Mejorar el ahorro de costes en la fundición de metales

La industria estadounidense de la fundición de metales es uno de los mayores recicladores de metales y aleaciones del mundo, responsable de reciclar anualmente decenas de millones de toneladas de hierro y acero. Junto con todos los demás metales y aleaciones reciclables que pueden reciclarse, las fundiciones estadounidenses se han convertido en parte integrante de la industria del reciclaje. De otro modo, muchos de estos residuos se considerarían chatarra que acabaría en chatarrerías y vertederos. Sin embargo, las credenciales ecológicas de la industria de la fundición de metales no van a suponer un ahorro de costes para las empresas de este sector. El objetivo principal del sector es procesar y fabricar piezas de metales y aleaciones de la forma más eficiente posible.

Introducir ahorros de costes en el sector de la fundición de metales significa hacer más eficientes sus procesos estudiando el diseño de los equipos, optimizando las operaciones y ajustando los sistemas para aumentar el rendimiento. A su vez, la mejora de los procesos reducirá el perfil de carbono de una fundición, controlando los residuos que pueden mermar los beneficios. Gestionando estos residuos, las empresas de fundición de metales pueden mejorar sus márgenes de beneficios. Entender cómo mejorar la eficiencia operativa en los procesos de fabricación y reciclado en la fabricación de componentes metálicos tiene, por tanto, sentido para las fundiciones desde una perspectiva económica y medioambiental.

Cómo mejorar la eficiencia operativa en la fabricación y el reciclado de metales

Debemos fijarnos en dónde pueden perfeccionarse los procesos para ayudar a comprender dónde puede mejorar la industria su eficiencia operativa. Muchas acciones que afectan a la eficiencia de los procesos solo requieren una inversión limitada por parte de una fundición, mientras que algunas no cuestan nada en absoluto, pero independientemente del coste, debe haber una estrategia.

Para empezar, conviene examinar las fases del proceso de fundición:

• Moho
• Eliminación de desbordamientos y corredores
• Manejo de
• Tratamientos superficiales
• Embalaje y envío

Sobre todo, se necesita una mano de obra con ganas y conocimientos suficientes para mejorar la eficiencia operativa. La formación de los trabajadores para reducir eficazmente los costes de transformación es esencial en las actividades de fabricación y reciclaje del sector.   

Buenas prácticas para mejorar el ahorro de costes

Aunque la compra e instalación de equipos eficientes es un buen comienzo, sólo debe ser una parte de la estrategia de gestión de costes de una fundición. Para introducir con éxito un plan integral de gestión de la eficiencia operativa, las empresas de fundición de metales deben evaluar cómo realizar un seguimiento y controlar la eficiencia con la que fabrican las piezas. Sólo evaluando la eficiencia de los procesos en una fundición puede una empresa de fundición de metales gestionarlos adecuadamente. 

Control de procesos

Los fabricantes deben plantearse primero cómo dirigir el proceso de fundición de metales para garantizar el cumplimiento. Esto incluye el seguimiento de los parámetros y su tratamiento durante el proceso de fundición a presión o la eliminación de los componentes que no se ajusten a estos parámetros una vez finalizada la fabricación. La evaluación de la cantidad de energía utilizada en el proceso debe desempeñar un papel importante, lo que implica evaluar cuidadosamente todos los sistemas y procesos implicados. Estos análisis pueden hacerse internamente o a través de terceros, como una empresa de servicios públicos, un representante del gobierno o un proveedor contratado.

Moldeo

La reducción de costes debe empezar cuando se diseñan los moldes para las piezas metálicas. Los diseñadores de moldes deben centrarse en varios aspectos, como la estética, la funcionalidad y cuestiones operativas, como garantizar ciclos de producción rápidos y disminuir los residuos debidos a defectos o errores de fabricación. También hay que pensar en las condiciones previas o posteriores a la fundición, de modo que se disponga de la cantidad adecuada de material para fabricar el molde correctamente. Si las estimaciones no son correctas, habrá que fabricar un molde nuevo, lo que incrementa los costes y aumenta el riesgo de que se produzca una mayor tasa de desechos.

Eliminación de desbordamientos y corredores

Durante esta segunda fase, se produce el enfriamiento, eliminando los bebederos y posicionando los componentes para facilitar su manipulación. Esta fase de enfriamiento debería llevar menos tiempo que el moldeo, ya que el fluido puede ser estático o dinámico, mientras que la temperatura del fluido variará en función del tipo utilizado para el enfriamiento. Los componentes se enfrían más lentamente con fluidos estáticos, mientras que los fluidos dinámicos aceleran este proceso con una transferencia de calor más rápida, lo que lo hace más eficiente. Los procesos de enfriamiento automático deben diseñarse para evitar la necesidad de un acabado secundario y un desbarbado que elimine los desbordamientos y las coladas. Sin embargo, debe permitir la posible necesidad de tratamientos secundarios. Los sistemas automatizados que posicionan los componentes ayudan a reducir el tiempo necesario para fabricar las piezas, reduciendo así los costes.

Manejo de

Los diseñadores de moldes no suelen tener en cuenta la manipulación, aunque puede ser un problema al principio de las grandes series de producción. Para garantizar la eficiencia, los sistemas deben tener en cuenta aspectos como las dimensiones de los contenedores, junto con la manipulación y colocación de los componentes en su interior. Con los procesos de fabricación justo a tiempo, es posible mantener sólo el material suficiente en stock para reducir los costes operativos derivados de plazos de entrega más largos y espacio desaprovechado.  

Tratamientos superficiales

En esta fase, se eliminan las líneas y otras marcas de las piezas mediante pulido u otros tratamientos superficiales diseñados para optimizar el producto final. El tipo de tratamiento superficial utilizado para los componentes moldeados puede implicar procesos como la desgasificación, el desbarbado y el chorro de arena, que pueden optimizarse en función de cuál ofrezca la mayor eficacia.

Embalaje y envío

A la hora de embalar y enviar componentes acabados, hay que tener muy en cuenta sus características. Aunque el embalaje de los componentes es, en parte, estético, la forma en que se realiza este proceso puede y debe optimizarse para proteger las piezas sin ralentizar los procesos de fabricación en los que se van a utilizar. El coste del embalaje de las piezas debe sopesarse con la necesidad de proteger el producto, mientras que los componentes tampoco deben embalarse de forma tan segura que aumenten el tiempo necesario para sacarlos del embalaje e instalar las piezas en el producto acabado.  

Evaluación y eficiencia de los procesos

Las evaluaciones deben incluir empleados con distintas especialidades y diversos rangos de experiencia y conocimientos. Sin embargo, estos equipos deben saber cómo llevar a cabo una evaluación para mejorar la eficiencia operativa en la fabricación de forma adecuada. A veces, las empresas locales de servicios públicos colaboran con las empresas que diseñan instalaciones industriales, ya que algunas disponen de programas para mejorar sistemas que incluyen iluminación o motores. El Departamento de Energía (DOE) apoya una serie de programas federales en Estados Unidos, como el programa Centro de Evaluación Industrial (IAC) para pequeñas y medianas empresas, en el que estudiantes universitarios cualificados ayudan a realizar evaluaciones gratuitas.

Otros medios para reducir los costes de la fundición de metales son:

• Estrategias medioambientales: La coordinación y aplicación de un programa de gestión medioambiental (PGA) debe considerarse de forma holística. Aunque algunas empresas pueden considerar que los requisitos del PGA reducen la eficacia operativa y agotan los recursos, es necesario mejorar el cumplimiento de la normativa, la salud de los empleados y la gestión de la calidad, al tiempo que se aumenta la eficacia, se reduce la responsabilidad civil y se ahorran costes. Sin embargo, es importante que un PGA no comprometa la estrategia de producción global de una fundición.
• Equipamiento: En cualquier fabricación, contar con el equipo más eficaz es esencial, y no es diferente en la industria de la fundición de metales. Un equipo bien diseñado requiere menos mantenimiento, lo que reduce el tiempo de inactividad. Esto ahorra tiempo y dinero a los fabricantes, aunque la maquinaria de alta calidad puede tener unos costes de inversión iniciales más elevados. Sin embargo, estos equipos durarán más tiempo, lo que proporcionará beneficios financieros más significativos.
• Más horas de funcionamiento: Aunque en otros sectores industriales suelen asociarse a un menor rendimiento y, en general, a costes más elevados, las fundiciones funcionan de forma más rentable cuando las operaciones tienen lugar 24 horas al día, 7 días a la semana. La maquinaria moderna de fundición de metales es capaz de funcionar sin parar y está hecha para funcionar continuamente. Al aumentar el tiempo de funcionamiento, las empresas de fundición de metales reducen costes.
• Negociar los costes energéticos: La desregulación de los mercados energéticos puede generar costes operativos desiguales, sobre todo cuando la demanda de energía es elevada. Las fundiciones de estos mercados deben buscar un proveedor de servicios públicos que les ayude a reducir los costes energéticos negociando recompras, suministros de energía a granel y otras soluciones de reducción de costes.

Una parte de la estrategia energética de una fundición debería consistir en analizar el consumo de energía durante el último año y compararlo con la producción. Las herramientas informáticas avanzadas pueden facilitar este análisis y ayudar a identificar tendencias, aunque también puede hacerse manualmente. Es importante tener en cuenta la electricidad y el combustible utilizados por separado para determinar dónde se consume más energía. El análisis de estos datos permitirá a los equipos encargados de reducir costes detectar más fácilmente cualquier problema.

Mejorar la eficacia de los procesos de fundición 

Independientemente del tamaño de la fundición, los procesos que fomentan el ahorro de costes son factores clave de la rentabilidad. Saber cómo mejorar la eficiencia operativa en la fabricación o el reciclaje de metales requiere la dedicación de la alta dirección para garantizar que se considera un objetivo empresarial central. Esto requiere a veces una difícil toma de decisiones y una obligación a la que deberán adherirse los empleados de todos los niveles de la empresa.

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