UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA QUÍMICA PROPUESTA DE MEJORA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE ALIMENTO PARA CERDOS Y EMPAQUE DE ALIMENTOS CONCENTRADOS Por: Carolina Chirinos Angel INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar Como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Químico Sartenejas, abril de 2009 1II UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA QUÍMICA PROPUESTA DE MEJORA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE ALIMENTO PARA CERDOS Y EMPAQUE DE ALIMENTOS CONCENTRADOS Por: Carolina Chirinos Angel Realizado con la asesoría de: Tutor Académico: Prof. Narciso Pérez Tutor Industrial: Ing. Osmary López INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar Como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Químico Sartenejas, abril de 2009 1III IV RESUMEN Agribrands Purina Venezuela, S.R.L. planta Maracay, requiere optimizar los procesos de elaboración de alimento peletizado para cerdos y empaque global de producto terminado, debido a la cantidad de reproceso y merma generado por problemas en la elaboración y empaque del alimento, así como camiones devueltos por incumplimiento en la tolerancia de peso neto del producto terminado cargado en sacos. Para ello, se realizó un estudio en el que se identificaron las etapas de procesamiento y se establecieron los estándares de calidad del pelet o gránulo de alimento concentrado, en base al porcentaje de finos, dureza y humedad final del alimento; requeridos por la empresa y por la norma venezolana COVENIN, así como la tolerancia permitida para el peso neto de los sacos de producto terminado. Evaluando las condiciones actuales del proceso, se generaron propuestas para el mejoramiento. Para ello, se realizaron pruebas donde se evaluó la proporción de agua y grasa óptima por mezclador durante la elaboración de alimento peletizado para cerdos, para obtener así un porcentaje de finos y dureza del pelet terminado dentro del rango requerido. Se elaboró un plan de registro del proceso, enfocado en la limpieza y revisión de equipos, revisión de las condiciones de operación de las máquinas peletizadoras y control del producto en proceso en base a las propiedades físicas finales. Para el proceso de empaque, se elaboró un plan de registro similar al propuesto para la elaboración de alimento para cerdos, el cual indicó las tareas que deben realizarse durante el empaque de producto terminado. Finalmente se discutieron las propuestas con la gerencia y se elaboraron procedimientos estándar de manejo de la humedad y adición de grasa en el alimento para cerdos, y empaque global de todos los productos terminados, donde se indican las tareas a realizar basadas en el plan de control elaborado para dichos procesos. Por último se realizó una evaluación económica del impacto de la propuesta de mejora en el proceso de empaque de producto terminado y se verificó la disminución de la cantidad de producto rechazado por la implementación de estas medidas. Palabras clave: alimento peletizado, empaque de alimento concentrado, plan de registro del proceso ÍNDICE GENERAL Capítulo 1. Descripción de la empresa ............................................................................................ 4 1.1 Pre-elaboración.......................................................................................................................... 5 1.1.1 Compra, recepción y almacenamiento de materias primas .................................................... 5 1.1.2 Formulación............................................................................................................................ 5 1.2 Elaboración................................................................................................................................ 6 1.2.1 Molturación ............................................................................................................................ 6 1.2.2 Mezclado ................................................................................................................................ 6 1.2.3 Acondicionamiento y peletizado ............................................................................................ 7 1.2.4 Enfriamiento ........................................................................................................................... 8 1.2.5 Aplicación de grasa externa.................................................................................................... 9 1.3 Post-elaboración ........................................................................................................................ 9 Capítulo 2. Marco teórico.............................................................................................................. 12 2.1 Alimento concentrado y proceso de elaboración..................................................................... 12 2.2 Merma...................................................................................................................................... 16 2.3 Mejoramiento del proceso ....................................................................................................... 18 2.3.1. Análisis de peligros ............................................................................................................. 21 2.3.2 Identificación de puntos críticos de control.......................................................................... 22 2.3.3 Límites críticos y operativos ................................................................................................ 24 2.3.4 Registro de puntos críticos o de puntos de control............................................................... 24 2.3.5 Acciones correctivas............................................................................................................. 24 2.3.6 Procedimientos de verificación y mantenimiento de registros............................................ 25 Capítulo 3. Metodología experimental .......................................................................................... 27 3.1 Caracterización del proceso..................................................................................................... 27 3.2 Identificación de oportunidades de mejora.............................................................................. 28 3.3 Elaboración de las propuestas de mejora al proceso ............................................................... 28 3.4 Evaluación de la propuesta ...................................................................................................... 31 Capítulo 4. Discusión de resultados .............................................................................................. 32 4.1 Mejoramiento de las propiedades físicas del alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento ........................................................................................................... 32 4.1.1 Caracterización de las etapas de formulación, mezclado y peletizado del proceso de elaboración de alimento concentrado para cerdos en etapa de crecimiento ............................ 32 6 4.1.2 Identificación de oportunidades de mejora para el proceso de elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento .................................................. 37 4.1.3 Elaboración de una propuesta de mejora para la elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento....................................................................... 39 4.1.3.1 Determinación de la cantidad óptima de adición de grasa y agua en las etapas de mezclado y revestimiento ........................................................................................................ 39 4.1.3.2 Plan de registro para la elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos...... 40 4.1.4 Puesta en práctica de los planteamientos propuestos ........................................................... 49 4.1.5 Evaluación de resultados en planta....................................................................................... 62 4.2 Empaque de alimento balanceado para animales .................................................................... 63 4.2.1 Caracterización del proceso de empaque de alimento balanceado para animales............... 63 4.2.2 Identificación de oportunidades de mejora para el proceso de empaque de alimento balanceado para animales ........................................................................................................ 68 4.2.3 Elaboración de una propuesta de mejora para el proceso de empaque de alimento balanceado para animales ........................................................................................................ 73 4.2.4 Puesta en práctica de los planteamientos propuestos ........................................................... 89 4.2.5 Evaluación de resultados ...................................................................................................... 91 Apéndice A. Descripción del proceso ......................................................................................... 102 A.1 Pre-elaboración ..................................................................................................................... 102 A.1.1 Compra, recepción y almacenamiento de materias primas ............................................... 102 A.1.2 Formulación....................................................................................................................... 103 A.2 Elaboración ........................................................................................................................... 103 A.2.1 Molturación ....................................................................................................................... 103 A.2.2 Mezclado ........................................................................................................................... 105 A.2.3 Acondicionamiento y peletizado ....................................................................................... 106 A.2.4 Enfriamiento ...................................................................................................................... 108 A.2.5 Aplicación de grasa externa............................................................................................... 110 A.3 Post-elaboración ................................................................................................................... 111 A.3.1 Empaque y almacenamiento .............................................................................................. 111 Apéndice B. Mejoramiento del proceso. Formatos de análisis de peligros, árbol de decisiones y plan de registro ................................................................................................................... 115 Apéndice C. Manejo de la humedad............................................................................................ 116 C.1 Toma de muestra de la humedad de los ingredientes en consumo ....................................... 116 C.2 Cálculo de la humedad aportada por los ingredientes en la mezcla ..................................... 116 C.3 Tablas de valores obtenidos para manejo de la hidratación en pruebas de 60, 45 y 30kg de agua con diferentes porcentajes de grasa añadidos por mezclador................................... 118 7 Apéndice D. Formatos................................................................................................................. 119 Apéndice E. Calibración de básculas de piso y tolvas báscula ................................................... 121 E.1 Calibración de básculas de piso ............................................................................................ 121 E.2 Calibración de tolvas-báscula ............................................................................................... 123 Apéndice F. Entrenamiento en control del proceso de empaque de producto terminado ........... 128 Apéndice G. Cálculo del valor actual neto para la propuesta de sustitución de estibas de madera por estibas de plástico ............................................................................................... 134 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Requisitos específicos de alimentos para cerdos en etapa de desarrollo indicados por la norma COVENIN 1882-83 ........................................................................................... 15 Tabla 2.2 Valores nutricionales presentes en el alimento Desarrollina Negra Preventiva.......... 16 Tabla 2.3 Estándares de producto terminado de Desarrollina Negra Preventiva ........................ 16 Tabla 3.1 Cronograma de adición de agua y grasa para el diseño del estudio experimental propuesto ................................................................................................................................. 30 Tabla 4.1 Formato de análisis de peligros de los procesos de mezclado, peletizado, enfriado y revestimiento de grasa para la elaboración de alimento para cerdos.................................... 42 Tabla 4.2 Árbol de decisiones de puntos críticos de control ....................................................... 43 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos ............................................................................................................. 45 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) ................................................................................................. 46 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) ................................................................................................. 47 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) ................................................................................................. 48 Tabla 4.4 Humedades permitidas por COVENIN, humedad de los ingredientes en las tolvas de consumo, humedades incorporadas por ingrediente a la mezcla y humedad total de los ingredientes sin adición de agua para alimento balanceado para cerdos................................. 50 Tabla 4.5 Humedades teóricas de la mezcla luego de la hidratación .......................................... 51 Tabla 4.6 Humedad aumentada en el proceso de molienda ........................................................ 53 Tabla 4.7 Humedad añadida por acondicionador ........................................................................ 54 Tabla 4.8 Humedad retirada por el dado ..................................................................................... 55 Tabla 4.9 Valores de temperatura y humedad obtenidos en la enfriadora .................................. 56 Tabla 4.10 Valores de humedad final y humedad retirada por coater .......................................... 57 Tabla 4.11 Valores de límites de control para los gráficos de control de peso de producto terminado empacado................................................................................................................ 64 Tabla 4.12 Porcentaje de cumplimiento para los límites operativos de los gráficos de control de peso de producto terminado empacado............................................................................... 65 Tabla 4.13 Formato de Análisis de peligros del proceso de empaque de alimentos balanceados para animales....................................................................................................... 76 Tabla 4.14 Árbol de decisiones de puntos críticos de control ....................................................... 76 Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado ................ 79 Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado (Cont.) ... 80 9 Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado (Cont.) ... 81 Tabla 4.16 Parámetros de control para el gráfico de calidad......................................................... 87 Tabla 4.17 Parámetros de control para el gráfico de contraloría................................................... 87 Tabla 4.18 Situación actual de paletas de madera ......................................................................... 88 Tabla 4.19 Situación actual de reproceso y merma de producto por rompimiento de sacos debido a condiciones de las paletas de madera........................................................................ 88 Tabla 4.20 Cuadro comparativo de porcentaje de cumplimiento limites operativos antes y después de realizar entrenamiento e implementación de propuesta ........................................ 91 Tabla 4.21 Relación cargas devueltas por causa toleran ............................................................... 93 Tabla A.1 Intervalos de valores aceptados de recepción de materias primas.............................. 102 Tabla B.1 Formato para el análisis de peligros ........................................................................... 115 Tabla B.2 Formato del árbol de decisiones para la identificación de puntos de control ............. 115 Tabla B.3 Formato de plan de registro ........................................................................................ 115 Tabla C.1 Manejo de la hidratación. 60 kg agua ......................................................................... 118 Tabla C.2 Manejo de la hidratación. 45 kg agua ......................................................................... 118 Tabla C.3 Manejo de la hidratación. 30 kg agua ......................................................................... 118 Tabla F.1 Participantes del entrenamiento en control del proceso de empaque de producto terminado ............................................................................................................................... 128 Tabla G.1 Inversión inicial, flujo de caja y VAN obtenido para paletas de madera y plástico... 135 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1 Esquema general del proceso de elaboración de alimentos balanceados peletizados para animales ........................................................................................................ 11 Figura 2.1 Pelets de alimento balanceado para cerdos .................................................................. 14 Figura 2.2 Durómetro marca Seedburo. Tamiz marca Tyler......................................................... 14 Figura 2.3 Árbol de decisiones de PCC......................................................................................... 23 Figura 4.1 Manejo de la hidratación. 60, 45 y 30 kg de agua para pruebas con diferentes porcentajes de grasa añadidos por mezclador.......................................................................... 52 Figura 4.2 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para .... 58 60 kg de agua................................................................................................................................. 58 Figura 4.3 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para .... 59 45 kg de agua................................................................................................................................. 59 Figura 4.4 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para .... 60 30 kg de agua................................................................................................................................. 60 Figura 4.5 Comparación de los porcentajes de PDI obtenidos para cada prueba.......................... 61 Figura 4.6 Comparación del porcentaje de finos para cada prueba............................................... 61 Figura 4.7 Peso neto de sacos de producto de 40 kg junio............................................................ 66 Figura 4.8 Evaluación de eficiencia de turnos de trabajo.............................................................. 67 Figura 4.9 Derecha: Puertas de tolvas-básculas abiertas y acumulación de finos en la plataforma de la pesa patrón. Izquierda: bajante de producto fuera de su sitio....................... 69 Figura 4.10 Derecha: telaraña en banda transportadora. Izquierda: finos acumulados cerca del damper de disminución de llenado de la tolva................................................................... 70 Figura 4.11 Operador de la línea de empaque manejando los parámetros del tablero de operaciones de la línea de empaque ........................................................................................ 71 Figura 4.12 Saco colocado por los operadores en la línea 3 para evitar derrame de producto ..... 72 Figura 4.13 Saco con costura desamarrada y etiqueta mal cosida. Este saco será retirado de la línea para ser recosido ............................................................................................................. 73 Figura 4.14 Derecha: saco roto por causa paleta de madera. Izquierda: clavo que sobresale de la paleta.................................................................................................................................... 73 Figura 4.15 Tabla de introducción de datos para elaboración de gráficos de peso de producto ... 82 Figura 4.16 Tabla de datos para el gráfico de aseguramiento de la calidad .................................. 84 Figura 4.17 Tabla de datos para el gráfico de contraloría ............................................................. 85 Figura 4.18 Plantilla de gráficos de peso de sacos para los departamentos de calidad y contraloría con sus respectivos límites .................................................................................... 86 Figura 4.19 Evaluación de la eficiencia de turnos de trabajo después de poner e práctica el plan de control y registro ......................................................................................................... 92 11 Figura 4.20 Relación cargas efectuadas /cargas devueltas antes y después de poner en práctica el plan de control y registro ....................................................................................... 94 Figura 4.21 Costo por concepto de camión devuelto por falla en la tolerancia antes y después de poner en práctica el plan de control y registro.................................................................... 94 Figura A.1 Molino de martillo..................................................................................................... 105 Figura A.2 Mezclador horizontal de doble cinta ......................................................................... 106 Figura A.3 Acondicionador ......................................................................................................... 107 Figura A.4 Máquina peletizadora ................................................................................................ 108 Figura A.5 Enfriador a contraflujo .............................................................................................. 110 Figura A.6 Coater........................................................................................................................ 111 Figura A.7 Diagrama de las líneas de empaque 1 y 3 ................................................................. 113 Figura A.8 Diagrama de la línea de empaque 2 .......................................................................... 114 Figura C.1 Ladrón ....................................................................................................................... 116 Figura D.1 Lista de revisión. Control de proceso de empaque de producto terminad ................ 119 Figura D.2 Formato de control de peso neto ............................................................................... 120 Figura F.1 Modelo de diploma entregado a los participantes del entrenamiento en control del proceso de empaque de producto terminado ................................................................... 129 Figura F.2 Operadores de las líneas de empaque durante acto de reconocimiento ..................... 130 Figura F.3 Jefe de aseguramiento de la calidad, Ing. Osmary López junto con Gerente de planta Ing. Carlos Morocz. Palabras durante acto de reconocimiento .................................. 130 Figura F.4 Trabajadores de planta durante acto de reconocimiento............................................ 131 Figura F.5 Palabras durante acto de reconocimiento................................................................... 131 Figura F.6 Palabras durante acto de reconocimiento................................................................... 132 Figura F.7 Entrega de diplomas de participación en entrenamiento en empaque durante acto de reconocimiento.................................................................................................................. 132 Figura F.8 Entrega de diplomas de participación en entrenamiento en empaque durante acto de reconocimiento.................................................................................................................. 133 Figura F.9 Equipo de Aseguramiento de la calidad: César Torres, Osmary López, Edward González ................................................................................................................................ 133 INTRODUCCIÓN La elaboración de alimentos para animales de granja tiene como objetivo garantizar el suministro de nutrientes necesarios en cantidades adecuadas acordes con la etapa de desarrollo y potencial productivo del animal, así como la calidad y eficiencia en la asimilación de dichos alimentos. Este es un proceso complejo, delicado y de gran importancia, ya que los alimentos elaborados representan una fuente importante de nutrientes para los animales, y éstos a su vez deben ser de alta calidad nutricional para consumo humano. Actualmente, las empresas productoras de alimentos se ven en la necesidad de incrementar sus índices de productividad y aumentar la eficiencia de sus procesos, así como brindar a sus clientes productos de alta calidad a menor costo de producción. Es por ello, que varias de éstas empresas se están enfocando en la realización de investigaciones que les permitan detectar oportunidades de mejora en sus procesos así como en la implementación de conceptos, métodos y tecnologías para optimizar el proceso productivo y utilizar eficientemente sus recursos. Agribrands Purina de Venezuela, S.R.L. es una empresa perteneciente al sector agroindustrial, dedicada a la elaboración de alimentos concentrados para animales, tales como: aves, cerdos, conejos y caballos entre otros. Es una empresa multinacional, con altos estándares de calidad en sus productos. De ahí su interés en desarrollar planes de mejoramiento continuo que les permita elaborar alimentos balanceados de excelente calidad al mínimo costo de producción. En ese sentido, la empresa se propuso orientar este trabajo hacia el mejoramiento de dos procesos: la elaboración del alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento, y el empaque global de alimento balanceado para animales. El mejoramiento de estas etapas permitirá disminuir la cantidad de reproceso generado por bajos estándares de calidad de las propiedades físicas del alimento, la alta cantidad de camiones con carga devueltos por fallas en la 2 tolerancia del producto cargado (en su mayoría por sobrepeso), y alto índice de rompimiento de los sacos de producto terminado debido a irregularidades en las paletas de madera, lo que representa un alto porcentaje de merma del alimento. En función de lo antes descrito, el objetivo general del presente proyecto consistió en Plantear y evaluar propuestas para la mejora del proceso de elaboración de alimento para cerdos y empaque global de alimentos balanceados para animales, en Agribrands Purina Venezuela, S.R.L., planta Maracay. El proyecto se llevó a cabo en dos fases, cada una de ellas tiene los siguientes objetivos: I. Realizar una propuesta de mejora del proceso de fabricación de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento II. Realizar una propuesta de mejora del proceso de empaque de alimento balanceado para animales. Para cada una de las fases, se cumplieron los siguientes objetivos específicos: 1.- Estudio y evaluación de las etapas del proceso. 2.- Identificación de oportunidades de mejora para cada proceso 3.- Elaboración de una propuesta de mejora para cada proceso. 4.- Puesta en práctica los planteamientos propuestos 5.- Evaluación de resultados La metodología experimental implementada para ambas fases consistió, en el estudio y descripción de las etapas de elaboración del alimento, conocimiento de la situación actual en base a la revisión de la data histórica, comportamiento del sistema, observación de los procesos y entrevistas al personal. Seguidamente, se llevó a cabo una comparación de la situación actual con la deseada, de acuerdo a normativas propias de la empresa y regulaciones establecidas por la norma COVENIN. Las fases siguientes se enfocaron en la identificación de oportunidades de optimización del proceso a partir de la información recolectada y elaboración de una propuesta de mejora. Finalmente, se llevó a cabo la puesta en práctica de la propuesta presentada, mediante la estandarización del procedimiento de elaboración de alimento para cerdos y entrenamiento al 3 personal. Por último se realizó la evaluación de resultados obtenidos una vez que se puso en marcha el proyecto. CAPÍTULO 1 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA Agribrands Purina Venezuela, S.R.L. es una compañía perteneciente al sector agroindustrial, dedicada a la fabricación de alimentos balanceados para animales, la cual fue adquirida en el año 2001 por Cargill Animal Nutrition C.A., ofreciéndola como la marca de mayor equidad en su cartera, producida y vendida en 12 países de 4 continentes. De esta manera, Cargill Animal Nutrition en Venezuela se consolida como una compañía proveedora de alimentos para mascotas y grandes animales, teniendo una de las redes de distribución y ventas mas importantes del país, lo que le permite acceder en forma directa a mas de 200 clientes y a muchos mas en forma indirecta. La empresa tiene una fuerte orientación al éxito, por lo que incentivan a sus empleados a elaborar sus productos lo mas eficientemente posible, cumpliendo con los estándares de calidad y seguridad, así como con las directrices corporativas y unidad de negocios, para posicionar la marca como líder global en el abastecimiento de nutrición animal. La planta donde se llevó a cabo el estudio se encuentra en Maracay, estado Aragua, y es la más grande de las plantas pertenecientes a la empresa en Venezuela, especializada en las líneas de nutrimentos para ganadería de leche y carne, cerdo, minerales, caballos, conejos, avicultura general, pollos de engorde y pavos, denominados también Productos AGRI. El esquema general del proceso de fabricación de alimentos peletizados para animales consta de las siguientes fases básicas: pre-elaboración, elaboración y post-elaboración. La primera se refiere a la compra, recepción, almacenamiento de las materias primas y la formulación del alimento. La elaboración comprende los procesos de molienda, mezclado, acondicionamiento y peletizado de las harinas, enfriamiento, aplicación de grasa externa; y la post-elaboración se 5 refiere al empaque y almacenamiento del producto. Cada una de las fases se encuentran detalladas a continuación (Micotti, 1992): 1.1 Pre-elaboración Se refiere a las actividades que se llevan a cabo antes del procesamiento del producto, es decir, la compra, recepción y almacenamiento de las materias primas, y por último la formulación del producto. 1.1.1 Compra, recepción y almacenamiento de materias primas Las materias primas pueden dividirse en macroingredientes y microingredientes. Los primeros son aquellos utilizados en grandes volúmenes y que aportan elementos indispensables para la nutrición del animal, entre ellos se encuentran el maíz, soya, afrechillo de trigo, sorgo, arroz, melaza, grasa, etc.; y los microingredientes son los incorporados en pequeñas cantidades, y se utilizan a manera de aditivos vitamínicos, medicinales o saborizantes, y se agregan de acuerdo a las necesidades de la dieta de cada animal. Algunos ejemplos de microingredientes son los antibióticos, estimulantes de crecimiento, y preservativos. La compra de las materias primas se realiza de acuerdo a la disponibilidad de las mismas en el mercado, y dependiendo de su origen pueden ser nacionales o importadas (Coronel, 1990). Una vez que son recibidos, se almacenan en silos, bodegas o tanques de recepción, los cuales deben procurar condiciones adecuadas de almacenamiento, lo que consiste básicamente en mantener los productos secos, con apropiadas condiciones de circulación de aire, protegidos de la humedad, insectos, roedores entre otros. 1.1.2 Formulación La formulación del producto se refiere a los ingredientes y las cantidades que conformarán la ración, de acuerdo a los requerimientos nutricionales del animal, con la idea de que los nutrientes contenidos por unidad de peso correspondan a los requeridos por el animal alimentado (Church y Pond, 1990). Para la obtención de la formulación, se siguen los siguientes criterios (Dumonteil, 1980): 6 - Debe obtenerse una formula alimenticia que se adecue a los propósitos perseguidos - Los componentes deben conseguirse con facilidad a lo largo del año, de manera de evitar realizar sustituciones en los ingredientes de las fórmulas - El costo de la fórmula debe ser tan bajo como sea posible La formulación del alimento determina las cantidades de los ingredientes que conformarán la ración, en base a los requerimientos nutricionales de los cerdos en su etapa de crecimiento, la calidad deseada de los pelets (alimento granulado), el costo y la disponibilidad de las materias primas. 1.2 Elaboración En esta fase se lleva a cabo el procesamiento industrial de las materias primas, y consta de varias etapas: molienda, mezclado, acondicionado y peletizado, enfriamiento y revestimiento del pelet con grasa (coater). 1.2.1 Molturación La primera etapa de transformación de la materia prima en la elaboración de alimentos balanceados en Agribrands Purina Venezuela, S.R.L. se lleva a cabo en un sistema postmolienda, donde se pulverizan los granos para obtener partículas pequeñas de mayor superficie. La granulometría resultante de la molturación influye en la homogeneidad de la mezcla, calidad final del pelet y digestibilidad del alimento (Dumonteil, 1980). El sistema de molienda utilizado en planta Maracay es de molino horizontal de martillos con una capacidad de velocidad de giro de 3600 rpm.. Una vez dentro del equipo, los martillos rompen los granos por impacto, aumentando la superficie de las partículas y las hacen salir por mallas metálicas de 4 mm, hasta llegar las tolvas de premezcla, donde se encuentran con los microingredientes, los cuales no necesitan molerse ya que vienen en forma de harinas (Báez, 2005). 1.2.2 Mezclado 7 El proceso de mezclado es considerado el corazón de la planta, y tiene como fin asociar elementos dispares y ligarlos íntimamente para disponer de varios componentes en un conjunto homogéneo (Dumonteil, 1980). Por lo general, se incorporan primero los macro ingredientes (maíz, afrechillo, sorgo, etc,), luego los microingredientes (vitaminas, saborizantes) y por último los ingredientes líquidos (Behke, 1992). El tiempo de mezclado puede variar de 3 a 10 minutos, dependiendo del tipo de mezcladora con que se trabaje. Para este proceso se elaboran varios tipos de alimento en la planta, por lo que es importante establecer una secuencia de mezclado, es decir, el orden en que se elaborarán los productos, para evitar de ésta manera la contaminación cruzada entre nutrimentos de distintas especies. Con el mismo fin, también se sigue un riguroso método de limpieza de los equipos (flushing), que por lo general se realiza haciendo pasar cargas de maíz o sorgo a lo largo del proceso (Báez, 2005). Los cerdos son los animales más tolerantes a los cambios en las dietas, por lo que el alimento destinado para ellos puede ser realizado sin limpiar el sistema si previamente se ha elaborado alimentos para otra especie, de hecho, por lo general, el ingrediente utilizado para la limpieza puede ser utilizado para fabricar alimento para cerdos. Sin embargo, siempre se debe realizar limpieza de las líneas de producción si previamente se ha elaborado algún alimento con medicación especial. En planta Maracay, el mezclado se lleva a cabo en una mezcladora de doble cinta, similar a la mostrada en la Figura A.2, que empuja y eleva la masa mediante la rotación de las cintas con el eje horizontal, y trabaja con una capacidad operativa de 100 ton/h. El tamaño de carga preestablecido de alimentos para cerdo es de 4.500 kg, por lo que el proceso de mezclado tiene una duración aproximada de 3 minutos (Báez, 2005). 1.2.3 Acondicionamiento y peletizado Luego que las harinas han sido mezcladas caen por gravedad al acondicionador desde las tolvas pre-pelet, para pasar por un proceso de acondicionamiento previo al peletizado. Allí, un tornillo alimentador de paletas ajustables, conduce las harinas a través de la cámara, a medida que se agrega vapor y melaza. Durante esta operación, se añade vapor seco y melaza a 82º Bx, con el fin de lograr mayor suavidad en la mezcla, generar mayor dureza en el pienso y hacer el alimento atractivo y palatable para los animales, a la vez que incrementa el porcentaje energético del alimento, debido a la alta cantidad de azúcares solubles de la melaza (Caselli, 1981). Las paletas 8 del tornillo alimentador están ajustadas aproximadamente a 15º a contraflujo, de manera que el tiempo de retención del alimento en la cámara sea al menos de 15 segundos, para asegurar así una absorción apropiada de vapor y humedad en las partículas (Báez, 2003). El tiempo de retención del acondicionador, logrado con el ángulo de colocación de las paletas ajustables, incrementa la calidad del pelet, ya que favorece la absorción de la humedad proporcionada por la presión de vapor (Fairfield, 2003). En este proceso se alcanzan temperaturas hasta de 100 ºC y se utiliza una baja presión de vapor (menor a 2*105 Pa), ya que el mismo en estas condiciones conduce calor a las harinas de manera más eficaz que el vapor a alta presión El peletizado es una operación de moldeado termoplástico, en la que se integran en un gránulo (pelet) los diversos ingredientes previamente molidos y acondicionados que conforman la ración (Behnke, 1993). Con este proceso se busca generar un comprimido homogéneo, de dureza adecuada para la ingestión del animal, en el que estén distribuidos uniformemente todos los ingredientes, para evitar la selectividad en el consumo, mejorando así la aceptación y aprovechamiento por parte del animal. Los alimentos peletizados traen como ventajas la facilidad en el manejo del producto, incremento en el consumo, aceptabilidad en la ingesta de ciertos ingredientes desagradables para el animal, incremento en la digestibilidad debido a la fácil asimilación de las proteínas, menor desperdicio de alimento gracias al bajo porcentaje de finos y mayor tiempo de vida del producto (Equs, 2005). Luego del acondicionamiento, la mezcla fluye por gravedad a la peletizadora, donde los rodillos ejercen presión a la mezcla, haciéndola pasar por un dado de 0,004 m, lo que le confiere el diámetro al pelet. La longitud del gránulo se logra ajustando unos cuchillos estacionarios ubicados alrededor del dado a una distancia de 0,008 m (Báez, 2005). El pelet formado sale de la matriz a una temperatura entre 45 a 60 ºC. (ver Figura A.4). Durante el proceso de peletizado se controlan detalles como humedad, temperatura e intensidad de corriente. 1.2.4 Enfriamiento Luego que los pelets han sido formados, pasan a la enfriadora, donde se lleva a cabo la eliminación de calor y humedad, con el objetivo de proporcionar la dureza necesaria al gránulo, 9 de manera que pueda soportar maltratos durante el transporte, manipulación y almacenamiento, así como pérdida de humedad por concentraciones de vapor una vez ensacado (Fairfield, 2003). Durante este proceso, realizado en un enfriador a contraflujo, el aire ambiente entra al equipo con menos de 100 % de saturación, por lo que recoge la humedad de la superficie de los pelets a la vez que los enfría. La temperatura de salida de los gránulos debe se igual o mayor en 5 ºC a la temperatura ambiente (Báez, 2003). La humedad final del pelet debe ser entre 11,5 a 12 %, o en todo caso, no mayor a 12,5 %, de acuerdo a la norma COVENIN 1882-83. 1.2.5 Aplicación de grasa externa La última fase de elaboración del pienso es la aplicación de grasa externa (coater), donde se cubre el pelet con grasa, para proporcionarle buen aspecto y eliminar el exceso de finos (Caselli, 1981). El equipo de coater consiste en un sinfín que empuja los pelets provenientes del enfriador a través del equipo, a la vez que se adiciona grasa mediante unas esclusas rociadoras, como se muestra en la Figura A.6. En la práctica, esta etapa viene después del enfriamiento (a pesar de que la absorción de la grasa sería mas efectiva si se realizara sobre los pelets aún calientes) debido a los problemas de producción de finos, y suciedad en los equipos. Es importante recalcar que la grasa adicionada en este punto es parte de la cantidad total de grasa indicada por formulación, es decir, que la grasa adicionada por el mezclador más la grasa utilizada en el revestimiento de los pelets debe sumar la cantidad total de grasa estipulada para cumplir con los requerimientos nutricionales del alimento. La proporción en que es agregada en cada equipo influye en las propiedades físicas del gránulo final. 1.3 Post-elaboración La post elaboración, es la última etapa del proceso de producción, y comprende el ensacado y almacenamiento del producto terminado. Empaque y almacenamiento 10 El empaque del producto terminado se realiza en sacos de polipropileno tejido, los cuales al ser llenados, se cosen a la vez que se les adhiere una etiqueta de identificación del producto. El llenado de los sacos es un proceso semi-automatizado y se utilizan sacos para presentaciones de producto de 40, 35 y 20 kg. El saco se coloca directamente bajo una tolva báscula, que dosifica el producto y de ahí corre por una banda transportadora hasta la máquina cosedora. En este proceso se debe verificar que la impresión de los sacos corresponda con el producto pedido y que el peso sea el correcto, con un porcentaje de tolerancia estipulado de acuerdo a las normas del país, ya que empacar producto de mayor o menor cantidad del peso indicado es un engaño al consumidor, o puede representar grandes prejuicios económicos para el productor del alimento (Micotti, 1992). El estibado del producto puede realizarse en paletas de madera o de plástico, teniendo especial cuidado que el producto no toque las paredes del almacén, ya que se puede transferir humedad al alimento. Adicionalmente, se debe verificar que el almacén tenga condiciones adecuadas de aireación, así como techos sin goteras, libre de plagas y roedores etc., para no comprometer la calidad del producto. Otro modo de disposición del producto terminado es por despacho a granel, donde el alimento se vende por tonelada y pasa directamente de las tolvas de producto terminado a los camiones que lo trasladarán a los silos del comprador. Para los productos comercializados en sacos, Agribrands Purina Venezuela S.R.L cuenta con 3 líneas de empaque. Están conformadas por un tablero indicador, bandas transportadoras, tolvas de ensacado, bandas de descarga del producto, tolvas-báscula y máquina cosedora. Las capacidades teóricas de operación son de 660, 420 y 840 sacos por hora respectivamente (Báez, 2005). En la Figura 1.1 se muestra un diagrama de bloques general para el proceso de elaboración de alimentos balanceados peletizados. En el Apéndice A se explica el proceso con más detalle. 11 Materia prima disponible Ingredientes Tolvas de consumo Tolerancia ± 0,1% Ingredientes líquidos Tanques de consumo Pesaje de ingredientes Tolva pre-molienda (granos, cereales) Tamiz Formulación Tolva de espera (harinas) Molturación Tolva de premezcla (molienda + harinas) Batch de 4,5 ton 3 min. 100 ton/h agua, grasa Mezclado Tolva prepelet Melaza 82 ºbx T= hasta 60º C t retenc. = 15 s Acondicionamiento Dado=5/32” Long=8 – 10 mm Tsal= 45 – 60 ºC Peletizado T= Tamb ± 5 ºC Humedad = 11,5 – 12 % Vapor 2 bar. 45 kg/ton/h Aire 0,38 m3/s T= Tamb Enfriamiento Altura camada: 0,38 - 0,60 m Tiempo retención= 3 min Adición de grasa externa Tolerancia - Calidad: 0,02 kg - Contraloría : 0,3 % - Ley venezolana: 1 % Caldera grasa Empaque de PT Estibado Almacén de PT Figura 1.1 Esquema general del proceso de elaboración de alimentos balanceados peletizados para animales CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO 2.1 Alimento concentrado y proceso de elaboración De acuerdo a la norma COVENIN 1754-82, alimento concentrado es aquel producto con un contenido elevado de principios nutritivos digestibles y que se usa como complemento de ensilados, forrajes, pastos, granos, subproductos de los anteriores o como ración única de alimento para animales. Tiene como fin satisfacer los requerimientos nutricionales específicos de una especie, para una determinada edad y propósito a la vez de minimizar el desperdicio durante el proceso de alimentación. El producto granulado o pelet, es un alimento compacto que reúne las características mencionadas anteriormente, y se elabora haciendo pasar con presión una mezcla de ingredientes previamente molidos por un molde, generalmente cilíndrico, lo que le confiere su forma característica. Su importancia radica en el aprovechamiento de los nutrientes por parte del animal, ya que no solo se minimiza el desperdicio de alimento, sino que lo hace atractivo para el animal en cuanto a olor, sabor y textura. Cuando el alimento es suministrado en forma de harinas, el animal tiende a descartar los materiales polvorientos y aquellos que no son de su agrado, generando así una alimentación selectiva, que puede ser contraproducente para el potencial de desarrollo del mismo. En contraparte, los alimentos peletizados favorecen una dieta equilibrada, disminuyen el desperdicio de alimento, y evitan la contaminación por agentes patógenos y descomposición del alimento, a la vez que los hacen mas digeribles, ya que gracias al proceso de acondicionamiento, se produce un desdoblamiento y gelatinización de los almidones, además de reducir la tendencia de muchos animales a tragar apresuradamente el alimento (González, 1990). 13 La calidad del pelet se mide en base a tres propiedades físicas (Báez, 2005), y es de vital importancia tanto para el fabricante como para el cliente, que el mismo cuente con las mejore características posibles, ya que de lo contrario genera pérdidas económicas para ambas partes. Dichas propiedades físicas son las siguientes: Índice de durabilidad del pelet (PDI por sus siglas en inglés): como su nombre lo indica, es el grado de dureza que tiene el gránulo de producto terminado, y se mide de acuerdo a su capacidad de soportar maltratos durante su manejo y transporte sin romperse. Porcentaje de finos: polvillo o harinas que acompañan al pelet, que no pudieron ser comprimidas con el granulo o que se generan por el rompimiento de éste durante su manejo y transporte Humedad: se refiere a la cantidad de agua contenida en el gránulo. Como se mencionaba anteriormente, la calidad del pelet tiene repercusiones económicas tanto para el fabricante como para el cliente, ya que si un producto es de baja calidad, es decir, que cuenta con poca dureza y alto porcentaje de finos, al ser suministrado a los animales éstos no lo consumen en su totalidad, generando pérdidas para el cliente, ya que la venta del alimento se realiza por peso. Por su parte, un pelet de baja calidad amerita reproceso, con el fin de recuperar el producto que no logró compactarse, y en algunas ocasiones representa merma de producto, ya que su manejo es delicado debido a su baja densidad, por lo que muchas veces se pierde y no puede ser reprocesado. Respecto a la humedad, la misma proviene de la humedad natural de los ingredientes utilizados y de la humedad añadida en proceso (agua). Este es un factor importante a tener en cuenta pues su uso aumenta la tasa producción del alimento, debido a que acondiciona la mezcla de ingredientes molidos para facilitar su paso por el dado de la peletizadora, a la vez que determina el tiempo de vida útil del alimento ya procesado, ya que si el mismo es muy húmedo, es propenso a dañarse rápidamente, auspiciando la generación de hongos y bacterias en el alimento, que pueden ser fatales para el animal. El valor máximo permitido de humedad está regulado por la norma COVENIN 1882-83. 14 Figura 2.1 Pelets de alimento balanceado para cerdos La medición del PDI y porcentaje de finos se realiza haciendo pasar una muestra del producto terminado por un probador de durabilidad de pelet o durómetro, que consiste de una caja metálica de 2 o 4 compartimientos sujetada por un eje seguido de un motor, que hace girar la caja una vez que se han introducido los pelets junto con unas esferas metálicas. Durante el proceso, las esferas golpean el producto a medida que la caja gira, simulando los golpes y maltratos que el alimento puede sufrir desde su elaboración hasta que llega al animal. Una vez que se termina la prueba, se pasa el producto por 2 tamices superpuestos, y a partir de la cantidad de producto retenido por la malla, es decir los pelets enteros, se obtiene el PDI y el polvo que se deposita en la base son los finos. Es importante mencionar que el segundo tamiz retiene pelets triturados o semigranos, es decir, aquellos pelets partidos que no tienen la longitud adecuada, pero que son más consistentes que los finos. Este producto no es considerado un factor importante en la calidad del gránulo. La humedad se determina pesando 0,03 kg de una muestra molida del producto terminado en una termo-báscula, y dejando secar por 6 minutos a 150 ºC (Báez, 2005). Figura 2.2 Durómetro marca Seedburo. Tamiz marca Tyler 15 La calidad de los pelets depende de factores como la formulación del alimento, tamaño de partícula en la molienda de los ingredientes, contenido de humedad de la mezcla de harinas, acondicionamiento, especificaciones del dado de la máquina peletizadora, enfriamiento y revestimiento exterior del gránulo con grasa, el cual se lleva a cabo en un equipo denominado coater, el cual esta formado por un sinfín o banda transportadora por donde pasan los gránulos, a la vez que son rociados con grasa mediante una flauta (Fairfield, 2003). Todos estos procesos se encuentran detallados en el apéndice A. De acuerdo con la norma COVENIN 1882-83, el alimento completo para cerdos es el “producto alimenticio resultante de la mezcla final de materias primas que puede contener o no aditivos no nutricionales, capaz de satisfacer todos los requerimientos de la especie, para una determinada edad y propósito”. Los requerimientos nutricionales definidos por dicho organismo para la etapa de desarrollo del animal se muestran en la Tabla 2.1: Tabla 2.1 Requisitos específicos de alimentos para cerdos en etapa de desarrollo indicados por la norma COVENIN 1882-83 Característica Linea: Desarrollo Humedad (% máximo) 12,50 Proteína cruda (% mínimo) 16,00 Fibra cruda (% máximo) 5,00 Grasa cruda (% mínimo) 2,00 Fósforo total (% mínimo) Calcio (% máximo) 0,60 0,80 Extracto libre de (ELN) (% mínimo) 50,00 Partiendo de dicha norma, Agribrands Purina de Venezuela, S.R.L. diseñó la Desarrollina Negra Preventiva, elaborada a base a cereales (maíz, sorgo y trigo), subproductos de cereales y granos, harina de soya, melaza, grasa vegetal o animal, sal, carbonato de calcio, fosfato de calcio, y diversas vitaminas, minerales y aditivos. El análisis químico del producto final debe garantizar los valores mostrados en la Tabla 2.2: 16 Tabla 2.2 Valores nutricionales presentes en el alimento Desarrollina Negra Preventiva. Propiedad % Humedad (máxima) 12,50 Proteína (minima) 16,50 Grasa (minima) Ceniza (maxima) 3,00 12,00 Fibra cruda (máxima) 6,50 Calcio (minimo) Fósforo (mínimo) 0,70 0,24 El ingrediente principal utilizado es el afrechillo, el cual tiene un alto contenido de fibra y baja densidad, lo cual crea problemas de producción, ya que auspicia la generación de finos y la compactación no uniforme del gránulo, haciéndolo difícil de comprimir adecuadamente durante el peletizado. Adicionalmente, la empresa estableció los siguientes estándares del producto terminado: Tabla 2.3 Estándares de producto terminado de Desarrollina Negra Preventiva Presentación Diámetro de pelet 0,004 m Longitud de pelet 0,008 m Adición de grasa externa Estándar de Calidad si % Finos < 3% PDI > 87% 2.2 Merma Un factor muy importante a tener en cuenta durante el proceso de elaboración de alimentos concentrados para animales es la merma de producto. La misma se refiere a la pérdida o reducción de producto a lo largo del proceso, y trae consecuencias económicas negativas para la empresa, ya que su característica principal es que no se puede recuperar. La merma puede suceder por pérdida de humedad o por pérdida de producto; y ambas se refieren a la diferencia de peso real respecto al teórico. De acuerdo a Báez (2003), las mermas 17 ocurren en varias etapas del proceso, como lo son la recepción y almacenaje de materias primas, procesamiento del grano, ensacado y transporte del producto terminado. En lo referente a la recepción y almacenaje, se tiene que al momento de recibir una materia prima en planta se revisa su humedad, de acuerdo a los criterios COVENIN mostrados en la Tabla A.1 y el peso de la carga. Sin embargo, durante el transporte del producto desde los camiones de carga hasta los silos o bodegas, ocurre una reducción en el peso de las materias primas, debido a la pérdida de humedad por transporte, carga y descarga, debido a la fricción entre las bandas transportadoras y el producto, contacto con aire seco, etc. De igual manera, mientras más tiempo estén resguardados los granos antes de su consumo, sufrirán mayores cambios en su humedad debido a las condiciones climáticas, como son exposición a la luz solar, contacto con aire seco, y zonas calientes de los silos y bodegas (las paredes de los contenedores tienen contacto con la luz solar, que los calienta y causa pérdida de humedad en el producto en contacto directo con la pared). Durante el procesamiento del grano, el mismo pierde humedad durante las etapas de molienda, peletizado y enfriamiento, debido a calor generado por el impacto de los martillos contra los granos y el tamiz, la fricción de los rodillos y el dado al momento de compactar las harinas y el aire no saturado que entra en contacto con los pelets. A su vez, el producto pierde humedad durante el transporte del mismo por los transportadores y elevadores (Báez, 2003). En la etapa de ensacado, una vez que culmina el llenado del saco con el producto de la tolva, la mordaza lo libera y el mismo cae en la banda transportadora, y durante este tiempo, la tolva sigue descargando producto, el cual puede dispersarse durante su caída al saco y no caer dentro del mismo. De igual manera, se pierde producto en esta etapa ya que el equipo cuenta con varias partes móviles que están al aire libre y puertas que por lo general no están cerradas, generando fugas de producto. Durante el transporte, también se produce merma, ya que las paletas de madera tienden a presentar astillas y clavos que sobresalen de la superficie, causando rompimiento de los sacos. De igual manera, las uñas del montacargas rompen los sacos, derramando producto durante la carga del alimento en los camiones. 18 Existen varias maneras de afrontar este problema. Entre ellos se encuentra el mantenimiento adecuado de los equipos (rodillos, dado, trampas de vapor, peletizadora, transportadores, enfriadora, partes de las maquinarias en su lugar, etc.); llevar documentación detallada sobre el control de merma, lo cual es útil para identificar las etapas de procesamiento donde se genera pérdida de producto; y el manejo de la hidratación en proceso. Esta última se refiere a la adición de agua en el mezclado y vapor de agua durante el acondicionamiento. De acuerdo al manual sobre manejo de la hidratación (Báez, 2003), la hidratación ha demostrado incrementar las toneladas por hora, disminuir la fricción en el dado (y por lo tanto extender su vida útil) y una calidad de pelet mejorada, a la vez que compensa pérdidas asociadas al peletizado, procesamiento y transporte. Es importante destacar que añadir agua en forma de vapor, agua de condensados, soluciones acuosas o cualquier otra forma donde e único propósito sea incrementar el rendimiento del producto (peso) está totalmente prohibido. El control de la humedad en proceso se lleva a cabo en las etapas donde pueda existir ganancia o pérdida de la misma. Los puntos donde se gana humedad son en el mezclador y la cámara de acondicionamiento, ya que en esos puntos se incorpora agua y vapor de agua respectivamente. Las etapas que provocan pérdida de humedad son la molienda, peletizado, enfriamiento y coater; debido a la generación de calor por fricción entre los martillos con los granos y los tamices en el caso de la molienda, fricción de los rodillos y dado durante el peletizado, retiro de humedad en el enfriador por el contacto del producto con aire no saturado y adición de grasa caliente en el coater. Adicionalmente se pierde humedad durante la movilización del producto por elevadores y transportadores (Báez, 2003). 2.3 Mejoramiento del proceso Mejorar un proceso significa identificar oportunidades que permitan hacer el proceso más efectivo, mejorando las debilidades y afianzando las fortalezas del sistema (Deming, 1989). Actualmente, es importante que las empresas se enfoquen en la mejora continua de sus procesos, debido a la alta competitividad del mercado y las crecientes demandas de los clientes en cuanto a la calidad de lo productos que adquieren. Adicionalmente, la competitividad exige que los procesos se lleven a cabo con rapidez y al menor costo de operación, lo que puede ser logrado mediante una planificación adecuada, que conlleve a la disminución de errores y por lo tanto un 19 buen proceso de manufactura desde el inicio del proceso. A su vez, mediante la mejora de la calidad de los procesos se evita la pérdida de recursos, o reprocesos, lo que genera un aumento de la productividad y por ende un producto más competitivo en el mercado (Harrington, 1993). Faigenbaum (1998) define el control total de la calidad como un sistema eficaz para integrar los esfuerzos en materia de desarrollo, mantenimiento y mejoramiento de la calidad, realizado por los diferentes grupos de una organización, de modo que sea posible producir bienes a niveles económicos compatibles con las exigencias de los clientes. La mejora de la calidad, tiene como norte obtener resultados en un nivel superior a los alcanzados en situaciones pasadas, y mantener de forma sistemática, consistente y continua la actualización de los procesos. En base a ello, Deming (1989) ideó una metodología clara y precisa, que consta de las siguientes etapas: 1.- Conocimiento íntimo del proceso 2.- Identificación de las características de calidad de esos procesos 3.- Estudio de cada proceso y eliminación de los puntos fallos Mediante la implementación de estos pasos, la empresa se asegura de que todas las fases de procesamiento sean llevadas a cabo de la mejor manera posible, de manera que el producto final reúna todas las características con que fue diseñado. Como ventajas para la implementación de la metodología de Deming en la empresa, se tienen: - Mejoramiento de la calidad del producto - Mejoramiento de métodos de procesamiento, lo que conlleva a ahorro de costos de producción y por tanto mayores ganancias - Estandarización del producto terminado de acuerdo a especificaciones - Incremento del orden y manejo de la planta - Confianza del cliente en la calidad del producto Actualmente, las empresas dedicadas a la elaboración de productos alimenticios se rigen por sistemas HACCP (Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control) para el procesamiento de 20 sus productos, ya que ha demostrado ser una excelente herramienta para desarrollar, verificar y modificar sistemas de producción. HACCP viene de Hazard Analisis of Critical Control Points por sus siglas en inglés, y consta de siente principios, basados en la identificación de riesgos en cada etapa del proceso, desarrollo de controles preventivos y eliminación de los riesgos a niveles aceptables. De igual manera, permite establecer un plan de acción y registro para cada una de esas etapas, donde se describen en detalle las actividades que se deben llevar a cabo para el desempeñar exitosamente las tareas planteadas, garantizando así la calidad del proceso global. La idea del programa es considerar todas las acciones que apuntan a prevenir la ocurrencia de errores en el proceso de producción de alimentos seguros. Aquí surge como predominante la idea de prevención, desde la producción de materias primas, lo cual se relaciona directamente con la implementación de BPM, es decir, Buenas Prácticas de Manufactura (Programa de Calidad de los Alimentos Argentinos, 2008). Las buenas prácticas de manufactura son los requisitos mínimos que debe tener una empresa para proteger a los alimentos de la contaminación durante su proceso de elaboración y almacenamiento. Entre ellos encontramos atención personal, referente al vestuario, higiene, y estado de salud de los trabajadores; atención a las instalaciones, es decir, limpieza y mantenimiento de las mismas, y por último atención con el producto, en la que se cuidan aspectos como control de plagas, buen manejo de desechos sólidos, e inocuidad de materias primas. Los siente principios HACCP son los siguientes (Guía entrenamiento HACCP, Agribrands Purina Venezuela, S.R.L., 2008): 1.- Conducir un análisis de peligros 2.- Identificar puntos críticos de control o puntos de control 3.- Establecer límites críticos y operativos 4.- Registro de los puntos críticos de control o puntos de control 5.- Establecer acciones correctivas en caso de desvío 6.- Establecer procedimientos de verificación 7.- Establecer un sistema de mantenimiento de registros 21 Uno de los puntos fuertes de este sistema es la documentación de los parámetros de registro así como las acciones correctivas y actividades de verificación realizadas, lo que permite tener pruebas objetivas que demuestren si el sistema está operando o no bajo los parámetros de control así como la identificación de mejoras al proceso. Adicionalmente, el sistema exige entrenamiento al personal, así como comunicación entre los trabajadores de la empresa, proveedores y clientes (Programa de Calidad de los Alimentos Argentinos, 2008). A continuación se describen cada uno de los siete principios HACCP. 2.3.1. Análisis de peligros Un peligro es definido como la propiedad biológica, química o física que puede causar que los alimentos no sean seguros para su consumo (Cargill Agribrands Purina Venezuela, S.R.L.,2008). Los peligros biológicos son aquellos microorganismos patógenos dañinos para el consumidor del producto, como bacterias, hongos, virus o parásitos. La temperatura, humedad y el pH, así como auditorias a proveedores y control sanitario son algunos de los factores que se pueden utilizar para controlar el crecimiento y desarrollo de bacterias patógenas. Los peligros químicos se dividen en riesgos químicos naturales, riesgos químicos añadidos intencionalmente y riesgos químicos añadidos accidentalmente. Los primeros son inherentes a los ingredientes o al medio ambiente, por ejemplo, las micotoxinas encontradas en los granos. Los añadidos intencionalmente son los agregados al proceso de manera consiente excediendo los límites permitidos, por ejemplo aditivos vitamínicos, colorantes etc. Los accidentales son los que se adentran en el proceso sin el conocimiento directo de las compañías o los operadores, como pesticidas, fungicidas y antibióticos. Como medida de prevención para estos riesgos tenemos entrenamiento al personal, revisión de fórmulas y certificación de proveedores. Pro último tenemos los riesgos físicos, y se refieren a materiales extraños como vidrio, metales, pedazos de plástico etc. que usualmente no deberían estar en los alimentos. Para combatirlos, se utilizan detectores de metales, zarandas etc. a lo largo del proceso. Para conducir un análisis de peligros, se debe preparar un formato que contenga una lista con los pasos del proceso donde puedan ocurrir peligros significativos y describir las medidas 22 preventivas o de control usando el formato de análisis de peligros, mostrado en la Tabla B.1; donde se debe dar respuesta a las siguientes preguntas: (Guía entrenamiento HACCP, Agribrands Purina Venezuela, S.R.L., 2008): 1.- Paso del proceso 2.- Identifique cualquier peligro potencial introducido, controlado o aumentado en este paso 3.- ¿Existen peligros significativos potenciales para la seguridad del alimento? 4.- Justifique la decisión de la pregunta anterior 5.- ¿Qué medida preventiva o de control se puede aplicar para prevenir o controlar el peligro significativo? 6.- ¿Es este un punto crítico de control? Para responder a la sexta pregunta hay que identificar los puntos críticos de control, de acuerdo al siguiente punto: 2.3.2 Identificación de puntos críticos de control Un PCC (punto crítico de control) es un paso del proceso en el que es posible prevenir, eliminar o reducir a niveles aceptables un peligro para la seguridad del alimento. Se diferencia del punto de control (PC) en que este último es cualquier punto del proceso en el cual puede ser aplicado un control. Al igual que el primer principio HACCP, se determina mediante el llenado de un formato, mostrado en la Tabla B.2, que debe responder a las siguientes preguntas: 1.- ¿Existen medidas preventivas (control) en este paso o en pasos subsecuentes del proceso para el peligro identificado? 2.- ¿Este paso elimina o reduce la probabilidad de ocurrencia de un peligro significativo a niveles aceptables? 3.- ¿Podría producirse una contaminación con un peligro identificado por encima de niveles aceptables o hasta niveles inaceptables? 4.- Existe un paso posterior que elimina el peligro identificado o reduce la probabilidad de su presencia hasta un nivel aceptable? 23 Para determinar si la etapa del proceso es un PC o un PCC, se debe seguir el esquema mostrado en la Figura 2.3. P1 ¿Existe un peligro significativo en este paso del proceso? no No es un PCC si P2 Modificar paso, proceso o producto ¿Existen medidas preventivas para los peligros identificados? no si P3 si ¿El paso esta diseñado para eliminar o reducir el peligro a un nivel aceptable? ¿El control es necesario en este paso por seguridad? no P4 ¿Podría ocurrir una contaminación o incrementarse a niveles inaceptables? no No es un PCC no No es un PCC si P5 ¿Un paso o acción posterior eliminará o reducirá los peligros a un nivel aceptable? si no Punto Crítico de Control No es un PCC Figura 2.3 Árbol de decisiones de PCC 24 2.3.3 Límites críticos y operativos Una vez identificados los PCC o PC, debemos incorporar, como medida de prevención o seguridad limites al sistema. Los límites críticos son los que deben ser cumplidos como medida de prevención o control del proceso, y los límites operativos son criterios mas exigentes que los críticos, y son usados por el operador para reducir el riesgo de una desviación (Cargill Agribrands Purina Venezuela, S.R.L., 2008). La idea es mantener el proceso dentro de los límites operativos, para no correr el riesgo de violar los límites críticos, reduciendo así las probabilidades de ocurrencia. A su vez, la delimitación de estos valores permitirá al operador tener instrucciones claras sobre el objetivo deseado en el proceso. Los límites pueden ser implementados de acuerdo a una evaluación del sistema que permita conocer su capacidad, como por ejemplo un análisis estadístico, o simplemente pueden ser estipulados por la gerencia de la empresa o una ley o normativa del país, de acuerdo al proceso y lo que se quiera lograr. 2.3.4 Registro de puntos críticos o de puntos de control Consiste en responder ciertas preguntas que conllevan a la secuencia planificada de actividades, que permiten mantener el proceso en correcto funcionamiento. El registro consta de 5 secciones: ¿QUE se está monitoreando?: referente al proceso a monitorear ¿DONDE se realiza el registro?: lugar físico del proceso donde se desea realizar la actividad ¿QUIEN ejecuta el registro?: Personal capacitado para realizar la actividad ¿CUANDO se monitorea?: frecuencia de registro de la actividad ¿COMO se monitorea?: procedimiento de registro 2.3.5 Acciones correctivas Son procedimientos que se deben seguir en caso que ocurra un desvío y se excedan los límites establecidos para el proceso (condición esperada). Estas acciones son vitales dentro del programa HACCP, ya que representan la última oportunidad de defensa frente a un peligro. Si el sistema se descontrola y no se toman medidas correctivas adecuadas, el peligro puede permanecer en el producto afectando el resto de las actividades o tareas de control. Las acciones correctivas pueden 25 referirse a un tiempo de acción a largo plazo, como son el análisis del proceso para descubrir el origen del problema, entrenamiento al personal, etc., o a corto plazo, como una variación al método usual, siempre y cuando haya sido validado con anterioridad. De igual manera, una acción correctiva válida puede ser notificar a la persona inmediatamente superior, responsable del proceso para que tome una decisión adecuada. Es importante llevar un registro de las acciones correctivas tomadas, ya que permitirá evaluar el comportamiento del proceso y tener referencia de la manera de afrontar desvíos de acuerdo a lo ocurrido en oportunidades pasadas (Programa de Calidad de los Alimentos Argentinos, 2008). 2.3.6 Procedimientos de verificación y mantenimiento de registros Para una implementación adecuada del sistema HACCP, es importante mantener información clara y documentada sobre la información del producto y los procesos, a manera de poder verificar el correcto funcionamiento del sistema así como revisar documentos en caso renecesitar alguna información o para facilitar la trazabilidad de algún error cometido. Es importante que los registros sean formatos fáciles y rápidos de completar y entender, a manera de lograr un fácil entendimiento por auditores internos, externos o autoridades regulatorias. En la mayoría de las regulaciones HACCP se requiere que esta información esté guardada por lo menos 2 años, aunque este período de tiempo depende de las regulaciones de los países donde se implemente el sistema y la normativa interna de la empresa. Los registros pueden ser físicos o electrónicos, lo importante es que sean accesibles a los operadores y personal en general, de manera que puedan revisarlos y tomar decisiones acertadas. Respecto a los procedimientos de verificación, éstos pueden ser métodos, procedimientos, evaluaciones o inspecciones al sistema que permitan validar o modificar el plan HACCP. Incluye calibración de los equipos, evaluaciones al producto terminado, muestreo de productos etc. Los siete principios HACCP pueden ser condensados en procedimientos estándares de operación (SOP por sus siglas en inglés), los cuales pueden estar escritos en forma corrida, es decir, en párrafos regulares, o a manera de plan, como se muestra en la Tabla B.3 del Apéndice B. 26 Presentar de forma detallada y estandarizada las actividades a desarrollar en el formato de plan de registro tiene como beneficios los siguientes (Cargill, Agribrands Purina Venezuela, S.R.L., 2008).: - Mejorar la consistencia de la implementación - Eficiencia: ahorro de tiempo y dinero - Facilidad de entrenar, entender y utilizar - Facilidad para monitorear y verificar - Estandarización - Facilidad para demostrar el cumplimiento de las regulaciones o conformidad con los estándares. CAPÍTULO 3 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL Para cumplir con los objetivos propuestos, se desarrolló la siguiente metodología para cada una de las fases propuestas dentro del objetivo general de este trabajo. 3.1 Caracterización del proceso Como punto de partida, se llevó a cabo una revisión bibliográfica sobre el proceso de elaboración de alimentos balanceados para animales, las etapas de fabricación, y equipos utilizados. Se revisaron manuales de la empresa, para adquirir conocimientos respecto a los procedimientos estándares de operación referentes a la producción de los alimentos y la calidad del proceso. Una vez identificados los puntos a tratar, es decir, el mejoramiento de las propiedades físicas del alimento balanceado paletizado para cerdos y el proceso de empaque, se buscaron normas COVENIN referentes al alimento para cerdos, con el fin de identificar las especificaciones que debe lograr el alimento y la tolerancia de peso neto regulada por la norma venezolana. A continuación se estudiaron los procedimientos estándares y condiciones de operación de la planta para los procesos de molienda, mezclado, peletizado, enfriado, revestimiento con grasa (coater) y empaque; así como estándares de calidad del proceso y el registro de los mismos. En base a la información recolectada, observación directa y entrevistas con el personal responsable de cada etapa del proceso de producción se elaboró un diagrama de flujo del proceso. En relación con la elaboración de alimento para cerdos, se realizaron varias entrevistas al personal del departamento de formulación sobre los requerimientos nutricionales de los cerdos, ingredientes a utilizar en la elaboración del producto y el tipo de mezcla, en base a las 28 propiedades químicas. De igual manera, se entrevistó al personal de planta, a los operadores del tablero de operaciones, peletizadores y técnicos de calidad y supervisores de producción sobre el proceso de elaboración. Se realizaron visitas al área y se aprendió sobre el funcionamiento de los equipos involucrados en el proceso. Se procedió de igual forma para el trabajo con el proceso de empaque: se realizaron visitas al área, entrevistas a los operadores de las líneas de empaque y manejo de las máquinas. Finalmente se procedió a la determinación de la calidad real de ambos procesos mediante la revisión de la data histórica. 3.2 Identificación de oportunidades de mejora A partir de la evaluación realizada en la etapa anterior, se identificaron oportunidades de mejora para el proceso de peletizado de alimento concentrado para cerdos en etapa de crecimiento en función del mejoramiento de las propiedades físicas del nutrimento. Se encontró como prioridad establecer la estandarización de adición de agua y grasa durante el mezclado de las harinas antes del peletizado y la incorporación de grasa para el revestimiento del pelet terminado. De igual manera, se identificaron oportunidades de mejora respecto a las tareas que se deben llevar a cabo durante el peletizado para la optimización del proceso. Respecto al empaque y estibado de producto terminado de alimentos balanceados para animales, se realizó observación directa del proceso, entrevistas al personal del área y se identificaron las expectativas de la gerencia. Se encontraron oportunidades de mejora en lo referente a diversas tareas que deben ser realizadas durante el proceso de empaque así como en la afinación de la tolerancia del peso neto del producto. De igual manera se llevó a cabo un estudio en el área de almacén de producto terminado, donde se encontraron fallas en el estibado de los sacos. 3.3 Elaboración de las propuestas de mejora al proceso 29 Se realizó un análisis de peligros y árbol de decisiones para ambos procesos, con el fin de identificar posibles riesgos biológicos, químicos o físicos y clasificar las etapas del proceso involucradas como puntos de control o puntos críticos de control. En base a dicho análisis y las oportunidades de mejora detectadas, se propuso lo siguiente: Estandarización de uso de la hidratación y adición de grasa para la elaboración de alimento concentrado paletizado para cerdos en etapa de crecimiento, basado en un estudio experimental del comportamiento del producto en proceso para diferentes adiciones de agua y grasa. Para ello, se elaboró un estudio donde se variaron las adiciones de ambos líquidos. El agua varió en 60, 45 y 30 kg, mientras que el porcentaje de grasa se estudió para 16, 14, 12 y 8 % por mezclador, y el porcentaje restante por coater. Para cada prueba se dejó como parámetro fijo el agua, y se variaron los porcentajes de adición de grasa cada 3 cargas de alimento a fabricar. Se calculó la humedad inicial de los ingredientes y se midió la humedad de la mezcla a lo largo del proceso a la salida del mezclador, cámara de acondicionamiento, dado de la peletizadora, enfriador y coater. Se tomó una muestra por cada carga procesada para cada prueba y se tomó como valor final el promedio entre ellas. Se midió el porcentaje de PDI y finos a la salida del coater (producto terminado). Se realizaron gráficos comparativos para cada valor obtenido y se determinó la combinación de agua y grasa que conlleva a los mejores estándares de calidad en el pelet. En la Tabla 3.1 se muestra el cronograma del estudio. 30 Tabla 3.1 Cronograma de adición de agua y grasa para el diseño del estudio experimental propuesto # cargas 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Agua por mezclador (kg) 60 60 60 60 45 45 45 45 30 30 30 30 Grasa (%) Mezclador Coater 16 84 12 88 8 92 4 96 16 84 12 88 8 92 4 96 16 84 12 88 8 92 4 96 Plan de registro y control del paletizado en la elaboración de alimento balanceado cerdos en crecimiento Una vez obtenidos los valores de agua y grasa óptimos, se elaboró un cuadro en el que se muestran las tareas que deben llevarse a cabo para la fabricación de alimento para cerdos. Allí se especificaron las condiciones esperadas para cada tarea, así como el registro de las mismas, es decir, el qué, quién, cómo, cuándo y dónde se deben realizar las tareas. Se indicaron los registros que deben mantenerse y las acciones correctivas en caso de desvío. El plan de registro se enfocó en la adición de líquidos al proceso, limpieza y revisión de equipos, revisión de las condiciones de operación de las máquinas peletizadoras y control del producto en proceso en base a las propiedades físicas finales (porcentaje de PDI, finos y humedad). Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado Al igual que el plan de registro propuesto para la elaboración de alimento balanceado para cerdos, se elaboró un cuadro que indica las tareas que deben llevarse a cabo para el proceso de empaque de producto terminado. El mismo se basó en la limpieza del área, revisión de las condiciones de operación de los equipos calibración de las tolvas-báscula y básculas de piso, así como la revisión del peso neto de los sacos de producto terminado y el etiquetado y costura correctos de los mismos. 31 Cambio de estibas de madera por estibas de plástico En base al estudio realizado en el área de almacén de producto terminado, se propuso cambiar las estibas de madera por otras de plástico, a manera de evitar reproceso y mermas de producto, comparando las ventajas de éstas respecto a las utilizadas actualmente. 3.4 Evaluación de la propuesta Una vez que las propuestas de mejora fueron revisadas, discutidas y aprobadas por la gerencia de planta, se tomaron las siguientes acciones: Elaboración de procedimiento estándar de manejo de la humedad y adición de grasa en la elaboración de alimento concentrado paletizado para cerdos en crecimiento. Entrenamiento sobre el proceso de empaque, de 1 hora de duración, realizado en 3 sesiones, de acuerdo al turno laboral de los trabajadores; dirigido a operadores de máquinas de empaque, estibadores, técnicos de mantenimiento y técnicos de calidad, donde se les indicó las tareas a realizar basadas en el plan de control elaborado para dicho proceso. Evaluación económica del impacto de la propuesta de mejora en el proceso de empaque de producto terminado, en base a la cantidad de camiones de carga de producto terminado devueltas en el mes posterior a la puesta en práctica del plan de registro. CAPÍTULO 4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS A continuación se presentan los resultados obtenidos con su respectiva discusión para cada uno de los objetivos planteados. 4.1 Mejoramiento de las propiedades físicas del alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento En este punto se estudia cada una de las etapas de elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos, identificación de oportunidades de mejora al proceso, elaboración de una propuesta de optimización en base a las oportunidades encontradas y puesta en práctica de los planteamientos propuestos. 4.1.1 Caracterización de las etapas de formulación, mezclado y peletizado del proceso de elaboración de alimento concentrado para cerdos en etapa de crecimiento El departamento de formulación calcula la humedad ponderada de los ingredientes sólidos, y en función a ello, determina la cantidad de agua que es necesario agregar a la mezcla para alcanzar los niveles estándar de humedad, sin considerar dentro de sus cálculos la merma de producto debido a condiciones de procesamiento del alimento tales como manejo, transporte, molienda y peletizado. Para la adición de grasas, el nutricionista indica la cantidad total que debe llevar el producto, de manera que satisfaga los requerimientos energéticos del animal; más no especifica la proporción en que debe ser añadida en la etapa de mezclado y revestimiento. El encargado del tablero de operaciones tiene la potestad de adicionar la cantidad de agua que considere necesaria a la mezcla (adicional a la especificada por el departamento de formulación), para compensar las pérdidas de humedad por transporte y procesamiento del producto; así como incorporar la grasa 33 en los equipos de mezclado y coater a su conveniencia, siempre y cuando cumpla con los valores establecidos de humedad final, PDI y porcentaje de finos del producto final. Durante la revisión de los manuales de operación de la empresa, se encontraron dos procedimientos para la elaboración de Desarrollina Negra Preventiva, que diferían entre sí en la adición de agua por mezclador durante la elaboración del nutrimento. Uno de ellos indicaba que la adición de agua en dicho equipo era de 30 kg, mientras que el otro indicaba 60 kg. Por ello se procedió a realizar entrevistas a los supervisores de producción, operadores de tablero de operaciones y jefe de producción, quienes mencionaron diferentes cantidades de adición de agua, estando éstos, dentro de los valores encontrados en los manuales. El exceso de humedad es retirado del alimento durante el período de enfriamiento, por lo que las variaciones en la adición de agua durante el proceso no se ven necesariamente reflejadas en la humedad del producto final, debido a que este parámetro se controla mediante el ajuste del sensor de nivel del equipo. Sin embargo, el déficit o exceso de humedad repercute en el funcionamiento del sistema. Se presume que la adición de agua en general para la elaboración de todos los alimentos es excesiva, ya que se encontró que varias tolvas prepelet (que reciben las harinas luego que han pasado por el sistema de mezclado) se encuentran obstruidas debido a la acumulación de producto húmedo, que con el tiempo se ha adherido a las paredes, favoreciendo la aparición de hongos y bacterias. Actualmente, para desalojar dicho producto de los contenedores, la empresa gasta un aproximado de Bs. 15.000 (de acuerdo a cotización realizada por la empresa MASECA C.A., contratista encargada de realiza el trabajo, en el mes de octubre de 2008) por tolva obstruida, ya que el proceso de remoción es tanto engorroso como peligroso, y debe ser llevado a cabo por personal especializado. En lo referente a la adición de grasa, se encontraron registros sobre los valores agregados en el mezclador, variando entre 16 y 4 % del total de la grasa indicada por el departamento de formulación. Es importante destacar que la adición de grasa por mezclador y coater debe completar el 100 % de grasa determinado en la formulación del alimento. Por ejemplo, si la fórmula indica un total de 200 kg de grasa y el operador del tablero decide añadir 50 kg por mezclador, deberá entonces añadir 150 kg en el coater para completar el total de grasa a incorporar en el alimento. Al igual que la incorporación de agua al proceso, estos valores varían 34 de acuerdo al operador de tablero de turno, y no existe un estándar fijo. La adición óptima del líquido en cada etapa es de suma importancia, ya que dependiendo de la proporción en que sea agregada en cada equipo se verán afectadas las propiedades físicas del gránulo formado. La grasa añadida en demasía en el mezclado (y por lo tanto en baja proporción en la etapa de revestimiento externo), a pesar que aumenta la producción (ton/h) , produce pelets de baja dureza y exceso de finos, ya que la mezcla pasa suavemente por los rodillos y los dados de la peletizadora, debido al exceso de lubricación; pero el exceso de grasa en las harinas impide que las partículas de la mezcla se adhieran y se mantengan unidas, generando pelets suaves, con tendencia a desmoronarse y producir alto porcentaje de finos. En el caso en que se incorpore poca cantidad de grasa durante el mezclado y por lo tanto exceso de grasa durante el paso del producto por el coater, de igual manera supone un problema, ya que el moldeado de las harinas a través del dado de la peletizadora se dificulta debido a la falta de lubricación, y la mezcla no logra compactarse adecuadamente, disminuyendo la tasa de producción (ton/h) en un intento por lograr la formación de pelets de calidad. Cuando el alimento llega a la etapa de revestimiento, se sobresatura de grasa, ya que es tanta la cantidad que no la puede asimilar, y se obtiene un producto final de dos fases: pelets y grasa líquida no absorbida, generando un producto de mal aspecto y de baja palatabilidad para el animal. Como consecuencia adicional, se dificulta el término del proceso de manufactura, ya que la grasa va dejando rastro durante el paso del producto por transportadores, elevadores y tolvas, vía a la etapa de empaque, lo que ocasiona contaminación cruzada. Si el producto se empaca en estas condiciones, también ocasiona un grave problema, ya que la grasa, como no es absorbida, tiende a destilar por los orificios de los sacos, hechos de polipropileno cosido. Al revisar el historial de productos retenidos no aptos para la venta, destinados a reproceso, se encontró como motivos comunes de retención de alimento para cerdos alto porcentaje de finos, falta de grasa adicionada por coater, y producto sobresaturado de grasa. En el mes anterior al desarrollo de este trabajo, la cantidad total de sacos de producto de baja calidad fue de 962, todos de 40 kg de presentación, generando un reproceso aproximado de 38,5 ton, que equivale aproximadamente al 1,7 % de la producción mensual del producto. Este porcentaje, a pesar que es bajo, tiene un valor significativo, ya que las grandes cargas de producto en camiones, bien sea 35 a granel o en sacos se encuentran entre 20 y 30 ton, por lo que con la cantidad de reproceso generada se pudieran cargar por lo menos dos camiones. Es importante mencionar que existen dos tipos de reproceso. En el primer tipo se puede alimentar el producto defectuoso directamente al sistema, y se reprocesa en su totalidad. Por ejemplo, si faltó agregar la grasa por coater al alimento, es posible introducir el mismo por una rejilla externa al enfriador (previamente apagado), y hacerlo pasar directamente al coater, donde se corrige el error. El segundo tipo es cuando el error no se puede corregir, sin embargo el producto puede ser reutilizado como ingrediente, bien sea para otra corrida del mismo alimento o para otro diferente (previamente se realiza un análisis del producto para evaluar las posibilidades). En ambos casos se genera una pérdida para la empresa debido a la devaluación de las materias primas, y el costo de los servicios, mano de obra etc., utilizadas en el primer procesamiento del producto. Adicionalmente, el reproceso genera incomodidad al momento de ser introducido como ingrediente, ya que el nutricionista se ve obligado a trabajar en función del mismo, para evitar la pérdida total del producto. Aunado a esto, la dureza de los pelets formados hace que se incrementen los esfuerzos de las máquinas y por ende su desgaste al procesar el producto, ya que deben ser molidos y peletizados nuevamente. Por otro lado, es posible que el alimento defectuoso no se pueda reprocesar rápidamente, y se corre el riesgo de perderlo por causa de generación de hongos, si se mantiene mucho tiempo en la celda. El revestir de grasa el pelet cuando está caliente haría más fácil la absorción, sin embargo, en la práctica no se trabaja de esa manera, debido a problemas de producción de finos, retorno de finos con grasa y suciedad en los equipos. Por ello, agregar aceite sobre el producto frío y zarandeado es una práctica común, y según Moncada (2008) resulta mejor si el producto con aceite se deja reposar en un tanque o silo antes del empaque o despacho a granel. Actualmente, no está planificada la retención del producto terminado, sino que una vez que ha concluido la elaboración del alimento, el mismo puede ser transferido a la tolva de producto terminado y empacado de una vez (o despachado a granel) o puede esperar un tiempo en la tolva antes de realizar su disposición final. Moncada no indica un tiempo determinado de absorción de grasa, pero sería interesante comprobar esta teoría. 36 Durante la revisión de la data histórica, se encontraron registros esporádicos e inconsistentes desde el año 2007, lo que supone que el proceso no es supervisado de manera adecuada, es decir, durante la fabricación del alimento, sino que los errores se advierten una vez que ha concluido el proceso. De igual manera, la insuficiencia en la data impide identificar el lugar específico del proceso que presenta mayor cantidad de fallas. Se encontró que no se lleva un registro de la grasa utilizada en proceso, es decir, no se chequea la medida de los flujómetros de grasa, por lo que no se sabe con exactitud si la adición realizada por tablero se corresponde con la grasa agregada en la realidad, ya que la adición de líquidos no está regulada por un lazo de control. Respecto al acondicionamiento de las harinas, se observó que las válvulas moduladoras de los sistemas de adición de melaza y vapor de agua se encuentran dañadas, por lo que el operador debe manejarlas manualmente, lo que dificulta la uniformidad en las condiciones de acondicionamiento estipuladas. Adicionalmente, a pesar que los operadores y los técnicos de calidad conocen la manera de revisar y ajustar el tiempo de retención en los acondicionadores, no existe un procedimiento estándar de operación que describa la actividad y la frecuencia en que debe ser realizada, por lo que al revisar la data histórica, se encontró que la revisión se lleva a cabo con poca regularidad. Otro punto importante observado durante la evaluación del proceso, es que el registro de las propiedades físicas del producto en proceso no incluye registro de la densidad del producto final, el cual es un factor importante a tomar en cuenta, ya que si por alguna razón dicha propiedad presenta algún cambio, la presentación de los sacos de producto terminado o el despacho a granel del alimento se verá afectado, porque si la densidad aumenta, el producto ocupará un menor volumen y viceversa, lo que puede generar desconfianza en el consumidor, quien asumirá que falta o sobra producto al realizar una inspección visual del mismo. Por otro lado, el laboratorio central, encargado de realizar pruebas tanto a las materias primas para recepción como a los productos elaborados en planta, se encuentra ubicado en el edificio administrativo de la empresa. Por ello, se hace complicado llevar un control del producto en proceso, ya que toma mucho tiempo trasladar las muestras tomadas en varias etapas de la elaboración al laboratorio, analizarlas, avisar al técnico de calidad los resultados de las pruebas y ajustar el proceso en caso de ser necesario. Aunada a esta situación, el análisis de grasa, así como 37 otros parámetros (proteína, calcio, fósforo etc.) del nutrimento se realiza sólo para algunos productos, escogidos al azar (entre toda la gama de alimentos elaborados en la empresa, como alimento para pavos, pollos, ganadería etc.), y para aquellos especialmente identificados por el jefe de aseguramiento de la calidad. Es importante destacar que las pruebas realizadas son aplicadas una vez que el producto ya está terminado, incluso días después, por lo que el control llevado actualmente es un control postmortem. Lo ideal es que el laboratorio esté en la planta y tenga la capacidad suficiente para analizar muestras del producto a lo largo del proceso de elaboración y monitorearlo así en tiempo real, a modo de evitar y prevenir errores de manufactura, garantizando que los productos salgan de planta con las especificaciones correctas y evitar generación de reproceso. 4.1.2 Identificación de oportunidades de mejora para el proceso de elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento A continuación se presentan las oportunidades de mejora detectadas en la fabricación de alimento balanceado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento de acuerdo a las observaciones realizadas, entrevistas y revisión de la data histórica para el proceso de elaboración del producto. Manejo de la hidratación El departamento de formulación no considera la humedad que pierde el alimento durante su procesamiento, por lo que los operadores del tablero de operaciones tienen la potestad de adicionar la cantidad que consideren necesaria. Esta cantidad no está estandarizada y se presume que es excesiva, lo que causa dificultades a lo largo del proceso, mencionadas en el punto anterior. Adición de grasa por mezclador y coater De la totalidad de grasa que debe incorporarse al producto, el operador del tablero de operaciones decide el porcentaje a agregar durante el mezclado (el resto lo adiciona por el coater). El porcentaje de grasa añadida por mezclador varía de acuerdo al operador de tablero de turno, por lo que no es siempre igual, lo que causa inconvenientes en la calidad del 38 producto final, ya que la cantidad de grasa, así como la etapa en que es añadida influye sobre la calidad final del pelet. Tiempo de absorción de grasa en producto terminado Actualmente, una vez que concluye el proceso de elaboración del producto, el mismo pasa directamente a la etapa de empaque o despacho a granel, a excepción de algunas veces en que se retiene en la tolva de producto terminado, mientras se empaca otro producto diferente. Según Moncada (2008), es necesario que el producto se retenga durante un tiempo en la tolva de producto terminado para que termine de absorber la grasa agregada durante el revestimiento de su superficie. Registro de variables manejadas durante el peletizado Los datos encontrados referentes al registro de las condiciones de operación de los quipos, así como las propiedades físicas del producto en proceso son escasos e inconsistentes, lo que indica que el producto no es controlado en proceso sino que los errores se advierten una vez que el proceso de fabricación ha concluido. Tiempo de retención de los acondicionadores No existe un procedimiento estándar de operación sobre la revisión y ajuste del tiempo de retención de los acondicionadores de las máquinas peletizadoras, por lo que el procedimiento no se lleva a cabo con la frecuencia necesaria. El sistema de adición de líquidos en el acondicionador no es automatizado La adición de vapor y melaza en el acondicionador no está regulada por un lazo de control, ya que las válvulas moduladoras de ambos sistemas están dañadas, y el operador debe manejarlas manualmente, lo que dificulta la uniformidad en las condiciones de acondicionamiento estipuladas. Ubicación del laboratorio central El laboratorio central, encargado de realizar pruebas tanto a las materias primas como a los productos elaborados, se encuentra fuera de planta, lo que dificulta el control del producto en 39 el proceso, por lo complicado que resulta trasladar las muestras durante su elaboración y tener una respuesta rápida. Por otro lado, la poca capacidad del laboratorio permite verificar solamente algunos productos, escogidos al azar. Estas condiciones resultan en un control postmortem del proceso, limitando el control que se pueda tener sobre el mismo. 4.1.3 Elaboración de una propuesta de mejora para la elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento En base a las oportunidades de mejora encontradas y las limitaciones de tiempo y alcance, se propuso atender aquellas oportunidades de mejora que permitieran obtener resultados a corto plazo, es decir, dentro del período de pasantía (5 meses). Se consideró como punto importante a tratar la falta de estandarización en los procedimientos de adición de grasa durante el mezclado y revestimiento del pelet, así como el manejo de la humedad, y fallas de registro y control a lo largo del proceso. Este estudio no consideró el tiempo de absorción de grasa en el producto terminado, automatización del sistema de adición de líquidos y la ubicación de laboratorio central. Sin embargo, dichas oportunidades de mejora fueron expuestas a la gerencia para su consideración y futuro estudio. La propuesta de mejora consistió en realizar un estudio que permitió conocer las adiciones óptimas de agua y grasa en el proceso durante la elaboración del nutrimento para cerdos en crecimiento (Desarrollina Negra Preventiva), así como un plan de registro del proceso de peletizado, para controlar en la medida de lo posible, el producto durante su elaboración, y disminuir así errores identificados postmortem, es decir, ya cuando el producto está terminado. A continuación se presentan en detalle ambas propuestas. 4.1.3.1 Determinación de la cantidad óptima de adición de grasa y agua en las etapas de mezclado y revestimiento La idea de la propuesta fue identificar qué combinación de valores de agua y proporción de grasa añadida por mezclador y coater proporciona pelets de la mayor calidad posible (PDI mayor o igual a 87 %, porcentaje de finos menor a 3 % y humedad de los pelets de producto terminado 40 menor a 12, 5%), a una buena tasa de producción (ton/h). Se propuso hacer el estudio, variando la adición de agua por mezclador de acuerdo a los datos de manejo de la hidratación encontrados durante la revisión de la data histórica, según el diseño experimental mostrado en la metodología. Para cada par de variables a estudiar, se realizaron 3 cargas de producto, para favorecer la reproducibilidad de los resultados obtenidos. Se mantuvieron las condiciones de operación constantes, es decir, la carga de la máquina, la temperatura de vapor de acondicionamiento y el tiempo de retención en el acondicionador; de manera de evaluar el comportamiento del producto en proceso y las propiedades físicas finales obtenidas. Durante la experiencia, se realizó un registro de la humedad y temperaturas de operación a lo largo del proceso, es decir, se tomaron muestras de producto a la salida del mezclador, a la salida del acondicionador, a la salida del dado, en la salida del enfriador y finalmente a la salida del coater. Antes de realizar las pruebas, se determinó la humedad aportada por cada ingrediente en la carga. Por último, se tomaron muestras del producto a la salida del coater para medir su índice de dureza (PDI), el porcentaje de finos y la densidad del producto final, para cada prueba realizada. 4.1.3.2 Plan de registro para la elaboración de alimento concentrado peletizado para cerdos De acuerdo a los principios HACCP y las oportunidades de mejora observadas, se ideó un plan de registro y control del proceso de peletizado, con el fin de manejar los riesgos determinados a partir del análisis de peligros del proceso y la identificación de puntos críticos de control, así como maximizar la calidad del producto y lograr en la medida de lo posible control sobre el producto en proceso. En las Tablas 4.1 y 4.2 se presentan el formato de análisis de peligros y el árbol de decisiones para las etapas de mezclado, peletizado, enfriado y revestimiento con grasa del pelet. Se determinó la imposibilidad de existencia de peligro biológico para las etapas de mezclado y peletizado de la mezcla, ya que aunque la humedad de las materias primas y el tiempo de almacenaje que hayan tenido antes de ser procesadas pueden auspiciar la generación de agentes patógenos en el alimento, la incorporación de vapor a altas temperaturas en la cámara de 41 acondicionamiento garantiza la muerte de dichos organismos, ya que a medida que la temperatura del medio aumenta, va creando condiciones desfavorables para su supervivencia. Los peligros químicos identificados se refieren a la posibilidad de contaminación cruzada de productos por arrastre de partículas de corridas anteriores de productos diferentes. De acuerdo a la secuencia de mezclado establecida por la empresa, el alimento para cerdos puede ser elaborado después de la fabricación de otro alimento, sin necesidad de realizar flushing o limpieza al sistema, debido a la resistencia propia de los cerdos de tolerar casi cualquier tipo de alimento, por lo que no es problema que arrastre parte de algún alimento diferente. Sin embargo, se debe realizar limpieza del sistema antes de la elaboración de alimento para cerdos si previamente se ha fabricado cualquier tipo de alimento medicado, ya que los aditivos agregados pueden repercutir en la salud del animal si se mezcla con su nutrimento habitual. No obstante, la posibilidad de ocurrencia es alta, ya que a pesar que la planificación ayuda a reducir el riesgo, está presente el factor humano, ya que no existe ningún tipo de control adicional que garantice que la secuencia de mezclado llevada a cabo es la adecuada. En lo referente a los peligros físicos, se encontró que la presencia de material extraño para los procesos de mezclado y peletizado, no representa un riesgo alguno, ya que está controlado por programas prerrequisito, en este caso las buenas prácticas de manufactura; ya que la planta cuenta con zarandas e imanes a lo largo del proceso que “atrapan” materiales indeseados durante el procesamiento, evitando comprometer la seguridad del alimento así como daños a los equipos. Tabla 4.1 Formato de análisis de peligros de los procesos de mezclado, peletizado, enfriado y revestimiento de grasa para la elaboración de alimento para cerdos (1) Paso del proceso Mezclado (2) (3) Identifique peligros potenciales biológicos, químicos o físicos Biológico: Presencia de bacterias patógenas. Químico: – Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Físico: (4) (5) (6) ¿Existen peligros significativos potenciales para la seguridad del alimento? Justifique la decisión de la columna 3 ¿Qué medidas preventivas se pueden aplicar para prevenir peligros significativos? ¿Es este paso un punto crítico de control? No Eliminados durante el peletizado Flushing / limpieza de equipo / secuencia de mezclado Si Flushing / limpieza de equipo No Si Flushing / limpieza de equipo No Si Flushing / limpieza de equipo No Si Presencia de material extraño No Controlado por programa prerequisito (BPM) imanes, zarandas Biológico: Presencia de bacterias patógenas. Químico: No Temperatura del vapor >100 ºC – Contaminación cruzada por restos Peletizado de productos en el equipo Físico: Presencia de material extraño Biológico: ninguno Enfriador Químico: a – Contaminación cruzada por restos contraflujo de productos en el equipo Físico: ninguno Biológico: ninguno Químico: Coater – Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Físico: ninguno Si No Controlado por programa prerequisito (BPM) imanes, zarandas 143 Tabla 4.2 Árbol de decisiones de puntos críticos de control Paso del proceso Peligro P1 P2 P3 P4 ¿PCC? Mezclado Químico: Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Si Si – – Si Peletizado Químico: Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Enfriador a contraflujo Químico: Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Coater Químico: Contaminación cruzada por restos de productos en el equipo Si Si Si No No No No No No – – – Justificación Se tiene la medida preventiva de secuencia de mezclado de producción y flushing de la línea de mezclado, lo que reduce la probabilidad de ocurrencia del peligro a niveles aceptables No Se tiene la medida preventiva de secuencia de mezclado de producción, flushing y limpieza de la máquina peletizadora, lo que no reduce la probabilidad de ocurrencia del peligro ni permite que aumente a niveles no aceptables No Se tiene la medida preventiva de secuencia de mezclado de producción, flushing y limpieza del enfriador a contraflujo, lo que no reduce la probabilidad de ocurrencia del peligro ni permite que aumente a niveles no aceptables No Se tiene la medida preventiva de secuencia de mezclado de producción, flushing y limpieza del coater, lo que no reduce la probabilidad de ocurrencia del peligro ni permite que aumente a niveles no aceptables 44 En la tabla de árbol de decisiones (Tabla 4.2) se obtuvo que el mezclado es un punto crítico de control, a diferencia del peletizado, enfriamiento y revestimiento con grasa; ya que en dicha etapa del proceso es posible reducir la posibilidad de ocurrencia del peligro, en este caso químico (contaminación cruzada) que igualmente fue identificado para las otras fases. Es por ello que durante esta etapa, el operador del tablero de operaciones debe prestar suma atención a los procedimientos de operación así como a la secuencia de mezclado y flushing; y no debe conformarse con cumplir con el cronograma entregado por el gerente de planta, sino verificar también que sea correcto. Lo que diferencia la etapa de mezclado de las otras etapas en lo referente al establecimiento de las mismas como punto crítico de control o solo punto de control, es que el primero representa un paso en el que es posible evitar la ocurrencia del peligro, mientras que en los puntos de control, si se cometió algún error ya no es posible evitarlo, sin embargo es posible monitorearlo. En el mezclado se puede prevenir la contaminación cruzada de producto mediante la planificación de la elaboración de los productos, así como el flushing y limpieza de los equipos, mientras que en las etapas de peletizado, enfriado y coater, si ocurre un error en el mezclado, no es posible controlarlo para lograr niveles aceptables de seguridad alimentaria, así como tampoco es posible evitarlo. Tomando en consideración los peligros antes mencionados, los resultados obtenidos en el estudio para la determinación de adición óptima de agua y grasa en las fases de mezclado y revestimiento y las oportunidades de mejora, se elaboró un plan de control y registro del proceso de fabricación de alimentos balanceados para cerdos en etapa de crecimiento, que incluye las etapas de producción mencionadas anteriormente, mostrada en la Tabla 4.3. La propuesta se orientó principalmente a los operadores de las máquinas de peletizado, ya que son los encargados de verificar el funcionamiento de la peletizadora, enfriadora y coater. A su vez, los aspectos correspondientes a la adición de líquidos están diseñados para ser cumplidos por el operador del tablero, no obstante, deben ser verificadas por los peletizadores. El plan indica las tareas que se deben realizar durante el proceso de manufactura del alimento, e incluye las condiciones esperadas para cada actividad, así como el registro de las mismas (qué, dónde, quién, cuándo y cómo). De igual manera se especifican los registros que se deben llevar, así como las acciones correctivas a tomar en caso de desvío de la condición esperada. Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos TAREA 1 Manejo de la hidratación en proceso 2 Incorporación de grasa en proceso 3 Limpieza de peletizadoras y su área CONDICIÓN ESPERADA 45 kg de agua adicionados durante el mezclado 14 % de grasa por mezclador y 86 % de grasa por coater Equipos y área de trabajo limpia y ordenada. QUÉ Adición de agua por tablero de operaciones. Flujómetro Adición de grasa por tablero de operaciones. Flujómetro Máquinas peletizadoras. Area de peletizado DÓNDE REGISTRO QUIÉN REGISTRO CUÁNDO CÓMO Operador del tablero de operaciones Durante el mezclado de harinas para elaboración de Desarrollina Negra Preventiva Manejo del tablero de operaciones. Reporte de mezclado Operador de peletizadora A inicio y fin de la corrida de produccion del alimento Revisión de lectura inicial y final del flujómetro de agua Hoja de control de producto en proceso Operador del tablero de operaciones Durante el mezclado de harinas y revestimiento de pelets de Desarrollina Negra Preventiva Manejo del tablero de operaciones. Reporte de mezclado Operador de peletizadora A inicio y fin de la corrida de produccion del alimento Revisión de lectura inicial y final de flujómetros de grasa del mezclador y coater Hoja de control de producto en proceso Operador de peletizadora Durante cada turno de producción Revisión por téc. de calidad Varias veces al turno Inspección visual y corrección inmediata. Revisión de equipos de peletización Mezclador Mezclador y coater Area de peletizado ACCIONES CORRECTIVAS En caso que se adicione mayor o menor cantidad de agua a la esperada, o la lectura de los flujómetros no corresponda con la adición realizada por el tablero; reportar a téc. de calidad y sup. de producción. En caso que la adición realizada por tablero no corresponda con la registrada en los flujómetros o que no se adicione la cantidad establecida; parar el proceso de producción y reportar al téc. de calidad y sup. de producción En caso de que los equipos no puedan ser limpiados por parte de los operadores, reportar situación al tec. de calidad y mantenimiento 1 46 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) TAREA 4 Revisión de equipo de peletizado CONDICIÓN ESPERADA Equipos en perfectas condiciones de operación: -Cuchillas afiladas -dados sin desgaste -imanes limpios etc. QUÉ DÓNDE Dados, Rodillos, Manómetro, Sist. Reg. Presión, Imán, Variador veloc., Cuchillas, Termómetro, Rodillos, Trampas de condensado Acondicionador, máquina peletizadora 5 Tiempo de retención del acondicionador 6 Verificación de las harinas a la salida del mezclador. Por lo menos 15 segundos Cero presencia de granos enteros y harinas con exceso de grasa. Acondicionador de la peletizadora Mezcla de Desarrollina Negra Preventiva a la salida del mezclador REGISTRO QUIÉN REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Inspección visual corrección inmediata Revisión de equipos de peletización Graduar el equipo. En caso que el equipo presente alguna falla o sea necesario cambiar alguna pieza, reportar a mantenimiento *Ver procedimiento de medición de tiempo de retención de acondicionador Revisión de equipos de peletización Si el tiempo de retención es menor a 15 segundos, se deben ajustar las paletas (aprox. 15 grados a contraflujo). Volver a realizar la prueba. Hoja de control de producto en proceso En caso que la harina presente exceso de grasa, granos enteros o cualquier otra situación fuera de lo esperado, detener el proceso y notificar a téc. de calidad y sup. de producción CUÁNDO CÓMO Operador de peletizadora Al inicio de cada turno de producción. Revisión constante. Operador de peletizadora. Técnico de mantenimiento Lunes a primera hora. Cada vez que sea necesario Revisión por téc. de Calidad Al menos 1 vez por semana Operador de peletizadora Durante cada corrida de producción Revisión por téc. de calidad Varias veces al turno Peletizadora Tolva prepelet Tomar muestra. Realizar inspección visual * Verificar que el acondicionador y el alimentador estén completamente vacíos y abrir la tolva de la mezcla, dejando que el alimentador se llene. Encender la peletizadora y dejar que el alimento salga del acondicionador, sin agregar vapor. A continuación, apagar el alimentador, dejando que el acondicionador se vacíe completamente. Encender el alimentador y tomar el tiempo que se tarda el alimento en salir del acondicionador. 1 47 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) TAREA 7 Adición de Melaza CONDICIÓN ESPERADA Adición de melaza de acuerdo a fórmula. Temperatura entre 40 y 50ºC QUÉ Adición de melaza. Flujómetro. Termómetro DÓNDE 8-10 mm Tamaño pellet Tamaño de pelet de la Desarrollina Negra Preventiva 9 Control de producto en proceso. PDI, Finos -PDI > 87% -Finos < 3% PDI, Finos de la Desarrollina Negra Preventiva Durante cada corrida de producto Revisión por téc. de calidad Al inicio y fin de cada corrida de producto Operador de peletizadora Al inicio de cada corrida de producto. Revisión por téc. de calidad Una vez por corrida de producto. Operador de peletizadora Al menos 1 vez por hora Revisión por téc. de calidad Al menos 2 veces por turno Salida del dado de la peletizadoras. REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Tomar lectura inicial y final del flujómetro de melaza. Chequear temperatura Hoja de control de producto en proceso En caso que la adición de melaza prevista no corresponda con la indicada por el flujómetro, detener el proceso y notificar a téc. de calidad y sup. de producción Ajustar la cuchilla de la peletizadora hasta dar con el tamaño deseado. Verificar con vernier. Hoja de control de producto en proceso En caso que el pelet salga con mayor tamaño del deseado, subir las cuchillas. En caso que salga con menos tamaño, bajar las cuchillas. Hoja de control de producto en proceso En caso de bajo PDI, o alto % finos, variar parámetros de carga, vapor y temperatura del acondicionador hasta dar con los estándares. Repetir pruebas de control del producto en proceso. CUÁNDO Operador de peletizadora Acondicionador peletizadora 8 Control de producto en proceso. REGISTRO QUIÉN Salida del coater CÓMO *Ver procedimiento de medición de PDI y % Finos * Tarea 9: Pesar una cantidad de producto y hacerla pasar por tyler de especificación recomendada y zarandear. Pesar lo que queda en la base (finos). Colocar los pelets retenidos en el durómetro junto con 10 esferas metálicas y encender el equipo por 3 minutos. Retirar la muestra y pasar por tyler adecuado. Zarandear y pesar los finos remanentes en la base. Pesar el producto retenido por la malla. %PDI: es igual al porcentaje de producto entero retenido por la malla después de pasar por el durómetro. %Finos: porcentaje de la suma de polvillo retenido en la base del tyler antes y después del paso del producto por el durómetro. 1 48 Tabla 4.3 Plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos (Cont.) TAREA CONDICIÓN ESPERADA QUÉ DÓNDE 10 Control de producto en proceso. Humedad <12%. Humedad de la Desarrollina Negra Preventiva Control de temperatura enfriadora Diferencia entre temp. a la salida del enfriador y la temp. ambiente no mayor a 5 °C Temperatura de la Desarrollina Negra Preventiva REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Moler muestra. Pesar 3 gramos en la termobáscula y dejar secar a 150 ºC por 6 minutos Hoja de control de producto en proceso En caso de exceso de humedad (>12 %) aumentar la altura de la cama del enfriador mediante el sensor de nivel Tomar muestra de producto a la salida del equipo. Tomar temperatura de la muestra y del ambiente con pistola de temperatura por infrarrojo Hoja de control de producto en proceso En caso que la diferencia de temperatura exceda 5 °C, bajar la altura de la cama del enfriador mediante el sensor de nivel CUÁNDO CÓMO Operador de peletizadora Al menos 1 vez por hora. Revisión por téc. de calidad Al menos 3 veces por turno Operador de peletizadora Al menos 1 vez por hora. Salida del enfriador. Humedad 11 REGISTRO QUIÉN Salida del enfriador. Revisión por téc. de calidad Al menos 3 veces por turno 49 4.1.4 Puesta en práctica de los planteamientos propuestos Una vez que la propuesta del estudio sobre la adición de agua y grasa fue revisada y aprobada por la gerencia, se acordó con el jefe de operaciones la manera de llevar a cabo el estudio. La elaboración de Desarrollina Negra Preventiva se realiza en corridas largas, por lo general de 20 cargas, programados de forma continua. Por ello, realizar corridas cortas de 3 cargas, de acuerdo al diseño del estudio resulta engorroso, ya que es menos eficiente que realizar la mezcla una sola vez, además, se tiene que tomar en cuenta el tiempo de elaboración de otros productos diferentes por la misma línea de producción, por lo que la empresa no podía permitir que transcurriera tanto tiempo entre las corridas cortas propuestas. A su vez, había que tomar en cuenta que a pesar que el producto es uno de los elaborados con mas frecuencia, no siempre se produce a diario, y el momento del día en que se realiza depende de la programación en la secuencia de mezclado y el tiempo en que se tarde en manufacturar los nutrimentos que le preceden; por lo que muchas veces se elabora finalizando el segundo turno o durante el tercer turno de trabajo. Adicionalmente, se debía garantizar que las condiciones de operación fueran lo mas constante posibles, es decir, que se trabajara con el mismo lote de materias primas en las tolvas de consumo, iguales condiciones de operación de los sistemas de adición de líquidos, tiempos de retención de 15 segundos etc. En base a estas observaciones, se acordó con el jefe de producción llevar a cabo una experiencia de las propuestas cada vez que se programara la elaboración del producto, es decir, 4 corridas de 3 cargas cada una, para las diferentes combinaciones de agua y grasa, y se realizaría una vez a la semana, para que la producción programada para ese intervalo de tiempo no se viera afectada. Para llevar a cabo el estudio, se contó con el apoyo de los operadores del tablero, peletizadores, supervisor de producción, técnicos de calidad y mantenimiento de turno, ya que la realización de las experiencias duró 3 semanas y los trabajadores rotan semanalmente de turno de trabajo; por lo que se logró trabajar prácticamente con todo el personal de planta durante la experiencia, lo que resultó de gran provecho para la puesta en marcha del estudio así como el análisis de resultados, gracias a su experiencia y conocimiento del proceso. 50 A continuación se muestran las humedades de las materias primas, el porcentaje de humedad aportado por cada ingrediente en la mezcla, de acuerdo a su cantidad, y la humedad total de la mezcla de harinas. La primera se refiere al reporte presentado por los técnicos de calidad referente a las humedades de materias primas en tolvas, el cálculo de la segunda se realizó en base al tamaño total de la carga (4.520 kg), y la humedad total de la mezcla de harinas es la sumatoria de las humedades aportadas por cada ingrediente. El procedimiento respectivo se muestra en el apéndice C. Adicionalmente se muestran las humedades máximas de recepción permitidas por las normas COVENIN 1878-83, 2298-85, 1876-83, 2434-95 y 1414-93, correspondientes a alimentos para animales, afrechillo, cascarilla de arroz, harina de arroz, sorgo y soya respectivamente; a modo de referencia. Tabla 4.4 Humedades permitidas por COVENIN, humedad de los ingredientes en las tolvas de consumo, humedades incorporadas por ingrediente a la mezcla y humedad total de los ingredientes sin adición de agua para alimento balanceado para cerdos Humedad COVENIN (%max.) Tolvas consumo (%) Por ingrediente (%) Total ingredientes (%) Afrechillo 13 12,84 4,62 Cascarilla de arroz 9,5 9,32 0,25 Harina de Arroz 11 10,72 1,75 10,35 Sorgo 12,5 12,2 1,18 Soya Americana 12 11,59 1,67 Otros ─ ─ 0,89 Ingrediente En la Tabla 4.5 se muestran las humedades teóricas que deben alcanzar las harinas en el mezclador luego de la incorporación de agua. Se muestra la cantidad del líquido a aplicar en cada experiencia (60, 45 y 30 kg), de acuerdo a la información recolectada en la etapa de identificación y evaluación del proceso. Es importante destacar que la adición de 30 kg, además de ser uno de los valores de adición reportados por los operadores, es el valor de adición de agua recomendado por formulación. 51 Tabla 4.5 Humedades teóricas de la mezcla luego de la hidratación Adición de agua Adición de agua (kg) % Agua por carga Experiencia 1 Experiencia 2 Experiencia 3* 60 45 30 1,33 1,00 0,66 Humedad a la salida del mezclador (teórico) 11,68 11,35 11,02 * Cantidad de agua recomendada por formulación De acuerdo a los resultados de humedad obtenidos para las etapas de mezclado, acondicionado, peletizado, enfriado y revestimiento con grasa, se estudió la evolución de la humedad a lo largo del proceso, para lo cual se elaboraron las Figuras referentes a cada valor de agua utilizado y las respectivas incorporaciones de grasa al sistema, de acuerdo a las adiciones por mezclador de 16, 14, 12 y 8 %, respectivamente. En la siguiente Figura se muestran los valores obtenidos para el manejo de la hidratación para 60, 45 y 30 kg de agua y sus respectivas incorporaciones de grasa. En el Apéndice C se encuentran las tablas de valores a partir de los cuales fue elaborada la Figura 4.1. 52 18 Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Prueba 4 16 14 % humedad 12 60 kg agua 10 8 6 4 2 0 18 16 14 % humedad 12 45 kg agua 10 8 6 4 2 0 18 16 % humedad 14 30 kg agua 12 10 8 6 4 2 0 16 % 14 % 12 % 8% Adición de grasa Figura 4.1 Manejo de la hidratación. 60, 45 y 30 kg de agua para pruebas con diferentes porcentajes de grasa añadidos por mezclador 53 En la Figura 4.1 se puede apreciar que el comportamiento de la humedad tiene forma de campana, indicando ganancia de humedad en los procesos de mezclado, y acondicionado, así como pérdida de la misma en las etapas de peletizado, enfriado y revestimiento por coater, para finalmente lograr humedades con valores alrededor de 12 %, de acuerdo a la normativa de la empresa, y menores a 12,5 %, como está estipulado en la norma COVENIN 1882-83. Se observa que el aumento de humedad en el mezclador debido a la incorporación de agua en dicha etapa es mayor a la esperada, lo que evidencia mayor cantidad de humedad en la etapa anterior, es decir, en la molturación. A continuación se presenta una Tabla donde se indica la humedad teórica esperada en el proceso de mezclado para las diferentes adiciones de agua, la humedad lograda experimentalmente en promedio para cada adición de grasa y la diferencia entre ambas, es decir, la proporcionada en el proceso de molienda. Tabla 4.6 Humedad aumentada en el proceso de molienda Adición agua en mezclador (kg) 60 45 30 Humedad teórica (%) 11,68 11,35 11,02 Humedad experimental (%) 12,85 ± 0,09 12,4 ± 0,08 12,24 ± 0,04 Humedad molienda (%) 1,17 ± 0,09 1,05 ± 0,08 1,22 ± 0,04 Se observa que la humedad experimental luego del mezclado es mayor a medida que se incorpora mayor cantidad de agua al sistema, ya que la humedad lograda en la molienda muestra valores parecidos en las experiencias realizadas. La humedad de las materias primas debería ser similar a la humedad luego de la molienda; incluso, debería ser menor debido al calor generado por el impacto de los martillos en la malla al momento de romper los granos y la fricción generada durante dicho proceso. Sin embargo, al momento de obtener la humedad de los ingredientes en las tolvas de consumo, se toma una muestra en la superficie del producto contenido en la tolva con un “ladrón” (ver Apéndice C ), ya que éstas son de gran tamaño y el acceso es complicado, por lo que no se puede tomar la muestra con un calador, lo que permitiría una muestra mas representativa del producto, ya que la humedad tiende a estar concentrada en el centro de la tolva, debido a que las partes mas calientes (y por tanto menos húmedas) suelen ser las cercanas a las paredes del equipo y en la superficie, ya que hay mayor contacto con el aire, luz y calor. Es por ello que la humedad real del producto se evidencia a la salida de los molinos. 54 Respecto a la humedad agregada durante el acondicionado se encontraron los siguientes valores: Tabla 4.7 Humedad añadida por acondicionador Adición de agua en mezclador (kg) 60 45 30 Adición grasa en mezclador (%) 16 14 12 8 16 14 12 8 16 14 12 8 Humedad prepelet (%) 12,78 ± 0,17 12,83 ± 0,29 12,79 ± 0,78 12,98 ± 0,59 12,36 ± 0,89 12,32 ± 0,68 12,42 ± 0,82 12,50 ± 0,45 12,20 ± 0,48 12,23 ± 0,80 12,30 ± 0,74 12,22 ± 0,52 Humedad acondiconador (%) 14,14 ± 0,70 14,59 ± 0,90 14,60 ± 0,62 15,62 ± 0,69 14,94 ± 0,76 14,82 ± 0,54 15,46 ± 0,65 13,08 ± 0,50 14,42 ± 0,38 15,09 ± 0,48 15,37 ± 0,74 15,18 ± 0,71 Humedad añadida en acondicionado (%) 1,36 ± 0,87 1,76 ± 1,19 1,81 ± 1,40 2,64 ± 1,28 2,58 ± 1,65 2,50± 1,22 3,04 ± 1,47 0,58 ± 0,58 2,22 ± 0,86 2,86 ± 1,28 3,07 ± 1,48 2,96 ± 1,23 Se encontró que la humedad añadida en el acondicionador no fue constante en las experiencias realizadas, siendo el valor más grande de adición de 3,07 % y el menor de 0,58 % para las pruebas con 12 % de grasa para 30 kg de agua y el mismo porcentaje de grasa para 45 kg de agua adicionados en el mezclador. Esta diferencia se debió a que el manejo del vapor (presión y temperatura) se realiza manualmente, es decir, el operador observa en el tablero de operaciones de la peletizadora los valores de temperatura y la presión con que se incorpora el vapor a la cámara de acondicionado y trata de mantenerlos constantes, con valores de 100 ºC y 2*105 Pa, abriendo y cerrando la válvula de vapor a lo largo del proceso. Dicha manipulación constante en el sistema no asegura que la incorporación de vapor sea uniforme y con los valores establecidos, lo que indica un factor de error en la elaboración del alimento. En la Tabla 4.8, se muestran los valores de humedad a la salida del acondicionador respecto a los obtenidos a la salida del dado, para mostrar la cantidad de humedad retirada por éste último al momento de convertir la mezcla en gránulos. La mayor cantidad de humedad retirada fue de 0,62 % para la prueba realizada con 12 % de grasa y 45 kg de agua, mientras que el menor porcentaje retirado fue de 0,13 % para la misma adición de grasa en el estudio de 30 kg de agua por mezclador. Se observa que en general, la cantidad de humedad perdida por la mezcla gracias al calor generado por la fricción de los rodillos contra el dado fue uniforme, debido a que se operó 55 la máquina con una carga constante y por lo tanto una velocidad de giro del dado y los rodillos prácticamente invariable durante las experiencias realizadas. Tabla 4.8 Humedad retirada por el dado Adición de agua en mezclador (kg) 60 45 30 Adición grasa en mezclador (%) 16 14 12 8 16 14 12 8 16 14 12 8 Humedad acondicionador (%) 14,14 ± 0,70 14,59 ± 0,90 14,60 ± 0,62 15,62 ± 0,69 14,94 ± 0,76 14,82 ± 0,54 15,46 ± 0,65 13,08 ± 0,50 14,42 ± 0,38 15,09 ± 0,48 15,37 ± 0,74 15,18 ± 0,71 Humedad salida Humedad retirada dado (%) por el dado (%) 13,75 ± 0,88 14,02 ± 0,48 14,12 ± 0,88 15,39 ± 0,64 14,44 ± 0,62 14,49 ± 0,47 14,84 ± 0,37 12,54 ± 0,68 14,15 ± 0,98 14,62 ± 0,30 15,24 ± 0,73 14,36 ± 1,20 0,39 ± 0,39 0,57 ± 0,57 0,48 ± 0,48 0,23 ± 0,23 0,50 ± 0,50 0,33 ± 0,33 0,62 ± 0,62 0,54 ± 0,54 0,27 ± 0,27 0,47 ± 0,47 0,13 ± 0,13 0,82 ± 0,82 La siguiente etapa del proceso, el enfriado, tiene como finalidad disminuir la temperatura del producto hasta no mas de 5 ºC de diferencia por encima de la temperatura ambiente, a la vez de remover el exceso de humedad de los gránulos, para aproximarse así al valor establecido de humedad final del producto, el cual debe lograrse una vez concluido el revestimiento de grasa por coater. La Tabla 4.9 muestra la temperatura ambiente y la temperatura lograda en el pelet al momento de las experiencias, así como la diferencia entre ellas. De igual manera, se presenta la humedad lograda y la retirada por el equipo respecto al peletizado. 56 Tabla 4.9 Valores de temperatura y humedad obtenidos en la enfriadora Adición de agua mezclador (kg) 60 45 30 Adición grasa mezclador (%) 16 14 12 8 16 14 12 8 16 14 12 8 Temp. salida enfriador (ºC) 33 33 33 32 34 33 33 33 33 33 33 32 TsalTamb Hum. salida Hum. salida (ºC) dado (%) enfriador (ºC) 3 3 3 2 4 3 3 3 2 3 3 3 13,75 ± 0,88 14,02 ± 0,48 14,12 ± 0,88 15,39 ± 0,64 14,44 ± 0,62 14,49 ± 0,47 14,84 ± 0,37 12,54 ± 0,68 14,15 ± 0,98 14,62 ± 0,30 15,24 ± 0,73 14,36 ± 1,20 12,70 ± 0,71 12,42 ± 0,28 12,36 ± 0,63 13,78 ± 0,56 12,62 ± 0,10 12,78 ± 0,84 12,82 ± 0,56 11,85 ± 0,55 12,50 ± 0,75 12,90 ± 0,63 13,30 ± 0,36 13,39 ± 0,56 Hum. retirada enfriador (ºC) 1,05 ± 1,05 1,60 ± 0,76 1,76 ± 1,51 1,61 ± 1,20 1,82 ± 0,72 1,71 ± 1,31 2,02 ± 0,93 0,69 ± 0,69 1,65 ±1,65 1,72 ± 0,93 1,94 ± 1,09 0,97 ± 0,97 Se observa que la diferencia de temperatura del producto a la salida respecto a la temperatura ambiente se mantuvo dentro del rango de los 5 ºC establecidos, logrando un valor promedio de salida de 33 ºC. A su vez, se evidencia que los valores de humedad a la salida de enfriador, si bien no se encuentran por debajo del valor máximo estipulado por la norma venezolana, se encuentran bastante cerca, siendo el valor mas alejado de 13,78 % para la prueba realizada con 8 % de grasa y 60 kg de agua; y el mas cercano tiene un valor de 11,85 % para el mismo porcentaje de grasa en la prueba de 45 kg de agua. Los porcentajes de humedad retirada se encuentran entre 0,69 y 2,0 %. La humedad en exceso que falta por retirar se va perdiendo a lo largo del proceso debido al transporte del alimento y en el proceso de revestimiento, en el que la grasa añadida “sella” el producto, evitando más pérdida de humedad. En la Tabla 4.10 se muestra los valores de humedad final obtenidos, que van desde 11,05 % hasta 12,15 %, en perfecto cumplimiento con el valor máximo permitido, con el fin de eliminar posibilidad de formación de hongos y rápida descomposición del producto. Durante este proceso, se retiró entre 0,21 % hasta 1,99 % de agua en exceso. Es necesario mencionar que según el manual de operación, la humedad del producto final debe ser similar a la humedad total de los ingredientes en la mezcla (10,35 %), lo que no se cumplió en los experimentos realizados. Ello se debe a dos razones principales. Una de ellas es que la 57 humedad de las materias primas en las tolvas de consumo reportada por los técnicos de calidad no corresponde con la humedad real de las mismas, debido a la manera en que se tomaron las muestras (con el ladrón), por lo que la humedad de las materias primas es mayor a la reportada. Otro factor importante es que las pruebas se realizaron entre las 5:00 de la tarde y las 11:00 de la noche, a mediados del mes de noviembre y principios del mes de diciembre, momentos del día y del año en que el aire ambiental presenta mayor contenido de humedad, por lo que no es capaz de retirar tanta humedad en el enfriador. En base a dicho resultado, es recomendable colocar un equipo deshumidificador antes del enfriador, a manera de retirar humedad del aire utilizado para enfriar los pelets, así como realizar un estudio del mismo, que permita conocer la humedad óptima que debe contener el aire de enfriamiento para remover humedad de los pelets y disminuir su temperatura. Tabla 4.10 Valores de humedad final y humedad retirada por coater Adición de agua mezclador (kg) 60 45 30 Adición grasa mezclador (%) 16 14 12 8 16 14 12 8 16 14 12 8 Hum. salida enfriador (%) 12,70 ± 0,71 12,42 ± 0,28 12,36 ± 0,63 13,78 ± 0,56 12,62 ± 0,10 12,78 ± 0,84 12,82 ± 0,56 11,85 ± 0,55 12,50 ± 0,75 12,90 ± 0,63 13,30 ± 0,36 13,39 ± 0,56 Hum. Salida coater (%) 11,80 ± 0,64 11,77 ± 0,43 12,15 ± 0,35 12,08 ± 0,28 11,05 ± 0,82 11,76 ± 0,32 11,34 ± 0,62 11,52 ± 0,72 11,46 ± 0,64 11,48 ± 0,68 11,50 ± 0,73 11,40 ± 0,58 Hum. Retirada coater (%) 0,90 ± 0,90 0,65 ± 0,65 0,21 ± 0,21 1,70 ± 0,84 1,57 ± 0,92 1,02 ± 1,02 1,48 ± 1,18 0,33 ± 0,33 1,04 ± 1,04 1,42 ± 1,31 1,80 ± 1,09 1,99 ± 1,14 De acuerdo a los resultados experimentales obtenidos sobre la humedad, se puede concluir que todos los valores añadidos de agua, sin importar la adición de grasa realizada, conllevan a resultados satisfactorios en el la humedad final del producto. Sin embargo, la óptima adición de agua vendrá determinada de acuerdo al correspondiente valor de grasa que evidencie mayor calidad final en el pelet. Es importante mencionar que no se encontraron tendencias respecto a la adición de grasa para ninguna de las adiciones de agua estudiadas. Es importante hacer referencia a los altos valores de error obtenidos en el estudio realizado. Como se mencionó en la evaluación del proceso, la adición de líquidos no está controlada por un 58 sistema automatizado, y además no se lleva a cabo un registro comparativo entre las adiciones teóricas realizadas por el tablero y las reales registradas por los flujómetros. Vale la pena mencionar que muchos de los errores obtenidos durante el análisis de la propagación de errores realizada para los cálculos de humedad retirada y humedad ganada en los equipos exceden el valor físico de humedad obtenido, por lo que se tomó como error máximo aceptable ese mismo valor, ya que físicamente no es posible tener humedades negativas. Estas circunstancias a lo largo de la fabricación del alimento restringen los resultados obtenidos a las condiciones bajo las cuales fue llevado a cabo el estudio. En base a ello, se evidencia la necesidad de llevar a cabo un proyecto que estudie los sistemas de control actuales de todos los quipos de planta, identifique variables a controlar y manipular, así como implementar lazos de control en los diferentes equipos de la línea de producción, buscando eliminar el error humano actual mediante la sistematización del proceso. A continuación se muestran los valores obtenidos de PDI y finos para cada experiencia realizada, junto con su respectiva comparación con los estándares de calidad que deben cumplir. Estándar 100% 98% 3 2,80 2,68 2,70 2,20 % producto 96% 7,80 94% 92% 10,30 10 14,50 90% Finos 14,64 Semigrano 88% PDI 86% 84% 82% 90,00 87 87,00 82,70 82,68 80% 16% 14% 12% 8% adición de grasa Figura 4.2 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para 60 kg de agua 59 Como se muestra en la figura, la combinación de grasa que genera mayor porcentaje de PDI y menor cantidad de finos para 60 kg de agua adicionados se obtuvo con 8 % de grasa por mezclador, con una valor de PDI de 90 %, es decir, 3 puntos por encima del estándar, y 2,20 % de finos. Para 45 kg de agua, los mejores porcentajes de PDI y finos se obtuvieron para la prueba de 14% de grasa incorporada por mezclador; logrando 92,74 % de PDI, lo que equivale a 5,26 puntos por encima del esperado. Para la misma adición de grasa se encontró un porcentaje de finos de 2,79 %, el cual está dentro del estándar de calidad para dicha propiedad (Figura 4.3). Estándar 100% 98% 3 2,96 % producto 96% 94% 92% 10 2,79 3,35 3,35 4,47 4,47 5,03 8,74 Finos 90% Semigrano 88% 92,74 86% 84% 87 92,18 91,62 PDI 88,30 82% 80% 16% 14% 12% 8% adición de grasa Figura 4.3 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para 45 kg de agua Por último, se presentan los resultados para 30 kg de agua, donde el mayor PDI obtenido fue de 92,18 %. Sin embargo, el porcentaje de finos para dicha experiencia superó el porcentaje máximo estipulado, con un valor de 3,35 %. Dichos valores se obtuvieron para la adición de 8 % de grasa por mezclador. 60 Estándar 100% 98% 3 2,70 2,51 3,07 % producto 96% 94% 92% 8,00 10 8,19 8,73 3,35 4,47 Finos 90% Semigrano 88% 92,18 86% 84% 87 89,30 PDI 89,30 88,20 82% 80% 16% 14% 12% 8% adición de grasa Figura 4.4 Valores finales de PDI, finos y semigrano obtenidos en las pruebas de grasa para 30 kg de agua En la Figura 4.5 se muestra la comparación de los porcentajes de PDI obtenidos para todas las pruebas. El máximo valor de PDI obtenido fue para la prueba de 45 kg de agua y 14 % de grasa con un valor de 92,74 %, mientras que el menor porcentaje obtenido para dicha propiedad fue de 82,68 %, muy por debajo del estándar, para la prueba realizada con 60 kg de agua y adición de 16 % de grasa por mezclador. De igual manera, la Figura 4.6 muestra los porcentajes de finos obtenidos para todas las experiencias, y se observa que el mejor porcentaje de finos obtenido fue de 2,51 % para la prueba de 30 kg de agua y 12 % de grasa adicionada por mezclador. El porcentaje obtenido que más se aleja del estándar para dicha propiedad física es de 3,35 %, obtenido para las pruebas de 45 kg de agua y 12 % y 8 % de grasa por mezclador, y 30 kg de agua con 8 % de grasa por mezclador. 61 94,00 92,00 90,00 88,00 60 kg agua 86,00 45 kg agua % PDI 30 kg agua 84,00 82,00 80,00 16% 14% 12% 8% adición de grasa Figura 4.5 Comparación de los porcentajes de PDI obtenidos para cada prueba 94,00 92,18 92,74 92,00 89,30 92,18 89,30 88,20 91,62 90,00 88,30 90,00 88,00 60 kg agua 45 kg agua % PDI 86,00 87,00 30 kg agua 84,00 82,00 82,70 82,68 80,00 16% 14% adición de grasa 12% 8% Figura 4.6 Comparación del porcentaje de finos para cada prueba A pesar que los resultados experimentales no presentaron la tendencia esperada (a mayor adición de grasa por mezclador menor durabilidad de pelet y mayor porcentaje de finos), se determinó que la combinación óptima de adición de líquidos por mezclador es de 45 kg de agua y 62 14 % de grasa, y el porcentaje restante por coater, logrando valores de 92,74 % de PDI y 2,79 % de finos para una carga de 31,6 %, lo que supera notablemente los estándares estipulados. Estos valores proporcionan la mejor opción de compromiso entre calidad y producción del alimento, ya que es posible aumentar la producción del nutrimento (ton/h) con una carga de la peletizadora mayor a la trabajada sin sacrificar la calidad del producto. 4.1.5 Evaluación de resultados en planta Una vez determinada la adición óptima de agua y grasa por mezclador, se procedió a actualizar los procedimientos, estandarizando así éstas adiciones. De igual manera, se presentó el plan de registro y control del proceso de elaboración de alimento balanceado peletizado para cerdos a la gerencia, quien lo revisó y aprobó. Debido a la finalización de período de pasantía no se llevó a cabo el entrenamiento a los operadores de las máquinas de peletizado como se tenía previsto, sin embargo, se preparó el material para que la jefe de aseguramiento de la calidad se encargara de ponerlo en práctica y evaluar los resultados. Adicionalmente, la empresa tiene planes de contratar nuevos pasantes para continuar los estudios iniciados con este trabajo. 63 4.2 Empaque de alimento balanceado para animales En esta sección se presenta la evaluación del proceso de empaque global de alimentos balanceados para animales, así como la identificación de oportunidades de mejora para el proceso. En base a ellas, se realizó una propuesta de mejora, la cual se puso en práctica y finalmente se evaluó. 4.2.1 Caracterización del proceso de empaque de alimento balanceado para animales Respecto a la data histórica, se encontró que la misma es bastante amplia y completa para las presentaciones de producto en sacos de 35 y 40 kg, mas no se encontró registro suficiente para la presentación de 20 kg de producto terminado. La data realiza distinción entre líneas de empaque (1, 2 y 3) y sus respectivas bandas de llenado a la tolva-báscula (1 y 2), presentación del producto y turno en que fue empacado (primero, segundo o tercero). Sin embargo, no se encontró un análisis de la misma; es decir, durante el procedimiento de empaque se lleva a cabo un muestreo aleatorio del peso neto del producto terminado, mas no se realiza un estudio de los mismos. El método de verificación de acuerdo con la norma COVENIN 1567-80, indica que la toma de muestras de producto transportado en sacos debe ser aproximadamente la raíz cuadrada del número total de unidades en el lote, si la cantidad total es mayor a 100 sacos. La producción promedio por turno de trabajo es de 2500 sacos por línea, por lo tanto, se debería verificar el peso de al menos 50 sacos, lo que indica que el método de muestreo utilizado no es el más adecuado. Se realizaron gráficos de control para el proceso, con la data histórica de los meses de mayo y junio de 2008 para todas las líneas de empaque, separadas por banda. Se realizaron dos gráficos, uno concerniente al departamento de calidad y otro al departamento de contraloría, el primero referente al peso neto del producto y el segundo al peso bruto (peso de producto más saco, hilo y etiqueta). En el gráfico de calidad se muestra un límite operativo basado en la apreciación de la báscula de piso y tolvas-báscula, con una valor de 0,02 kg por encima (límite de control superior) y por debajo (límite de control inferior) del peso neto correspondiente a cada presentación (35 y 40 kg). Como límite crítico se tomó la tolerancia estipulada por la Ley de Metrología 64 Venezolana, siendo ésta de 1% del peso neto del producto. De igual manera se tomó como límite de control superior e inferior el porcentaje especificado por encima y por debajo del estándar. El gráfico de contraloría tiene un solo límite, referente a la tolerancia estipulada para la salida de camiones cargados con producto terminado, la cual debe ser de ±0,3 % del producto a comercializar. El peso del saco, etiqueta e hilo para cada presentación de productos es de 0,08 kg y 0,09 kg, por lo que el valor deseado en estos casos será de 35,08 kg para el empaque de 35 kg y 40,09 kg para el de mayor peso. Se aprovechó la oportunidad para determinar el peso de saco vacío a utilizar para la presentación de 20 kg y su valor deseado correspondiente para el gráfico de contraloría. Los valores de los límites mencionados son los siguientes: Tabla 4.11 Valores de límites de control para los gráficos de control de peso de producto terminado empacado Presentación del producto 20 kg 35 kg 40 kg Calidad (peso neto) Límite operativo Límite crítico ± 0,02 kg Peso neto ± 1% Peso neto LCI LCS LCI LCS 19,98 20,02 19,8 20,20 34,98 35,02 34,65 35,35 39,98 40,02 39,6 40,4 Contraloría (peso bruto) Límite unico ± 3% Peso bruto LCI LCS 19,99 20,12 34,07 35,19 39,97 40,21 Debido a la cantidad de sacos que se empacan por turno, el volumen de data histórica existente, y la revisión bibliográfica realizada, se decidió tomar como tamaño de muestra n=5 ya que tiene como ventajas el ser una aplicación aceptable del teorema de límite central, y es un grupo fácil para hallar la media y el recorrido. Además, con menos de 5 elementos, la gráfica pierde sensibilidad respecto a la detección de problemas, mientras que con más de 5 se obtiene poca información adicional (Montgomery, 1991). A partir de los gráficos realizados, se obtuvo el porcentaje de cumplimiento del proceso para los límites operativos establecidos por el departamento de calidad en los meses de mayo y junio de 2008, para las presentaciones de 35 y 40 kg. 65 Tabla 4.12 Porcentaje de cumplimiento para los límites operativos de los gráficos de control de peso de producto terminado empacado Presentación 35 kg 40 kg Fecha mayo 2008 junio 2008 mayo 2008 junio 2008 Total puntos muestra 812 652 731 762 Total puntos dentro de límite 386 371 384 329 % cumplimiento 47,54 56,90 52,53 43,18 Se observa que el porcentaje de puntos dentro de los límites operativos es bastante bajo. Desde un punto de vista general, solo la mitad de los sacos de producto terminado cumple con la rigurosa especificación. Sin embargo, para el estudio realizado no se observaron puntos fuera de los límites de tolerancia de la norma venezolana ni de aquel establecido por el departamento de contraloría, lo que hace efectiva la imposición del límite operativo por parte del departamento de calidad. A su vez, se encontró que el proceso tiende a generar sobrepeso en los sacos de producto terminado, ya que la cantidad de puntos por encima del límite operativo superior es bastante elevado en comparación con aquellos por debajo del límite operativo inferior, lo que se traduce en merma de producto y por lo tanto pérdida de ganancia para la empresa, ya que se despacha más producto que el indicado por el saco. A modo de ejemplo, se muestra el gráfico obtenido para el mes de junio, línea 3, banda 1, para sacos de presentación 40 kg en la Figura 4.7. Aunque los valores de merma no sean tan altos en esta etapa del proceso, es importante mantenerlos bajo control, ya que el empaque representa uno de los puntos críticos en cuanto a merma se refiere. Respecto a la cuantificación de la merma, en mayo se encontró un valor de 106 kg, y para junio 119 kg, como promedio, tomando en cuenta todos los productos. 66 40,45 40,35 40,25 Esperado 40,15 LCI (- 0,02kg) 40,05 LCS (+ 0,02kg) 39,95 Media LCI (- 1%) 39,85 LCS (+ 1%) 39,75 39,65 39,55 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Número de muestra Figura 4.7 Peso neto de sacos de producto de 40 kg junio De igual manera, se determinó que las variaciones en las bandas de cada línea son similares entre sí, y en general, la línea de empaque con más problemas para cumplir con los requerimientos de tolerancia estipulados es la línea de empaque 1, ya que presenta un porcentaje general de puntos dentro de los límites operativos tan solo de 45 %, mientras que la segunda más eficiente es la línea 3, con un porcentaje de cumplimiento de 52,35 %, y la que ofrece mayor confiabilidad en el proceso es la línea 2, con un 54,41 % de eficiencia. Estos porcentajes se encuentran muy por debajo de lo esperado por la gerencia de planta, es decir, ± 0,0 2kg . Adicionalmente, se hizo un estudio sobre la incidencia de los turnos de trabajo en el cumplimiento de la tolerancia de los límites de control, y se determinó que el turno de trabajo que cuenta con el menor control del proceso es el tercero, con 48,65 % de los sacos dentro de la tolerancia de ± 0,0 2 kg, el segundo cumple en 50,22 % del requerimiento y el turno en el que se logra mayor cantidad de sacos dentro de la tolerancia del departamento de calidad es el primero, con 70,42 %. Dichos valores están representados en la Figura 4.8. % cumplimiento 67 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 Turno de trabajo Figura 4.8 Evaluación de eficiencia de turnos de trabajo Respecto al alimento cargado en camiones para la salida de planta en el mes de septiembre, se reportaron 16 cargas devueltas en la romana por fallas en la tolerancia del peso bruto (± 0,3 %), donde el mayor porcentaje reportado fue de 0,78 % y el menor de 0,36 %, ambos con sobrepeso. La devolución de camiones conlleva a un gasto en planta por concepto de caletaje, el cual incluye desamarrar, quitar encerado, desmontar sacos de camión, contabilizar los sacos, redistribuir la carga, montar de nuevo los sacos y otros adicionales en caso de ser necesario y volver a realizar el arropado y amarre. Además, tiene un alto impacto en el desarrollo de las actividades diarias, ya que toma aproximadamente 1 hora y 30 minutos realizar la actividad para cada camión devuelto. No se encontró data referente a las cargas devueltas en meses anteriores. Por último, se realizó un estudio en el almacén de producto terminado para determinar la calidad en el estibado de los alimentos. De acuerdo a la presentación de los sacos de producto terminado, las paletas se estiban de una manera determinada, logrando un total de 80 sacos por paleta para la presentación de 20 kg, 48 sacos por paleta para la presentación de 35 kg y 42 sacos por paleta para el producto empacado en sacos de 40 kg. Se observó que las paletas, al ser de madera, son relativamente frágiles, y presentan un alto grado de desgaste debido al manejo con el montacargas. Varias de ellas tienen Tablas rotas y los clavos sobresalen de la madera, causando merma de producto con el rompimiento de los sacos. La empresa tiene un total de 1250 paletas en uso, y se adquiere un aproximado de 200 paletas nuevas al año, con el fin de reemplazar aquellas 68 inservibles generadas en ese lapso. Adicionalmente se reparan alrededor de 30 paletas mensuales, es decir, 360 paletas al año. Junto con el personal del área de despacho se realizó un estudio durante un mes, y se determinó que en promedio, se rompen 9 sacos por turno, por causa de la paleta. Al momento de reprocesar el alimento, se lleva lo que queda dentro de los sacos a la celda de reproceso, pero en el sistema se contabiliza la cantidad total contenida en los sacos. La diferencia, es decir, el producto que se sale del saco, se bota y es considerado merma. Siendo tres turnos diarios, por cinco días a la semana, más un turno adicional el sábado, se tiene que a la semana se rompen aproximadamente 144 sacos, y en un mes un 580. Suponiendo que los sacos rotos son de 40 kg, (que es la presentación con más demanda), se tienen 23,2 ton de reproceso mensual. Tomando como promedio de pérdida de producto 2 kg por saco, se tiene de merma un aproximado de 1,2 ton al mes. 4.2.2 Identificación de oportunidades de mejora para el proceso de empaque de alimento balanceado para animales Una vez llevado a cabo el estudio de la situación real de la calidad del proceso de empaque, se hicieron visitas a las instalaciones y entrevistas a los operadores de las máquinas de empaque, supervisores de producción y calidad, así como técnicos de mantenimiento, con el fin de identificar oportunidades de mejora para el proceso, las cuales se presentan a continuación: Revisión de las condiciones de operación. Durante las visitas a las instalaciones se observó que las puertas de las tolvas-báscula, bajantes de producto y tapas del damper grande (el que detiene el paso del producto a la tolva), se encuentran continuamente fuera de su lugar, generando acumulación de polvo y finos en el área de trabajo, que causan la descalibración de la balanza así como mermas. Por ejemplo, las puertas de las tolvas báscula, utilizadas para colocar las pesas patrón en la báscula al momento de realizar las calibraciones, por lo general se encuentra abierta, por lo que al caer el producto a los depósitos se genera fuga y acumulación del producto (finos) en el área de trabajo. Parte de éste producto cae directamente sobre las plataformas de ubicación 69 de las pesas patrón, generando un sobrepeso en la báscula, creando un “peso virtual” en la misma. Figura 4.9 Derecha: Puertas de tolvas-básculas abiertas y acumulación de finos en la plataforma de la pesa patrón. Izquierda: bajante de producto fuera de su sitio Limpieza de los equipos y el área de empaque. La fuga de producto descrita en el punto anterior causa que el área de trabajo de las líneas de empaque sea un área que continuamente está sucia. Esta condición puede causar problemas de salud a los operadores a causa del polvillo generado, además de crear una condición de trabajo insegura, ya que es fácil resbalar con los finos depositados en el piso. La vibración producida por los equipos hace que los finos acumulados en ellos caigan dentro de las tolvas báscula o los sacos de productos terminado, creando sobrepeso en el producto empacado, además de posible contaminación cruzada. Sumado a la acumulación de finos, se encontró presencia de agentes contaminantes tales como telarañas, derrames de grasa entre otros, que comprometen la seguridad del personal y calidad del producto. 70 Figura 4.10 Derecha: telaraña en banda transportadora. Izquierda: finos acumulados cerca del damper de disminución de llenado de la tolva Calibración de las tolvas-báscula y las básculas de piso. En los registros de las facturas de calibración de balanzas por agentes externos autorizados, se encontró que no se realizaban con una frecuencia establecida, si no al momento en que el sistema presentaba variaciones de peso muy grandes. La verificación por parte de los operadores y técnicos de calidad no se lleva a cabo regularmente, por lo que es difícil determinar a tiempo las variaciones que ocurren en el sistema. Calibración del tablero de operaciones de las líneas de empaque. Como se detalla en la descripción del proceso (Apéndice A), el llenado de las tolvas-báscula ocurre en tres etapas (llenado rápido, llenado lento y caída libre), los cuales son manejados desde el tablero de operaciones. Estos parámetros no se manejan de la misma manera para todos los productos, ya que las densidades de los mismos varían de acuerdo a la composición de la mezcla, y el establecimiento de los parámetros se lleva a cabo mediante ensayo y error, por lo que debe ser verificado y reprogramado continuamente. 71 Figura 4.11 Operador de la línea de empaque manejando los parámetros del tablero de operaciones de la línea de empaque Mantenimiento de las máquinas. Actualmente, no se realiza un mantenimiento preventivo de las líneas de empaque, debido a la cantidad de tiempo que consume (aproximadamente un turno completo de trabajo, en el que habría que detener el proceso) por lo que se realiza un mantenimiento ligero del sistema, que no amerite la parada del mismo, en la que se revisa el estado los elementos externos (algunas bandas, transportadores, tornillos etc.). Cuando el sistema presenta alguna avería, el operador informa al técnico de calidad para que éste contacte al departamento de mantenimiento para que se realice la reparación. El sistema neumático que controla la apertura y cierre de las compuertas no es chequeado con regularidad, y ha ocurrido que bajas presiones en el mismo hacen que las compuertas no queden herméticamente cerradas, por lo que al momento de descarga del producto de una banda, se fuga producto de la banda que está siendo cargada, generando variaciones en el peso de los sacos, que no son registradas por el tablero de operaciones de las máquinas. Se detectó una fuga grave de producto en la línea de empaque 3, que provoca que producto proveniente de la tolva caiga directamente sobre el saco, generando sobrepeso en el mismo. En vista de este grave problema, los operadores resolvieron colocar un saco en el área de la fuga. 72 Figura 4.12 Saco colocado por los operadores en la línea 3 para evitar derrame de producto Verificación de peso neto del producto terminado. La verificación del peso de los sacos de producto terminado se realiza al azar, y consiste en bajar un saco de la línea y pesarlo en una báscula de piso, a manera de certificar que el peso indicado por el tablero de operaciones de la línea es el correcto. De acuerdo a lo establecido por la norma COVENIN, este muestreo es insuficiente, ya que el mismo debe ser aproximadamente igual a la raíz cuadrada del lote. El técnico de calidad pasa con poca regularidad por el área de empaque y verifica el peso de algunos sacos al azar, para confirmar lo reportado por los operadores. Limpieza de mallas recolectoras de objetos extraños. Las tolvas ensacadoras de las líneas de empaque cuentan con una malla que recolecta objetos extraños (por ejemplo pedazos de tela, madera, metales etc.) que no han sido evacuados del sistema por las mallas y zarandas y que se han arrastrado a lo largo del proceso. Las mallas no son limpiadas con regularidad, lo que causa obstrucción de las tolvas, impidiendo el paso de producto a las tolvas-báscula. Verificación del etiquetado y costura de los sacos. Por fallas en la cosedora, hay algunos sacos que salen con la costura torcida o mal amarada, lo que altera la presentación del producto y puede generar derrame del alimento. Cuando esto ocurre el operador retira el saco de la línea y lo vuelve a coser. Respecto a la etiqueta, el operador debe asegurarse de que la etiqueta suministrada se corresponda con el producto a empacar, para evitar así contaminación cruzada por ensacado erróneo del producto. 73 Figura 4.13 Saco con costura desamarrada y etiqueta mal cosida. Este saco será retirado de la línea para ser recosido Estibado del producto. Las paletas de madera tienden a romperse por el manejo con el montacargas, y además tienen clavos que sobresalen de la superficie que causan ruptura en los sacos, generando merma y pérdida de producto. Figura 4.14 Derecha: saco roto por causa paleta de madera. Izquierda: clavo que sobresale de la paleta 4.2.3 Elaboración de una propuesta de mejora para el proceso de empaque de alimento balanceado para animales En vista de la situación actual del proceso de empaque y las oportunidades de mejora identificadas, se siguieron los principios HACCP para identificar riesgos importantes asociados con el proceso, y desarrolló una propuesta de control y registro, que permitió reducir los riesgos a 74 niveles aceptables e incrementar la calidad del producto. Adicionalmente elaboró una hoja de cálculo en Microsoft Excel®, diseñada para elaborar gráficos de control a partir de los datos de peso neto de los sacos de producto terminado recolectados. Como primer paso para la elaboración de la propuesta, se realizó un análisis de riesgos del proceso de empaque, con el fin de identificar la existencia de algún riesgo inaceptable para el consumidor, y considerarlo de ésta manera en el planteamiento de control y registro del proceso. Para ello se utilizó la técnica de análisis de peligros e identificación de puntos críticos de control, descrita en el marco teórico, con la que se llenaron los formatos mostrados en las Tablas 4.13 y 4.14. Respecto a los peligros potenciales, se determinó que no existen riesgos biológicos (micotoxinas, insectos, salmonella, etc.) presentes en el proceso de empaque, ya que antes de recibir materia prima en planta, la misma es sometida a rigurosos estudios y evaluaciones que permiten identificar las condiciones en que se encuentran, y sólo se permite entrada a aquellas que cumplan con los estrictos controles de calidad de dicho proceso. De los peligros químicos, se identificó las posibilidad de contaminación cruzada por restos de productos en las líneas de empaque y por ensacado erróneo del producto. La contaminación cruzada ocurre cuando un producto entra en contacto con otro diferente, que puede ser perjudicial para el animal. Así, por ejemplo, si se elabora un alimento con una medicación especial y no se limpia el sistema al terminar su elaboración, quedan trazas y residuos del mismo en los equipos, que son arrastrados por el próximo producto a elaborar, generando contaminación en el alimento, que puede ser nocivo y hasta mortal para el animal que consumirá el producto. Por ello, la empresa cuenta con un procedimiento sobre secuencia de mezclado y limpieza del sistema, en la cual se especifica el orden en que deben ser elaborados los alimentos y la frecuencia y momento en que se debe realizar limpieza al sistema, que por lo general se realiza con cargas de maíz, sorgo o afrechillo. Por su parte, la contaminación por ensacado erróneo del producto tiene lugar cuando se empaca un producto determinado en el empaque de otro diferente, o se le coloca una etiqueta que no corresponde. La presencia de material extraño, tales como trozos de madera, metal, clavos, etc. no se considera un peligro significativo, ya que por programas prerrequisito (buenas prácticas de 75 manufactura y procedimientos de seguridad) la empresa cuenta con imanes y zarandas en diversos etapas del proceso, que aseguran la detección y retención de éstos materiales a tiempo, para evitar así daño a los equipos y asegurar la calidad del alimento. Al realizar el árbol de decisiones para identificar los peligros significativos determinados en el formato de análisis de peligro, se dio respuesta a las preguntas señaladas en el marco teórico para dicha herramienta, con lo que se elaboró la Tabla 4.14. Tabla 4.13 Formato de Análisis de peligros del proceso de empaque de alimentos balanceados para animales (1) Paso del proceso (2) (3) (4) (5) (6) Identifique peligros potenciales biológicos, químicos o físicos ¿Existen peligros significativos potenciales para la seguridad del alimento? Justifique la decisión de la columna 3 ¿Qué medidas preventivas se pueden aplicar para prevenir peligros significativos? ¿Es este paso un punto crítico de control? Si Flushing / Limpieza de equipo No Si Verificación con tablerista sobre el producto en tolvas de PT para empaque No Biológico: ninguno Químico: – Contaminación cruzada por restos de productos en líneas de empaque Pesaje y Empaque – Contaminación por de erróneo de producto producto terminado. Físico: ensacado – Presencia de material extraño Controlado por programa prerequisito (BPM): imanes, zarandas, etc. No Tabla 4.14 Árbol de decisiones de puntos críticos de control Paso del proceso Pesaje y Empaque de producto terminado. Peligro Químico: Contaminación cruzada por restos de productos en líneas de empaque Químico: Contaminación por ensacado erróneo de producto P1 Si Si P2 No No P3 No No P4 – – ¿PCC? Justificación No Se tiene la medida preventiva de realizar limpieza a las líneas de empaque y establecimiento de secuencia de mezclado, lo cual no reduce la probabilidad de ocurrencia, ni permite que aumente el peligro a niveles no aceptables. No Se tiene la medida preventiva de verificación de la tolva de empaque, lo cual no reduce la probabilidad de ocurrencia ni permite que aumente el peligro a niveles no aceptables. 77 Para ambos de los peligros químicos identificados existen medidas preventivas en la etapa de empaque, como lo son la limpieza de las líneas y establecimiento de secuencia de mezclado para el caso de contaminación cruzada, y verificación de la tolva de empaque para la contaminación de ensacado erróneo de producto. Sin embargo, este paso no reduce la probabilidad de ocurrencia de estos peligros, ni permite que aumente el peligro a niveles no aceptables, ya que en este paso no se realizan, pues ocurren en las etapas previas del proceso. Respecto a la cuarta pregunta, no aplica para esta etapa del proceso, ya que es la última. De acuerdo a las oportunidades de mejora identificadas en el proceso de empaque así como el análisis de peligros efectuado, se ideó un Plan de Registro y Control del Proceso de Empaque, mostrado en la Tabla 4.15. Dicha propuesta se orientó a los operadores de las líneas de empaque. En ella se delinean de manera concisa, fácil y de rápido acceso las tareas que ellos deben llevar a cabo para asegurar el buen desenvolvimiento del proceso, dándoles a conocer la condición esperada (límites operacionales) para cada una de las actividades, así como respuesta a preguntas sobre qué, dónde, quién, cuándo y cómo se deben ejecutar. De igual manera, la propuesta indica el tipo de registro que los operadores deben llevar así como las acciones correctivas a tomar en caso de desvío de la condición esperada. Es importante mencionar que para la tarea 8, verificación de peso neto de sacos de producto terminado, se tomó como frecuencia de muestreo 1 saco por cada 20 empacados en la línea, ya que además de cumplir el muestreo mínimo de productos estipulado por la norma COVENIN 1567-80, se garantiza que cada estiba de producto terminado contenga al menos 2 sacos a los que se les ha verificado el cumplimiento con el peso neto. Esto se debe a que el estibado para productos de 35 y 40 kg es de 42 y 48 sacos respectivamente. En el caso de los sacos de 20 kg, cada estiba contará con 4 sacos muestreados, ya que el total cargado es de 80 sacos. De acuerdo a un estudio de tiempos realizado, efectuar un muestreo con esta frecuencia equivale a muestrear 1 saco cada 3 minutos. La idea es que el operador siga cada una de las tareas al momento de empezar el turno de empaque de producto terminado, y registre sus observaciones y las acciones correctivas tomadas para cada una de ellas en caso que fuera necesario. Para ello se diseñaron dos formatos: la Lista de verificación del plan de registro y control de empaque de producto terminado y un formato de 78 control de peso neto, mostrados en el apéndice D. Los mismos deben ser llenados en cada turno de operación y revisados por el técnico de calidad, para darle así un buen seguimiento al proceso. A partir de los datos registrados en la planilla, el técnico de calidad así como el jefe de aseguramiento de la calidad estarán al tanto de lo que sucede en el proceso y serán capaces de tomar decisiones que permitan optimizarlo. Por ejemplo, si se registra que las tolvas-báscula se descalibran con una frecuencia mayor a la acostumbrada, el jefe del departamento sabrá que debe contactar lo antes posible a la contratista especializada en calibración de equipos, y no se esperará a que la situación sea crítica para solventarla. Lo que se espera, es que los operadores de las líneas de empaque sigan los pasos planteados, evitando de ésta manera la generación de errores que afecten negativamente el buen desarrollo y desempeño del proceso. Para ello, se propuso realizar un entrenamiento de 1 hora dirigido a los operadores de líneas de empaque y personal relacionado con el área, tales como estibadores y técnicos de calidad y mantenimiento. Todo esto con el propósito de instruirlos respecto a los siguientes puntos: - Funcionamiento y operación del proceso de empaque y los equipos que lo componen - Plan de registro y control del proceso de empaque - Procedimiento de muestreo e importancia de la verificación continua del peso neto de los sacos de producto terminado - Mantenimiento del área de empaque - Calibración de las básculas de piso y las tolvas-báscula - Uso de los formatos de registro y control - Importancia de su desempeño respecto a la calidad y prestigio de la empresa - Crear conciencia respecto a la importancia del proceso de empaque Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado TAREA CONDICIÓN ESPERADA 1 Verificación del producto a empacar Producto en tolva de ensacado se corresponda con material de empaque (saco y etiqueta) QUE DONDE Producto en tolva de ensacado. Material de empaque (saco y etiqueta) Tolvas de ensacado de líneas de empaque 1, 2 y 3 Equipos y área 2 Equipos y área Líneas 1, 2 y 3 de Inspección y de trabajo de trabajo empaque, mantenimiento limpias, libres (damper, puertas, incluyendo la de condiciones de polvo y bajantes, etc.) mezanina de limpieza finos 3 Revisión de condiciones de operación 4 Limpieza de mallas recolectoras de objetos extraños Todas las partes del equipo en su lugar Puertas y piezas Líneas 1, 2 y 3 de de las máquinas empaque, (puerta de incluyendo la damper, bajante, mezanina etc.) Mallas limpias Tolvas de Mallas ensacado de recolectoras de líneas de obejetos extraños empaque 1, 2 y 3 REGISTRO QUIEN REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Confirmar con operador de tablero de operaciones. Inspección visual − En caso que el producto en las tolvas de ensacado no corresponda con el material de empaque suministrado, notificar a tablerista y téc. de calidad Inspección visual y corrección inmediata Revisión control de peso neto de producto terminado en sacos. En caso de que los equipos no puedan ser limpiados por parte de los operadores, reportar situación al tec. de aseguramiento de calidad Inspección visual y corrección inmediata Revisión control de peso neto de producto terminado en sacos. En caso que el operador no pueda colocar las piezas en su lugar, reportar a mantenimiento Retirar malla y limpiar Revisión control de peso neto de producto terminado en sacos. En caso que el operador no pueda revisar las mallas, o éstas presenten algún desperfecto, reportar a mantenimiento. CUANDO COMO Operador de máquinas de empaque Durante cada corrida de producción Operador de máquinas de empaque Al inicio y fin de cada turno de operación Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Operador de máquinas de empaque Al inicio de cada turno de operación Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Operador de máquinas de empaque Al inicio de cada turno de operación Revisión por téc. de calidad Una vez por turno 1 80 Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado (Cont.) TAREA CONDICIÓN ESPERADA QUE Variación máx. 5 Revisión de de acuerdo a calibración de apreciaión de la Básculas de piso básculas de báscula (± 0,02 piso kg) 6 Verificación Variación máx. de calibración de ± 0,02 kg de tolvasbáscula 7 Seteo de parámetros del pantalla Variación de peso neto de Prod. Terminado de ± 0,02 kg Básculas de las tolvas de empaque Parámetros de peso final, peso preliminar y caída libre DONDE REGISTRO QUIEN CUANDO Operador de máquinas de empaque Al inicio de cada turno de operación Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Operador de máquinas de empaque. Al inicio de cada turno Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Líneas de empaque 1, 2 y 3 Líneas de empaque 1,2, y 3 Pantalla del tablero indicador de líneas de empaque 1, 2 y 3 Operador de máquinas de empaque. Al inicio de cada turno. Cada vez que el peso neto de sacos presente variación COMO REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Colocar pesa patrón en la plataforma de la Revisión control báscula y ver de peso neto de que el peso producto termiindicado nado en sacos. coincida con el de la pesa patrón En caso de que la báscula no esté calibrada, efectuar la calibración correspondiente. En caso que la falla persista, reportar a tec. de calidad Colocar pesa patrón en la plataforma de la tolva y ver que el valor arrojado por el pantalla coincida con la pesa patrón. Revisión control de peso neto de producto terminado en sacos Si la báscula de la tolva de ensacado no está calibrada, realizar la calibración correspondiente. En caso que la falla persista, reportar a tec. de calidad Comparar peso arrojado por el pantalla con peso reportado por báscula de piso. Ajustar peso final, preliminar o caída libre. Hoja de control de Peso Neto En caso de que no se pueda realizar el seteo del pantalla debido a alguna falla en el sistema, informar a mantenimiento 1 81 Tabla 4.15 Plan de registro y control del proceso de empaque de producto terminado (Cont.) TAREA 8 Verificación de peso neto de sacos de Producto Terminado CONDICIÓN ESPERADA Sacos de 20 kg: 19,98 - 20,02 kg Sacos de 35 kg: 34,98 - 35,02 kg Sacos de 40 kg: 39,98 - 40,02 kg 9 Etiqueta Verificación correspondiente de al producto. Hilo etiquetado y en buen estado, costura de costura sacos de adecuada, recta y Producto contínua Terminado QUE Todos los Productos Terminados comercializados en sacos, en todas sus presentaciones (20, 35 y 40 kg) Todos los Productos Terminados comercializados en sacos, en todas sus presentaciones DONDE REGISTRO QUIEN Operador de máquinas de empaque. CUANDO COMO Durante cada corrida de produccion Bajar 1 saco cada 20 sacos empacados en la línea y pesar en báscula de piso. Líneas de empaque 1,2, y 3 Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Pesar 3 sacos al azar Operador de máquinas de empaque. Durante cada corrida de produccion, Revisión por téc. de calidad Una vez por turno Inspección visual. Verificación de la etiqueta. Ajuste de la máquina cosedora y/o hilo. Líneas de empaque 1,2, y 3 REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS Hoja de control de peso neto En caso de observación de desvío de la condición esperada, retirar el saco de la línea de producción, ajustar peso y verificar nuevamente. Repetir tarea 6. Si el proceso sigue presentando variación, repetir tarea 1, 5 y 6 hasta lograr estabilidad. Revisión control de peso neto de peso neto de producto terminado en sacos Retirar el saco de la línea de producción, desprender hilo, etiqueta y rehacer. En caso que la máquina presente fallas, reportar a téc. de calidad. 82 Como complemento al plan de control y registro, se diseñó en Microsoft Excel® un formato para elaboración de gráficos de control a partir de la data suministrada por los operadores en el formato de control de peso neto. Los gráficos tienen las mismas características que aquellos realizados para la evaluación de la calidad actual del proceso, elaborados a partir de la data histórica. Se toma como tamaño de muestra n=5, que de acuerdo a la frecuencia de muestreo estipulada, equivale en la realidad a 15 minutos de trabajo. Los gráficos deben ser elaborados al finalizar cada turno de producción, para conocer el desempeño del proceso durante el transcurso del día, y llevar los registros continuamente actualizados, de modo que se prevea alguna situación relacionada con la carga del producto en camiones para el momento de su despacho u otra situación de desvío. La Figura 4.15 muestra el formato para la elaboración de los gráficos. Figura 4.15 Tabla de introducción de datos para elaboración de gráficos de peso de producto 83 En la Figura 4.15 se muestra la hoja de introducción de datos para la elaboración de gráficos de peso de producto. En la misma se deben colocar los datos de las muestras, se decir, el mes y la fecha, línea y banda donde se tomaron las muestras, presentación de los sacos (20, 35 o 40 kg), el total muestra, referente a la cantidad de sacos muestreados y el total sacos, es decir, la cantidad de sacos producidos. Un a vez completados los datos, se procede a rellenar las columnas identificadas con color amarillo, es decir, fecha, turno y peso; correspondientes a la fecha en que se tomaron las muestras, el turno de trabajo en que fueron tomadas las muestras, y el peso de los sacos muestreados. Como se mencionó anteriormente, se tomó como tamaño de muestra n=5, por lo que cada 5 sacos muestreados constituirán un punto en la gráfica. Una vez introducidos los valores descritos anteriormente, el programa automáticamente calcula la media, valor máximo, valor mínimo, recorrido (diferencia entre el valor máximo y mínimo) y desviación estándar de cada grupo de muestras. A continuación, la información pasa a la tabla para la elaboración del gráfico de aseguramiento de la calidad, mostrada en la Figura 4.16. Allí se concentran los valores a graficar obtenidos a partir de la data introducida en la tabla anterior, y de igual manera se deben rellenar los datos identificados con color amarillo. La muestra consiste en enumerar los datos de la muestra de puntos obtenida, el valor deseado, se refiere al peso exacto del producto que debe contener el saco, es decir, 20, 35 o 40 kg dependiendo de la presentación. A partir de esta información se llenarán automáticamente las columnas restantes, que son el turno, peso neto, recorrido y desviación típica (determinados en la tabla anterior), LCI y LCS. LCI corresponde al límite de control inferior, y se refiere al peso mínimo permitido que deben tener los sacos de producto terminado. LCS indica el límite de control superior, el cual establece el peso máximo permitido que deben tener los sacos de producto terminado. 84 Figura 4.16 Tabla de datos para el gráfico de aseguramiento de la calidad De igual manera, se construyó una tabla para el gráfico del departamento de contraloría, mostrada en la Figura 4.179, la cual reúne los valores a graficar concernientes a dicho departamento (tolerancia de peso bruto permitido por la romana para la salida de camiones cargados con producto terminado). Allí se introducen los valores para las columnas destacadas en amarillo, es decir, muestra peso de sacos vacíos y target (valor deseado), que en este caso se refiere al peso bruto teórico del producto. El resto de las casillas se llenan automáticamente, calculando el peso bruto real del producto contenido en los sacos y los límites superior e inferior para el departamento de contraloría. 85 Figura 4.17 Tabla de datos para el gráfico de contraloría A medida que se van introduciendo los valores, automáticamente se van generando los gráficos correspondientes a calidad y contraloría, cada uno con sus límites correspondientes. Allí se indica de color morado el LCI y LCS correspondientes a la tolerancia estipulada por la norma venezolana, en color rojo los límites operativos de la empresa y en azul las condiciones esperadas (target). Dichos gráficos se muestran en la Figura 4.18. 86 Figura 4.18 Plantilla de gráficos de peso de sacos para los departamentos de calidad y contraloría con sus respectivos límites 87 En resumen, los puntos graficados son los siguientes: Tabla 4.16 Parámetros de control para el gráfico de calidad Presentación 20 Kg 35 Kg 40 Kg Target (kg) LCI calidad (kg) 20,00 35,00 19,98 34,98 40,00 39,98 Calidad LCS calidad (kg) LCI norma (kg) LCS norma (kg) 20,02 35,02 19,80 34,65 20,20 35,35 40,02 39,60 40,40 Tabla 4.17 Parámetros de control para el gráfico de contraloría Presentación 20 Kg Contraloría LCI calidad Target (kg) (kg) 20,06 19,99 LCS calidad (kg) 20,12 35 Kg 35,08 34,97 35,19 40 Kg 40,09 39,96 40,20 Adicional al plan de registro y control realizado, se sugirieron los siguientes puntos, a ser estudiados por la gerencia e implementados a mediano-largo plazo: Implementación de un sistema de extracción de polvo / finos en cada línea de empaque Compra de un juego de pesas patrón para cada línea de empaque, de manera que estén accesibles a los operadores y/o técnicos de calidad al momento de realizar la verificación y la calibración de los equipos. De este modo se evita el traslado continuo de las mismas, que puede ocasionar enfermedad laboral por la carga constante de peso y desgaste de las pesas por manipulación y manejo inadecuado. Colocar contadores de sacos en cada línea de empaque, con el fin de estudiar la cantidad de sacos teóricos que deben salir por cada línea y compararlos con los reales obtenidos, y así identificar con facilidad el total de sacos dañados durante el proceso En lo que respecta al estibado del producto terminado, se propone cambiar las paletas de madera por unas de plástico, debido a las ventajas que éstas ofrecen respecto a las utilizadas actualmente, tales como: 88 - No requieren fumigación para eliminar la presencia de termitas, cocos etc., por lo que no constituye un gasto adicional ni riesgo de contaminación a los productos - No absorben humedad, por lo que no se pudren ni contaminan el producto - Evitan la ruptura de sacos, y por tanto las mermas, ya que son fabricadas en una sola pieza y no tienen uniones ni clavos - Son muy resistentes, por lo que no se dañan con facilidad por malos tratos con los montacargas y no requieren mantenimiento - Largo tiempo de vida útil (la garantía es por 5 años, sin embargo si son tratadas adecuadamente pueden durar mucho mas tiempo) - 100 % reciclables, por lo que en caso de desgaste la empresa que las vende ofrece descuento por reciclar el material Se solicitó una cotización a la empresa Hardplast C.A., especializada en estibas de plástico, la cual ofrece un costo de Bs. 588 por paleta de plástico, y un descuento de 20 % si se compran 1000 unidades, logrando un precio de Bs. 512,736. La compra de las mismas incluye un curso dirigido a estibadores y operadores de montacargas, con el fin de instruirlos sobre el correcto manejo de las paletas y evitar así su rompimiento y malos tratos. La empresa brinda una garantía de 5 años, aunque por referencias de personas que han trabajado en Nestlé Purina, empresa que maneja productos similares, las paletas han logrado un tiempo de vida de más de 10 años. Las Tablas 4.18 y 4.19 muestran la situación actual en referencia a la cantidad de paletas de madera y reproceso y merma de producto causadas por irregularidades en las mismas: Tabla 4.18 Situación actual de paletas de madera Valores actuales Total paletas Paletas nuevas/año Total paletas reparación/año cantidad 1250 200 360 costo/unidad (Bs.) 108 108 15 Costo total (Bs.) 135000 21600 5400 Tabla 4.19 Situación actual de reproceso y merma de producto por rompimiento de sacos debido a condiciones de las paletas de madera Producto Reproceso/año (Ton) Merma/año (Ton) Cantidad 278,4 14,4 Costo/Ton (Bs.) 1100 1100 Costo total (Bs.) 306240 15840 89 De la información anterior, se tiene que al año, entre reparación y compra de paletas de madera, costo de merma y reproceso de producto por rompimiento de los sacos por irregularidades en las paletas es aproximadamente de Bs. 349.080. Se calculó el VAN (Valor Actual Neto) para el caso de utilizar paletas de madera y paletas de plástico para un período de tiempo de 10 años y un valor de interés de 20 % y en ambos casos se tomó como valor inicial el costo de 1250 paletas. Es importante mencionar que a modo de considerar un escenario favorable, no se consideró la inflación en el cálculo de los gastos generados a partir del año 2. El VAN en el caso de las paletas de madera fue de Bs. -1.598.508,16 y para el caso de las estibas de plástico Bs. -640.920,00. Ambos casos resultan negativos ya que el uso de cualquier paleta no genera ningún tipo de ingresos, sólo disminuye el costo asociado a las mismas, es decir, costos de reparación, y reemplazo, así como reproceso y merma de producto. De acuerdo al cálculo realizado, se tiene que las paletas de plástico son mas convenientes, ya que el valor del VAN es más cercano a cero, respecto al obtenido para las paletas de madera. El detalle del cálculo se presenta en el Apéndice G. 4.2.4 Puesta en práctica de los planteamientos propuestos Una vez que la propuesta de mejora fue planteada, revisada y aprobada por la gerencia, se realizó un entrenamiento denominado “Control de proceso de empaque de producto terminado”, el cual se llevó a cabo en la sala de reuniones de la empresa los días 30, 31 de octubre y 03 de noviembre de 2008, distribuidas según el turno de trabajo de esa semana para los participantes. Las sesiones tuvieron una duración de 1 hora, y estuvieron presentes los integrantes de cada turno de trabajo, entre ellos operadores de máquinas de empaque, estibadores, técnicos de calidad y mantenimiento entre otros, logrando un total de 46 participantes, listados en el Apéndice F. El curso se enfocó en la etapa de empaque como un punto de control, donde es importante garantizar la calidad de los productos, crear satisfacción al cliente y asegurar ganancias para la empresa, así como trabajar con conciencia de seguridad en términos de condiciones de trabajo adecuadas tales como orden, limpieza, y uso de equipos de protección personal. 90 En el inicio del curso, luego de una introducción sobre la importancia del de empaque de producto y se realizó junto con los participantes la descripción del proceso. A continuación, se hizo referencia a la situación actual, estudiada gracias a los datos históricos encontrados así como observación directa y entrevistas al personal. Se mostró el bajo porcentaje de cumplimiento del proceso y la tendencia al sobrepeso de los sacos, así como la falta de orden y limpieza, calibración de los equipos y fallas mecánicas diversas. A continuación se describieron las tareas del plan de control y registro, y se detallaron las condiciones esperadas, acciones correctivas, registros etc. Se explicó la frecuencia de muestreo a implementar, y se mencionaron las ventajas de la misma. De igual manera, se indicó la importancia de las buenas prácticas de manufactura, tales como el uso de los equipos de protección personal, en especial el uso de mascarillas y guantes. Finalmente se les comunicó a los participantes sobre los planteamientos adicionales, como la instalación de un sistema de extracción de finos en las áreas de empaque. También se explicó serían evaluados por la gerencia y puestos en práctica en mediano o largo plazo, debido a la inversión que se requiere. Se hizo especial énfasis en la importancia de su participación en el proceso de empaque y el valor agregado que le brindan al proceso, así como la excelencia que debe lograrse a partir del trabajo en equipo realizado en unión con el departamento de calidad. Adicionalmente se entrenó a los empacadores junto con los técnicos de calidad y supervisores de mantenimiento sobre la calibración de las básculas de piso y las tolvas-básculas de las líneas de empaque. Se entregó como material de apoyo una carpeta para cada línea de empaque, la cual contiene el cuadro del Plan de control y registro del proceso de empaque realizado (Tabla 4.15), con el fin de tenerlo como referencia rápida y de fácil acceso al momento en que tengan alguna duda o deseen revisar el procedimiento. De igual manera se colocó en la carpeta las instrucciones detalladas de la calibración de las básculas de piso y de las tolvas-báscula (Apéndice E). Se les explicó la manera de realizar el llenado de los formatos de lista de control de peso neto de producto terminado en sacos y el formato de control de peso neto, del cual se guardaron varias copias en la carpeta, de modo que siempre tengan el material a su disposición (Apéndice D). El nuevo procedimiento se puso en práctica a medida que se dictaban los talleres, de modo que el inicio de ejecución de la propuesta se llevó a cabo a partir del primer día del mes de octubre, 91 lo que permitió una primera evaluación del mismo a término del mes. Durante dicho período de tiempo, se monitoreó continuamente el proceso, con el apoyo de los técnicos de calidad, supervisores de producción y la gerencia, para asegurar que los procedimientos habían sido entendidos en su totalidad, y aclarar dudas en caso de ser necesario. Se incluyó dentro de las tareas de los técnicos de calidad la constante evaluación del desempeño del proceso de empaque, con una frecuencia de visita al área de por lo menos 3 veces durante cada turno, así como la elaboración y análisis del formato de los gráficos de control del proceso. Se les motivó a mantener los registros al día y revisar en detalle las observaciones y acciones correctivas tomadas y registradas por los operadores. Se les indicó que a final de mes deben entregar un reporte a la gerencia, indicando el porcentaje de cumplimiento de los límites operacionales y críticos, la cantidad de cargas devueltas por fallas en la tolerancia y un resumen de las observaciones y acciones correctivas registradas. 4.2.5 Evaluación de resultados Para evaluar los resultados obtenidos, se tomó como período base el mes de junio, y se comparó con los resultados obtenidos para el mes de noviembre, después del entrenamiento e implementación del plan de control y registro. En la siguiente tabla se comparan los resultados obtenidos para dichos períodos. Tabla 4.20 Cuadro comparativo de porcentaje de cumplimiento limites operativos antes y después de realizar entrenamiento e implementación de propuesta Presentación Total puntos muestra Total puntos dentro límite % cumplimiento Junio Noviembre Junio Noviembre Junio Noviembre 20 Kg − 18 − 16 − 88,89 35 Kg 652 258 371 152 56,9 58,91 40 Kg 762 564 329 351 43,18 62,23 Se observa que para el mes de noviembre, luego del entrenamiento y la implementación del plan de registro y control los porcentajes de cumplimiento aumentaron, en relación con el período base. La presentación de 40 kg generó el mayor porcentaje de optimización, logrando un aumento de 19,05 puntos, respecto al mes de junio. Para la presentación de 35 kg, el proceso mejoró en 2 92 puntos. Para los sacos de 20 kg, a pesar que no se encontró data histórica, presentó un porcentaje de cumplimiento de casi 89 %, lo que es un valor bastante aceptable, en comparación al desempeño general del proceso antes de la aplicación de la propuesta. A su vez, se determinó que el sistema continuó generando sobrepeso, produciendo una merma de de 43,15 kg para el mes de noviembre. No obstante, éste valor es considerablemente menor al obtenido en el mes de junio (119 kg), logrando una disminución del 63,74 %. Con relación a los turnos de trabajo, de acuerdo a la data histórica el tercer turno era el menos eficiente, y aquel donde se lograba mejor desempeño era el primero. Se supuso que esta tendencia era debido a la falta de supervisión por parte de la gerencia, cuya jornada de trabajo corresponde a horario de oficina, por lo que el área de empaque no era visitada durante la segunda mitad del segundo turno (de 5:00 a 10:00 pm) y el tercer turno. Por ello, se planteó como parte del plan de registro verificaciones regulares de los técnicos de calidad durante todos los turnos de trabajo, reforzados en el horario de oficina por la gerencia y en el caso del tercer turno una mayor frecuencia de visita por parte del personal de calidad. A continuación se muestra una Figura donde se compara el porcentaje de puntos dentro de tolerancia para el mes de noviembre, respecto al período base. 100 90 % cumplimiento 80 70 60 50 Junio 40 Noviembre 30 20 10 0 1 2 3 turno de trabajo Figura 4.19 Evaluación de la eficiencia de turnos de trabajo después de poner e práctica el plan de control y registro 93 Después de la implementación del plan de control y registro se observó un aumento en la eficiencia de trabajo en los turnos de producción, evidenciados por el porcentaje de cumplimiento de puntos dentro de los límites operativos del sistema. Se observa que para el tercer turno, que históricamente presentaba la mayor cantidad de desviaciones, se logró aumentar el porcentaje de cumplimiento de 48,65 % a 78,35 %, que representa un incremento de 29,7 puntos. A su vez, se disminuyó la brecha existente entre la eficiencia del proceso en el primer turno respecto al segundo y tercero, normalizando un poco la diferencia entre ellos. En lo referente a las cargas devueltas por razones de tolerancia, se tomó como período base de comparación el mes de septiembre, ya que no que se encontró información al respecto para meses anteriores. Como se mencionó en el inciso 4.2.1, para dicho mes se devolvieron 16 camiones por causas de tolerancia en la carga. El costo de caletaje por carga devuelta es de Bs. 200, lo que incluye desamarre, quitar encerado, desmontar sacos, contabilizarlos, redistribuir carga, montar sacos nuevos, volver a realizar el arropado y amarre. En el mes de noviembre se reportaron 4 camiones devueltos, lo que representa un ahorro de las mismas en un 75 %. Tabla 4.21 Relación cargas devueltas por causa tolerancia Mes Total cargas efectuadas Total cargas devueltas (tolerancia) Costo (Bs.) Septiembre 822 16 3200 Noviembre 2010 4 800 94 número de cargas 2500 2000 1500 Cargas efectuadas 1000 Cargas devueltas 500 0 sept nov mes Figura 4.20 Relación cargas efectuadas /cargas devueltas antes y después de poner en práctica el plan de control y registro 3500 3000 2500 2000 costo 1500 1000 500 0 sept nov mes Figura 4.21 Costo por concepto de camión devuelto por falla en la tolerancia antes y después de poner en práctica el plan de control y registro Respecto a las observaciones y acciones correctivas registradas, la mayoría fueron referentes a la rápida descalibración de las tolvas-báscula, falta de limpieza del área por parte de los operadores y fallas en la máquina cosedora de la línea 1. En vista de ello, se programó la parada de las líneas de empaque para realizar mantenimiento completo y la visita de una contratista 95 especializada para la calibración. A su vez, se coordinó con los supervisores de producción la programación de 30 minutos al inicio y final del turno destinados a la limpieza del área de empaque, con la respectiva verificación por el técnico de calidad. En lo referente a la máquina cosedora, se desmontó y se llevó al servicio técnico para su reparación, tiempo durante el cual se reprogramó el empaque de producto por las otras líneas. A su vez se realizó un mantenimiento a fondo de las otras dos máquinas cosedoras. Al final de la evaluación realizada, se mostraron los resultados obtenidos a la gerencia de la empresa, y debido a las mejoras logradas se obtuvo su apoyo para la propuesta de realizar un reconocimiento a los operadores de las líneas de empaque, con el fin felicitarlos por los objetivos logrados y motivarlos a desempeñar cada vez mejor su trabajo. Se realizó un pequeño acto en el que participaron el gerente de planta, la jefe de aseguramiento de la calidad y todos los trabajadores de planta; donde se mostraron los resultados del mes de noviembre referentes al empaque del producto terminado y se otorgaron obsequios de material POP con el logo de la empresa, para auspiciar así el sentimiento de pertenencia y crear conciencia de compromiso. Se aprovechó la oportunidad para entregar los certificados de asistencia al entrenamiento. Varias fotos del evento se muestran en el Apéndice F. CONCLUSIONES A continuación se presentan las conclusiones derivadas del trabajo realizado, en respuesta a los objetivos específicos planteados para cada fase de desarrollo del proyecto. I.- Mejora del proceso de fabricación de alimento concentrado peletizado para cerdos en etapa de crecimiento Durante la revisión de las condiciones de operación, se encontró que la adición de agua durante el proceso de mezclado, para la elaboración de todos los alimentos en general es excesiva. En la revisión del historial de productos retenidos no apto para la venta se encontró que los motivos comunes de reproceso de alimento para cerdos. El alto porcentaje de finos, la falta de grasa adicionada por coater y producto sobresaturado de grasa con presencia de exudación. Se identificaron las siguientes oportunidades de mejora en el proceso de elaboración de alimento para cerdos: estandarización en los manuales de operación de la empresa y registro del proceso, automatización de los sistemas de adición de líquidos y ubicación del laboratorio central. Se llevó a cabo un estudio, en el que se varió la adición de agua y grasa por mezclador y se determinaron las propiedades físicas del pelet para cada prueba realizada. Se elaboró un plan de registro del proceso basado en los principios HACCP y las oportunidades de mejora encontradas, enfocado en la limpieza y revisión de equipos, revisión de las condiciones de operación de las máquinas peletizadoras y control del producto en proceso en base a las propiedades físicas finales. Del estudio de variación de adición de agua y grasa por mezclador se observó que el comportamiento de la humedad en el proceso tiene forma de campana, con aumento de 97 humedad en las etapas de mezclado y acondicionado y pérdida en los procesos de peletizado, enfriamiento y coater. Del estudio de variación de adición de agua y grasa por mezclador, se obtuvo que la combinación de líquidos que proporciona mejor calidad de pelet es 45 kg de agua con 14 % de grasa por el mezclador, la cual proporciona pelets de 92,74 % de PDI y 2,79 % de finos. En el análisis de propagación de errores del estudio de adición de agua y grasa en proceso arrojó errores para las humedades calculadas, y en algunos casos se encontró que exceden el valor físico obtenido, por lo que se tomó como error máximo aceptable el mismo valor. Esto se debió a que la adición de líquidos en el proceso no es controlada por un sistema automatizado, sino que es realizado por el operador. Se estandarizó el procedimiento de adición de agua y grasa por mezclador en base a los resultados obtenidos. Sin embargo, debido a la finalización del período de pasantía, no se llevó a cabo el entrenamiento a los trabajadores sobre las propuestas presentadas. II.- Mejora del proceso de empaque de alimento balanceado para animales Durante la revisión de la data histórica se encontró que la mitad de los sacos de producto terminado cumple con la tolerancia estipulada por el departamento de calidad, y que el proceso de empaque tiende a generar sobrepeso en los sacos de producto terminado. Las paletas de madera, donde se estiban los sacos de producto terminado causan merma y reproceso del producto, debido a irregularidades en las mismas, que causan rompimiento de los sacos. Se identificaron oportunidades de mejora en base a la revisión y limpieza de las condiciones de operación de los equipos, calibración de las tolvas báscula y básculas de piso y verificación de etiquetado y costura de los sacos de producto terminado. Se elaboró un plan de registro para el proceso basado en los principios HACCP, basado en las oportunidades de mejora encontradas y verificación del peso neto de los sacos de producto terminado. Se llevó a cabo un entrenamiento dirigido a los operadores de las líneas de empaque, estibadores y personal relacionado con el área de ensacado, donde se les indicó las tareas a realizar de acuerdo al plan de registro y control. 98 Luego del entrenamiento e implementación del plan de registro y control del proceso, aumentó la eficiencia de trabajo en los diferentes turnos de producción, y los porcentajes de cumplimiento de peso neto dentro de la tolerancia aumentaron, respecto al período base. De igual manera, las cargas de camiones devueltos por fallas en la tolerancia de peso se redujeron en un 75 %, igual que los costos generados por el caletaje de los mismos. RECOMENDACIONES En esta sección se presentan una serie de recomendaciones a la empresa, con el fin de darle seguimiento y continuidad al proyecto presentado y mejorar la calidad y eficiencia de sus procesos: Llevar a cabo un estudio de adición de agua y grasa por mezclador para el resto de los productos elaborados en la empresa, con el fin de estandarizar y optimizar la incorporación de dichos líquidos al proceso. Implementar un sistema de control automatizado en los diferentes equipos, de modo de evitar errores humanos y procurar condiciones de operación constantes. Trasladar el laboratorio central al área de planta y aumentar su capacidad, con el fin de efectuar análisis de los productos a lo largo del proceso y realizar pruebas a todos los productos elaborados en la empresa, al menos a una muestra por corrida. Capacitar e incentivar al personal mediante charlas, talleres y cursos, para reforzar conocimientos y darles a conocer la importancia de cada etapa de proceso de fabricación de alimentos llevado a cabo en la empresa. Implementación de un sistema de extracción de polvo/finos en cada línea de empaque Compra de un juego de pesas patrón para cada línea de empaque, de manera que estén accesibles a los operadores y/o técnicos de calidad al momento de realizar la verificación y la calibración de los equipos. Colocar contadores de sacos en cada línea de empaque, para comprar la cantidad de sacos teóricos que deben salir por cada línea con los reales obtenidos. REFERENCIAS Báez, J. “Manejo de la hidratación”. Cargill Animal Nutrition, Venezuela. (2003). Báez, J. “Sistema experto de peletizado”. Cargill Animal Nutrition. Venezuela. (2005). Behnke, K. “Uniformidad de los alimentos: variación, mediciones y efectos de rendimiento animal”. 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A.1.1 Compra, recepción y almacenamiento de materias primas Una vez que las materias primas son adquiridas por la empresa, pasan por un riguroso proceso de recepción, donde son evaluadas de acuerdo a las siguientes características, de acuerdo a las normas COVENIN 1156-79, 1162-79, 1194-79, 1195-80, 1178-83, 1603-83, para cada producto en específico, mostradas en la Tabla 1.1. De igual manera se revisa la ausencia de insectos. Tabla A.1 Intervalos de valores aceptados de recepción de materias primas Propiedad Humedad Grasa Proteínas Cenizas % 12,00 - 14,00 4,00 - 9,00 16,00 - 22,00 3,00 - 6,00 Fibra 4,00 - 9,00 Aflatoxinas Salmonella > 0,02 ppm ausencia En gran medida, la calidad de los productos elaborados en planta depende de la calidad de las materias primas, por lo que los valores citados deben ser evaluados antes del ingreso a planta de los ingredientes, y en caso de no cumplir, deben ser rechazados. Una vez que son recibidos, se 103 almacenan en silos, bodegas o tanques de recepción, los cuales deben procurar condiciones adecuadas de almacenamiento. A.1.2 Formulación El proceso de formulación del alimento empieza con la determinación de la disponibilidad de materias primas (tanques, silos, bodegas) y precio de las mismas, así como la cantidad estimada de ventas del producto correspondiente a la demanda del momento. Estos valores se introducen en una matriz nutricional, y se programan las cantidades de los ingredientes involucrados en el alimento en base a los datos nutricionales de los mismos. El nutricionista debe evaluar cuidadosamente el manejo de la hidratación y la adición de grasa a la mezcla, ya que además de proporcionar características nutricionales al alimento, éstas tienen alta relevancia en la calidad final del pienso, ya que si se les da un uso adecuado, ayudan al incremento de la producción (ton/h), disminuyen la fricción en el dado de la peletizadora y contribuyen a la formación de pelets con alto índice de dureza y bajo porcentaje de finos. Esta etapa es sumamente importante para el proceso de fabricación del alimento, ya que en parte, la calidad de los pelets viene dada por la naturaleza de los ingredientes. Si se tiene una mezcla con alto contenido de proteína y alta densidad, será fácil plastificarla durante el acondicionado, por lo que será fácil de paletizar y se obtendrá una alta producción. Si por el contrario, la mezcla tiene un alto contenido en fibra, la misma será difícil de comprimir durante el peletizado, lo que disminuirá la tasa de producción. Adicional a estos factores, es necesario tomar en cuenta la adición de agua y grasa en el alimento, ya que juegan un papel importante en la calidad del pienso. A.2 Elaboración La conversión de la materia prima en producto terminado se lleva a cabo mediante las siguientes etapas de procesamiento: A.2.1 Molturación 104 Una vez que se tiene la fórmula, se registra en la base de datos del tablero de operaciones y se traslada la materia prima de los tanques, silos y bodegas de recepción a los tanques y tolvas de consumo. A continuación se pesan los macro ingredientes en las básculas de dosificación con una tolerancia máxima permitida de ± 0,1 % y se mezclan en su forma natural (granos, cereales, etc.) y luego se muelen. Desde el tablero de operaciones se regula la alimentación, velocidad de giro del motor principal y la evacuación del producto (ver Figura A.1). Antes del abastecimiento de los granos al molino, éstos pasan por una zaranda, donde se separan de las impurezas y posibles materiales extraños La granulometría resultante del proceso de molienda tiene incidencia en la calidad de los procesos posteriores, ya que proporciona homogeneidad de las harinas en el proceso de mezclado gracias al aumento de superficie de las partículas, y calidad del pienso final debido a que los gránulos reducidos en tamaño tienden a compactarse más. Si por el contrario la textura de molienda fuera gruesa (partículas más grandes) el material fabricado tendría un punto de rompimiento natural por transporte o movimiento de los pelets, resultando en un alto porcentaje de finos. Además, ésta etapa proporciona eficiencia en la absorción de humedad de vapor en el acondicionamiento, lo que resulta en mejor lubricación al dado y los rodillos y la densidad del producto aumenta, permitiendo una mayor eficiencia en su compactación durante el peletizado. La molienda tiene alta influencia sobre la digestión en el animal, ya que a medida que la división de las partículas sea mayor, la superficie aumentará más en proporción al volumen, lo que facilita el ataque de las partículas por enzimas digestivas. No obstante, la finura de las partículas debe ser media, ya que si es demasiado fina tiene ciertas desventajas como la vulnerabilidad al ataque por diversos agentes que proporcionan deterioro al producto, tales como oxígeno, fermentos etc., y problemas de homogenización, ya que facilita la separación de ingredientes de mayor densidad. Así mismo, los ingredientes muy finamente molidos causan problemas en los elevadores y transportadores, debido a que se depositan con facilidad en los mismos y son difíciles de remover, causando contaminación cruzada. El traslado del producto a lo largo del proceso se realiza mediante transportadores y elevadores. Los sistemas de apertura y cierre de las compuertas se realizan por accionamiento neumático 105 controlados por el tablero de operaciones, y garantizan un movimiento rápido, a manera de evitar que queden residuos en los equipos y prevenir así la contaminación entre diferentes alimentos. Carga de granos Plato estacionario Disco giratorio Martillos Rejilla de retención Descarga de harinas Figura A.1 Molino de martillo A.2.2 Mezclado Las materias primas molidas (granos y harinas) parcialmente mezcladas provenientes del molino entran al mezclador, y se unen por espacio de un minuto. A continuación se realiza la adición de líquidos (agua y grasa) mediante bombas de arranque directo manejadas manualmente por un indicador de pulso proveniente de un flujómetro, que transportan los líquidos a un distribuidor de inyección (flauta) y los dosifica en forma uniforme a lo largo del equipo. La grasa pasa por un intercambiador de calor antes de ser agregada al mezclador, para asegurar fluidez suficiente y evitar la formación de conglomerados al contacto con las harinas. Finalmente se continúa el proceso por un minuto adicional, para lograr un mezclado homogéneo. Para 106 prevenir contaminaciones, la mezcladora cuenta con un sistema de advertencia y seguridad, basado en sensores de nivel y vacío en las tolvas de pesaje y premezcla. Como registro de calidad para esta etapa del proceso, se realizan pruebas de eficiencia de mezclado mediante un sistema químico, adicionando sal como trazador. Se toman 10 muestras de producto durante la descarga, separadas por el mismo intervalo de tiempo y se mide el coeficiente de variación, que debe estar comprendido entre 5 % y 10 % para garantizar un mezclado homogéneo. Este procedimiento se lleva a cabo al menos 2 veces al año, o cada vez que el equipo sufra alguna modificación. Figura A.2 Mezclador horizontal de doble cinta A.2.3 Acondicionamiento y peletizado La adición de vapor en el acondicionador se efectúa por la parte inferior trasera de la cámara y la melaza se inyecta en forma de atomización de manera uniforme mediante una flauta (Figura A.3). En esta etapa, se inicia la cocción o gelatinización de almidones (transformación de almidón en carbohidratos simples), así como la plastificación de la proteína, lo que va a garantizar en parte, la calidad del producto, a la vez que contribuye a reducir el desgaste excesivo de las partes de la peletizadora, aumentando así la tasa de producción (Moncada, 2008). La cámara cuenta con una trampa de condensado, que regresa el líquido producido a la caldera, para ser reutilizado. Las altas temperaturas del vapor logradas en la cámara eliminan los agentes patógenos que pudieran estar contaminando el producto. 107 El tiempo de retención se mide tomando el tiempo que tarda el alimento en salir del acondicionador, una vez que éste ha sido vaciado por completo, sin agregar vapor ni melaza durante la prueba. Este parámetro puede verse afectado por el paso de las diversas mezclas de alimento balanceado a través de la cámara, debido a que las paletas del tornillo son ajustables por rosca y el producto va empujándolas y desenroscándolas paulatinamente, reduciendo así la resistencia ofrecida. La verificación y ajuste del tiempo de retención se realiza una vez por semana como medida de control del proceso. Figura A.3 Acondicionador El peletizado del alimento es una etapa crucial para la generación de la calidad del pienso final, muchas veces determinado por la pericia del operador, ya que es él quien conoce la capacidad de la máquina, y dependiendo de las características del pienso que vaya logrando a lo largo del proceso, modifica las ciertas condiciones de operación que le permitirán mejorar las propiedades físicas o maximizar la producción. Durante el proceso se ajusta la carga de la máquina, dependiendo de los valores en las propiedades físicas que obtengan a lo largo del peletizado. Si el producto terminado logra baja calidad (poca dureza y muchos finos) es necesario, disminuir la carga de la peletizadora, de modo que el paso de la mezcla por el dado sea lento, permitiendo una mejor cocción, debido a que el alimento pasará mayor tiempo en contacto con el calor generado por las piezas móviles de la máquina. En caso contrario, si el alimento logra un PDI mayor al esperado, se puede aumentar la carga de la máquina, incrementando la producción sin sacrificar la calidad del gránulo. 108 De igual manera, es importante comprobar que se han tomado las precauciones necesarias para el suministro regular e ininterrumpido de vapor y melaza, con el fin de asegurar el funcionamiento continuo del proceso. Un suministro irregular de presión de vapor puede generar variaciones en la humedad del producto, además de generar condiciones de operación inestables para la máquina, produciendo desgaste y mayor esfuerzo en la misma. La cantidad de vapor que se necesita para la elaboración de alimento peletizado es aproximadamente de 45kg por hora por cada tonelada producida (Church y Pond, 1990). Otros factores importantes a monitorear son el amperaje de la máquina, y temperatura del vapor, así como el constante registro del PDI, finos y humedad. Cámara acondicionamiento Salida harinas de cámara de acondicionamiento Dado Rodillos Cuchillas Descarga producto peletizado (salida del dado) Figura A.4 Máquina peletizadora A.2.4 Enfriamiento 109 Como se muestra en la Figura A.5, los pelets calientes entran por la parte superior del equipo, y el aire de enfriamiento, a temperatura ambiente y con una saturación menor al 100 % entra en dirección opuesta, asegurando así, que el producto más caliente se encuentre con el aire de mayor temperatura en la parte superior del equipo, mientras que el aire en condiciones ambientales entra en contacto con el producto mas frío, cerca de la zona de descarga. De esta manera se aumenta la capacidad de absorción del aire, ya que el calor en los gránulos ayuda a que la humedad migre rápidamente hacia la superficie, donde es más fácil absorberla. Cuando el aire entra en contacto con los pelets, se produce un desequilibrio, ya que la humedad está mas concentrada en el interior del granulo que en la superficie, y al ponerse en contacto con el aire, éste la absorbe con facilidad, debido a que se mueve junto con el calor a lo largo de la superficie. Si ocurre alguna condición excepcional en el ambiente, y el aire de enfriamiento está muy seco, se produce una situación no deseada, en la que el pienso se deshidrata mas de lo esperado y se contrae, generando mermas. El rápido enfriamiento de los gránulos reduce la posibilidad de migración del agua fuera del mismo, disminuyendo la pérdida de producto. El equipo cuenta con termómetros calibrados situados en distintas partes del equipo y un sistema de alarma en caso que se alcancen temperaturas muy altas, que puedan generar incendios. La descarga del alimento frío consiste en rejillas oscilantes que abren y cierran al mismo ritmo de descarga del alimentador de la peletizadora. La profundidad de la cama de producto en el enfriador debe ser entre 0,38 m y 0,60 m, el flujo de aire de enfriamiento de 0,38 m3/s y el tiempo de retención del alimento en el equipo es alrededor de 3 min. Durante el proceso de elaboración del alimento, el peletizador debe chequear la temperatura y humedad del producto a la salida del equipo, y ajustarlo en caso de que los valores no se encuentren dentro del rango permitido. Los parámetros que afectan la calidad del alimento en este equipo son la altura de la cama de producto, el área de apertura de la rejilla de descarga de los gránulos, y el flujo de aire de enfriamiento, que es controlado por un damper. Los dos últimos parámetros se mantienen fijos debido a lo engorroso que resulta manipularlos con regularidad, por lo que el único ajuste posible es en la altura de la cama de producto. Si el alimento sale muy caliente, es necesario subir el sensor de nivel para que la camada de producto sea mayor, y el mismo tenga mayor tiempo de contacto con el aire de enfriamiento. En el caso contrario, se debe disminuir la altura del sensor. El registro de la temperatura y humedad del producto debe ser 110 realizado constantemente por el operador, ya que las condiciones ambientales cambian a medida que transcurre el día y dependen de la temporada del año. Figura A.5 Enfriador a contraflujo A.2.5 Aplicación de grasa externa La última fase de elaboración del pienso es la aplicación de grasa externa (coater), donde se cubre el pelet con grasa, para proporcionarle buen aspecto y eliminar el exceso de finos. El registro y control del producto en proceso es realizado por los operadores de las máquinas de peletizado, y verificado por los técnicos de calidad. El mismo consiste en tomar una muestra de producto una vez que culmina el proceso de adición de grasa en el coater y determinar el PDI, % finos y humedad del producto, además de una evaluación cualitativa del aspecto y presentación del alimento, con el fin de verificar que el producto se encuentre dentro de los estándares de calidad y tomar acciones correctivas (en caso de ser necesario) que permitan ajustar el proceso a tiempo. 111 Entrada de pelets (de la enfriadora) Aspersores de grasa Entrada de grasa Salida de pelets recubiertos con grasa Banda transportadora Figura A.6 Coater A.3 Post-elaboración Es la última etapa del proceso de producción, y comprende el ensacado y almacenamiento del producto terminado. A.3.1 Empaque y almacenamiento Una vez que la elaboración del producto ha finalizado, el mismo es transportado de las tolvas de producto terminado a las tolvas ensacadoras, las cuales tienen dos sensores de nivel, que controlan el nivel mínimo y el máximo de carga. Si la carga está por debajo del nivel mínimo, el sensor envía una señal al motor que impulsa la banda transportadora para que envíe más producto a la tolva, y viceversa. Una vez que el producto llega a la tolva, pasa por una banda de descarga, la cual se controla mediante el tablero indicador, realizando el llenado de la tolva-báscula en tres etapas: la primera, se denomina fase de llenado rápido, la segunda llenado lento y la última caída libre. Estos parámetros son controlados por el operador, a manera de ensayo y error, dependiendo del tipo de producto (respecto a su densidad) y la velocidad de ensacado deseada. Primero se introduce en el tablero indicador el valor del peso final, correspondiente a la presentación del saco. A continuación se indica el peso preliminar, que es un poco menos del 112 total del peso final, y es descargado en la fase de llenado rápido. La fase de llenado lento se realiza partir del momento en que un brazo mecánico activa un damper que disminuye la velocidad de llenado de la tolva. Por último se indica el peso de la caída libre, que terminará de completar el peso final una vez que la banda transportadora se ha detenido, debido a la inercia del movimiento que traía la banda, con la idea de lograr el peso final exacto. Finalmente, las máquinas cuentan con un damper grande, que es un dispositivo de metal accionada por un brazo mecánico, que detiene el paso del producto a la tolva en el momento en que la báscula indica que se ha completado el peso final. Las máquinas de ensacado 1 y 3 constan de dos bandas, es decir, tienen dos bandas de descarga y dos tolvas-báscula. Por ello, el trabajo es más eficiente en éstos equipos que en la línea de empaque 2, que solo tiene una; ya que a medida que la primera banda va descargando el producto, la otra se va llenando y así sucesivamente, haciendo la operación de ensacado de manera continua. En la línea 2, una vez que se llena un saco, el operador debe esperar a que la banda transportadora descargue producto en la tolva-báscula para continuar con el proceso. En la Figura 1.7 y 1.8 se muestran el diagrama de las líneas de empaque 1 y 3 y el de la línea de empaque 2, respectivamente. La tolerancia del peso de los sacos de producto terminado se clasifica de acuerdo a tres límites, dos de ellos son operativos, internos de la empresa y el tercero, considerado crítico, es referente a la normativa venezolana. La tolerancia de peso neto establecida por el departamento de calidad es de ± 0,02 kg para cualquier presentación, de acuerdo a la apreciación de la balanza de piso y las tolvas-báscula, con la que se verifica el peso del producto. La ley de metrología venezolana establece una tolerancia máxima admisible en el peso neto de ±1 %. Por su parte, el departamento de contraloría de la empresa tiene como normativa interna una tolerancia de peso bruto (contenido neto de producto más el peso del saco, hilo y etiqueta), medido en la romana, con un valor de ± 0,3 %, para permitir la salida de camiones con carga de la empresa. Es necesario hacer énfasis en la rigurosidad de la tolerancia operativa del departamento de calidad. El mismo toma la decisión de implementar este valor como medida de seguridad para garantizar que las tolerancias de contraloría y ley venezolana se cumplan. 113 Una vez que la tolva-báscula ha alcanzado la cantidad de producto deseada, el operador sube el saco vacío hasta la mordaza y activa un eslabón que mantiene abierta la boca del saco, se abre la compuerta de descarga y por gravedad deja caer el producto en la bolsa de polipropileno. Una vez que la descarga finaliza, la mordaza suelta el empaque y lo deja caer sobre una banda transportadora, a la que le sigue una máquina cosedora que lo sella a la vez que sujeta la etiqueta, la cual contiene como identificación el producto, número de ticket de producción, fecha y turno de elaboración, de acuerdo a la norma COVENIN 2952-01. a a: Tolva de producto terminado b: Tolva ensacadora c: Sensores de nivel d: Bandas de descarga e: Tolvas-bascula f: Tablero indicador g: Cosedora c b c d Damper g Almace Almacen de Prod. Prod. terminado e Damper f B ascula Figura A.7 Diagrama de las líneas de empaque 1 y 3 A continuación, el alimento es transportado al almacén de producto terminado, donde es estibado en paletas de madera. Al observar el área, se encontró que varias de las paletas no están en buen estado, pues debido al manejo con el montacargas, varias de ellas tienen Tablas rotas, y 114 en algunos casos los clavos sobresalen de la madera causando rompimiento de los sacos durante la carga / descarga de las estibas, generando merma de producto. a c a: Tolva de producto terminado b: Tolva ensacadora c: Sensores de nivel d: Banda de descarga e: Tolva-bascula f: Tablero indicador g: Cosedora g Almace Almacen de Prod. Prod. terminado b c d e Damper f Bascula Figura A.8 Diagrama de la línea de empaque 2 APÉNDICE B MEJORAMIENTO DEL PROCESO. FORMATOS DE ANÁLISIS DE PELIGROS, ÁRBOL DE DECISIONES Y PLAN DE REGISTRO Tabla B.1 Formato para el análisis de peligros (1) (2) Paso del proceso Identifique peligros potenciales biológicos, químicos o físicos (3) ¿Existen peligros significativos potenciales para la seguridad del alimento? (4) (5) Junstifique la decisión de la columna 3 ¿Qué medidas preventivas se pueden aplicar para prevenir peligros significativos? (6) ¿Es este paso un punto crítico de control? Biológico: Químico: Físico: Tabla B.2 Formato del árbol de decisiones para la identificación de puntos de control Paso del proceso Peligro P1 P2 P3 P4 ¿PCC? Justificación Tabla B.3 Formato de plan de registro TAREA CONDICIÓN ESPERADA QUE DONDE REGISTRO QUIEN CUANDO COMO REGISTRO ACCIONES CORRECTIVAS APÉNDICE C MANEJO DE LA HUMEDAD C.1 Toma de muestra de la humedad de los ingredientes en consumo La toma de la muestra para determinar la humedad de los ingredientes en consumo se realiza con un instrumento llamado “ladrón”. El mismo consiste en una canasta metálica de forma cónica con un peso en el fondo, y permite tomar muestras de la superficie de diferentes tipos de almacenes de granos, como silos o tolvas, lanzándolo desde la ventana del techo de los mismos y recuperando el instrumento con la muestra halándolo con una cuerda. Este instrumento sólo permite tomar muestra de la superficie del silo o la tolva, por lo que la humedad obtenida a partir de la muestra no representa el valor exacto, ya que no es posible tomar muestras en diferentes partes del almacén que permitan realizar un cálculo más estricto. Figura C.1 Ladrón C.2 Cálculo de la humedad aportada por los ingredientes en la mezcla Para calcular el porcentaje de humedad aportado por cada ingrediente en la mezcla en la Tabla 4.4, se multiplicó la cantidad del ingrediente a utilizar por su humedad en las tolvas de consumo 117 (dato suministrado por el técnico de calidad) y se dividió entre el tamaño total de la carga, es decir, 4520 kg. A continuación se muestra el ejemplo de cálculo para el afrechillo: Cantidad: 1627 kg Humedad en tolva de consumo: 12,84 % Humedad aportada a la mezcla: (12,84 %) * (1627 kg) (4529 kg) = 4,62% La humedad total de los ingredientes se determina mediante la sumatoria de las humedades aportadas por cada ingrediente en la carga. 118 C.3 Tablas de valores obtenidos para manejo de la hidratación en pruebas de 60, 45 y 30kg de agua con diferentes porcentajes de grasa añadidos por mezclador Tabla C.1 Manejo de la hidratación. 60 kg agua Prueba 1 2 3 4 Mezclador Coater Humedad (%) Agua Grasa (%) Grasa (%) Ingred. Prepelet Acond. Dado (Kg) 16 84 10,35 12,78 ± 0,17 14,14 ± 0,70 13,75 ± 0,88 14 86 10,35 12,83 ± 0,29 14,59 ± 0,90 14,02 ± 0,48 60 12 88 10,35 12,79 ± 0,78 14,60 ± 0,62 14,12 ± 0,88 8 92 10,35 12,98 ± 0,59 15,62 ± 0,69 15,39 ± 0,64 Enfriador Coater 12,70 ± 0,71 12,42 ± 0,28 12,36 ± 0,63 13,78 ± 0,56 11,80 ± 0,64 11,77 ± 0,43 12,15 ± 0,35 12,08 ± 0,28 Enfriador Coater 12,62 ± 0,10 12,78 ± 0,84 12,82 ± 0,56 11,85 ± 0,55 11,05 ± 0,82 11,76 ± 0,32 11,34 ± 0,62 11,52 ± 0,72 Tabla C.2 Manejo de la hidratación. 45 kg agua Prueba 1 2 3 4 Mezclador Coater Humedad (%) Agua Prepelet Acond. Dado Grasa (%) Grasa (%) Ingred. (Kg) 16 % 100 10,35 12,36 ± 0,89 14,94 ± 0,76 14,44 ± 0,62 14 % 100 10,35 12,32 ± 0,68 14,82 ± 0,54 14,49 ± 0,47 45 12 % 100 10,35 12,42 ± 0,82 15,46 ± 0,65 14,84 ± 0,37 8% 100 10,35 12,50 ± 0,45 13,08 ± 0,50 12,54 ± 0,68 Tabla C.3 Manejo de la hidratación. 30 kg agua Prueba 1 2 3 4 Mezclador Agua Grasa (%) (Kg) 16 14 30 12 8 Coater Grasa (%) 84 86 88 92 Humedad (%) Ingred. Prepelet Acond. Dado Enfriador Coater 10,35 10,35 10,35 10,35 12,20 ± 0,48 12,23 ± 0,80 12,30 ± 0,74 12,22 ± 0,52 14,42 ± 0,38 15,09 ± 0,58 15,37 ± 0,74 15,18 ± 0,71 14,15 ± 0,98 14,62 ± 0,30 15,24 ± 0,73 14,36 ± 1,20 12,50 ± 0,75 12,90 ± 0,63 13,30 ± 0,36 13,39 ± 0,56 11,46 ± 0,64 11,48 ± 0,68 11,50 ± 0,73 11,40 ± 0,58 APÉNDICE D FORMATOS Formatos para plan de registro y control del proceso de empaque. Figura D.1 Lista de revisión. Control de proceso de empaque de producto terminad 120 Figura D.2 Formato de control de peso neto APÉNDICE E CALIBRACIÓN DE BÁSCULAS DE PISO Y TOLVAS-BÁSCULA E.1 Calibración de básculas de piso A continuación se muestra el procedimiento estándar de operación para la calibración de las básculas de piso, colocado en la carpeta de material de apoyo entregada a los operadores de cada línea de empaque después del entrenamiento. 1. Objetivo Descripción del procedimiento de calibración de las básculas de piso de las líneas de empaque 1, 2 y 3; con el fin de asegurar el correcto pesaje en la verificación del Peso Neto de los sacos de Producto Terminado elaborados en planta. 2. Alcance Todas las básculas de piso de las líneas de ensacado 1, 2 y 3. 3. Responsable de la tarea y sustituto Operador de las máquinas de ensacado. . 4. Responsable de la revisión Técnico de aseguramiento de la calidad / Jefe de aseguramiento de la calidad. 5. Procedimiento 5.1 Poner switch ubicado en la parte posterior de la pantalla de la báscula en posición OFF. 5.2 Colocar en modo CALIBRACIÓN mediante switch ubicado en la parte posterior a la derecha de la pantalla de la báscula. 5.3 Mantener presionado el botón lb/kg (ubicado en el frente de la pantalla de la báscula) a la vez que se pone en posición ON el switch ubicado en la parte posterior de la pantalla. 122 5.4 Aparece F1 en la pantalla. Oprimir el botón PRINT ubicado en el frente de la pantalla hasta que la pantalla indique el valor F15. 5.5 Oprimir el botón ZERO ubicado en el frente de la pantalla. Aparecerá una cifra en la pantalla (por ejemplo 26695) 5.6 Presionar botón NET/GROSS ubicado en el frente de la pantalla, aparece F15. 5.7 Marcar botón PRINT y aparece F16 en la pantalla 5.8 Oprimir ZERO y colocar el valor del peso patrón en la pantalla 5.9 Montar el peso patrón en la plataforma de la báscula. 5.10 Oprimir NET/GROSS y aparece F16 en la pantalla 5.11 Apagar la balanza, y devolver el selector de calibración 5.12 Retirar la pesa patrón 5.13 Encender la balanza y colocar peso patrón en la plataforma, para verificar que la calibración sea correcta. 6. Frecuencia de la tarea y revisión La verificación de la calibración de las básculas de piso deberá realizarse al inicio de cada turno de producción, y deberá calibrarse cada vez que presente variación. 7. Parámetros de control Variación máxima permitida de ± 0,02 kg (apreciación de la báscula) 8. Primer paso de acción correctiva En caso que la báscula no pueda ser calibrada con la variación máxima permitida, notificar a téc. de aseguramiento de la calidad. En caso que la falla persista, notificar a Mantenimiento. 9. Verificación Registro de control del proceso de empacado de producto terminado. Revisión de báscula de línea de empaque. 10. Registros Revisión de control del proceso de empacado de producto terminado. 123 Revisión de báscula de línea de empaque. E.2 Calibración de tolvas-báscula El siguiente es el procedimiento estándar de operación elaborado para la calibración de las tolvas-báscula de las líneas de empaque. El mismo forma parte de la carpeta de material de apoyo entregada a los operadores de cada línea de empaque después del entrenamiento. 1. Objetivo Descripción del procedimiento de calibración de las tolvas-báscula de las líneas de empaque 1, 2 y 3; con el fin de asegurar el correcto pesaje en el llenado de los sacos de producto terminado elaborados en planta. 2. Alcance Todas las tolvas báscula de las líneas de ensacado 1, 2 y 3. 3. Responsable de la tarea y sustituto Operador de las máquinas de ensacado. . 4. Responsable de la revisión Técnico de aseguramiento de la calidad / Jefe de aseguramiento de la calidad 5. Procedimiento Antes de realizar la calibración, se debe verificar si las tolvas-báscula están descalibradas o no. Para ello, se debe descargar la tolva por completo y se colocan pesas patrón en las plataformas ubicadas en la mezanina de cada línea, procurando equilibrar la balanza; por ejemplo, si se van a poner 60 kg en pesas patrón, poner 30 kg en una plataforma y los 30 kg restantes en la otra. Es importante destacar que la revisión y la calibración de las líneas se realiza con el peso de la capacidad máxima de las mismas, siendo de 60 kg para las líneas 1 y 3 y 50 kg para la línea 2. 5.1 Calibración Línea de Empaque 1 5.1.1 Colocar el segundo interruptor de izquierda a derecha, ubicado debajo de la pantalla principal en posición ON. 124 ENTER OFF ON 5.1.2 Aparecerá la siguiente pantalla: CAL d ENTER 5.1.3 Oprimir ENTER nuevamente, y aparecerá lo siguiente: CAL CAP C0050.000 ENTER 125 5.1.4 Oprimir ENTER nuevamente, sin modificar ningún parámetro. La pantalla cambiará a lo siguiente: CAL P CAP 0 ENTER 5.1.4 Oprimir ENTER y esperar varios segundos. La pantalla de abajo a la derecha indicará la espera. CAL P CAP 0 .................. ENTER 5.1.5 Finalmente aparece la pantalla de calibración del span. Por defecto, la pantalla marca 50,00 kg, por lo que debe ser ajustado según el peso de la pesa patrón (hasta llegar a 60 kg) mediante los botones <, >, +, - (mover dígitos o aumentar números). 5.1.6 Colocar las pesas patrón en la báscula, en las plataformas destinadas para ello, ubicada en la mezanina del nivel cero, cuidando de distribuir el peso uniformemente (30 kg en cada plataforma). Se debe tener especial cuidado en colocar las pesas patrón en la báscula correspondiente la pantalla que se está calibrando. A continuación presione ENTER en la pantalla y espere varios segundos hasta que el sistema confirme el peso colocado en la báscula. Aparece OK CAL en la pantalla de la pantalla. 5.1.7 Una vez que el sistema confirme el peso, retirar las pesas patrón de la báscula. 5.1.8 Confirme que la calibración realizada es correcta, poniendo sobre la plataforma de las básculas una pesa patrón, verificando con el valor arrojado por la pantalla. 126 5.2 Calibración Línea de Empaque 2 5.2.1 Oprimir botón CAL, ubicado en la esquina inferior izquierda del tablero indicador. 5.2.2 Presionar ENTER y aparece CAL SEE 5.2.3 Oprimir ENTER nuevamente y aparece CAL 0, presionar ENTER y la pantalla indica CAL SPN 5.2.4 Con los botones <, >, mover el cursor y con ^,v mover dígitos hasta llegar a 50 kg. 5.2.5 Colocar 50 kg en pesas patrón en las plataformas de la báscula, ubicadas en la mezanina del nivel 0. 5.2.6 Presionar ENTER 5.2.7 Espere varios segundos hasta que el sistema confirme el peso colocado en la báscula. Aparece OK CAL en la pantalla de la pantalla. 5.2.8 Una vez que el sistema confirme el peso, retirar las pesas patrón de la báscula. 5.2.9 Confirme que la calibración realizada es correcta, poniendo sobre la plataforma de las básculas una pesa patrón, verificando con el valor arrojado por la pantalla. 5.3 Calibración Línea de Empaque 3 5.3.1 Remover tapa ubicada en la esquina inferior izquierda del tablero indicador, y presionar tecla CAL 5.3.2 Aparece en pantalla el código “d 02”. Oprimir botón MODE 5.3.3 Aparece “C 60.00” en pantalla, indicando la capacidad máxima de la báscula. En caso que no aparezca 60 sino otro número, se debe llevar la pantalla hasta dicha cifra, desplazando el cursor a la izquierda o a la derecha con el botón ZERO y aumentando la cifra con el botón TARE. 5.3.4 Una vez lograda la cifra de capacidad máxima en la pantalla, oprimir PRINT para aceptar 5.3.5 Aparece “CAL 0” en pantalla; presionar PRINT nuevamente 5.3.6 Aparece “F 60.00” en pantalla. Colocar las pesas patrón en las plataformas ubicadas en mezanina 5.3.7 Marcar PRINT, luego CAL y aparece “CAL END” en pantalla, indicando que finalizó la calibración. 5.3.8 Apagar y prender la báscula, mediante el botón ON OFF. 127 5.3.9 Confirmar que la calibración realizada es correcta, poniendo sobre la plataforma de las básculas una pesa patrón, verificando con el valor arrojado por la pantalla 6. Frecuencia de la tarea y revisión La revisión de la calibración de las tolvas-báscula deberá realizarse al inicio de cada turno de producción, y deberá calibrarse cada vez que presente variación. 7. Parámetros de control Variación máxima permitida de la pantalla de ± 0,02 kg 8. Primer paso de acción correctiva En caso que la tolva báscula no pueda ser calibrada con la variación máxima permitida, notificar a téc, de aseguramiento de la calidad. En caso que la falla persista, el téc. de aseguramiento de la calidad deberá notificar a Mantenimiento. 9. Verificación Revisión de Control del Proceso de Empacado de Producto Terminado. Revisión de báscula de línea de empaque. 10. Registros Revisión de Control del Proceso de Empacado de Producto Terminado. Revisión de báscula de línea de empaque. APÉNDICE F ENTRENAMIENTO EN CONTROL DEL PROCESO DE EMPAQUE DE PRODUCTO TERMINADO A continuación se muestra una lista de los participantes del entrenamiento en control del proceso de empaque, una muestra del diploma otorgado a los participantes y fotos del evento. Tabla F.1 Participantes del entrenamiento en control del proceso de empaque de producto terminado Departamento Empaque Mantenimiento Producción Calidad 30/10/08 José Hernández Darwin Niño Victor Oliveros Yonner Salinas Franklig Graterol Manuel Guerra Winder Sandoval Argenis Pernalete Jesús Ordóñez Jorge Páez Miguel Meza Ramón Roa José Ochoa Daniel Oropeza César Torres Fecha de entrenamiento 31/10/08 William Márquez Jesús Jimenez Jose G. Aponte Jose L. Aponte Juny Toro Jhonny Malavé Luis Cabeza Douglas Peñalver Jimmy Leal Alexander Aguilar Antonio Granadillo Edgar Colmenares Joymar García José Torrealba Antonio Tovar Edward González 03/11/08 Jhonnatan Arias Rubén Torres José Fajardo Gerardo Ocaña Yorman Sorzano Carlos Alfaro Gildo Gómez Dimas Torrealba Gloys Rodríguez Ronny Dandlades Oscar Noguera José Martínez Erbis Arráez Heybor Páez Angel Durán 129 AGRIBRANDS PURINA VENEZUELA S.R.L. Otorga el presente Diploma a: GERARDO OCAÑA Por su participación en el entrenamiento de Control de Proceso de Empaque de Producto Terminado Realizado en: Maracay, 30, 31 de Octubre y 03 de Noviembre de 2008 La Calidad es una ventaja competitiva. La Calidad la hacen las personas. Calidad somos TODOS Carolina Chirinos Instructor Osmary López Jefe Aseguramiento de la Calidad Carlos Morocz Gerente de Planta Hernán Cavalieri Director de Operaciones Figura F.1 Modelo de diploma entregado a los participantes del entrenamiento en control del proceso de empaque de producto terminado 130 Figura F.2 Operadores de las líneas de empaque durante acto de reconocimiento Figura F.3 Jefe de aseguramiento de la calidad, Ing. Osmary López junto con Gerente de planta Ing. Carlos Morocz. Palabras durante acto de reconocimiento 131 Figura F.4 Trabajadores de planta durante acto de reconocimiento Figura F.5 Palabras durante acto de reconocimiento 132 Figura F.6 Palabras durante acto de reconocimiento Figura F.7 Entrega de diplomas de participación en entrenamiento en empaque durante acto de reconocimiento 133 Figura F.8 Entrega de diplomas de participación en entrenamiento en empaque durante acto de reconocimiento Figura F.9 Equipo de Aseguramiento de la calidad: César Torres, Osmary López, Edward González APÉNDICE G CÁLCULO DEL VALOR ACTUAL NETO PARA LA PROPUESTA DE SUSTITUCION DE ESTIBAS DE MADERA POR ESTIBAS DE PLÁSTICO Para el cálculo del VAN (Valor Actual Neto) se tomó como valor de inversión inicial el costo de 1250 paletas para el caso de paletas de madera y paletas de plástico y se consideró un tiempo de estudio de 10 años, ya que de acuerdo a referencias obtenidas por personas que han trabajado en Nestlé Purina, este es el tiempo de vida de las paletas plásticas. Para las paletas de madera, se consideró como gasto anual el costo generado por reparación y compra de paletas (para sustituir aquellas dañadas en dicho período de tiempo) y reproceso y merma de producto causado por rompimiento de los sacos debido a irregularidades en las estibas (Tablas 4.18 y 4.19). Se estipuló que las paletas plásticas no generan costo alguno en el período de tiempo estudiado, ya que no es necesario repararlas ni reemplazarlas en este período de tiempo y además al manejar sacos con este tipo de estibas los mismos no se rompen, por lo que no causan reproceso o merma de producto. Se utilizó como interés 20%. La fórmula para el cálculo del valor actual neto es la siguiente: N Qn n n =1 (1 + r ) VAN = − I + ∑ donde: I: Inversión inicial Qn: Flujo de caja n: Número de períodos considerado r: Interés G.1 135 En la siguiente Tabla se muestra la inversión inicial, flujo de caja considerado para ambos casos y VAN obtenido para ambos casos: Tabla G.1 Inversión inicial, flujo de caja y VAN obtenido para paletas de madera y plástico Año 0 (Inv. Inicial) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VAN Flujo de caja (Bs.) Madera Plástico -135.000,00 -640.920,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -349.080,00 0,00 -1.598.508,16 -640.920,00