavado y esterilizado, en locales habilitados, antes de ser utilizados de nuevo. Las botellas retornables de vidrio, por el hecho de que deben ir y volver a las fbricas, y se deben abrir y tapar varias veces, deben ser ms resistentes y por lo tanto ms pesadas que los otros envases. Existe una tendencia, lenta pero bien definida, de ir sustituyendo progresivamente estas botellas retornables por botellas ms livianas y desechables, destinadas a ser utilizadas una sola vez.Es importante enfatizar que solamente los envases de vidrio retornables, proyectados especficamente para ser reutilizados, deben tener esa finalidad. Todos los otros envases de vidrio deben ser obligatoriamente quebrados, para ser vendidos a las industrias del vidrio o para otros usos alternos, como los que se mencionan abajo.

CASO PRCTICO DE LA INDUSTRIA DEL VIDRIO

La empresa funde y extrae diariamente 5000 Kilos de vidrio, de los cuales se pueden producir vasos, copas y jarrones.

Los costos conjuntos asociados al sistema productivo ser materia prima directa, materia prima indirecta, mano de obra indirecta y otros costos indirectos de fabricacin,con esta sumatoria de costos, se funden 5000 kilos de vidrio lo que dara el costo de fundir 5000 kilos de vidrio, a este costo se le conoce como costo conjunto y a los5000 kilos como producto conjunto , a partir de tener fundido el producto conjunto se inicia el proceso demanufactura para los coproductos, es decir , vasos, copas y jarrones. y con el inicio del proceso productivo de los coproductos tambin se inicia el costo particular de cada coproducto en otras palabras se determina la mano de obra directa que se utiliza para cada coproducto, ya que es el elemento pendiente de costear.

SOLUCION DEL CASO

En una empresa de vidrio cuyo sistema productivo es ideal para aplicar el sistema de costeo conjunto y punto de partida.En las empresas de vidrio el mtodo cuantitativo solo tiene en cuenta el total de costo conjunto dividido los kilos de vidrio fundido. Para el caso de las empresas procesadoras de productos de vidrio, se consideran las siguientes apreciaciones:

M.P. Se refiere a los costos de materia prima directaCIF.: Corresponde a los costos indirectos de fabricacin

Aplicacin para la empresa de vidrio sopladoDe acuerdo a los datos obtenidos, la produccin diaria de cada producto se muestra a continuacin (ver tabla N 1)

Las Materias PrimasLa fabricacin de vidrio es un proceso por batch donde la composicin qumica de las materias primas es interactiva, son elegidas de acuerdo a pureza, disponibilidad en el mercado, facilidad de fusin y precio. Los requerimientos de calidad de las materias primas para la industria del vidrio estn definidos por: composicin qumica, granulometra, impurezas minerales asociadas y humedad.El principal formador del vidrio es el slice, obtenido de las arenas de cuarzo o arenas silceas. Para la produccin de 5.000 kilos de vidrio fundido se requieren 5.000 kilos de vidrio a un costo de $550.000 y8 kilos de qumicos a un costo de $38.000, para un total de $588.000 por da.Los costos indirectos de fabricacin:

Son aquellos costos que no pueden rastrearse con facilidad y exactitud hasta un objeto de costo [6], tambin se puede expresar como todos los costos que intervienen en un proceso productivo diferentes a las materias primas directas y mano de obra directa y que se conoce su valor en un perodo de tiempo.Para la vidriera tomada como caso de estudio se tienen unos costos indirectos de fabricacin estimados en $7.000.000 mensuales, para un costo promedio da de $291.667. El clculo del costo conjunto se aprecia en la tabla 2.

La distribucin del costo conjunto para cada artculo se conoce como costo de coproducto. Los costos unitarios obtenidos se aprecian en la tabla 3.

Punto de PartidaUna vez determinado el costo conjunto de los coproductos, viene lo que se conoce como punto de partida y es exactamente en el proceso de manufactura como tal, donde interviene la mano de obra directa. Ver tabla 4.

Los costos unitarios totales para cada tipo de producto se resume a continuacin. Ver tabla 5

Mtodo cualitativo

El mtodo cualitativo consiste en darle un valor de acuerdo a la importancia que tenga el producto al interior de la compaa, dicha importancia tiene que ver con alguna caracterstica especial como puede ser el precio deventa o el peso en kilogramos por unidad, en este caso se elige de acuerdo al peso por unidad, ya que el precio de venta se asemeja mas a un tercer mtodo de costeo conocido como Mtodo del valor de mercado y que no aplica para el caso de estudio.[7]

El primer paso del mtodo es determinar el valor asignado a cada producto. Segn los datos de peso en gramos de cada producto se establece el valor asignado a cada producto. Ver tabla 6.

El segundo paso es multiplicar la produccin diaria de cada producto por su respectivo valor asignado y as se determina el valor ponderado. Los clculos requeridos son los siguientes:

Valor Ponderado = Valor asignado * produccin diariaCosto Conjunto total = Costo materia prima + costoConjunto (ver tabla 2)

Costo Conjunto por Producto = Costo Conjunto total *Valor Ponderado / Valor ponderado total

Costo Coproducto = Costo Conjunto por Producto /Produccin Diaria

Los resultados obtenidos de las expresiones anteriores se presentan en la tabla 7.

Tabla 8. Calculo Costo Coproducto Individual

De acuerdo al procedimiento descrito, se observa que el punto de partida en este tipo de empresas es la mano deobra y en ese sentido seguir siendo la misma del mtodo cuantitativo en virtud a que sta no cambia.

A continuacin se presenta el informe resumen de asignacin de los costos totales para cada uno de los productos. Ver tabla 9.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Como se desprende del anlisis realizado en el estudio de caso, la informacin oportuna y confiable se constituye en el elemento esencial para el monitoreo de los elementos de costos que entran a participar en cada uno de los procesos productivos de la empresa de vidrio soplado; es por ello que la administracin de la empresa, necesita de un sistema de informacin contable, como son los costos conjuntos y punto de partida, que permitan registrar los datos necesarios para la toma de decisiones.

La empresa que procesa vidrio soplado cuenta con informacin suficiente para llevar a cabo el seguimiento y control de los procesos productivos y de los elementos de costos que se generan all, lo que facilita la adopcin de esta herramienta contable y administrativa para medir con eficiencia sus resultados.

En la medida que se apropie la administracin de la empresa de este tipo de herramientas, facilitar el xito en la toma de decisiones estratgicas.

La herramienta presenta un manera sencilla en el manejo de los datos y se hace ms gil ya que parte de algunos eslabones del proceso se manejan en forma conjunta.