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Implementación de la Metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de mejora continua de eficiencia energética, y su beneficio
ambiental asociado
Mónica Viviana Arévalo Lozano
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
Bogotá D.C., Colombia
2018
Implementación de la Metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de mejora continua de eficiencia energética, y su beneficio
ambiental asociado
Mónica Viviana Arévalo Lozano
Trabajo final de Maestría presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Ingeniería Ambiental
Director:
PhD. Néstor Yezid Rojas Roa
Línea de Investigación:
Eficiencia energética y uso responsable de recursos naturales.
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental
Bogotá D.C., Colombia
2018
Resumen V
Resumen
El impacto ambiental generado por la actividad Industrial en todo el mundo representa un
valor importante que debe ser determinado y cuantificado. En razón a esto, el consumo de
energía en la industria, además de ser una razón de agotamientos de recursos no
renovables, representa un impacto al medio ambiente por la huella de carbono que se
emite de forma indirecta. La evaluación de la eficiencia energética permite a las empresas
obtener beneficios económicos y ambientales que mejoran su competitividad.
La empresa Fiberglass busca cuantificar y analizar el consumo energético de su actividad,
con el fin de tomar decisiones y poner en marcha futuros proyectos de inversión. Para
esto, se ha implementado la herramienta WCM (World Class Manufacturing), la cual
adopta la metodología de pilares, que permite evaluar cada área de la Compañía y su
respectivo nivel de eficiencia. Estos pilares se presentan en tableros, cuyo contenido es
generado y analizado por un equipo multidisciplinar de la Compañía. El tablero de
eficiencia energética inicia con el análisis de los consumos energéticos de los últimos años,
con base en los cuales se establecen metas de consumo y se tiene una perspectiva del
comportamiento energético de cada equipo del proceso productivo. El seguimiento
mensual de este comportamiento permite estratificar el nivel de eficiencia energética, los
costos y el impacto ambiental, en función del consumo de energía. Además, permite tener
una perspectiva comparable con otras empresas que también fabrican fibra de vidrio a
nivel Mundial. La implementación de esta herramienta permitirá plantear proyectos a corto
mediano y largo plazo que busquen mejorar la eficiencia energética del proceso productivo
en general.
Palabras clave: Eficiencia, energía, huella de carbono, Manufactura de Clase Mundial,
energía eléctrica, gas natural, cambio climático, productividad industrial.
Contenido VII
Contenido
Pág.
Introducción..................................................................................................................... 1
1. Aspectos preliminares ............................................................................................. 5 1.1 Planteamiento del problema ..............................................................................13
1.1.1 Objetivo general............................................................................................. 13 1.1.2 Objetivos específicos ..................................................................................... 13
2. Marco de referencia ............................................................................................... 15 2.1 WCM y el pilar de energía en Saint-Gobain.......................................................15 2.2 Eficiencia energética en la industria (EEI) .........................................................21 2.3 La energía y la huella de carbono .....................................................................22
3. Metodología ............................................................................................................ 25 3.1 Ubicación del tablero de eficiencia energética en los pilares de WCM ..............25 3.2 Reconocimiento del tablero de eficiencia energética .........................................26
3.2.1 Capítulo I: Visión y objetivos .......................................................................... 27 3.2.2 Capítulo II: Seguimientos de KPI ................................................................... 29 3.2.3 Capítulo III: Análisis ....................................................................................... 31 3.2.4 Capítulo IV: Planificación y resultados ........................................................... 32
3.3 Cuantificación de consumos de energía ............................................................32 3.3.1 Identificación de fuentes de consumo ............................................................ 32 3.3.2 Agrupación de puntos de consumo ................................................................ 33 3.3.3 Relación de consumo de energía y producción de fibra de vidrio .................. 34 3.3.4 Punto de referencia de acuerdo con la tecnología TEL .................................. 35 3.3.5 Análisis de entregables del tablero ................................................................ 36
4. Resultados .............................................................................................................. 37 4.1 Capítulo I: Visión y objetivos .............................................................................37 4.2 Capítulo II: Seguimientos de KPI .......................................................................42 4.3 Capítulo III: Análisis ...........................................................................................48 4.4 Capítulo IV: Planificación y resultados ...............................................................58
5. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................ 63 5.1 Conclusiones .....................................................................................................63 5.2 Recomendaciones.............................................................................................66
Bibliografía .................................................................................................................... 67
Contenido VIII
Lista de Gráficos
Pág. Gráfico 2-1 Consumo de energía en plantas de fabricación fibra de vidrio Grupo Saint-
Gobain- año 2016- .......................................................................................................... 22
Gráfico 4-1 Consumo específico de energía en la planta ................................................ 41
Gráfico 4-2 Árbol energía ................................................................................................ 42
Gráfico 4-3 Consumo de gas natural en estufa de curación ............................................ 45
Gráfico 4-4 Consumo de gas natural en fibradoras ......................................................... 45
Gráfico 4-5 Consumo electricidad horno ......................................................................... 46
Gráfico 4-6 Consumo electricidad compresores .............................................................. 46
Gráfico 4-7 Consumo eléctrico formación ....................................................................... 47
Gráfico 4-8 Consumo eléctrico iluminación ..................................................................... 47
Gráfico 4-9 Consumo de energía (gas y electricidad) - Año 2016 ................................... 53
Gráfico 4-10 Consumo de gas natural en estufa de curación- Año 2016 ......................... 53
Gráfico 4-11 Consumo de electricidad en horno- Año 2016 ............................................ 54
Gráfico 4-12 Consumo de electricidad en compresores - Año 2016 ................................ 54
Gráfico 4-13 Pareto de pérdidas totales de energía y CO2 .............................................. 57
Contenido IX
Lista de Tablas
Pág.
Tabla 2-1 Indicadores industriales Grupo Saint-Gobain (tecnología TEL) ........................18
Tabla 2-2 Porcentaje de CO2 emitido por tecnologías SG ...............................................24
Tabla 2-3 Emisión de CO2 por etapas de proceso en tecnología TEL .............................24
Tabla 3-1 Puntos de consumo de energía eléctrica .........................................................33
Tabla 3-2 Puntos de consumo de gas natural .................................................................33
Tabla 3-3 Agrupación de puntos de consumo de energía en Fiberglass..........................34
Tabla 4-1 Consumo genérico de energía en relación con la producción mensual ...........39
Tabla 4-2 Costo genérico de energía ..............................................................................39
Tabla 4-3 Objetivos enfocados en la Visión del Grupo a 5 años ......................................40
Tabla 4-4 Objetivos de la Compañía enfocados a energía ..............................................41
Tabla 4-5 Consumo de gas natural estufa de curación y fibradoras ................................43
Tabla 4-6 Consumo energía horno ..................................................................................44
Tabla 4-7 Consumo energía iluminación .........................................................................44
Tabla 4-8 Consumo energía compresores .......................................................................44
Tabla 4-9 Consumo energía formación ...........................................................................44
Tabla 4-10 Costos de energía .........................................................................................50
Tabla 4-11 Criterios de determinación del Benchmarking ................................................51
Tabla 4-12 Valores de Benchmarking del sector de aislamiento del GSG- Año 2016 ......52
Tabla 4-13 Nivel cero de consumo Fiberglass - Año 2016 ...............................................52
Tabla 4-14 Pérdidas de energía eléctrica y gas natural - Año 2016 .................................56
Tabla 4-15 Cantidad de CO2 equivalente generado – Año 2016......................................56
Tabla 4-16 Pérdidas por emisión de CO2 - Año 2016 ......................................................57
Tabla 4-17 Proyectos derivados del análisis ICF .............................................................59
Contenido X
Lista de Ilustraciones
Ilustración 1-1 Aislamiento de tuberías en industria y teatros con producto Fiberglass ..... 5
Ilustración 1-2 Silos de materia prima ............................................................................... 6
Ilustración 1-3 Banda transportadora de mezcla al horno ................................................. 7
Ilustración 1-4 Horno eléctrico y canal de refractarios ....................................................... 8
Ilustración 1-5 Fibradoras (Sur y Norte) ............................................................................ 8
Ilustración 1-6 Transportador de formación / formación de colchoneta.............................. 9
Ilustración 1-7 Estufa de curación / combustión de gas natural ....................................... 10
Ilustración 1-8 Proceso de fabricación fibra de vidrio ...................................................... 11
Ilustración 1-9 Medidor de energía eléctrica horno / medidor gas natural canal .............. 12
Ilustración 2-1 Esquema de pilares WCM Grupo Saint-Gobain ....................................... 16
Ilustración 2-2 Portada del documento de política de cambio climático, energía y
emisiones atmosféricas ................................................................................................... 17
Ilustración 2-3 Pilar de energía en Speyer, Alemania ...................................................... 19
Ilustración 2-4 Pilar de energía en Ladebnurg, Alemania ................................................ 19
Ilustración 2-5 Pilar de energía en Bergisch, Alemania ................................................... 19
Ilustración 2-6 Pilar de energía en Yegorievsk, Rusia ..................................................... 20
Ilustración 3-1 Ubicación pilar de energía en templo WCM ............................................. 26
Ilustración 4-1 Equipo de proyecto de energía aire comprimido ...................................... 60
Ilustración 4-2 Identificación de válvulas en red aire comprimido sección fibradoras....... 61
Ilustración 4-3 Identificación de fugas en red de aire comprimido ................................... 61
Ilustración 5-1 Tablero de eficiencia energética Fiberglass - Año 2017 ........................... 66
Introducción
El consumo de energía es un factor crucial para la economía de las industrias. De acuerdo
con el balance energético colombiano, reportado en 2014 por la Unidad de Planeación
Minero Energética (UPME), el sector manufacturero industrial en Colombia consume casi
el 30% de la energía total del país [1]. Dentro de esta categoría, el gas natural tiene el
segundo mayor consumo en el país, un 27.9%, después del carbón mineral. La energía
eléctrica de sistemas de auto y cogeneración representan en el consumo un 17%. El uso
del gas natural y la energía eléctrica en la industria para generación de calor directo
corresponde al 64% y 9%, respectivamente. El porcentaje en el uso directo de la energía
eléctrica es bajo, ya que ésta tiene su mayor porcentaje en el uso de fuerza motriz, con un
76%.
El consumo de energía también es un elemento clave en la mayor problemática ambiental
del mundo contemporáneo: el cambio climático, causado por la emisión masiva de gases
de efecto invernadero, los cuales generan el sobrecalentamiento de la atmósfera terrestre.
El impacto de estos gases por las actividades humanas se cuantifica a través del cálculo
de la huella de carbono, por medio de la medición o estimación de las emisiones de gases
efecto invernadero y el reporte como emisiones equivalentes de CO2. La industria es una
generadora importante de CO2 equivalente (CO2 eq), debido principalmente a sus procesos
productivos (alcance 1 del cálculo de huella de carbono), al uso de energías para operar
sus equipos (alcance 2) y a su generación de residuos (alcance 3).
Este Trabajo se centra en el alcance 2 - “El uso de energía en la industria” – en relación
con el cálculo de la huella de carbono en Fiberglass Isover, una empresa de amplia
trayectoria en el país, con una antigüedad de 65 años en el mercado colombiano brindando
soluciones al desarrollo del país en materia de construcción e industria. El producto
comercializado es la fibra de vidrio, usada como aislamiento térmico y acústico.
2 Introducción
En los últimos años, los equipos y proceso productivo de Fiberglass han cambiado
sustancialmente. La empresa eliminó el uso de combustibles fósiles pesados, como el
crudo de Castilla, reemplazándolos por energía eléctrica y gas natural. Sin embargo, el
consumo de energía eléctrica y gas natural es bastante alto, cerca de 21 millones de kWh
en 2017. Aunque se tienen medidores en los equipos, no se ha realizado antes de este
Trabajo un análisis detallado para determinar oportunidades de mejora en temas de
energía.
Actualmente, Fiberglass hace parte de la Multinacional francesa Saint-Gobain, la cual, tras
la compra de la empresa, ha generado cambios importantes, no solo en el proceso
productivo de la Compañía al haber modificado la línea de producción casi en un 100%,
sino también en la implementación de herramientas que apunten a la mejora industrial
desde todos los campos de influencia directa en la calidad global de la Compañía.
Una de esas herramientas es WCM (World Class Manufacturing), de origen
norteamericano, y con un gran énfasis en la disciplina japonesa. Centra su propósito en
abordar los temas estratégicos de la Compañía (confiabilidad, eficiencia industrial, calidad,
control de procesos, entre otros), partiendo de la medición inicial de parámetros con el
apoyo del personal operativo. El involucramiento de las personas es clave para el
desarrollo de esta herramienta, ya que una vez se tengan datos de lo que se quiere medir,
será posible la identificación de oportunidades de mejora. Así, las ideas de las personas
que están operando los equipos o haciendo las diferentes tareas en la planta de producción
toman gran valor.
Por medio de la metodología WCM, se realizó la iimplementación del tablero de eficiencia
energética para Fiberglass Isover como una herramienta de medición y seguimiento del
consumo de energía. Esto permitió cuantificar, en cantidad y costos, la huella de carbono
industrial generada por la empresa. También permitió comparar el estado actual de
consumo y eficiencia energética de la empresa Fiberglass Isover con procesos productivos
similares o idénticos de plantas pertenecientes al Grupo Saint-Gobain1.
1 En adelante nombrado GSG
Introducción 3
A partir de la identificación de las fuentes de alto consumo de energía, ya sea eléctrica o
gas natural, se identificaron las oportunidades de ahorro, para ser incorporadas a los
proyectos de gran inversión a mediano y largo plazo. Además, se ejecutaron pequeños
proyectos de mantenimiento correctivo y preventivo, derivados de la cuantificación e
identificación de fuentes de consumo.
La finalidad de la implementación de esta herramienta va más allá de la cuantificación,
buscando principalmente que a futuro se cuente con un mecanismo de seguimiento
sostenible en el tiempo, el cual permita identificar oportunidades de mejora en la eficiencia
energética, tanto a nivel productivo como económico y ambiental.
1. Aspectos preliminares
La empresa objeto de este Trabajo es Fiberglass Isover, dedicada a la fabricación de fibra
de vidrio como aislante térmico y acústico Su mercado principal es la construcción y la
industria, ya que al brindar mejoras en temas de aislamiento proporciona un factor
importante para el aprovechamiento energético. Por ejemplo, en la industria petrolera, los
oleoductos son recubiertos con fibra de vidrio para evitar que el crudo se enfríe, reduciendo
las pérdidas durante su transporte. Otra aplicación del producto que comercializa
Fiberglass se ve reflejada en el aislamiento acústico de los teatros (cinemas, sitios de
exposición) que en su mayoría cuentan con láminas de fibra de vidrio en todas sus paredes
y cubiertas, con el fin de aislar el sonido en el interior del auditorio, evitando que se escape
a otros espacios cercanos y optimizándolo en el sitio de interés.
Ilustración 1-1 Aislamiento de tuberías en industria y teatros con producto Fiberglass
Fuente Sitio Web Fiberglass Isover
Durante los últimos años, Fiberglass ha tenido varios cambios en sus operaciones que van
desde el reemplazo de equipos de la línea de producción hasta la redistribución de su
proceso productivo. Al pasar de ser una industria colombiana a ser parte de la Multinacional
francesa Saint-Gobain, que la adquirió en 2008, fue necesario hacer cambios tecnológicos.
Uno de los cambios más importantes se dio al pasar a la tecnología TEL, tecnología
6 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
francesa2 que reemplazó el horno de combustión por un horno eléctrico. Éstos son los hitos
en la tecnología de la planta:
De 1950 a 2000: Horno de combustión de crudo de Castilla, con kerosene.
De 2000 a 2005: Horno de combustión de crudo de Castilla, con gas natural.
De 2005 a la actualidad: Horno eléctrico – tecnología TEL.
Los equipos que intervienen en las etapas del proceso de fabricación de fibra de vidrio, de
acuerdo con las etapas de producción y relacionados con el consumo de energía, son
descritos a continuación.
▪ Recepción y almacenamiento de materias primas:
El proceso inicia en doce silos que almacenan las materias primas para la fabricación del
vidrio, las cuales son en mayor porcentaje vidrio molido (>65%), obtenido de proveedores
externos, como se muestra en la Ilustración 1-2. También se compone de minerales como
el feldespato, carbonato de sodio, etibor y dolomita, los cuales actúan como fundentes,
además de dar las características del vidrio requeridas para el proceso de fibrado.
Ilustración 1-2 Silos de materia prima
Fuente: Autoría propia
2 La tecnología TEL fue creada por el Grupo Saint Gobain para sus empresas fabricantes de fibra de vidrio, y se basa en el empleo de hornos de producción limpia (sin uso de combustibles fósiles) y de dos o más fibradoras que convierten el hilo de vidrio fundido en fibras, con la adición de aglutinantes químicos, mientras se somete el vidrio altas velocidades de giro. Sin embargo, el detalle de esta tecnología es reservado y no está permitida su divulgación.
Capítulo 1 7
▪ Mezcla de materias primas:
Mediante un proceso automático, como el señalado en la Ilustración 1-3, las materias
primas son dosificadas en composiciones preestablecidas, mezcladas, almacenadas y
alimentadas al horno en forma continua.
Ilustración 1-3 Banda transportadora de mezcla al horno
Fuente: Autoría propia
▪ Fundición:
Mediante el horno eléctrico, de acuerdo con la Ilustración 1-4, el cual tiene potencia
variable, se forma un arco eléctrico entre tres electrodos de molibdeno y se proporciona el
calor necesario para fundir las materias primas a una temperatura aproximada de 1350°C.
En esta etapa debe resaltarse que, dado que las materias primas tienen la propiedad de
aislante térmico una vez mezcladas, la temperatura superficial del horno es de apenas
240°C, lo que indica una baja pérdida de energía. El material particulado generado por la
mezcla es extraído del horno desde la cámara superior mediante vacío y recolectado
mediante un colector de polvos. La mezcla fundida (nuevo vidrio) cae por gravedad en un
canal de refractarios calentados con un sistema de combustión de gas natural. El vidrio
fundido se homogeniza en el canal hasta llegar a dos embudos de platino y continuar con
la etapa de fibrado.
8 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Ilustración 1-4 Horno eléctrico y canal de refractarios
Fuente: Autoría propia
▪ Fibrado
Los chorros de vidrio que caen al canal de refractarios permiten que la temperatura de
vidrio se optimice para pasar a la siguiente etapa, por medio de las máquinas fibradoras,
las cuales se componen de dos centrífugas que tienen una serie de orificios en la pared
externa, como se muestra en la Ilustración 1-5, mientras las centrifugas se mueven a alta
velocidad, obligan al vidrio líquido a pasar a través de los orificios. Las máquinas fibradoras
son calentadas eléctricamente y con gas natural, en un sistema automático que mantiene
las condiciones de combustión bajo control para garantizar la calidad de las fibras
obtenidas al finalizar esta etapa.
Ilustración 1-5 Fibradoras (Sur y Norte)
Fuente: Autoría propia
Capítulo 1 9
▪ Aglutinado
Justo después de producir las fibras de vidrio, se les aplica una mezcla de agua y
aglutinante en forma de aerosol. El aglutinante es una resina fenólica, cuyo objetivo es
empapar las fibras para lograr una adherencia entre ellas y, posteriormente, lograr las
propiedades térmicas, acústicas y mecánicas deseadas en la etapa de curación.
▪ Formación
Las fibras impregnadas obtenidas de los procesos anteriores son recolectadas en un
transportador horizontal, formando una colchoneta de fibras como se muestra en la
Ilustración 1-6, esta colchoneta se mantiene en el transportador, gracias a la succión de
aire que realizan dos ventiladores, que extraen los gases de combustión de gas natural de
las fibradoras y los dirigen por un lavador de gases a la chimenea principal.
Ilustración 1-6 Transportador de formación / formación de colchoneta
Fuente: Autoría propia
▪ Curación
La colchoneta es transportada a la estufa de curación, con el fin de lograr la cocción de la
resina y lograr las propiedades termoacústicas de la fibra, tal como lo indica la Ilustración
1-7, este proceso se logra recirculando aire caliente mediante un proceso a gas natural.
En la parte alta de la estufa de curación, tanto a la entrada como a la salida, dos
ventiladores extraen la humedad y los gases de combustión de gas natural, los cuales son
10 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
lavados mediante unos sistemas de lavador de gases bajo el concepto de Venturi-ciclón,
para posteriormente ser enviados a la chimenea principal.
Ilustración 1-7 Estufa de curación / combustión de gas natural
Fuente: Autoría propia
▪ Corte y empaque
Esta última etapa prepara el producto para su almacenamiento y posterior comercialización
dando los estándares requeridos por el cliente en cuanto a tamaño, terminados y
presentación. La planta de Fiberglass Isover cuenta actualmente con cinco bodegas para
almacenamiento de producto terminado en su sede de Mosquera, Cundinamarca.
En la Ilustración 1-8, se puede apreciar el flujograma de la fabricación de la fibra de vidrio,
con las entradas al sistema (materias primas, insumos químicos, agua, energía eléctrica,
y gas natural), las salidas (producto terminado, residuos sólidos) y las emisiones (humos,
vapor de agua y material particulado). También se aprecian los sistemas de control y la
planta de tratamiento de aguas que funciona en un circuito cerrado.
Capítulo 1 11
Ilustración 1-8 Proceso de fabricación fibra de vidrio
Fuente: Autoría propia
La energía de la planta es un factor de gran importancia, teniendo en cuenta que los
equipos nombrados anteriormente consumen una cantidad importante de energía. En 2017
el consumo de energía eléctrica fue de 11.500.656 kWh y 10.286.490 kWh de gas natural.
Además, el costo aproximado de facturación fue de $ 3.200.000.000.
En los equipos principales de la línea de producción, hay un Grupo de equipos que se han
identificado en el esquema del proceso productivo, y que intervienen como potenciales
consumidores de energía; por ejemplo, los compresores, bombas, ventiladores,
extractores, entre otros.
Con la compra de Fiberglass Isover por el Grupo Saint-Gobain, la empresa inició un
proceso de mejora, donde se buscó abarcar los campos de influencia directa en la calidad
global de la Compañía. Para los fines de este Trabajo, la empresa ha aunado sus
esfuerzos en torno a la responsabilidad ambiental, vista desde la eficiencia
energética, buscando minimizar los impactos generados al medio ambiente y
mejorar el uso de recursos naturales.
Sin embargo, aunque se pretendía tener un cambio en los procesos y toma de conciencia,
estos cambios se veían opacados por la falta de herramientas que permitieran medir y
hacer seguimiento a las metas establecidas; además, no se lograba identificar las
oportunidades de ahorro referentes al consumo de energía.
12 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
En respuesta a esta necesidad de mejora industrial y responsabilidad ambiental sostenible
en el tiempo, se ha adoptado una metodología Mundialmente destacada, que recibe el
nombre de Manufactura de Clase Mundial o WCM (World Class Manufacturing), la cual se
centra en la reunión de un Grupo multidisciplinar capaz de brindar los recursos necesarios
para proponer una idea de mejora continua. Las empresas que toman esta metodología
deben lograr relaciones más productivas con sus proveedores, compradores, productores
y clientes, mediante la adopción de nuevos procedimientos y conceptos [2]. Este sistema
representa cambios importantes en los conceptos de la empresa, y puede presentar
siempre ciertas dificultades; sin embargo, involucra a los empleados en los procesos de
toma de decisión y de resolución de problemas para facilitar el panorama en este sentido
[3]. Mejorar no sólo supone una modernización de los equipos, sino aprovechar al
máximo los recursos disponibles.
Para la cuantificación de energía, la empresa cuenta con un procedimiento de lecturas en
los tableros de energía eléctrica y medidores de gas, que se ubican en diferentes puntos
de la planta de acuerdo la Ilustración 1-9, esta medición la realiza el mecánico de turno
diariamente y al final del mes el supervisor de mantenimiento eléctrico reúne la información
y calcula un promedio de consumo mensual para, de esta manera, tener una perspectiva
del comportamiento de la energía en la planta. En algunos casos, se analizan las altas en
los consumos, pero en términos generales la información que es capturada manualmente
y posteriormente digitalizada no tiene trascendencia en las decisiones de la Compañía.
Ilustración 1-9 Medidor de energía eléctrica horno / medidor gas natural canal
Fuente: Autoría propia
Capítulo 1 13
1.1 Planteamiento del problema
El Grupo Multinacional Saint-Gobain ha implementado en una parte importante de sus
industrias la herramienta WCM como una metodología clara de medición y seguimiento de
las fuentes de consumo energético, con la finalidad de identificar el contexto actual y las
oportunidades de mejora focalizadas en torno a la eficiencia energética industrial. Sin
embargo, en Colombia, esta herramienta no ha sido ampliamente explorada ni
implementada. Se ha identificado la necesidad de su aplicación en la industria Fiberglass
Isover, con el objetivo de contar con un seguimiento sostenible en el tiempo, el cual permita
identificar oportunidades de mejora en la eficiencia energética, tanto a nivel productivo
como económico y ambiental.
1.1.1 Objetivo general
Implementar el tablero de eficiencia energética, de acuerdo con la metodología WCM, en
la empresa Fiberglass Isover, como herramienta de medición y seguimiento del consumo
de energía.
1.1.2 Objetivos específicos
▪ Cuantificar de forma detallada la huella de carbono industrial generada por la
industria Fiberglass Isover, asociada al consumo de energía (alcance 2).
▪ Comparar el estado actual de consumo y eficiencia energética de la empresa
Fiberglass Isover con procesos productivos similares o idénticos de industrias
pertenecientes al Grupo Saint-Gobain.
▪ Identificar fuentes de alto consumo de energía que tengan potencial oportunidad
de ahorro, para ser incluidas dentro de los proyectos de gran inversión a mediano
y largo plazo.
▪ Percibir ahorros a corto plazo, a partir de proyectos de mantenimiento correctivo y
preventivo que se deriven de la cuantificación e identificación de fuentes de
consumo.
2. Marco de referencia
2.1 WCM y el pilar de energía en Saint-Gobain
El termino Manufactura de Clase Mundial, (WCM) tuvo sus inicios en la década de 1980.
Su fundador es el ingeniero norteamericano Richard J. Schonberger, quien estudió a fondo
cómo la sociedad japonesa presentó un ascenso industrial destacable luego de la Segunda
Guerra Mundial. Schonberger se dedicó a visitar varias empresas en ese país y encontró
que el éxito de su industria se basaba en el conjunto muy diferente de conceptos,
principios, políticas y técnicas para la administración y la operación de una empresa fabril
con respecto a una occidental. Además, dice el autor del método que esta “forma de hacer
las cosas” es de fácil comprensión, no es difícil de aceptar, se presta para enseñar y
aprender y su aplicación no es nada difícil [4]. Uno de los métodos bandera de WCM es el
Kaizen, que se empeña en la mejora de procesos productivos y logísticos. Fue
modernizándose y robusteciéndose cada vez más, como un sistema integrado de gestión
que promueve la total competitividad de las empresas [5].
Dentro de la estrategia organizacional del método, WCM se enfoca en tres conceptos para
el logro de sus objetivos. El primero es la identificación y eliminación de desperdicios; el
segundo es el involucramiento del personal operativo e incentivo de desarrollo de sus
capacidades a partir del proyecto; y, por último, el uso riguroso de los métodos y
herramientas para lograrlo.
WCM se desarrolla con un conjunto de conceptos que inicia con la implementación de
pilares en las Compañías, los cuales soportan un gran techo, definido como la excelencia
operacional y satisfacción del cliente. La base de los pilares incluye la estandarización, la
gestión visual y autónoma, desarrollo de personas, entre otros.
16 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Como lo indica la Ilustración 2.1, para el caso específico del GSG se han identificado como
pilares fundamentales en cada una de las Compañías los siguientes:
▪ Salud & seguridad
▪ Medio ambiente
▪ Confiabilidad
▪ Eficiencia industrial
▪ Calidad y control de procesos
▪ Servicio al cliente y servicios
▪ Desarrollo de personas
▪ Innovación y crecimiento.
Ilustración 2-1 Esquema de pilares WCM Grupo Saint-Gobain
Fuente: Directrices de implementación WCM
El pilar de energía, objeto de este Trabajo, hace parte del pilar de eficiencia industrial. Para
su implementación, se hace uso de la herramienta de tablero de energía, la cual determina
el paso a paso para desarrollar este proyecto. En el mundo Saint-Gobain, su
implementación inició en el año 2014 con la política de cambio climático, energía y
emisiones atmosféricas, la cual tiene, dentro de sus objetivos, los siguientes:
Capítulo 2 17
▪ Establecer lineamientos estratégicos para reducir el uso de energía
▪ Promover la eficiencia energética
▪ Propender por la innovación y el desarrollo en la industria.
▪ Ser liderada por un Gerente de Energía / Cambio Climático
▪ Compartir las mejores prácticas y técnicas disponibles
La Ilustración 2-2, muestra el documento correspondiente a la política de cambio climático:
Ilustración 2-2 Portada del documento de política de cambio climático, energía y emisiones atmosféricas
Fuente: Cumbre de medio ambiente Grupo Saint Gobain - 2014
Otra iniciativa fue lanzada en la cumbre WCM de empresas del Grupo, celebrada a inicios
de 2017, en la cual se presentó el tablero de energía como una oportunidad para que se
establezcan metas derivadas de la implementación del pilar, como las enunciadas a
continuación:
▪ Contar con medidores para al menos el 90% del consumo de energía
▪ Identificar las pérdidas de energía y CO2
▪ Realizar proyectos relacionados con pérdidas de energía, tales como la
configuración de procesos ligados a la gestión de energía, eficiencia de
combustión, aislamiento térmico, intercambios de calor, iluminación, gestión de aire
comprimido y sellos de entrada de aire fresco, entre otros.
18 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Además, se examinó estadísticamente el comportamiento de la energía de las industrias con tecnología TEL, tal como lo señala la Tabla 2-1:
TECNOLOGÍA TEL EN EL MUNDO
KPI3 2015 2016 2017
Final Final al día
Seguridad industrial TF42 3.19 2.05 2.74
Servicio Producto terminado comercializado Ton 1099 1148 1183
Operación % 76.8 80.1 83.1
Calidad Mantenimiento de equipos % 95.2 94.7 94.5
Energía kWh/ton 4141 4037 3957
Personal Productividad t/100h 13.3 14 14.2
Costos Costos totales de producción €/ton 986 939 947
Tabla 2-1 Indicadores industriales Grupo Saint-Gobain (tecnología TEL)
Fuente: Resultados de la cumbre Saint Gobain 2017.
En este punto, se buscó destacar cómo se ha logrado una reducción gradual de los
consumos de energía en todas las empresas, gracias a la implementación de estrategias
como el tablero de energía, ya que se ha demostrado que las empresas que implementan
el pilar de energía han logrado reducir hasta el 3% del consumo de energía año tras año,
a partir de su puesta en marcha. Algunos lugares del mundo donde se ha implementado
este pilar se muestran en las Ilustraciones 2-3 a 2-6.
3 KPI: “Key Performance Indicators”. Su significado en español es: “indicadores claves de desempeño”. Son aquellas variables, factores, unidades de medida, consideradas estratégicas en una empresa. 4 TF: Tasa de frecuencia de accidentalidad, se categoriza del nivel 1 al 5, siendo 1 el nivel más alto de accidentalidad que pueda sufrir una persona y 5 la condición insegura identificada antes de la ocurrencia de un accidente. Esta metodología ha sido diseñada e implementada en todas las empresas del Grupo Saint-Gobain)
Capítulo 2 19
Ilustración 2-3 Pilar de energía en Speyer, Alemania
Fuente: Foro ISOVER-WCM (José F. Vallejo) Año 2017
Ilustración 2-4 Pilar de energía en Ladebnurg, Alemania
Fuente: Foro ISOVER-WCM (José F. Vallejo) Año 2017
Ilustración 2-5 Pilar de energía en Bergisch, Alemania
Fuente: Foro ISOVER-WCM (José F. Vallejo) Año 2017
20 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Ilustración 2-6 Pilar de energía en Yegorievsk, Rusia
Fuente: Foro ISOVER-WCM (José F. Vallejo) Año 2017
En la actualidad, Fiberglass se encuentra en el proceso de puesta en marcha de estos
pilares, iniciando en 2010 con la implementación del pilar de salud y seguridad, y
desarrollando pequeños proyectos focalizados en diferentes etapas del proceso que
apuntan al pilar de eficiencia industrial. De igual forma, se ha iniciado la implementación
del pilar de medio ambiente, en el cual se ha encontrado la necesidad de tener mejor
manejo de los procesos industriales en los aspectos energéticos, identificando, además,
amplias posibilidades de ahorro.
Con la puesta en marcha del pilar de energía, Fiberglass busca la eficiencia energética,
entendida como la práctica de las empresas que es empleada durante el uso de energía y
que tiene como objetivo reducir su consumo. Para el caso de Fiberglass y como
consumidor directo de energía (eléctrica y gas natural), dicha reducción representa, entre
otras cosas, la disminución de costos, la promoción de la sustentabilidad del negocio y la
mejora en la economía de la Compañía.
Por lo anterior World Class Manufacturing (WCM) puede interpretarse como la herramienta
mejorada de la productividad. A lo largo de la historia, las industrias han implementado
Capítulo 2 21
diferentes metodologías para garantizar una mayor competitividad5, industrial que
promueva la mejora continua en los procesos de producción, tal como la eficiencia en el
consumo energético, la cual es el objetivo de este Trabajo. Dichas metodologías se han
venido modernizando con el tiempo, a tal punto de volverse un sistema integrado de
gestión, con el fin de promover la total competitividad de las empresas. Sin embargo, el
valor más representativo que tiene la aplicación de WCM en la industria y en particular
para este tipo de proyecto, se encuentra en el involucramiento del personal operativo en
su realización, reconociéndolos como los mayores conocedores del proceso y maquinaria,
lo que les permite proponer ideas de mejora, ejecutar planes de acción y ser líderes en la
obtención de resultados del análisis en el cual ellos han participado, todo este trabajo
permite una potencialización de los colaboradores, y por consiguiente una gran eficiencia
industrial a nivel general.
2.2 Eficiencia energética en la industria (EEI)
La eficiencia energética es un aspecto esencial de la estrategia industrial, gracias a que es
una de las formas más rentables para reforzar la seguridad del abastecimiento energético
y para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y de otras sustancias
contaminantes [6]. Esto genera un ahorro importante en las Compañías, que bien puede
traducirse en dividendos y, a la vez, ser aliadas del medio ambiente, reduciendo así su
impacto. La orientación de la EEI va encaminada a eliminar el desperdicio y el uso
innecesario de energía, sin disminuir la calidad de vida de las personas o la calidad y
cantidad de los bienes de producción o servicios. La meta principal de la eficiencia
energética es aumentar la productividad y mejorar la competitividad de las empresas y de
la economía en su conjunto [7]. La eficiencia energética reduce la necesidad en la inversión
en infraestructura de energía, disminuye el costo de los energéticos y respalda la gestión
ambiental de las empresas [8].
5Total Quality Control (TQC): herramienta corporativa que busca la competitividad en sector servicios y
gobierno. Total Productive Maintenance (TPM): Herramienta de mantenimiento cuyo objetivo es eliminar las
pérdidas en producción, debidas al estado de los equipos Just in Time (JIT): Herramienta que permite reducir
costos, especialmente de inventario de materia prima, partes para el ensamblaje, y de los productos finales.
Seis Sigma: método basado en datos que examina los procesos repetitivos de las empresas y tiene por
objetivo llevar la calidad hasta niveles cercanos a la perfección.
22 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Fiberglass tiene un buen posicionamiento en lo referente al consumo de energía dentro del
GSG. Sin embargo, puede percibirse una variación importante en los datos de consumo
energético de las plantas que fabrican fibra de vidrio en el Grupo Saint-Gobain, debido a
que plantas de gran capacidad instalada poseen equipos con baja eficiencia; tal es el caso
de las plantas con mayor consumo de energía por tonelada producida que se presentan
en el Gráfico 2-1, donde se evidencia el comportamiento medio del consumo en 2017.
Gráfico 2-1 Consumo de energía en plantas de fabricación fibra de vidrio Grupo Saint-Gobain- año 2016-
Fuente: Reporte de benchmarking 2017
2.3 La energía y la huella de carbono
El consumo de energía, independientemente de su origen, es un aspecto que va ligado al
desarrollo de la humanidad que está relacionado con el crecimiento poblacional y a la
demanda en sus necesidades. Desde la Revolución Industrial, la sociedad ha suplido sus
necesidades energéticas utilizando los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas) como
fuente primordial [9]. Sin embargo, los efectos del uso - y en algunos casos el abuso de
las fuentes generadoras de energía - han provocado grandes impactos al medio ambiente.
Capítulo 2 23
Uno de los más visibles es el cambio climático, el cual representa el problema ambiental
más importante de la historia moderna [7].
Para el cálculo de la huella de carbono, en la actualidad se aplica un protocolo en muchos
lugares del mundo, conocido como GHG (Greenhouse Gas Protocol). Inicialmente, éste
fue lanzado en el año 1998 por el Instituto de Recursos Mundiales (WRI) y el Consejo
Mundial Empresarial para el Desarrollo Sustentable (WBCSD). Además, contó con la
participación de empresas, organizaciones no gubernamentales (ONGs) y Gobiernos. A
partir del protocolo GHG, se establecen las emisiones directas e indirectas de una
organización a través de tres alcances:
▪ Emisiones directas (alcance 1).
▪ Emisiones indirectas (alcance 2).
▪ Otras emisiones indirectas (alcance 3).
La energía industrial va directamente relacionada a la huella de carbono industrial en su
segundo alcance, compuesta por las emisiones indirectas de GEI (gases efecto
invernadero) asociadas a la generación de electricidad adquirida y consumida por la
organización.
En Saint-Gobain, se ha identificado el aporte de CO2 a la huella de carbono de las
diferentes tecnologías manejadas, de acuerdo con los alcances 1 y 2, y como lo ilustra en
la Tabla 2-2, donde se resalta, de acuerdo con el estudio de este Trabajo, el valor de
42.9%, correspondiente al CO2 emitido de forma indirecta por las empresas con tecnología
TEL durante la actividad de consumo de energía. Estos datos de CO2 emitido, permiten
determinar un panorama, en el que el uso de energías limpias puede intervenir en la
reducción del impacto, tanto en la energía directamente generada por las empresas, como
la comprada a proveedores externos, el uso de energía limpia en todos los procesos
energéticos de una industria permitiría llevar a cero el CO2 emitido indirectamente por la
compra de energía, además de reducir substancialmente el CO2 emitido por consumo
directo.
24 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
CO2 emitido directamente por materias primas
CO2 emitido directamente por
energía
CO2 emitido indirectamente por
energía Tecnología
6.5% 50.6% 42.9% TEL
2.2% 81.5% 16.3% REX
15.9% 49.3% 34.8% SILLAN
0.0% 74.8% 25.2% EPS
0.0% 19.2% 80.8% PIR
3.7% 38.9% 57.4% Otras
Tabla 2-2 Porcentaje de CO2 emitido por tecnologías SG
Fuente Ruta de energía y CO2, SG
De la misma forma, se han identificado las toneladas de CO2 emitidas en cada una de las
etapas del proceso de la tecnología TEL, según se observa en la Tabla 2-3.
Etapas del proceso Tecnología TEL
Toneladas de CO2 emitido Porcentaje de emisión
Horno 379.551 32%
Fibrado 335.568 28%
Consumo común 216.476 18%
Estufa de curación 92.241 9%
Otros (formación, canal) 158.676 13%
Total 1'182.512 100%
Tabla 2-3 Emisión de CO2 por etapas de proceso en tecnología TEL
Fuente Ruta de energía y CO2, SG
A partir de los datos anteriores, se identifica la necesidad de implementar mecanismos de
mitigación del impacto que ejerce la industria al medio ambiente, a causa del uso de
energía, entendiendo que es una necesidad imperante en la actualidad, pero que debe ser
optimizada. Estas mejoras muchas veces no requieren de grandes inversiones, ya que
basta con eliminar fallas en los equipos, usar la fuerza de la gravedad en tanques a cambio
de bombas o levantar de procedimientos documentados de actividades para que el
personal operativo que está frente a las maquinarias realice la operación de una mejor
forma, para generar ahorro económico y disminuir emisiones de CO2 en el proceso.
3. Metodología
3.1 Ubicación del tablero de eficiencia energética en los pilares de WCM
Fiberglass cuenta con un espacio físico que permite ubicar los tableros de los diferentes
pilares y proyectos que se desarrollan, incluido el tablero de energía, de acuerdo con el
esquema que plantea el GSG.
En la Ilustración 3-1 se muestra el tablero de energía en el salón WCM, para iniciar el
diligenciamiento de la información de cada uno de los espacios establecidos.
Para empezar a levantar la información del tablero de energía, se cuenta con un equipo
multidisciplinar de diferentes áreas de la empresa, las cuales aportan con sus
conocimientos en las diferentes etapas de desarrollo. Estas personas son:
▪ Coordinadora de WCM: Cuenta con todo el conocimiento teórico de la metodología
WCM que implementa el GSG en todas sus plantas.
▪ Gerente de proyectos: Lidera todos los cambios que se han implementado en la
Compañía en los últimos años, incluyendo el cambio a tecnología TEL; de la misma
forma, conoce al detalle el funcionamiento de cada uno de los equipos de la línea
de producción y las mejoras o falencias de cada uno.
▪ Gerente de mantenimiento: Se encarga de la captación y presentación de datos de
consumo de energía de cada uno de los equipos; de igual forma, conoce el detalle
de cada equipo en cuanto a energía y funcionamiento mecánico. El gerente de
mantenimiento estuvo únicamente en las primeras sesiones del proyecto,
26 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
brindando el soporte técnico de la información requerida para el levantamiento y
dando información del estado inicial de cada uno de los equipos.
▪ Ingeniera ambiental: Lidera el pilar de medio ambiente y conoce los diferentes
aspectos e impactos ambientales de la Compañía, incluidos los asociados al
consumo de energía, ya sea de los equipos de producción o de las oficinas.
Además, lleva a cabo el levantamiento de información necesaria para el cálculo de
la huella de carbono en su primer alcance.
Ilustración 3-1 Ubicación pilar de energía en templo WCM
Fuente Autoría propia
3.2 Reconocimiento del tablero de eficiencia energética
El tablero de energía se divide en cuatro capítulos: I- Visión y objetivos, II-Seguimientos de
KPI, III- Análisis, IV- Planificación y resultados. Estos capítulos se desarrollan por el equipo
integrante del pilar, de forma progresiva y ordenada. A continuación, se describe la
composición de cada uno de los capítulos.
Capítulo 3 27
3.2.1 Capítulo I: Visión y objetivos
Aquí se levanta la información inicial del pilar que se compone de siete recuadros ubicados
en la primera columna del pilar, los cuales son:
▪ Visión:
Este paso es muy sencillo y es el apartado plasmado una vez iniciado el proyecto. Para el
caso de Fiberglass, la Visión es: “Ser la planta de la actividad de aislamiento del GSG que
se caracterice por tener la mejor eficiencia energética, a partir de la implementación del
pilar de energía”.
▪ Objetivos enfocados en la Visión del Grupo a 5 años:
La actividad de aislamiento a la cual corresponde Fiberglass dentro del GSG anualmente
fija unos objetivos de largo alcance, definidos como LRP (Long range plan). En éstos se
evalúa el comportamiento anual de los indicadores que se ha fijado la Compañía, y a los
que se les determina una reducción anual del 3% para el año inmediatamente siguiente. A
esta reducción se le aplica nuevamente el 3%, hasta llegar a los 5 años.
Una vez terminado el año calendario, estos indicadores vuelven a ser evaluados por el
GSG y se determina el nivel de cumplimento, con base en la meta establecida a principio
de año.
▪ Objetivos de la Compañía enfocados a energía:
De acuerdo con los datos de consumo especifico de cada equipo, y en general de la planta,
se inicia el levantamiento de la información, estableciendo metas de reducción para cada
uno de los indicadores. Sin embargo, en este apartado se identifican temas de interés
común que no tocan directamente al pilar de energía, pero sí a la planta en general, según
los lineamientos que establece el GSG. Por esta razón, en este espacio, además de los
indicadores referentes a energía, se encuentran:
28 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
1. Indicadores de EHS6, en donde se relacionan los de accidentes graves (TF14) y
accidentes significativos (TF24) asociados al consumo energético durante cada
mes.
2. Indicadores de consumo, donde se registra en datos numéricos el consumo de
energía de las diferentes fuentes. Es importante destacar que a cada fuente
generadora se le realiza previamente seguimiento de la tendencia en los últimos
años, para de esa manera establecer metas con una reducción del 3%.
3. Indicadores de costos, donde se relaciona únicamente el valor global de las
facturas de gas natural y energía eléctrica registradas mes a mes; de la misma
forma que en los indicadores de consumo, se debe realizar un análisis previo de
cómo se ha comportado este valor en los últimos años, para de esta manera
establecer una meta de costos una vez se inicia el seguimiento.
.
▪ Equipo del pilar:
Se establecen los roles y responsabilidades de los integrantes del pilar, labores como
levantamiento de actas, citaciones a reuniones, ingreso de información, cumplimiento de
compromisos, entre otros.
▪ Gráfico de consumo específico de energía en la planta:
Se inicia el levantamiento de la información mensual de consumos, tanto de gas natural
como de energía eléctrica, los cuales se registran en un único gráfico, en relación con la
producción mensual de fibra de vidrio. El análisis del gráfico se hace desde el año
inmediatamente anterior al que se está analizando, y a partir del comportamiento de la
energía se establecen metas de consumo, planteando una reducción del 3% a partir del
año en el que se implementa el tablero de energía (2017).
6 EHS: Environmental Health and Safety; traducido al español: Medio ambiente, Salud y Seguridad
Capítulo 3 29
De esta forma, el gráfico presenta en el eje “X” la información de los meses del año de
monitoreo de los consumos; y en el eje “Y”, los datos relacionados con el consumo total
de energía, en relación con la producción de fibra de vidrio mensual (kWh/ton). Además,
el gráfico presenta datos de promedio de los últimos tres años en relación con el consumo
de energía total y las metas que se establecen para el año en curso y los dos años
siguientes.
▪ Gráfico de costos de energía
Tal como se registra en valor numérico en el apartado de indicadores, en esta parte los
valores numéricos son graficados con relación a la producción mensual en una línea de
tiempo idéntica al gráfico de consumo específico de energía en la planta. Este gráfico
busca evidenciar los altibajos referentes a los costos de la planta en lo que respecta a
energía.
El eje “X” se compone por el tiempo en el que se toman los datos de consumo (mensual),
además de presentar datos anuales de los tres años anteriores (promedios) y dos años
siguientes (metas); por su parte, el eje “Y” presenta los datos en unidades de [$COP/ ton].
▪ Árbol de energía
Este diagrama representa gráficamente cuáles procesos y equipos tienen mayor consumo,
segregando los consumos de gas natural y energía eléctrica. Es importante aclarar que
este gráfico, a diferencia de todos los que se presentan en el pilar de energía, no está en
función de la producción, sino en función del consumo específico de cada fuente.
3.2.2 Capítulo II: Seguimientos de KPI
En este capítulo se identifican gráficamente los datos de seguimiento de las diferentes
fuentes de consumo especifico de energía, ya sea gas natural o energía eléctrica. Los
gráficos que componen este capítulo se ordenan en el eje “X” con la información de los
meses del año de monitoreo (2017), además de presentar datos anuales de los tres años
30 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
anteriores (promedios) y los dos años siguientes (metas), por su parte, el eje “Y” contiene
los datos relacionados con el consumo de energía, ya sea gas natural o energía eléctrica
del equipo que se esté analizando, en relación con la producción de fibra de vidrio mensual
(kWh/ton).
Para convertir los m3 de gas natural a kWh, deberá multiplicarse el valor de la lectura por
el factor de conversión, suministrado por la empresa Gas Natural Cundiboyacense e igual
a 10.367, tal como puede observarse en la ecuación ( 3-1 ); para el caso de Fiberglass, se
determinó que las siguientes fuentes son las que deben ser monitoreadas mes a mes, de
acuerdo con el tipo de energía.
▪ Consumo específico de gas: El análisis de consumo de gas natural, se cuantifica
en unidades de m3 por cantidad de producto terminado, se hará en los siguientes
equipos:
o Gas en estufa de curación
o Gas en fibradoras
𝐶𝐺(𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙) = [𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙(𝑚3) ∗ 10.36]
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑓𝑖𝑏𝑟𝑎 𝑣𝑖𝑑𝑟𝑖𝑜 (𝑡𝑜𝑛)
( 3-1 )
▪ Consumo especifico de electricidad: El análisis de consumo de energía eléctrica
se hará en las siguientes fuentes:
o Horno eléctrico
o Electricidad en compresores
o Electricidad en formación
7 El facto de conversión del gas natural es un valor asignado por la empresa prestadora del servicio, este no tiene unidades y es asignado a cada uno de los usuarios de acuerdo a características tales como la fuente de aprovisionamiento del gas y la localización geográfica del usuario; este valor permanece igual siempre y cuando las condiciones del insumo y/o la localización del usuario no cambie.
Capítulo 3 31
3.2.3 Capítulo III: Análisis
En este capítulo se identifican las variables que arrojan los indicadores KPI3 del capítulo II
y se comparan con respecto a la realidad de la planta; es decir, con los equipos que la
conforman y con las empresas de aislamiento del GSG1. El capítulo se conforma por el
siguiente esquema:
▪ Diagramas unifilares de distribución eléctrica y de gas natural de la planta:
Este apartado del tablero de energía se compone de un plano que se levanta por
medio de un recorrido en la planta física, en el cual se siguen las líneas de
conducción de energía eléctrica y de gas natural, con el fin de identificar puntos de
consumo, distancias de la red y necesidad de medidores, según sea el caso.
▪ Cuentas de energía: Ésta es una tabla que relaciona mes a mes los datos de
consumo de energía, en función del costo y producción mensual. Estos datos se
analizan con respecto a la variación mensual del año analizado y el mismo mes del
año anterior; es decir, si se analiza enero 2017, se compara con enero 2016.
▪ Cuadros comparativos de eficiencia energética de todas las plantas del
sector aislamiento del GSG: Con la información que se comparte de las demás
plantas del GSG del sector de aislamiento, se realiza un histograma comparativo
para determinar el nivel de desempeño de energía de Fiberglass. Se ordenan en el
eje “X” con la información del nombre de cada planta de producción objeto de
comparación; por su parte, el eje “Y” contiene los datos relacionados con el
consumo de energía total del año analizado, en relación con la producción de fibra
de vidrio (kWh/ton).
▪ Pareto de pérdidas: En este apartado se contemplan, mediante gráficos, las
pérdidas económicas que se derivan del consumo energético. En el eje “Y” se
incluye el valor en $COP de las pérdidas de energía, y en el eje “X” se relaciona
cada uno de los equipos a los que se les analiza en consumo de energía. Estas
pérdidas se identifican por:
32 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
o Perdidas por gas natural
o Perdidas por energía eléctrica
o Perdidas por huella de carbono
Para el caso de las pérdidas por huella de carbono, éstas se determinan, suponiendo como
valor para Colombia el que actualmente se cobra en Alemania como impuesto por emisión
de toneladas de CO2, esto, con la intención de hacer una aproximación del valor que podría
llegar a pagar Fiberglass de acuerdo con la cantidad de CO2 que emite.
3.2.4 Capítulo IV: Planificación y resultados
Este capítulo del pilar es el resultado de la identificación de las oportunidades de mejora
que se derivan del análisis de los consumos, costos, comparación con otras plantas, entre
otros, que permiten identificar posibles proyectos que pueden apuntar a una mejora de la
eficiencia de energía de la planta Fiberglass.
3.3 Cuantificación de consumos de energía
Para realizar el levantamiento de la información requerida para este proyecto, se siguieron
los siguieron pasos:
3.3.1 Identificación de fuentes de consumo
Fiberglass cuenta con medidores internos de gas natural y energía eléctrica, los cuales
son leídos diariamente por el mecánico de turno, y registrados manualmente8. Esta
8 Para contar con una información más detallada de los datos reportados por los medidores es necesario dirigirse a la autora de este documento quien los proporcionará de forma magnética previa autorización de la empresa.
Capítulo 3 33
información fue digitalizada para efectos del presente documento a partir del año 2012 y
hasta 2016, con la intención de tener un referencial de comportamiento en cada punto de
consumo. En las Tablas 3-1 y 3-2 se relacionan los puntos a los que se les toma lectura.
3.3.2 Agrupación de puntos de consumo
Para lograr una buena identificación de los puntos de consumo, se realiza una agrupación, teniendo
en cuenta las categorías que identifica el GSG para los equipos que se encuentran en empresas
con tecnología TEL2. La Tabla 3-3 indica la forma en la cual se relacionaron los puntos de consumo,
de acuerdo con la parte del proceso productivo a la que corresponden.
Energía eléctrica en Fiberglass
Contador principal Proceso de cañuelas
Horno Zona de mezclas
Fibradoras Cajero Davivienda
Casa bombas Otros consumidores
Enrolladora Extractor polvos del horno
Alumbrado Extractor polvillo línea de lana
Estufa de curación Taller de mantenimiento
Canal o Forehearth Edificio administrativo
Lavador de gases Transportador de curación
Planta de aglutinante Ventilador de formación norte
Proceso de sonocor Ventilador de formación sur
Compresores 0,8 bar Bombas de refrigeración
Compresor 3 bar Termoencogible línea de lana
Compresores 6 bar Transportador línea de lana Tabla 3-1 Puntos de consumo de energía eléctrica
Fuente Autoría propia
Gas natural en Fiberglass
Estufa
Fibradoras
Cañuelas CC 70
Canal o Forehearth
Tabla 3-2 Puntos de consumo de gas natural
Fuente Autoría propia
34 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
AGRUPACIÓN FUENTE DE CONSUMO
Horno Horno
Mezclas Zona de mezclas
Lavado de aguas Lavador de gases
Canal Canal o forehearth
Fibradoras Fibradoras
Aglutinante Planta de aglutinante
Estufa de curación Estufa de curación
Varios Alumbrado
Edificio administrativo
Descontaminación Extractor polvillo línea de lana
Extractor polvos horno
Fin línea de producción
Cajero Davivienda
Otros consumidores
Formación Ventilador de formación norte
Ventilador de formación sur
Instalaciones especificas
Bombas de refrigeración
Taller de mantenimiento
Casabombas
Aire comprimido
Compresores 0,8 bar
Compresor 3 bar
Compresores 6 bar
Otros de la línea
Transportador de línea de lana
Transportador de curación
Enrolladora
Termoencogible línea de lana
Tabla 3-3 Agrupación de puntos de consumo de energía en Fiberglass
Fuente Autoría propia
3.3.3 Relación de consumo de energía y producción de fibra de vidrio
Teniendo presente que la razón de ser de la empresa Fiberglass es la fabricación de fibra
de vidrio como aislante térmico y acústico, el uso de energía es una pérdida, si se ve desde
un enfoque financiero. Por esta razón, debe ser sustentado y parametrizado, en relación
con la cantidad de producto terminado y producido en un tiempo determinado. Fiberglass
realiza el análisis de la relación entre el consumo de energía y producción de manera
Capítulo 3 35
mensual9; los datos de consumo se determinarán entonces en relación con la producción
mensual, de acuerdo con la ecuación ( 3-2 ):
𝑉𝑟 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 (𝑘𝑊ℎ)
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 (𝑇𝑜𝑛) , ( 3-2 )
donde 𝑉𝑟 corresponde al valor de referencia que resulta de la relación de consumo de
energía y producción mensual.
3.3.4 Punto de referencia de acuerdo con la tecnología TEL2
Dentro de las empresas que hacen parte del GSG, se cuenta con una base de datos en la
intranet, donde cada Compañía ingresa los valores de consumo de su planta en cada uno
de sus equipos, con relación a la producción. Esta información es determinante en el
desarrollo del pilar de energía, pues permite contar con referenciales de las empresas que
alrededor del mundo tienen una tecnología similar y que producen fibra de vidrio, al igual
que la empresa objeto de estudio.
La forma de usar esta base de datos, denominada: reporte industrial, consiste básicamente
en compararse con las industrias que tienen un proceso productivo similar al de Fiberglass
y tomar los mejores valores como los puntos de referencia para iniciar proyectos de
reducción. Para esto, se debe tomar el mejor valor informado del conjunto de industrias
que aparecen en el reporte. Si no se cuenta con una referencia similar a la fuente de
consumo de energía que se desea analizar y comparar, se acude a la relación de
consumos por equipos digitalizada previamente10, en la que se encuentra el histórico de
consumos del equipo o fuente a analizar de Fiberglass. Luego, se determina un intervalo
de lectura (tiempo) y, posteriormente, se toma en cuenta el valor más bajo. De esta forma,
9 Para contar con una información más detallada de los datos producción mensual desde el año 2012, es necesario dirigirse a la autora de este documento quien los proporcionará de forma magnética previa autorización de la empresa. 10 Los datos que resultan del producto de la relación entre el consumo de energía por equipo o fuente consumidora de energía y la producción mensual de fibra de vidrio serán proporcionados de forma magnética, previa autorización de la empresa.
36 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
se tendrán valores referenciales del consumo de cada fuente en su mejor momento, en
caso de presentarse meses atípicos de consumo, por factores como paradas de
producción extendidas o mantenimientos de equipos, estos valores no se tendrán en
cuenta en la determinación del mejor valor:
3.3.5 Análisis de entregables del tablero
Al contar con datos cuantitativos de cada una de las fuentes de consumo, es posible
clasificar cada una, de acuerdo con la realidad de su eficiencia energética e impacto
ambiental asociado. Esto permitirá, además, proponer a la Compañía proyectos de
inversión que busquen la optimización de estas fuentes de consumo, como un beneficio
económico y medio ambiental. Esta última parte contiene, entonces, el análisis de los
gráficos derivados del ejercicio y le brindará a la empresa un enfoque de la realidad en
torno a las otras empresas del GSG.
Sin embargo, en este punto no es posible evidenciar resultados de los proyectos
propuestos, ya que es necesario que éstos pasen a una etapa de aprobación por parte de
los directivos de la Compañía, lo que podría incluso exceder los tiempos de ejecución y
alcance del proyecto objeto de este documento.
4. Resultados
Los resultados son presentados en el orden de los Capítulos en los que se levantó el
tablero de eficiencia de energía, el cual hace parte del pilar de eficiencia industrial.
4.1 Capítulo I: Visión y objetivos
▪ Objetivos enfocados en la Visión del Grupo a 5 años:
Para la presentación de estos datos, se inicia con valores de referencia del año
inmediatamente anterior al que se inició el levantamiento del tablero, al cual se le denomina
año base. Los valores de referencia del año base (2016) se determinan con relación al
consumo de energía de los diferentes equipos (gas natural o energía eléctrica), y la
producción mensual, de acuerdo con la ecuación ( 3-2 ).
Esta información es registrada en la Tabla 4-3 del pilar de energía, en donde los datos
corresponden al promedio de consumo de las diferentes fuentes en el año base (2016).
Por su parte, el año de estudio (2017) incorpora una reducción del 3%, teniendo en cuenta
que la directriz del GSG en sus objetivos de largo alcance, definidos como LRP (long range
plan), establece que la reducción de consumo de energía deberá evidenciarse a partir del
año en el que se inicia el levantamiento del tablero de energía. Es así como a partir del
año de estudio, y en adelante, se fija una reducción del 3% para cada año (2017-2021).
Es importante tener en cuenta, que el porcentaje asignado por las directrices del Grupo
Saint-Gobain, en está determinado por la empresa fabricantes de fibra de vidrio que han
implementado el tablero de energía, y que ha evidenciado un porcentaje de reducción de
38 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
consumo cercano al 3%, por lo cual este valor es generalizado para las industrias que
inician el análisis de sus fuentes de energía.
▪ Objetivos de la Compañía enfocados a energía:
Van directamente relacionados con los objetivos a cinco años que se muestran en la Tabla
4-3. Por su parte, la meta de cumplimiento mensual corresponderá a los datos registrados
para 2017 en la misma tabla. Los datos mensuales se diligenciaron de acuerdo con las
lecturas realizadas por el mecánico de turno, al igual que la relación de cada consumo con
la producción mensual. El resultado del seguimiento mensual de estos indicadores se
evidencia en la Tabla 4-4.
▪ Gráfico de consumo específico de energía en la planta:
Para graficar los valores de consumo genérico de la planta mensualmente, tanto de gas
natural como de energía eléctrica, se suman ambos consumos en relación con la
producción. Sin embargo, en este punto es importante tener en cuenta que para convertir
los m3 de gas natural a kWh debe multiplicarse el valor de la lectura por el factor de
conversión el cual para el caso de gas natural cundiboyacense es igual a 10.36, como
explica la ecuación ( 4-1 ):
𝐶𝐺(𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙) = [𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙(𝑚3) ∗ 10.36] + [𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑘𝑊ℎ)]
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑓𝑖𝑏𝑟𝑎 𝑣𝑖𝑑𝑟𝑖𝑜 (𝑡𝑜𝑛) ( 4-1 )
De lo anterior, tanto para el año base (2016) como para el año de estudio (2017) los datos
identificados se presentan en la energía. Por su parte, el Gráfico 4-1 reúne estos datos con
sus respectivas metas de reducción.
Capítulo 4 39
Mes 2016 2017
Consumo general energía (kWh/ton)
Enero 3 405 3 536
Febrero 3 650 3 352
Marzo 3 558 3 740
Abril 3 496 3 493
Mayo 3 748 3 272
Junio 3 536 3 270
Julio 3 562 3 683
Agosto 3 512 3 271
Septiembre 3 393 3 466
Octubre 3213 3 409
Noviembre 3 856 3 257
Diciembre 3 256 3 515
Promedio mensual 3 515 3 439
Tabla 4-1 Consumo genérico de energía en relación con la producción mensual
Fuente: Equipo del pilar de energía
▪ Costos de energía
Los datos registrados en la Tabla 4-2 corresponden a las facturas de gas natural, los cuales
son suministrado por Gas Natural Cundiboyacense y energía eléctrica la cual es
suministrada por Empresas Públicas de Medellín (EPM), Los datos fueron analizados en
2017, y a partir de esto, se realizó una proyección de los costos de energía de acuerdo al
aumento del IPC entre los dos años de estudio, el cual fue de 5,75%
Mes 2016 2016 IPC 2017
Costo general energía ($COP/Ton)
Enero 681.63 722.53 669.00
Febrero 591.53 627.02 642.00
Marzo 654.10 693.34 717.00
Abril 606.25 642.63 714.00
Mayo 652.67 691.83 572.00
Junio 613.88 650.71 626.00
Julio 627.64 665.29 728.00
Agosto 597.22 633.05 636.47
Septiembre 613.91 650.75 687.30
Octubre 572.58 606.93 661.68
Noviembre 686.59 727.78 657.15
Diciembre 630.83 668.67 675.38
Promedio mensual
627.40 665.05 665.50
Tabla 4-2 Costo genérico de energía
Fuente: Autoría propia
40 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
▪ Árbol de energía
El ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. muestra los procesos o equipos
que tienen mayor consumo de energía. El gráfico segrega el tipo de energía en gas natural
y energía eléctrica.
El gráfico pretende generar una idea visual por medio de esferas con diferentes diámetros,
en los que los tamaños representan la cantidad de consumo, siendo las más grandes las
de mayor consumo de energía y las de diámetro más reducido las que menor consumo
tienen. Este gráfico no contempla la producción de fibra de vidrio en los consumos que
representa.
Tabla 4-3 Objetivos enfocados en la Visión del Grupo a 5 años
Fuente: Equipo del pilar de energía
* Millones de pesos colombianos
1.1 ↘
1.2 ↘
2.1 ↘
2.2 ↘
2.3 ↘
2.4 ↘
2.5 ↘
3 2.1 ↘
CATERGORÍASPRINCIPALES KPI Y TENDENCIA
DESEADAVISIÓN A 5 AÑOS
REF 2016 2017 2018 2019 2020 2021
1SEGURIDAD Y
SALUD Y
AMBIENTE
2 RENDIMIENTO
Consumo especifico de la planta en
relación con la producción.
(kWh/ton de producto terminado)
TF2 relacionados con actividades de
reducción consumo energetico
TF1 relacionados con actividades de
reducción consumo energetico
Consumo energia electrica iluminación
(kWh)
3,450 3,347
0 0 0
0 0
0 0
3,149 3,054 2,963
0 0 0
0
51 49 48
Consumo de energia electrica en
compresores
(kWh/ton fibrada)
170 165 160
COSTOCosto de energia total planta
(MCOL/ton fibrada)*594.181 559.065
Consumo de gas en estufa de curación
(kWh/ton fibrada)588 570 553
Consumo energetico en horno electrico
(kWh/ton fibrada) 952 923 896
3,246
0
542.293 526.024 510.243
47 45
150155
818
537 521 505
869 843
576.355
146
44
Capítulo 4 41
Tabla 4-4 Objetivos de la Compañía enfocados a energía
Fuente: Equipo del pilar de energía
Obj 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 YTD
1.1 ↘ 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
1.2 ↘ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.1 ↘ 3,347 3,536 3,352 3,740 3,493 3,272 3,270 3,683 3,271 3,466 3,409 3,257 3,515 3,439
2.2 ↘ 923 942 960 968 943 811 879 993 906 911 981 955 965 935
2.3 ↘ 570 596 586 593 574 553 551 602 549 555 565 562 431 560
2.4 ↘ 165 174 187 186 183 176 157 173 158 170 179 167 180 174
2.5 ↘ 49 60 46 72 53 55 56 70 59 63 60 48 66 59
3 3.1 ↘ 575.356 669.000 642.000 717.000 714.000 572.000 626.000 728.000 636.473 687.295 661.682 657.146 675.378 665.498COSTOCosto de energia total planta
(MCOL/ton fibrada)
Consumo energetico en horno
electrico
(kWh/ton fibrada)
RENDIMIENTOConsumo de gas en estufa de
curación (kWh/ton fibrada)
Consumo de energia electrica en
compresores
(kWh/ton fibrada)
Consumo energia electrica
iluminación (kWh)
2
1
CATERGORÍAS
SEGURIDAD Y
SALUD
SEGUIMIENTO MENSUAL PARA EL 2017PRINCIPALES KPI Y TENDENCIA
DESEADA
TF1 relacionados con actividades
de reducción consumo energetico
TF2 relacionados con actividades
de reducción consumo energetico
Consumo especifico de la planta
en relación con la producción.
(kWh/ton de producto terminado)
42 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Gráfico 4-1 Consumo específico de energía en la planta
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Gráfico 4-2 Árbol energía
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
4.2 Capítulo II: Seguimientos de KPI
▪ Consumo específico de gas: De acuerdo con los objetivos fijados en el capítulo
I, se inicia el levantamiento de los gráficos de cada uno de los equipos que se
identifican más relevantes dentro del proceso productivo, para el caso del gas
MWh10,795
Gas total
MWh12,326
Electricidad total
Capítulo 4 43
natural, son la estufa de curación, de la cual se presentan los resultados en el
Gráfico 4-3 y las fibradoras de la cuales se realiza el respectivo análisis de acuerdo
con el Gráfico 4-4 y respectivamente en la Tabla 4-5.
Mes
2016 2017 2016 2017
Consumo gas natural estufa de curación (kWh/ton)
Consumo gas natural fibradoras (kWh/ton)
Enero 595 596 819 801
Febrero 579 586 823 782
Marzo 574 593 779 818
Abril 589 574 791 777
Mayo 622 553 858 753
Junio 589 551 810 748
Julio 529 602 728 787
Agosto 651 549 795 754
Septiembre 584 555 789 784
Octubre 562 565 754 813
Noviembre 601 562 816 763
Diciembre 565 431 764 979
Promedio mensual
587 560 794 797
Tabla 4-5 Consumo de gas natural estufa de curación y fibradoras
Fuente: Autoría propia
▪ Consumo especifico de electricidad: El consumo de energía eléctrica se analiza
con el horno eléctrico (Gráfico 4-5), los compresores (Gráfico 4-6), la etapa de
formación en el proceso productivo (Gráfico 4-7), y la electricidad utilizada en
Iluminación locativa (Gráfico 4-8). Los datos que se generaron de las lecturas
mensuales de los contadores que se ubican en cada uno de los puntos de consumo
eléctrico, en relación con la producción mensual y se presentan a en las tablas 4-6
a la 4-9:
44 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Tabla 4-6 Consumo energía horno
Fuente: Autoría propia
Tabla 4-7 Consumo energía iluminación
Fuente: Autoría propia
Tabla 4-8 Consumo energía compresores
Fuente: Autoría propia
Tabla 4-9 Consumo energía formación
Fuente: Autoría propia
Mes
2016 2017
Consumo electricidad compresores
(kWh/ton)
Enero 106 174
Febrero 174 187
Marzo 193 186
Abril 216 183
Mayo 185 176
Junio 173 157
Julio 206 173
Agosto 154 158
Septiembre 161 170
Octubre 154 179
Noviembre 193 167
Diciembre 147 180
Promedio mensual
172 174
Mes
2016 2017
Consumo electricidad formación (kWh/ton)
Enero 168 160
Febrero 171 137
Marzo 135 143
Abril 151 116
Mayo 168 140
Junio 140 141
Julio 145 158
Agosto 141 133
Septiembre 143 150
Octubre 151 161
Noviembre 175 146
Diciembre 156 153
Promedio mensual
154 145
Mes
2016 2017
Consumo electricidad horno
(kWh/ton)
Enero 911 942
Febrero 963 960
Marzo 936 968
Abril 954 943
Mayo 971 811
Junio 941 879
Julio 1,011 993
Agosto 953 906
Septiembre 974 911
Octubre 911 981
Noviembre 1,019 955
Diciembre 927 965
Promedio mensual
956 935
Mes
2016 2017
Consumo electricidad iluminación (kWh/ton)
Enero 49 60
Febrero 67 46
Marzo 52 72
Abril 42 53
Mayo 55 55
Junio 45 56
Julio 76 70
Agosto 57 59
Septiembre 46 63
Octubre 45 60
Noviembre 63 48
Diciembre 41 66
Promedio mensual
53 59
Gráfico 4-3 Consumo de gas natural en estufa de curación
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Gráfico 4-4 Consumo de gas natural en fibradoras
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
46 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Gráfico 4-5 Consumo electricidad horno
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Gráfico 4-6 Consumo electricidad compresores
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Capítulo 4 47
Gráfico 4-7 Consumo eléctrico formación
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Gráfico 4-8 Consumo eléctrico iluminación
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
48 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
4.3 Capítulo III: Análisis
▪ Diagrama de distribución eléctrica y de gas natural: el plano levantado por el
equipo multidisciplinar del pilar de energía se denomina plano unifilar. En este
diseño participó, además, una persona experta en el manejo de software de dibujo,
permitiendo así crear un panorama de las líneas de conducción de energía tanto
eléctrica como de gas natural.
Diagrama unifilar 1 Distribución eléctrica planta fabricación fibra de vidrio
Fuente: Profesional diseñador industrial y equipo del pilar de energía
Capítulo 4 49
Diagrama unifilar 2 Distribución red de gas natural planta fabricación fibra de vidrio
Fuente: Profesional diseñador industrial y equipo del pilar de energía
50 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Cuentas de energía: En esta tabla se relacionan mes a mes los datos de consumo de
energía en función del costo y producción mensual, los datos del año de estudio (2017).
Se compararon con el año inmediatamente anterior, el cual es denominado en el gráfico
como año base, de manera que se determinó una varianza del comportamiento mensual
de los datos. Los datos fueron analizados en 2017, y a partir de esto, se realizó una
proyección de los costos de energía de acuerdo al aumento del IPC entre los dos años de
estudio, el cual fue de 5,75%
Tabla 4-10 Costos de energía
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Cuadros comparativos de eficiencia energética de todas las plantas del sector
aislamiento del GSG: Tal cómo se describió en la metodología, la comparación de
eficiencia de energía de Fiberglass con plantas que tengan el mismo proceso productivo,
permite determinar el nivel de desempeño de energía de la planta de producción objeto de
este estudio. A partir de la comparación con otras empresas del sector, es posible
identificar los valores de referencia para cada una de las agrupaciones en las que se
distribuyeron las fuentes de energía de acuerdo con la Tabla 3-3. El “benchmarking” resulta
de diferentes formas: una puede ser tomando el mejor dato de las industrias con proceso
ISOVER 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Total
Costo de electricidad
$COP/MWh 297,857 295,299 297,732 298,255 292,629 296,091 298,872 297,401 294,337 294,338 302,174 307,372 3,572,358
Electricidad MWh 1,135 1,033 810 987 986 929 888 914 826 944 1,197 841 11,490
Costo Gas N.
$COP/MWh 72,999 71,684 78,874 72,511 71,267 74,713 80,629 77,892 83,677 77,839 75,772 82,224 920,082
Gas N. MWh 1,061 942 789 950 925 868 799 819 728 843 1,054 755 10,534
Costos totales
k$COP 415,571 372,499 303,468 363,235 354,564 339,816 329,782 335,642 304,019 343,485 441,573 320,600 4,224,255
Producción fibra de
vidrio (ton) 621 580 423 509 620 542 453 527 442 519 672 475 6,384
kWh/ton fibrada 3,537 3,405 3,779 3,805 3,083 3,312 3,725 3,288 3,512 3,443 3,351 3,363 3,450
Año base kWh/ton
fibrada 3,977 3,300 3,694 3,549 3,767 3,501 3,415 3,415 3,424 3,275 3,842 3,318 3,540
Variación k$COP 3,885 15,228 (13,535) (19,472) 56,396 26,315 (17,251) 24,356 (144) 7,983 20,712 15,722 120,196
Año base 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 PROMEDIO
Electricidad MWh 1,244 766 1,104 1,375 1,093 1,209 706 1,063 1,202 1,209 974 1,050 1,083
Gas Nat MWh 1,180 717 910 1,230 1,030 1,108 601 1,001 1,079 1,088 888 940 981
Producción fibra de
vidrio (ton) 609 450 545 734 563 662 383 604 666 701 485 600 584
Año base kWh/ton
fibrada 3,977 3,300 3,694 3,549 3,767 3,501 3,415 3,415 3,424 3,275 3,842 3,318 3,540
CUENTAS DE ENERGÍA
Capítulo 4 51
productivo similar al de Fiberglass. Sin embargo, al no contarse con una referencial similar
a la fuente de consumo de energía, ya sea porque la capacidad instalada de la industria
varía substancialmente, o porque los equipos difieren en gran medida a los de Fiberglass,
se acude a la relación de consumos por equipos digitalizada previamente10 en la que se
encuentra el histórico de consumos del equipo o fuente a analizar de Fiberglass. Luego,
se determina un rango de lectura (tiempo), y posteriormente se toma en cuenta el valor
más bajo tal como se muestra en la Tabla 4-12. De esta forma se tienen valores
referenciales de consumos comparable que permitirán determinar la eficiencia de cada
equipo, este valor se denomina “Nivel cero” relacionados en la Tabla 4-13. Para cada una
de las agrupaciones el benchmarking se determinaron diferentes criterios, en algunos
casos se aplicó una reducción adicional del 10%, dado que en el análisis de los datos se
percibieron oportunidades de reducción en meses seguidos, con comportamientos
constante, que se encontraban al límite mínimo detectado, de esta manera se puede
establecer una reducción adicional de consumo de energía de algunos equipos.
FUENTE DE CONSUMO COMENTARIOS DE DETERMINACIÓN
Horno El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años de Fiberglass, se debe medir mínimo histórico con 100% actividad
Mezclas El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Sistema de aguas de lavado Mejor dato del sector de aislamiento del GSG
Descontaminación El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Aglutinante El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Fin de la línea de lana Mejor dato del sector de aislamiento del GSG
Instalaciones específicas El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Varios El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Aire comprimido Mejor dato del sector de aislamiento del GSG
Canal El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años de Fiberglass, se debe medir mínimo histórico con 100% actividad
Fibradoras El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%. Electricidad: No se mide
Formación El mínimo histórico de la producción de los últimos tres años y se le aplicó reducción de -10%
Estufa de curación Menor histórico mensual estufa planta Azuqueca
Tabla 4-11 Criterios de determinación del Benchmarking
Fuente: Equipo del pilar de energía
52 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
FUENTE DE CONSUMO ENERGÉTICO [kWh/ton]
ELECTRICIDAD GAS NAT TOTAL
Horno 810 0 810
Mezclas 9 0 9
Sistema de aguas de lavado 25 0 25
Descontaminación 9 0 9
Aglutinante 3 0 3
Fin de la línea de lana 80 0 80
Instalaciones específicas 54 0 54
Varios 37 33 70
Aire comprimido 90 0 90
Canal 0 90 90
Fibradoras 2 673 675
Formación 104 0 104
Estufa de curación 44 254 298
Otros de la línea de lana 55 0 55
Tabla 4-12 Valores de Benchmarking del sector de aislamiento del GSG- Año 2016
Fuente: Equipo del pilar de energía
FUENTE DE CONSUMO ENERGÉTICO [kWh/ton]
ELECTRICIDAD GAS NAT TOTAL
Horno 921 0 921
Mezclas 14 0 14
Sistema de aguas de lavado 44 0 44
Descontaminación 3 0 3
Aglutinante 5 0 5
Fin de la línea de lana 107 0 107
Instalaciones específicas 120 0 120
Varios 58 0 58
Aire comprimido 174 0 174
Canal 8 197 205
Fibradoras 7 776 783
Formación 141 0 141
Estufa de curación 73 250 323
Otros de la línea de lana 70 0 70
Tabla 4-13 Nivel cero de consumo Fiberglass - Año 2016
Fuente: Equipo del pilar de energía
Capítulo 4 53
Gráfico 4-9 Consumo de energía (gas y electricidad) - Año 2016
Fuente: Reporte benchmarking ISOVER 2016
Gráfico 4-10 Consumo de gas natural en estufa de curación- Año 2016
Fuente: Reporte benchmarking ISOVER 2016
54 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Gráfico 4-11 Consumo de electricidad en horno- Año 2016
Fuente: Reporte benchmarking ISOVER 2016
Gráfico 4-12 Consumo de electricidad en compresores - Año 2016
Fuente: Reporte benchmarking ISOVER 2016
Capítulo 4 55
Pareto de pérdidas: Dentro del proceso productivo, las pérdidas que se derivan
de la eficiencia de energía están determinadas en función del valor monetario que
implican; estas están determinadas en principio por el consumo adicional de gas
natural o energía eléctrica que utiliza la planta de producción en la elaboración de
su producto terminado. Teniendo en cuenta los valores de “benchmarking” y “nivel
cero” determinados anteriormente (Tabla 4-12 y 4-13), para el cálculo de las
pérdidas de gas natural o energía eléctrica se usó la siguiente ecuación:
𝑷𝒆𝒓𝒅𝒊𝒅𝒂𝒔(𝑿) = [𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑟𝑜(𝑥) − 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎(𝑥)] ∗ [𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 (𝑘𝑊ℎ)]
∗ [𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜(𝑡𝑜𝑛)] ,
( 4-2)
donde (x), corresponde al equipo al cual se le desea calcular las perdidas
Otra pérdida que es considerada en este ejercicio de cálculo es la que se determina
por la emisión de CO2., en este Trabajo, sólo se determina la huella de carbono que
aporta el consumo energético, es decir, la que se contempla dentro del alcance 2.
Dicha perdida está definida en función de los costos tanto ambientales como de
impuestos que acarrea la empresa. Teniendo en cuenta que para el caso de
Colombia aún no se ha determinado un impuesto por emisión de CO2, se tomó el
valor que se cobra en Alemania por cada tonelada de CO2 emitida. Inicialmente, se
calculó la cantidad de CO2 emitida en exceso por Fiberglass:
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑒𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎(𝑥) = [𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜(𝑥)] ∗ [𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑖ó𝑛] ∗
[𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜] ,
( 4-3 )
donde x, corresponde al equipo al cual se le desea calcular las pérdidas de CO2
Los factores de emisión son 0.00027 tonCO2/kWh para energía eléctrica y 0.00021
tonCO2/kWh para gas natural.
Las pérdidas económicas, son calculadas multiplicando el precio asociado al
impuesto por emisión €30
𝑇𝑜𝑛 , tomado del modelo alemán, posteriormente se realizará
el cambio para representar el costo en pesos colombianos.
56 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
Tabla 4-14 Pérdidas de energía eléctrica y gas natural - Año 2016
Fuente: Autoría propia
Tabla 4-15 Cantidad de CO2 equivalente generado – Año 2016
Fuente: Autoría propia
Producción 2016 6940.40
Costo por kW-h Gas Natural 75.2 $COP
Costo por kW-h Electricidad 269.7 $COP
Valores de ref.
kWh/ton
Nivel 0 -
kWh/ton
Perdidas por
energía eléctrica
Valores de ref.
kWh/ton
Nivel 0 -
kWh/ton
Perdidas por gas
natural
Horno 810 952 265,998,637$
Estufa de curación 44 77 61,815,078$ 254 588 174,362,414$
Aire comprimido 90 170 150,596,435$
Instalaciones especificas 54 109 102,140,083$
Formación 104 153 90,991,990$
Fibrado 2 11 16,163,714$ 673 795 63,319,646$
Canal 0 8 14,974,607$ 90 173 43,167,028$
Otros de la linea 55 77 40,932,649$
Lavado de aguas 25 46 39,037,727$
Varios 37 51 26,944,432$
Fin línea de producción 80 92 23,021,322$
Mezclas 9 15 10,622,242$
Descontaminación 9 13 7,279,850$
Aglutinante 3 5 3,368,229$
TOTAL 853,886,997$ 280,849,088$
ELECTRICIDAD GASAGRUPACIÓN CONSUMIDORA
Producción 2016 6940.40 Toneladas
Factor de emisión Energía Elec 0.00027 ton CO2/kWh
Factor de emisión Gas Natural 0.00021 ton CO2/kWh
Valores de ref.
KWh/ton
Nivel 0 -
KWh/ton
Valores de ref.
KWh/ton
Nivel 0 -
KWh/ton
Horno 810 952 266.29
Estufa de curación 44 77 254 588 548.80
Aire comprimido 90 170 150.76
Instalaciones especificas 54 109 102.25
Formación 104 153 91.09
Fibrado 2 11 673 795 193.01
Canal 0 8 90 173 135.54
Otros de la linea 55 77 40.98
Lavado de aguas 25 46 39.08
Varios 37 51 26.97
Fin línea de producción 80 92 23.05
Mezclas 9 15 10.63
Descontaminación 9 13 7.29
Aglutinante 3 5 3.37
TOTAL 1639.12
ELECTRICIDAD GAS Perdidas por
emisión de CO2
(ton)
AGRUPACIÓN CONSUMIDORA
Capítulo 4 57
Tabla 4-16 Pérdidas por emisión de CO2 - Año 2016
Fuente: Autoría propia
Gráfico 4-13 Pareto de pérdidas totales de energía y CO2
Fuente: Libro del pilar de energía-directrices WCM
Producción 2016 6940.40
Costo impuesto por emisión de CO2 30.00 Euro / ton
Factor de emisión Energía Elec 0.00027 ton CO2/kWh
Factor de emisión Gas Natural 0.00021 ton CO2/kWh
Valores de ref.
kWh/ton
Nivel 0 -
kWh/ton
Valores de ref.
kWh/ton
Nivel 0 -
kWh/ton
Horno 810 952 27,960,925$
Estufa de curación 44 77 254 588 57,624,016$
Aire comprimido 90 170 15,830,215$
Instalaciones especificas 54 109 10,736,638$
Formación 104 153 9,564,787$
Fibrado 2 11 673 795 20,265,543$
Canal 0 8 90 173 14,231,436$
Otros de la linea 55 77 4,302,709$
Lavado de aguas 25 46 4,103,521$
Varios 37 51 2,832,312$
Fin línea de producción 80 92 2,419,928$
Mezclas 9 15 1,116,576$
Descontaminación 9 13 765,235$
Aglutinante 3 5 354,057$
TOTAL 172,107,897$
ELECTRICIDAD GAS Perdidas por emisión
de carbono
($COP)
AGRUPACIÓN CONSUMIDORA
58 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
4.4 Capítulo IV: Planificación y resultados
Una vez cuantificados y graficados los datos de cada una de las fuentes de consumo de
energía, el siguiente paso es la identificación de posibles proyectos que a futuro aporten a
la reducción de impacto ambiental y económico de la Compañía en términos de energía.
Para esta identificación, se evaluaron proyectos de fácil alcance, y algunos que están
dentro de las inversiones a cinco años evaluando los siguientes factores:
1. Impacto: en este punto se pone a consideración el factor económico en términos
de retorno de la inversión y futura ganancia que pueda obtener la Compañía con la
puesta en marcha del proyecto. Para cuantificar su nivel de impacto, se definen los
siguientes criterios:
o Asignar el valor “1” cuando el retorno y ganacia sean <€1’000.000
o Asignar el valor “2” cuando el retorno y ganacia sean >€1’000.000 pero
<€5’000.000
o Asignar el valor “3” cuando el retorno y ganacia sean >€5’000.000 pero
<€10’000.000
o Asignar el valor “4” cuando el retorno y ganacia sean >€10’000.000 pero
<€50’000.000
o Asignar el valor “5” cuando el retorno y ganacia sean >€50’000.000
2. Costo: Para los directivos es indispensable conocer al detalle el costo de los nuevos
proyectos, por esta razón es indispensable contar con este factor en el análisis de
viabilidad de estos, los cuales tendrán el siguiente criterio de valoración:
o Asignar el valor “1” si el costo del proyecto es >€50’000.000
o Asignar el valor “2” si el costo del proyecto es >€10’000.000 pero
<€50’000.000
o Asignar el valor “3” si el costo del proyecto es >€5’000.000 pero
<€10’000.000
o Asignar el valor “4” si el costo del proyecto es >€1’000.000 pero <€5’000.000
o Asignar el valor “5” si el costo del proyecto es <€1’000.000
Capítulo 4 59
3. Facilidad: con el fin de evaluar el nivel de complejidad que puede presentarse en
la ejecución de un proyecto se determinan los siguientes valores de acuerdo con
los siguientes criterios:
o Asignar el valor “1” si es un gran proyecto de capital
o Asignar el valor “2” si es un proyecto que va para presupuesto
o Asignar el valor “3” si es un proyecto de mejora de maximo 1 año
o Asignar el valor “4” si es un proyecto de mejora de maximo 6 meses
o Asignar el valor “5” si es un proyecto de mejora inmediato
Estos tres criterios de clasificación son operados con una multiplicación que arrojará un
valor numérico que determina el “ICF” (nivel de impacto, costo y facilidad del proyecto).
Para el caso particular de este documento, se determinaron tres proyectos con miras a
reducción de energía a mediano y corto plazo, como lo indica la tabla 4-17.
Tipo de perdida atacada
Grupo consumidor
Proyecto Objetivo Impacto Costo Facilidad ICF
Gas Estufa de curación
Cambio de estufa de curación
Cambio tecnológico 5 1 1 5
Electricidad Aire comprimido
Mediciones de fugas de aire comprimido y de gas
Reducir la energía del aire comprimido y las pérdidas de gas. Detectar también los riesgos de explosión del gas.
3 4 3 36
Electricidad Aire comprimido
Mediciones de flujo y energía para compresores
Mejores rendimientos energéticos de las máquinas garantizados por los proveedores.
4 3 3 36
Tabla 4-17 Proyectos derivados del análisis ICF
Fuente: Autoría propia
A partir de esta primera identificación, se da inicio a un proyecto, que busca medir y eliminar
las fugas de aire comprimido de la red de aire de toda la planta. Para esto, se crea un
grupo de trabajadores conformado a la cabeza por un supervisor de la línea de producción
y los mecánicos de turno. El equipo se encarga de identificar la Visión del proyecto definida
como: “Establecer una estrategia de mantenimiento preventivo que permita obtener una
60 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta de
mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
reducción en el consumo de aire comprimido del equipo compresor de 6 bares”, el objetivo
del proyecto el cual consiste en: “Lograr el 15% de reducción del consumo de energía de
los compresores de 6 bares pasando de 71,5 a 60,3 kW/ton de vidrio fibrado.”
Ilustración 4-1 Equipo de proyecto de energía aire comprimido
Fuente: Tablero de aire comprimido- Salón WCM
Inicialmente los integrantes del proyecto identifican las líneas de conducción de aire
comprimido y posibles fugas existentes. En las ilustraciones 4-2 y 4-3, se presentan
algunos de los levantamientos de la red en manuscrito por parte de los trabajadores:
EQUIPOCriterio SG de Auditoría: Fecha:
EFICIENCIA INDUSTRIAL 11/4/2016
4La planificación de la resolución de etiquetas la realizará
semanalmente el responsable de mantenimiento y el jefe de turno
5La validación de OPL’s y Quick Kaizen la realizará el Coord. WCM
y Lider de proyecto en la misma sesión de trabajo en la que fueron
creadas.
6Con frecuencia mínima quincenal, el equipo realizará una auditoría
de proyecto. Si es auditoría de paso, la liderará el lider de
proyecto y/o Coord. WCM
REGLAS DEL EQUIPO
1Se realizara minimo una reunion semanal de acuerdo a lo
acordado con el equipo.
2Se actualizará el plan de acción semanalmente, por parte del lider
del proyecto.
3Se actualizará el análisis de etiquetas semanalmente por el
operario de la máquina que se encuentre en el turno de mañana
del lunes, al igual que la revisión de estándares.
7Los miembros son responsables de sus tareas y de reportar
cualquier retraso tan pronto como sea posible.
SEGUIMIENTO ASISTENCIA A REUNIÓN
NOMBRE(IZQ-DER) POSICIÓN ROL EN EL EQUIPO 1 2 3 4 11 12 13 Avg8 9 10
WILSON CORREA Lider de proyectoLider del proyecto. Liderará las actividades de cada paso y supervisará
el estado del trabajo del equipo.
5 6 7
JOHN GOMEZ Mecanico de turno
Como mecanico de turno, aportará sus conocimientos con respecto al
equipo y del proceso para lograr los objetivos de cada paso,
participando en las actividades según el plan del proyecto.
FREDY MEZA Mecanico de turno
Como mecanico de turno, aportará sus conocimientos con respecto al
equipo y del proceso para lograr los objetivos de cada paso,
participando en las actividades según el plan del proyecto.
RAUL SALGADO Mecanico de turno
Como mecanico de turno, aportará sus conocimientos con respecto al
equipo y del proceso para lograr los objetivos de cada paso,
participando en las actividades según el plan del proyecto.
ALBERTO VILLAMIL Mecanico de turno
Como mecanico de turno, aportará sus conocimientos con respecto al
equipo y del proceso para lograr los objetivos de cada paso,
participando en las actividades según el plan del proyecto.
LEYENDA SEGUIMIENTO DE ASISTENCIANo asiste(Rojo=1) Excusado (Amarillo=2) Asiste (Verde=3)
Capítulo 4 61
Ilustración 4-2 Identificación de válvulas en red aire comprimido sección fibradoras
Fuente: Diseño manuscrito, mecánicos de turno
Ilustración 4-3 Identificación de fugas en red de aire comprimido
Fuente: Diseño manuscrito, mecánicos de turno
5. Conclusiones y recomendaciones
5.1 Conclusiones
• El concepto de eficiencia industrial tiene una amplia definición y abarca todas las
áreas de una empresa en las que pueden existir posibilidades de mejora. El
consumo de energía de las grandes Compañías a nivel Mundial hace imperante la
necesidad de cuantificar y analizar el nivel de eficiencia de sus equipos y servicios.
La implementación de la herramienta WCM en la empresa Fiberglass dio inicio a
una cuantificación gráfica de la eficiencia energética de su proceso productivo en
general.
• Con la puesta en marcha de la herramienta, se establecieron criterios de evaluación
y cumplimiento de los diferentes equipos, teniendo en cuenta una reducción del 3%
durante cada año, iniciando en el año que se implementó la herramienta (2017). A
partir de este ejercicio, se pudo tener un dato objetivo mensual de cumplimiento, el
cual, para la mayoría de los casos, se incumplió. El no cumplimiento fue causado
por la metodología de la herramienta WCM, la cual pide contemplar dentro del
levantamiento de indicadores los objetivos de reducción inmediatamente al inicio
de la incorporación del tablero de energía, esto es, sin haber iniciado la etapa de
implementación de proyecto a partir de los resultados que arrojan los análisis de
datos.
• Es así como, en su gran mayoría, los datos mensuales que se evidencian en los
gráficos no cumplen el objetivo mensual, lo cual resulta obvio teniendo en cuenta
que el inicio de la implementación del tablero de energía fue identificar las fuentes
y los consumos de éstas, en relación con la producción; y no fue entones adecuado
64 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta
de mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
haber iniciado una meta de reducción y, durante el mismo año el análisis de los
datos. Para el caso del consumo de gas natural en fibradoras, sólo se cumple con
la meta de consumo en un mes de los doce del año. A nivel general, únicamente
se cumplió con el objetivo mensual fijado en cada uno de los equipos o fuentes
consumidoras en el mes de mayo ya qué durante ese mes, la mayoría de los días
la línea de producción se encontraba apagada, debido a programación de
mantenimiento de equipos. De la misma forma, se puede evidenciar, para la
mayoría de los gráficos que el consumo más elevado que se presenta con
excepción de la estufa de curación, en el mes de diciembre de 2017, lo cual se
debe a que todos estos consumos son analizados en función de la producción, y
para el caso en particular, en el mes de diciembre se tuvo una mayor producción.
• En el análisis de costos de energía, se evidencia un completo incumplimiento del
objetivo mensual establecido. En relación con esto, es importante tener en cuenta
que los costos de la energía no pueden llegar a ser un valor que se asocie a la
eficiencia energética, ya que el esquema de cobro y facturación de las empresas
prestadoras de los servicios de energía, son objeto de una negociación con
Fiberglass, determinando así una tarifa fija, la cual se cobra independientemente
del consumo de determinada cantidad del recurso.
• Otro punto importante de análisis se presentó en el consumo eléctrico por
iluminación locativa, ya que éste no cumple en diez meses de los doce del año.
Este incumplimiento puede asociarse a que en 2017 se llevaron a cabo varios
cambios en las plantas administrativas de la panta. Además, se adecuaron nuevas
oficinas, se mejoró el alumbrado externo y se dio inició al proyecto de circuito
cerrado de televisión, lo cual generó un nuevo cuerpo administrativo presente las
24 horas del día en la empresa.
• Respecto a la comparación con empresas fabricantes de fibra de vidrio del GSG,
se encuentra que la eficiencia energética para los equipos principales del proceso
y el consumo energético en relación con la producción fueron, buenos. Es
importante entender que las empresas que presentan un mayor consumo de
energía, respecto a la cantidad de producto terminado, se debe a que uno o varios
de sus equipos presentan ineficiencias referentes al diseño y consumos de
Conclusiones y recomendaciones 65
combustible o energía. Este es el caso de Fiberglass con su horno eléctrico, el cual
es el mayor consumidor de energía de la planta.
• Por otra parte, la huella de carbono que genera Fiberglass en su alcance 2 (huella
de carbono indirecta) arroja una cantidad aproximada de 1650 toneladas al año
para 2016. Este panorama podría compararse, además, con los costos que puede
representar esto para la Compañía, dadas las políticas mundiales que se están
adoptando en torno al cambio climático, las cuales, en el caso de Colombia, aún no
se ha iniciado, pero que en varios países del mundo ya se están implementando,
con mecanismos como el cobro de impuesto por contaminación. Es el caso de la
mayoría de los países europeos, lo que justamente permitió hacer una proyección
del costo que tendría que pagar Fiberglass por la contaminación de CO2 en exceso
generada por su proceso productivo. Este ejercicio dio como resultado un valor de
$173’000.000 aproximadamente para 2016; es decir, que si se tuviera que pagar
este impuesto se presentaría un panorama importante para dar paso a que la
empresa inicie proyectos para mejorar su eficiencia energética.
• Lo anterior irá directamente relacionado con beneficios económicos de la
Compañía, teniendo en cuenta que el mayor interés de los empresarios radica en
generar ahorros en sus procesos. Debido a esto, resulta importante tener en cuenta
proyectos de inversión a largo y mediano plazo que permitan evidenciar a futuro
mejoras financieras.
• Ante este panorama energético, ambiental y económico que presenta la Compañía,
se identificaron fuentes de consumo en las que se podía comenzar a trabajar de
forma inmediata. Tal es el caso de la electricidad usada para el uso de los
compresores, en el que se busca eliminar fuentes de consumo innecesarias y fugas
en la red. Este proyecto inició durante la etapa inicial del levantamiento del pilar de
eficiencia energética, como resultado del análisis de los gráficos de consumo
especifico de compresores, en los que solamente en dos oportunidades se logró
estar por debajo del objetivo mensual. Dicho proyecto se encuentra actualmente en
una etapa de levantamiento de información e identificación de la red.
66 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta
de mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
5.2 Recomendaciones
Por todo lo anterior, es importante que Fiberglass Isover conciba la eficiencia energética,
y el desarrollo de proyectos de inversión como prioritarios, por medio de mejoras en sus
equipos y procesos, de acuerdo con las directrices de la herramienta de WCM, la cual
proyecta una reducción del 3% gradual y durante los próximos años, tal como se reporta
en los objetivos a cinco años del pilar de energía, se visualiza en la Ilustración 5-1. Además,
se hace necesario crear una cultura en sus empleados para que se considere la
importancia de reducir el consumo energético, con base en la realidad económica y
ambiental en la que nos desarrollamos actualmente
Ilustración 5-1 Tablero de eficiencia energética Fiberglass - Año 2017
Fuente: Autoría Propia
Bibliografía
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Eficiencia Energética 2017 - 2022, Bogotá, Colombia: Ministerio de Minas y Energía
-MME-, 2017.
[2] A. Börjesson and A. Svensson, "Critical equipment classification and cost reduction
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Göteborg, Sweden, 2011.
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automotive enterprise,” J. Akademia Morska w Szczecinie, vol. 32, no. 104, pp. 42–
47, 2012.
[4] R. J. Schonberger, Manufactura de Categoria Mundial- vol. 2. New York, US: Ed.
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[5] R. J. Schonberger, Tecnicas Japonesas de Fabricación, México D.F: Ed. Grupo
norma, 1993.
[6] Agencia Industrial de Energía, “Eficiencia Energética en la Industria Cómo ahorrar
energía.” Bogotá, Colombia: Ministerio de Minas y Energía -MME-, 2016.
68 Implementación de la metodología WCM en la empresa Fiberglass-Isover como herramienta
de mejora continua de eficiencia energética y su beneficio ambiental asociado
[7] C. S. Aragón, E. de Olivera Pamplona, y J. R. V. Medina, “La eficiencia energética
como herramienta de gestión de costos: una aplicación para la identificación de
inversiones de en eficiencia energética, su evaluación económica y de riesgo,”.
Revista del Instituto Internacional de Costos, Edición Especial XII,pp. 48–73, 2012.
[8] Unidad de Planeación Minero Energética -UPME, Plan Energetico Nacional
Colombia: Ideario Energético 2050, Bogotá,Colombia: Unidad Planeación Minero-
Energética, 2015.
[9] D. R. Tobergte and S. Curtis, "Energía y Ambiente" J. Chem. Inf. Model, vol. 53,
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