ARTÍCULO

Aleph Zero Número 53, Julio - Septiembre 2009

La reducción del consumo de energía eléctrica en una maquiladora mediante el uso de bodegas de datos

Raúl Campos Posada, Alicia G. Valdez Menchaca, Marco A. Herrera Gómez, Gloria E. Campos Posada

Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

Monclova, Coahuila, México

Avm10190@mail.uadec.mx, gecposada@yahoo.com.mx

Resumen

En el mundo de hoy, caracterizado por un proceso complejo de cambios en el orden financiero, la reducción de los costos es vital para la industria maquiladora de nuestro país; siendo en esto la energía eléctrica un factor determinante, esto nos condujo a esta investigación con el objetivo general, identificar y reducir los componentes que presentan oportunidad significativa de reducir los costos por consumo de energía eléctrica en la industria maquiladora Cortes Mexicanos S. A.Para el aseguramiento metodológico se utilizó un modelo que vincula el paradigma Cuantitativo-Cualitativo, tiene un alcance descriptivo y su diseño fue considerado no-experimental. Los resultados obtenidos fueron al aplicar la administración de la demanda una reducción de $30,000 mensuales, mientras que en el grupo de factor de potencia para el banco de capacitores se invirtió $51,000, incrementándose de 0.7 a 1.0 representando una reducción en el costo de $139,000 anuales.

PALABRAS CLAVE

Desarrollo Regional, Ingeniería, Computación, Ahorro Energía Eléctrica.

INTRODUCCIÓN

La globalización actual en la que todas las empresas están inmersas, obliga a interactuar con el entorno económico de sobremanera. Lo que conlleva a que los directivos se enfoquen en la difícil tarea de cuidar los costos con la finalidad de ser competitivos y mantenerse en el mercado. Estos cambios involucran a la energía eléctrica, que es un factor determinante para reducir costos. La Maquiladora Cortes Mexicanos S. A. no es la excepción., lo anterior conduce a precisar el objetivo para esta investigación.

Planteamiento del problema

¿Cuáles son los componentes que presentan oportunidad significativa de reducir los costos por consumo de energía eléctrica en la industria Maquiladora Cortes Mexicanos S. A.?

Objetivo general

Para esta investigación aplicada se formó un equipo de trabajo entre la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y la Universidad Autónoma de Coahuila (UA de C), definiendo como objetivo general de la investigación, “identificar y reducir los componentes que presentan oportunidad significativa de reducir los costos por consumo de energía eléctrica en la industria Maquiladora Cortes Mexicanos S. A”.

Se procedió a la revisión de literatura existente en CFE, la UA de C y en bibliotecas virtuales, mientras en paralelo durante seis meses se monitoreó y almacenó la información del consumo de energía eléctrica y se utilizó el análisis de información durante los últimos años, desglozando los componentes principales y almacenando en bodegas de datos.

METODOLOGÍA

Para el aseguramiento metodológico se utilizó un modelo que vincula el paradigma Cuantitativo-Cualitativo, tiene un alcance descriptivo y su diseño fue considerado no-experimental.

Situación actual

Los resultados obtenidos del análisis de información del factor de potencia se presentan en la siguiente gráfica:

	2006
Ene	0.7264
Feb	0.7412
Mzo	0.7493
Abr	0.6956
May	0.7230
Jun	0.7411
Jul	0.7135
Ago	0.7320

Basado en la información anterior, se determinó que lo más apropiado es el uso de bodegas de datos para monitorear el factor de potencia. Eso nos lleva a dos interrogantes:

¿Que es bodega de datos?

Bodega de datos ( data warehouse ) es un conjunto de datos integrados o orientados a una materia, que varían con el tiempo y que no son transitorios, los cuales soportan el proceso de toma de decisiones de la administración y esta orientada al manejo de grandes volúmenes de datos provenientes de diversas fuentes o diversos tipos. Estos datos cubren largos períodos de tiempo lo que trae consigo que se tengan diferentes esquemas de los datos fuentes, La concentración de esta información esta orientada a su análisis para apoyar la toma de decisiones oportunas y fundamentadas. El objetivo de las bodegas de datos es centralizar una gran variedad de datos e información, interpretar dicha información y darle un valor agregado para beneficio del negocio todo ello por supuesto, con un fácil acceso y visualización por parte de los usuarios

.

Conocimiento es el acervo de información utilizado en el proceso de la toma de decisiones. Data Warehousing es el proceso de organizar la información en una forma que crea conocimiento basado en datos. Los productos de software que presentan este conocimiento a los usuarios se refieren como Herramientas de Inteligencia de Negocios (Business Intelligence Tools.)

Y la Gestión de Conocimiento (Knowledge Management) es la disciplina que busca enfocar el uso de las Tecnologías de Información en las personas, con el fin de que estas y sus organizaciones aprendan a utilizar los recursos y fuentes de información para el logro de objetivos estratégicos; que es el principio aplicado en la presente investigación

La segunda interrogante es:

¿Qué es factor de potencia?

El Factor de Potencia, es un indicador del correcto aprovechamiento de la energía eléctrica, y puede tomar valores entre 0 y 1, lo que significa que:

0  1

muy malo      0,95     excelente

La energía que se transforma en trabajo, se la denomina ENERGIA ACTIVA, mientras que la usada por el artefacto eléctrico para su propio funcionamiento, se la llama ENERGIA REACTIVA. La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos, es necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos tales como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución exagerada del factor de potencia. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:

- Un gran número de motores

- Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado

- Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria

- Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos

Aplicación

La aplicación en la Maquiladora Cortes Mexicanos S. A. se hizo en base al siguiente diagrama:

Donde el encargado recaba información y captura en la computadora: el factor de potencia, consumo de energía eléctrica en intervalos de tiempo definidos, entre otros.

De la información recabada se complementa con los datos de tarifas, consumos y bodegas de datos; posteriormente el equipo de investigación genera gráficos para realizar el análisis. Después de un tiempo se encuentran una tendencia estacionaria tal como se muestra en la grafica.

	2006
Ene	0.7264
Feb	0.7412
Mzo	0.7493
Abr	0.6956
May	0.7230
Jun	0.7411
Jul	0.7135
Ago	0.7320
Sep	0.9929
Oct	1.0000
Nov	0.9999
Dic	1.0000

Las áreas de oportunidad detectadas fueron agrupadas en Administración de la Demanda de acuerdo a la Tarifa Horaria y Factores de Potencia; para el primer grupo la reducción se realizó ajustando paros de actividad laboral ubicados en horarios punta, se seccionó los circuitos de iluminación en áreas de trabajo, se ajustó los termostatos del aire acondicionados, se programaron mantenimientos en horarios punta, se reordenaron los descansos del personal, entre otras. Mientras que para el segundo grupo se instaló un banco de capacitores en la subestación de energía eléctrica. Se analizó el Factor de Potencia.

	2006	2007	2008
Ene	0.7264	1.0000	1.0000
Feb	0.7412	1.0000	1.0000
Mzo	0.7493	0.9935	1.0000
Abr	0.6956	0.9627	0.9986
May	0.7230	0.9142	0.9943
Jun	0.7411	0.8905	0.9929
Jul	0.7135	0.7286
Ago	0.7320	0.9137
Sep	0.9929	0.9765
Oct	1.0000	1.0000
Nov	0.9999	0.9998
Dic	1.0000	1.0000

Se encontró que para mejorar el factor de potencia es por medio de la instalación de capacitores eléctricos estáticos. Es importante mencionar que antes de instalar capacitores eléctricos, se deben tomar en cuenta los siguientes factores: tipos de cargas eléctricas, variación y distribución de las mismas, factor de carga, disposición y longitud de los circuitos, tensión de las líneas de distribución, entre otros.

Justificación

La justificación de la inversión para la reducción de consumos está dada con la inversión en capacitores y su adecuada instalación para la realización de pruebas posteriores que demuestren lo que las tendencias indicaban, obteniendo la siguiente grafica:

RESULTADO

Los resultados obtenidos fueron al aplicar la administración de la demanda una reducción de $30,000 mensuales, mientras que en el grupo de factor de potencia para el banco de capacitores se invirtió $51,000, incrementándose de 0.7 a 1.0 representando una reducción en el costo de $139,000 anuales.

CONCLUSIÓNES

Las bodegas de datos permiten el estudio de los mismos para análisis y beneficios que redunden en bajos costos de operación de las empresas. La corrección del factor de potencia puede ser un problema complejo. Recurrir a especialistas es conveniente, si no se cuenta con los elementos necesarios para resolverlo.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

•Cobit , ISACA

•Data Warehousing and Data Mining: Opportunities for Internal Auditors, David, Julie S. & Steinbart, Paul J., Florida, 2000, The Institute of Internal Auditors Research Foundation

•Decision Support Systems and Intelligent Systems, Turban, Efraim & Iroson, Jack E., 1998, Prentice Hall.

•Database Systems, Design, Implementation and Management, Rob, Peter & Coronel, Carlos, 2000, USA, Thomson Learning.

“CFEctiva Empresarial”. El Factor de Potencia. CFE”

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