grande industrial innovación...

INNOVACIÓN

TECNOLOGÍA

ProductoInnovación de

Grande Industrial

“Industrias Negromex es una empresa 100% mexicana ubicada en Altamira Tamaulipas, es el único productor de hule sintético en emulsión; hace 50 años inicio operaciones sirviendo al mercado nacional con un portafolio de 5 productos, hoy en día Industrias Negromex exporta a más de 20 países más de la mitad su producción y sirve con éxito en diferentes mercados como el de los adhesivos, los aislantes, el calzado, la goma de mascar, además del mercado ya entero con una plataforma de más de 100 productos. Esta trasformación ha sido posible gracias a la innovación tecnológica, motor que ha movido a Industrias Negromex durante la última década.

El Modelo de Gestión Tecnología ha sido fundamental en este fuerzo de hacer a Industrias Negromex una empresa ganadora y altamente competitiva. El participar en el Premio Nacional de Tecnología nos ha dejado valiosas experiencias y aprendizajes, pues nos ha permitido comprobar la efectividad y la robustez de nuestro Modelo de Gestión”.

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[Ing. Felipe de Jesús Varela Hernández

Director General, Industrias Negromex

NEGROMEXINDUSTRIAS

R

PremioNacionalde Tecnologíae Innovación

Industrias Negromex S.A. de C.V. (INSA) forma parte mercado hules de especialidad para los mercados de del Sector Químico de Grupo Kuo S.A.B. de C.V. una adhesivos, selladores, piezas automotrices, empresa DESC. INSA es el “Único” productor de Hule mangueras especiales y hule grado alimenticio (para Sintético en Proceso de Emulsión en México. Las goma de mascar) entre otros; pasamos de unos 15 instalaciones de la planta se encuentran productos la mayoría de ellos commodities a más de estratégicamente localizadas en la ciudad de 60 actuales en donde más de la mitad son de Altamira, al sur de Tamaulipas, ubicada en el Golfo de especialidad. México. Esta ubicación nos permite tener un fácil acceso para atender a los mercados más exigentes En 2010 INSA lanza al mercado su última innovación: de América, Europa y Asia. Silica Masterbatch Emulsil ® dirigida principalmente al sector de neumáticos de alto desempeño, es decir La planta inició actividades en 1967 con una alianza neumáticos con ahorro de combustible por kilómetro entre Petróleos Mexicanos (Pemex) y Polysar recorrido y excelente desempeño al manejo. (Canadá) con el nombre de “Hules Mexicanos” (Humex) con una capacidad de producción de 45,000 Actualmente la capacidad nominal es de 150,000 tpa tpa (toneladas por año) de hule. de hule sintético, la cual se compone de la manera mostrada en la Tabla No.1: En 1971 inicia la operación de una nueva línea para producir hules Nitrilo (NBR) aumentando su capacidad a 72,000 tpa. En 1990 Humex es adquirida por el consorcio mexicano “Grupo Desc”, ahora conocido como “Grupo Kuo” cambiando la razón social de Humex a Industrias Negromex S.A. de C.V., como actualmente se conoce. En 1993 INSA establece alianza con Uniroyal Chemical Company para producir nuevos grados de NBR logrando alcanzar una capacidad productiva de 96,000 tpa la cual gradualmente fue incrementada hasta llegar a 136,000 tpa en el 2001, año en que Grupo Kuo decide comprar la participación de Uniroyal tomando el control del 100% de la empresa. En sus inicios, INSA fue planeada como la industria nacional para fabricar hule para neumáticos, con sólo un número limitado de grados de hule SBR. Más tarde incluyó en su portafolio grados de hule nitrilo para mangueras y empaques automotrices, la gran mayoría de ellos considerados como de uso generalizado (commodities). Una cartera de commodities no garantiza un futuro exitoso. Es por eso que en el 2002 se decidió crear el Grupo de Desarrollo de Nuevos Productos (DNP), con el objetivo primordial de generar la tecnología para la fabricación de especialidades en hules. Fue así que con tecnología propia se diseñaron y lanzaron al

Antecedentesproductor de hule sintético en procesos de emulsión

Fundación Premio Nacional de Tecnología e Innovación, A.C.

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TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN

Realiza innovación en productos y procesos para garantizar una estabilidad y liderazgo en la industria del hule a nivel mundial.

innovando productos yprocesos para laindustria del hule

IndustriasNegromex

Tabla No. 1. Capacidad instalada de INSA.

Capacidad (tpa) Familias de Producto 112,000 Hule estireno: butadieno (ESBR), 25,000 Hule acrilonitrilo:butadieno (NBR) 4,000 Compuestos NBR con PVC (OZO) 1,000 Látex de estireno:butadieno 6,000 Resina con Alto Estireno (HSR) 2,000

Silica

Master Batch

(SMB)

VigilarVigilar planearplanear

habilitarhabilitarprotegerproteger

implantarimplantarproductoproducto procesoproceso

organizacionalorganizacionalmercadotecniamercadotecnia

Observa losresultados Demuestra tu

competitividad

XV Edición Premio Nacional de Tecnología e Innovación® (PNTi)

organizacionesganadorasPNTi

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ANT

ECEDENT

ES

Realiza innovación en productos y procesos para cumplir con estándares internacionales y lograr certeza y confianza en su operación.

Nuestra familia de productos se utiliza en diferentes aplicaciones siendo el sector de neumáticos el más relevante con un porcentaje aproximado del 50%, mientras que el resto abarca a la industria del calzado, mangueras, artículos industriales diversos, modificación de plásticos, materiales de fricción, adhesivos, selladores y productos alimenticios como la goma de mascar. Estas ventas están distribuidas principalmente entre los mercados de México, Estados Unidos, Canadá, Latinoamérica, Europa y Asia. En INSA somos los líderes a nivel nacional con una participación superior al 80% con productos SBR y de un 70% en Hules Nitrilo. Somos líderes en el segmento de Selladores FDA y adhesivos para construcción además de ser el segundo proveedor más importante en el segmento de hule base para goma de mascar. En el 2011 se logra una alianza estratégica entre INSA y Jiangsu GPRO Group, productor chino de polímeros y aditivos para crear una empresa conjunta que fabricará hule NBR en Nanjing provincia de Jiangsu (China). La empresa lleva como nombre INSA GPRO (Nanjing) Synthetic Rubber Co. (IGSR) y tendrá una capacidad instalada de 30,000 tpa con tecnología 100% mexicana, propiedad de INSA. Es así que, de iniciar como un negocio productor de hule-para-llantas, hoy en día somos una empresa dinámica y competitiva por: ?Sus productos competitivos con una buena relación beneficio/costo para los clientes ?Rápida respuesta a requerimientos ?Hules de especialidad diseñados a la medida ?Abiertos a fortalecer la relación comercial con los clientes con base en alianzas

estratégicas, comerciales o tecnológicas. INSA garantiza la satisfacción de sus clientes a través de la calidad de sus productos, contamos con las certificaciones y reconocimientos mostrados en la Tabla No. 2:

Tabla No. 2. Certificaciones INSA.

Organismo Certificador

Cobertura Fechas de Cobertura

Bureau Veritas

Sistemas de Calidad ISO 9001

Jun-2014 a Jun 2016

Latin

FDA registrar Corp.

Salud y Bioterrorismo según acta 2002 PL 107-188

2013 a 2014

Ortodox

Union

Alimento grado Kosher

(hules para goma de mascar)

Dic 2013 a Nov 2014

SEMARNAT

Programa GEI (reducción de gases efecto invernadero)

Dic del 2012

PROFEPA

Certificado Empresa Limpia

Anual

CEMEFI

ESR. Empresa Socialmente responsable

Anual


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de Gestión de Tecnología

Modelo

Para INSA, el proceso de Gestión de Tecnología no es un proceso aislado de los demás procesos claves ?Racionalización de la producción cumpliendo de la organización. Nuestro modelo de Gestión de con los clientes, con el mínimo de inventario.Tecnología está integrado e interactua con los demás procesos dentro de lo que en nuestro grupo ?Efectiva recuperación de la cobranza y hemos llamado: el Sistema de Gestión con Enfoque aprovechamiento de los mejores plazos de en la Rentabilidad y Creación de Valor del Negocio, pagos a proveedores. Figura 1.

?Desarrollar nuevos productos/procesos con El Sistema de Gestión ha sido diseñado para altos márgenes de utilidad para satisfacer competir en las actuales economías de mercado. nuevos mercados, cl ientes, nuevas Con este Modelo se controlan los procesos del aplicaciones. negocio lográndose tomar oportunamente las decisiones que generan valor en función del entorno ?Sustentar el conocimiento tecnológico vía el y de las competencias propias. El Sistema permite al proceso de Atracción y Desarrollo de Talento y negocio: Competencias de capital Humano. ?Tener un abasto de materias primas ?Captar nuevas oportunidades de negocio y/o

competitivo en calidad y precio, y así obtener alianzas con Clientes para la penetración y ventajas en la negociación de acuerdo a la posicionamiento de nuevos mercados, demanda/oferta. segmentos, regiones y/o productos rentables.

Figura No. 1. Sistema de Gestión con Enfoque a la Creación de Valor INSA.

IndustriasNegromex

Modelo de Gestión INSA

Materias Primas Mercado

Inte

lig

en

cia

Efecto Global

Suministro Competitivo

Valorización de Inventario

Planeación de la Venta

Manufactura Confiable y Flexible

Oportunidad de NegocioDesarrollo de Productos

Aseg

de Calidad

Integral

Y

Cultura

de Inocuidad

Respon-sabilidad

Social

Cultura Innovación

ADN Organizacional

Expertise

Tecnológico

Enfoque Cliente Proveedor

Reconoci-miento

Estructuras organizacio-

nalesdinámicas

Gestión del Talento

Evaluación

del desempeño

Cu

ltu

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Cambio

Gesti

ón

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alo

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PELP Flash Proy de Inversión

Gestión de Iniciativas

Aseguramientodel Suminstro

Planeación de la Producción

Pla

neació

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str

até

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Pla

neació

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pera

tiva

Sistemas de Información en línea oportuna y precisa

Presupuesto

DesarrolloTecnológico

Servicio a Clientes

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mo

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Co

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cim

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Exp

ert

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Neg

ocio

VolatilidadVolatilidad

Presenta un sistema de Gestión de Tecnología maduro, las actividades y procesos de Vigilancia, Planeación, Protección e Implantación muestran relación con el Modelo de Gestión de Tecnología del Premio Nacional de Tecnología e Innovación..






competitividad

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MODELO

DE GDT

Parte importante de nuestro Sistema de Gestión del Negocio es la Planeación Estratégica y Operativa, en donde se definen las estrategias de creación de valor no sólo comerciales sino también de abasto, financieras, de producción y tecnológicas, Figura 2.

El proceso de Planeación de INSA empieza con la consecución de la información apropiada (Vigilancia) que asegure llegar a diagnósticos que en verdad reflejen el estado actual y la prospectiva de: ?Los mercados que atendemos como proveedores ?Los mercados de nuestras materias primas ?Nuestros competidores ?Regulaciones gubernamentales ?Políticas financieras Corporativas ?Tecnológica

Para esto, se realizan estudios de mercado, estudios del estado de la técnica y de benchmarcking de productos existentes en el mercado, monitoreos tecnológicos, encuestas y comunicaciones con clientes, proveedores y consultores académicos, entre otras actividades. Con toda esta información, cada área de INSA realiza su Planeación Anual que es revisada y en su caso aprobada por la alta dirección de INSA.

Para el caso particular del área de tecnología, el producto del proceso de Planeación Estratégica es la Cartera de Proyectos de nuevos productos o procesos, incluyendo en ella la prioridad para cada iniciativa y la ruta tecnológica que se tomará, ya sea por desarrollo interno, adquisición o transferencia.

Figura No. 2. Proceso de Planeación estratégica y Operativa.

Proceso de Planeación Estratégica y Operativa

Comercial

Operaciones Inteligencia comercial

Tecnología Inteligenciade Abasto

Inteligenciade Finanzas y Recursos Humanos

Alineada al“Core”del Negocio

Variable yAtractictivo

EvaluaciónPreliminar

Analítico

Análisis de laSituación

•Assestementestratégico•Evaluación de lasCapacidades•Hacer Supuestos

Formularestratégica y/o

Iniciativas

Formular Plan

Metas yObjetivos

ImplementaciónIncorporar elProyecto a la PlaneaciónOperativa

PELP

Medir avances

Evaluación

Datos (Internos y Externos)

& Competencias

Pensamiento Conceptual Pensamiento Conceptual Ejecución

Ideas

(Lluvia de Ideas)


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Habiéndose definido la iniciativa de desarrollo de un nuevo producto o proceso, se arranca el Proceso de Tecnología y Desarrollo de Nuevos Productos (Habilitación) el cual contiene una etapa de vigilancia pero ahora a nivel mucho más técnico, que servirá para la planeación de la(s) ruta(s) experimentales. La figura 3 muestra este proceso.

Nuestras tecnologías están protegidas por la figura del Secreto Industrial (Proteger). En caso de que se considere que un desarrollo debe ser protegido por la figura de patente, previo a su lanzamiento comercial se inicia un proceso de patentamiento, nacional o internacional según sea el caso. Contamos con 3 patentes registradas en México y otra tres a nivel internacional, todas relacionadas con diferentes grados de hule. Habiéndose encontrado a nivel planta piloto que la tecnología de producto o proceso tiene altas posibilidades de éxito de ser reproducida a nivel industrial, se arranca el proceso de implantación industrial y comercial (Implantar). La nueva tecnología de producto o proceso es transferida a la Gerencia de proceso del negocio, quien se encarga de llevarla a nivel industrial y generar los prototipos que se presentarán comercialmente a clientes.

IndustriasNegromex

Figura No. 3. Proceso de Tecnología y Desarrollo de Productos.

Estrategia de Negocio a Largo Plazo

INPUT

Despliegue y

DesimanaciónBenchmark

Competitivo

Estado del Arte de laTecnología

Análisis dela información

Estado del Arte de las

Aplicaciones

Planeación dela iniciativa

AnálisisSecundario /

Ejecución

Nuevas Aplicaciones

Nuevos Productos

ValidaciónTecnológica

y/o Comercial

ProtegerTecnología

“Know How” Tecnológico

Optimizaciónde

Productos,Procesos

Investigación

Primaria

OUTPUT

Fundamentos Tecnológicos

Pla

n T

ecnoló

gic

o a

larg

o p

lazo

Proceso Tecnología y Desarrollo de Productos

Informaciónde

InteligenciaComercial y

Abasto

Info

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n d

esa

gre

gada

Modelo GdT

Presenta un Sistema de Gestión de Tecnología maduro, las actividades y procesos de Vigilancia, Planeación, Protección e Implantación muestran relación con el Modelo de Gestión de Tecnología del PNTi.






competitividad

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DES

CRIP

CIÓN DEL

PRODUCT

O

Otros adelantos tecnológicos fueron incluidos en el Emulsil, Sistema polimérico-carga producido bajo Emulsil; la forma convencional de lograr interacción tecnología de puntaentre la sílice y el hule es adicionando los compatibilizantes conocidos como silanos. Estos

Emulsil, es un compuesto de hule, aceite extendedor silanos son mezclados con el hule y la sílice en seco

y sílice mezclados íntimamente en las proporciones en los molinos banburies. Esta forma de adición tiene

adecuadas para ser utilizado en la fabricación de sus desventajas ya que parte del silano se pierde en la

neumáticos de alto desempeño. La sílice ha sido masa de hule e importantes porciones de la sílice

parte de la composición del compuesto de llantas de quedan sin compatibilizante, demeritando la

alto desempeño desde los años 90's, la adición de interacción sílice-hule. Con la tecnología desarrollada

sílice a la fórmula ha permitido reducir la resistencia para el Emulsil, la sílice es completamente

al rodado (ahorro de combustible) sin pérdida en la funcionalizada con el silano previo a su integración al

maniobrabilidad en piso mojado. Empleando hule asegurándonos con esto de tener la máxima

Emulsil, el fabrícate de neumáticos incorpora interacción sílice:silano:hule.

fácilmente el sílice a su fórmula sin los problemas de

mezclado en seco que se tiene con la tecnología convencional. La sílice ha sido empleada desde los años 90's en el compuesto de llanta de alto desempeño para incrementar la fortaleza del neumático, reduciendo con ello la resistencia al rodado y en consecuencia, logrando un ahorro de combustible por kilómetro recorrido sin ningún detrimento de su manejabilidad ni pérdida de seguridad en piso mojado o congelado. En la tecnología convencional de producción de llantas de alto desempeño, el hule y todos los demás materiales incluyendo la sílice y el silano (agente compatibilizador de la sílice con el hule) son mezclados en seco en grandes amasadores (molinos banburies). Esta forma de hacer la mezcla tiene sus desventajas empezando porque la sílice comercial presenta tamaños de partícula relativamente grandes (60 micras), en contraste en Emulsil el tamaño de partícula de la sílice es de casi un orden inferior: 10 micras, lo que le confiere 6 veces más de área superficial de interacción entre la sílice y el hule; esto se traduce en la práctica a un mayor reforzamiento del compuesto llantero y en consecuencia un mejorado desempeño.

del producto y su grado de novedad

Descripción

pro

du

cto

EMULSIL:

Mejora el balance del “triángulo de desempeño” de las llantas, esto es, más ahorro de combustible, mayor durabilidad y mejor agarre en mojado

Producto completamente libre de emisiones de alcohol, de esta forma no atenta a la salud del personal cuando se utilizan procesos de mezclado con productos convencionales.

?

?

Fig. 4. Dispersión de sílice en seco.

Fig. 5. Dispersión de sílice con Emulsil.

La forma de integración de la sílice compatibilizada Estos avances tecnológicos integrados al Emulsil no con el hule en el Emulsil fue también un cambio sólo repercuten en reducción a la resistencia al tecnológico. El hule se produce por polimerización rodado (ahorro de combustible) en incremento en la en emulsión y el producto final de la etapa de seguridad de manejo en piso mojado o congelado reacción es precisamente un látex. El hule se (wet grip), sino también en reducción de defectos por encuentra disperso en el látex en partículas poros en los neumáticos. La tecnología nanométricas (50 a 60 nm). Aprovechando el estado convencional de mezclado en seco, la reacción entre líquido del látex, es en este punto donde se hace la la sílice y el silano, se realiza en el mismo momento mezcla del hule con la sílice silanizada lográndose que se mezclan con los hules. El problema de hacer una dispersión de la sílice micrométrica con esto es que en el proceso de silanización existe partículas de hule nanométricas que al co- desprendimiento de alcoholes que en principio son coagularse con la adición de químicos en forma un problema ecológico y en segundo lugar producen natural se obtiene sílice dispersa micrométricamente poros en el neumático, causantes de fallas por en hule. Este grado de dispersión de sílice en hule no fractura del neumático, ver Figuras 6 y 7. Con es posible lograrlo con la tecnología convencional de nuestra tecnología Emulsil el desprendimiento de mezclado en seco, ver Figuras 4 y 5. Una mejor alcoholes es eliminado y la formación de poros es dispersión de la sílice en el compuesto llantero se igualmente anulada. traduce en un mejorado desempeño en resistencia al rodado.


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Fig. 6. Compuesto preparado en seco.

Fig. 7. Compuesto preparado con Emulsil.

Normalmente, los productos son evaluados en laboratorio con pruebas que muestran características fisicoquímicas o atributos que guardan una correlación con el desempeño final esperado. En el caso del Emulsil lo que se espera es que la llanta fabricada con este nuevo material se desempeñe mejor que con el compuesto preparado por mezcla simple, lo que significa, ahorro en combustible, mejor agarre al piso en condiciones extremas, mayor confort al manejar o mayor durabilidad. En la tabla 3 se presenta un ejemplo de compuesto para llanta preparado con Emulsil contrastando con el compuesto preparado con la tecnología convencional de mezclado en seco, así como el potencial efecto que tendrá esa característica en el desempeño en llanta:

Tabla 3. Contrastación de propiedades de mezcla con tecnología convencional contra Emulsil.

IndustriasNegromex

Propiedad Compuesto convencional

Compuesto con SMB

Influencia de la propiedad en elAuto

Observaciones:

Tan ? @ 0°C

0.314

0.338

Agarre de la llanta al piso húmedo o con hielo, mientras más alto el valor, mejor agarre.

El uso de SMB incrementa el control del auto en condiciones extremas en un 8%

Tan ? @ 75°C

0.254

0.233

Resistencia al rodado, mientras más bajo menos resistencia, menor consumo de combustible

8% menos resistencia al rodado, ahorro de combustible en un 3%

Desgaste en abrasión,mm

117.7 44.5Pérdida de llanta durante su uso, mientras más bajo, mejor.

Más del 50% de durabilidad de la llanta

Cut & Chip tester, pérdida de peso

6.8 6.1Fallas por fractura, mientras más bajo este valor, menor posibilidad de falla

El uso de SMB reduce la formación de poros durante la fabricación de la llanta.

Emulsil es producto de un desarrollo en colaboración INSA y Cooper Tires, empresa americana fabricante de llantas con sede en Ohio y cliente muy importante para INSA. El interés compartido en el desarrollo surgió por su alto potencial técnico y comercial para ambas empresas. Para INSA el Emulsil representaba la adicion de una nuva especialidad a la amplia cartera de productos. Para Cooper significaba ofrecer al mercado de neumáticos, productos con alto desempeño a un costo competitivo. Por definición, un neumático de alto desempeño es aquel que ofrece un alto grado de seguridad en el manejo aunado a un bajo desgaste y eficiencia de consumo de combustible. La incorporación de ciertas cantidades de sílice en el compuesto llantero ha permitido un acercamiento a ese alto desempeño. Sin embargo, los verdaderos altos desempeños sólo se logran cuando la sílice es preparada de tal manera de explotar todo su potencial. Tamaño micrométrico, superficie funcionalizada y una excelente dispersión son atributos que se deben lograr para que la sílice muestre su potencial en el compuesto de llantas. En Emulsil se lograron precisamente esos atributos; sílice comercial fue reducida en su tamaño en más de un orden de magnitud, perfectamente funcionalizada (silanizada) en medio acuoso y co-coagulada con el hule de manera de tener una dispersión homogénea y micrométrica. Habiéndose obtenido el Emulsil por parte del grupo de tecnología de INSA, entró en juego la tecnología de fabricación de llantas de Cooper para explotar al máximo esos atributos en productos de alto desempeño.

VIGILANCIA. En 2005, después de haberse realizado profundos estudios de mercado y prospectiva en llantas de alto desempeño (adicionadas con sílice) por el área de Inteligencia de Mercado del negocio, el Grupo de Planeación Estratégica llegó a la conclusión de que una ruta de diferenciación de nuestra cartera de productos podría ser no solo comercializar el hule para llantas, sino adicionarle valor técnico y comercial al integrar en él, el material que hace la diferencia entre neumáticos estándar y los de alto desempeño: la Sílice.

El proceso de desarrollo de tecnología es robusto. Cuenta

con recursos e infraestructura tecnológica para llevar a cabo los desarrollos de manera autónoma y con personal capacitado para ello.

de

sa

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llo d

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rod

uc

to






competitividad

55



DES

ARROLLO DEL

PRODUCTO

de desarrollo del producto

Metodología

desarrollo


56


PLANEACIÓN. Habiéndose decidido tomar el reto de desarrollar el Emulsil, el siguiente paso fue definir si se hacía en solitario o asociados a una empresa llantera y en su caso con que empresa. Fue así que se decidió invitar a colaborar en el desarrollo a Cooper Tires quien a la fecha ha producido más de 3 millones de neumáticos de alto desempeño con Emulsil. Dentro de la planeación, en colaboración se definió que INSA desarrollaría la tecnología de preparación del compuesto hule-aceite-sílice y que Cooper lo evaluaría y daría la retroalimentación para encauzar el desarrollo. HABILITACIÓN E IMPLEMENTACIÓN. Las primeras pruebas de funcionalización y co-coagulación de la sílice con hule fueron realizadas en los Laboratorios de Nuevos Productos de INSA en el 2006 y para el 2007 ya se estaban realizando pruebas a nivel planta piloto. En 2008 se escaló a nivel industrial el proceso de fabricación de Emulsil y se empezaron a hacer pruebas de fabricación de neumáticos de alto desempeño en instalaciones de Cooper. Después de aprobarse todos los protocolos de desempeño en llantas prototipo en campos de prueba de Cooper, en 2010 inició la comercialización formal de Emulsil vendiéndose a Cooper 180 toneladas por año, 220 en 2011 y cerca de las 3,000 toneladas para el 2013.

PROTECCIÓN. En la etapa del desarrollo entre nivel escala piloto e industrial se corrió un estudio de patentabilidad que mostró que la iniciativa tenía alto potencial de ser patentable y ya que el producto iba a ser comercializado principalmente en América del Norte, se decidió hacer la protección en la oficina de patentes de USA. En 2010 se edita la patente provisional para asegurar fecha de prioridad y en el 2011 se somete patente completa a la Oficina de Patentes Americana misma que para el 2013 aprueba y publica bajo el No. US 8,357,733 B2: Process for making silane, hydrophobated silica, silica masterbatch, and rubber products.

EMULSIL:

?La reducción en el tiempo de mezclado permite ahorro de energía y reducción de gases efecto invernadero.

?El grado de dispersión de la Sílica es garantizado por un Certificado de Análisis.

IndustriasNegromex

pro

du

cto






competitividad

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ENFOQUE ESTRAT

ÉGICO

y desempeño en el mercado

Enfoque estratégico

Emulsil está diseñado para los fabricantes de importante en neumáticos de carga pesada. Gracias a neumáticos de alto desempeño pero también para la introducción de Emulsil al compuesto de renovado, productores de “pisos” de llantas de renovado. los productores de este sector han podido cumplir la Debido a que el desarrollo de Emulsil fue en certificación SmartWay que se exige para el colaboración con Cooper Tires, esta empresa transporte de carga pesada en carreteras de USA. americana fue el cliente exclusivo de la producción Esta certificación promueve el ahorro de combustible, de Emulsil desde su lanzamiento en 2010 hasta el característica que se logra integrando sílice al 2013. A partir del 2014, INSA compuesto de renovado vía Emulsil. es libre de comercializar Dos fabricantes de piso de llanta Emulsil a los fabricantes que lo nacionales están ya consumiendo así lo requieran. A la fecha mas Emulsil y otros más están evaluando el de seis fabricantes de llantas y producto en EUA. renovadores están evaluando Emulsil en sus productos de El lanzamiento comercial de Emulsil fue alto desempeño (neumaticos, en 2010 con ventas de 180 TM/año, en bandas). 2011 se incrementó a 220. Para el 2012 la facturación de Emulsil alcanzó las Los primeros beneficios para 2000 TM/año y para el 2013 se el fabricante de llantas al usar comercializaron cerca de las 3,000 Emulsil en su formulación TM/año. están en los mejores valores de resistencia al rodado, La tecnología desarrollada para Emulsil menor abrasión y mejorado posee un alto potencial de evolución: tan agarre en piso mojado del sólo cambiando el grado y tipo de neumático. Estos beneficios cualquiera de las materias primas (hule, se traducen en productos con aceite o grado de sílice) se logran mayores márgenes de utilidad obtener productos a la medida para que llantas convencionales. distintos clientes. Cambiando el tipo de Aunado a lo anterior, el uso de hule se logra Emulsil para neumático de Emulsil representa un ahorro auto compacto o de transporte de carga. en el consumo de energía Si se emplea sílice de alta o baja área gracias a que la sílice ya se superficial el efecto en el desempeño del encuentra dispersa en la neumático es diferente, por ejemplo matriz del hule, lo que facilita para condiciones climáticas extremas o su mezclado con los demás condiciones estándar. El aceite componentes del compuesto llantero. Finalmente y extendedor del Emulsil puede ser de alto o bajo no menos importante, gracias al uso de Emulsil, el impacto ambiental, lo que se traduce en llantas para cliente elimina las emanaciones de alcoholes que economías en desarrollo o plenamente desarrolladas. normalmente suceden cuando se emplea la En resumen, la tecnología desarrollada para el tecnología convencional de adición de sílice al Emulsil ya está evolucionando en un corto plazo a la compuesto. 2da. generación de Emulsil y en laboratorio se está desarrollando la variante de la generación 3 a Emulsil también ha tenido aplicación en renovado mediano plazo. de llantas. El renovado de llantas es una práctica


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?Metoxisilano: en la tecnología convencional el

silano esta acoplado con grupos etoxi, poco reactivos, mientras que en nuestra tecnología empleamos grupos metoxi, mas reactivos que los etoxi lo que le confiere una alta reactividad hacia la formación de puentes silanoles, lo que repercute en incrementadas propiedades

Emulsil viene a revolucionar la forma de mecánicas al compuesto de hule. incorporación de la sílice al compuesto para llantas. En la tecnología convencional todos los ?Dispersion de la silice en el hule: En la componentes del compuesto para llantas desde los tecnología convencional, la sílice es forzada a hules, aceites y los químicos en polvo incluyendo la dispersarse en el hule mediante esfuerzos sílice y el silano son mezclados en grandes mecánicos de bajo corte, por lo que su “amasadores”, en los cuales no necesariamente se dispersión no pasará de ser milimétrica. En llega a tener una dispersión completa de los contraste, la dispersión de sílice en el Emulsil es químicos, incluyendo también en esa deficiente nanométrica. Esto gracias a que tanto la sílice dispersión a la sílice. como el hule se preparan en emulsiones en las que los tamaños de partícula van del rango En contraste, en la tecnología de preparación de milimétrico a nanométrico. En este sentido la Emulsil y gracias al proceso patentado de mezcla de emulsiones garantiza homogeneidad funcionalización y co-coagulación de la sílice con el en el producto. Cuando los químicos de hule, se logra una perfecta dispersión de la sílice coagulación son agregados a la mezcla de funcionalizada en el hule y libre de cualquier emulsiones hule:sílice las partículas de hule se desprendimiento de vapores. A continuación se aglomeran arrastrando a las de sílice y contrastan las particularidades de Emulsil contra la terminando todo en grumos de hule con la sílice tecnología convencional de mezclado. finamente dispersa en él, ver figuras 10 y 11. ?Tamaños de partícula en la silice: Mientras ?Defectos en el compuesto de hule por

que en la tecnología convencional el tamaño de desprendimiento de alcoholes: En el proceso partícula de la sílice oscila entre 30 y 60 micras, de reacción de la sílice con los silanos, se en Emulsil la sílice es de un orden de magnitud producen alcoholes como subproductos de menor; entre 5 y 7 micras. Esto habla de un reacción. En el caso de la tecnología dispersión diez veces mayor en nuestro Emulsil, convencional el desprendimiento de alcohol lo cual repercute en mejores propiedades sucede en todas las etapas de fabricación de la mecánicas en el compuesto. llanta en forma de pequeñas burbujas

generando defectos en el compuesto que son ?Eficiencia de silanización: Con Emulsil, el puntos potenciales de falla en el neumático. Con

silano es adicionado en fase homogénea Emulsil, el desprendimiento de esos alcoholes asegurándose una funcionalización al 100%. En sucede durante su fabricación en INSA, contraste, en la tecnología convencional el eliminado de tajo la formación de burbujas y silano es adicionado en el mezclador en seco defectos en la fabricación. perdiéndose drásticamente la eficiencia de silanización.

y análisis comparativoDiferenciación

IndustriasNegromex

Los atributos antes mencionados del Emulsil contrastados contra la tecnología convencional se traducen en mejores desempeños en la llantas. Por ejemplo, la eliminación de la emisión de alcohol durante al fabricación de la llanta se traduce en menor porosidad, reduciéndose la posibilidad de falla por fractura del neumático y el desgaste, ver figuras 8 y 9:

La excelente dispersión de la sílice lograda en el Emulsil repercute en una reducción en la resistencia al rodaje, representando esto un mayor ahorro de combustible por kilómetro recorrido, ver figura 10.

Pero en última instancia, la principal calificación la pone el cliente usuario final, el que compra la llanta: a la fecha más de 3.0 MM de neumáticos fabricados con Emulsil están actualmente rodando en carreteras de USA.






competitividad

59



DIF

ERENCI

ACIÓ

N DEL

PRO

DUC

TO

Fig.10. Resistencia al rodado: mientras menor resistencia, mayor ahorro de combustible.

Fig. 8. Comparación de la porosidad en llanta. Fig. 9. Desgaste del neumático: mientras menos

desgaste, mayor durabilidad de la llanta.

Los proyectos están alineados a los objetivos del negocio y existe congruencia en

la implementación de los mismos.

Porosity

80%

100%

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

Lower number is

better

Conventionally Mixed Silica Silica Master Batch

Ind

ex

ed

1.10

1.05

1.00

0.90

0.95

100%

103%

Average Tread mileage


Higher number is

better

Ind

ex

ed

1.10

1.05

1.00

.95

.90

1.000.99

Lower number is better

Rolling Resistance Coefficient


Ind

ex

ed


60


que llevaron a la innovación

Actividades de Gestión de Tecnología

Previo al desarrollo del Emulsil, ya se habían realizado en INSA trabajos tecnológicos para aprovechar la tecnología de co-coagulacion del hule con otros materiales. Por ejemplo en el 2001 se desarrolló la tecnología de co-coagulación de hule con negro de humo, desarrollo que culminó en la patente Rubber and Carbon black, US 6,646,028 B2. Habiéndose concluido con éxito el desarrollo de hule con negro de humo y viendo la tendencia mundial de uso extensivo de sílice en neumáticos de alto desempeño, el Grupo de Planeación Estratégica del Negocio decidió la conveniencia de arrancar la iniciativa de desarrollo del compuesto de hule con sílice.

VigilanciaCaptar información de fuentes externas e internas

Con la decisión tomada de emprender el desarrollo del Emulsil, se realizaron diferentes estudios de manera de conocer el estado de los diferentes aspectos del desarrollo: ?Estudios de mercado en el tema de producción y consumo de neumáticos de alto desempeño. Este

estudio nos mostró la fuerte tendencia ascendente de uso de llantas que mejoren la maniobrabilidad segura del auto en condiciones extremas de clima aunado a un mayor rendimiento en el consumo de combustible.

?Estudios de mercado en el tema de producción de sílice y silanos para la industria llantera. Este estudio

nos orientó en la selección del tipo de sílice y silano a usarse en nuestro Emulsil, no sólo por su desempeño sino también por su factibilidad económica.

?Estudios del estado de la tecnología en el tema de reforzamiento del compuesto llantero con sílice. Este

estudio nos ayudó en la planeación de la ruta tecnológico a seguir. ?Estudio de patentabilidad de compuestos de hule: sílice. Este estudio nos permitió conocer los nichos de

tecnología susceptibles de ser patentables. ?Entrevistas con clientes fabricantes de llantas. Información valiosa fue recopilada de clientes en relación a

sus expectativas en caso de contar con un compuesto de hule: sílice. Toda esta información en conjunto nos permitió hacer una planeación efectiva del desarrollo.

IndustriasNegromex

Los proyectos están alineados a los objetivos del negocio.

desarrollo de tecnología






competitividad

61



ACTIVIDADES

DE GDT

Planeación Generación de la cartera de proyectos

Los diagnósticos y conclusiones resultado de las actividades de Inteligencia (Vigilancia) fueron utilizados para la Planeación Estratégica del desarrollo del Emulsil. Las premisas de planeación quedaron como sigue: ?Buscar un socio/cliente tecnológico que desarrollara la aplicación del Emulsil en neumático de alto

desempeño. La idea fue que INSA desarrollaría la formulación y proceso del Emulsíl y el socio la aplicación en llanta. INSA y el socio irían juntos a patentar con derechos en partes iguales

?Ambos desarrollos tecnológicos, el de INSA y el del socio serían con recursos propios.

?Ambos socios tendrían acceso a resultados experimentales del otro socio en cualquier etapa del

desarrollo. ?Existirían puntos de decisión compartida para cada etapa desde las iniciales a nivel mesa de laboratorio

hasta las de escalación a nivel comercial. El socio que se eligió para la creacion del desarrollo fue la empresa americana Cooper Tires Co., cliente de INSA desde hace más de 15 años. Cooper produce llantas de alto desempeño con adición de sílice con la tecnología convencional desde hace más de 8 años. La respuesta de Cooper fue inmediata y positiva, ya que para ellos no sólo representaba una ventaja competitiva en sus productos sino también mejoras en su línea de producción.

HabilitarGeneración de la cartera de proyectos

Habiéndose decidido que el desarrollo del Emulsil sería con recursos internos, se armó el equipo de trabajo y se asignaron los recursos económicos para las pruebas primeramente a nivel mesa de laboratorio y posteriormente a nivel planta piloto. Esto pudo realizarse así gracias a que en INSA se cuenta con un Departamento de Nuevo Productos, con unas plantilla fija de 7 empleados, 3 con licenciatura, 2 con grado de maestría y 2 doctorados, laborando en instalaciones experimentales de laboratorio, incluyendo una planta piloto.

Las pruebas a nivel piloto nos mostraron la necesidad de adquirir tecnología de procesamiento de la torta de coagulación para la etapa de escalación a nivel comercial. En esta parte, el área de Procesos y Proyectos de planta se integró al equipo de desarrollo para la construcción de las instalaciones industriales ad-hoc para el Emulsil.

Competitividad y Líderazgo


62


ImplementarLa tecnología debe ser asimilada

Durante toda la experimentación a nivel laboratorio y después la realizada a nivel piloto, muestras de Emulsil fueron evaluadas en compuesto llantero en laboratorios de prueba de Cooper. Cuando la formulación a nivel piloto fue aprobada tanto por INSA como por Cooper, iniciaron los trabajos de implementación industrial con la construcción de las instalaciones fabriles adecuadas al nuevo producto/proceso. Esta etapa del proyector fue liderada por el Grupo de Proceso/Proyectos de INSA con apoyo del grupo de Tecnología. En una primera etapa construcción de planta se levantó infraestructura para cerca de 30 toneladas por mes con lo que se tuvo producto para el lanzamiento comercial. A la fecha se cuenta con instalaciones para producir cera de 300 toneladas por mes. Durante los primeros dos años de producción de Emulsil, la totalidad del producto fue vendida a Cooper por haber sido socio en el desarrollo de la tecnología. A partir del tercer año, INSA tuvo la libertad de ofrecer Emulsil abiertamente. Actualmente además de Cooper, el Emulsil está siendo comercializado con clientes que atienden el segmento de renovado de llantas en Norte América. Se tiene actualmente una campaña de lanzamiento de Emulsil a nivel internacional, principalmente en Norte América, Asia y Europa. Apoyando el lanzamiento comercial, Emulsil ha sido presentado en Ferias internacionales y Congresos especializados en hule y neumáticos.

del producto innovador

Grado de propiedad

Desde la planeación del desarrollo del Emulsil, se tenía contemplado que en caso de justificarse una patente, esta sería en co-propiedad INSA: Cooper. En efecto, cuando se llegó a una formulación que demostró buenos resultados en compuesto de llanta, se editó y registró en la Oficina de Patentes de USA la patente provisional para garantizar la fecha de protección, en el 2010. En 2011 se aplicó con la patente definitiva y en 2013 se publicó oficialmente bajo el No. US 8,357,733 B2, intitulada: Process for making silane, hydrophobated silica, silica masterbatch and rubber products. Para INSA no es una actividad nueva patentar desarrollos; de hecho en el acervo intelectual INSA cuenta con las siguientes patentes en adición de la del Emulsil: ?Rubber and Carbon black: US 6,646,028 B2 ?Procedimiento de polimerización de dienos en emulsión con

conversiones elevadas y baja formación de material insoluble: MEX 251482

?Polimerización libre de Nitrosaminas. MEX 257903 ?Pressure Sensitive adhesive soluble in acetone. US

13/247,784.

IndustriasNegromex






competitividad

63



IMPA

CTOS DEL

PRODUCTO

competitividad de la empresa

Impactos en la

El portafolio de productos de INSA incluye tanto productos de uso generalizado (commodities) como de especialidad. Para el ejercicio 2013, las ventas de Emulsil significaron casi en 3 por ciento sobre la producción total de la planta pero en términos de la cartera de especialidades, Emulsil representó un 7 por ciento y se espera que para el año 2015, con la nueva infraestructura que se está llevando a cabo este porcentaje crezca al 10 por ciento. En las figuras 11 y 12 se presenta la evolución de ventas y utilidad de Emulsil en los últimos 3 años y las expectativas para el siguiente año:

Impacto social. Con el lanzamiento a nivel industrial del Emulsil, se construyó una nueva línea de producción de una capacidad de casi 250 tons/mes, que significó una inversón de 16 millones de pesos en la localidad de Altamira/Tampico. Cuando esta nueva línea de producción inició operaciones significó la contratación de 20 puestos laborales de base.

INDUSTRIAS NEGROMEX:

?Otorgan importancia y relevancia a la capacitación y actualización de los empleados

Figura 11. Ventas totales de Emulsil.

Tabla 12. Margen de Utilidad de Emulsil.

del producto innovador

Otros impactos

0

1000

2000

3000

4000

5000

2011 2012 2013 2014 2015

Ventas de Emulsil, toneladas anuales

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

2011 2012 2013 2014 2015

Margen de Emulsil, miles de pesos

grande industrial innovación...

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