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PROGRAMA	DE	INNOVACION	UCN-PyMEs
LADRILLOS	ECOLOGICOS
Estudio	de	Pre-factibilidad
Resumen Ejecutivo
XXXXXXX es una empresa de ingeniería y servicios dedicada a la reparación y recuperación de
componentes para la industria en general. Esta empresa, en constante crecimiento, busca el
reconocimiento de la industria a través de la excelencia en sus tiempos de respuesta y calidad de
servicios, capacidad que se ha visto fortalecida por las alianzas estratégicas con distintas empresas
nacionales y extranjeras. Con integrantes comprometidos con evitar sucesos o situaciones que
afecten a la comunidad y el medio ambiente, XXXXXXX incursiona constantemente en ámbitos de
innovación que otorguen soluciones a las problemáticas de sus clientes.

Uno de los principales clientes de XXXXXXX son las centrales termoeléctricas, consideradas
altamente contaminantes por utilizar carbón para generar energía. Las centrales generan gran
cantidad de cenizas de carbón, residuos sólidos con elevado impacto ambiental, cuya eliminación
representa altos costos para las termoeléctricas, aproximadamente 100 millones mensuales.

Frente a esta problemática surge la oportunidad de ofrecer un servicio que permita a las centrales
reducir sus costos de eliminación de residuos, contribuir al medio ambiente y minimizar los
problemas por estudio de impacto ambiental de las nuevas centrales. Por esta razón XXXXXXX
propone la fabricación de materiales de construcción que utilizan la ceniza de carbón como
materia prima y que son capaces de competir en el mercado. Para llevar a cabo este proyecto se
ha planteado el desafío de construir una planta piloto que permita determinar todos los posibles
usos para la ceniza especialmente en materiales de construcción. La planta piloto además
contribuirá a encontrar un producto comercializable y aceptado por las normas chilenas.

El objetivo del presente trabajo es presentar la pre-factibilidad de comercializar ladrillos hechos a
partir de ceniza de carbón, uno de los proyectos elegidos para la evaluación. Además se define el
funcionamiento y los requerimientos de la planta piloto para postular el proyecto a
financiamientos de CORFO.

Para la evaluación de pre-factibilidad del proyecto se realizaron tres estudios: de mercado, técnico
y económico. El estudio de mercado permitió determinar la demanda actual de ladrillos en la
Región que es 5.500.000 ladrillos/año. La capacidad productora de ceniza de carbón de las
termoeléctricas equivale a 124.800 ton/año lo que permite una producción de 43.680.000
ladrillos/año, esto significa que existe suficiente materia prima para la fabricación de ladrillos en la
Región. El estudio técnico permitió determinar los recursos para el funcionamiento de la planta,
identificando mano de obra, maquinaria e instalaciones. La planta diseñada es capaz de fabricar un
mínimo de 2.000.000 y un máximo de 10.000.000 ladrillos/año, dependiendo de las características
físicas del producto. En la evaluación se consideró un nivel de producción de 2.500.000
ladrillos/año lo que, nivel que podría ser capaz de proveer para los clientes potenciales de la
región, representando un 45% de la demanda regional. El estudio económico permitió determinar
los costos asociados a la implementación del proyecto y finalmente mediante la evaluación
económica se estimó la factibilidad del proyecto, basada en los resultados de la evaluación del
Flujo de caja, obteniéndose VAN=202.370.621 y una tasa interna de retorno igual al 24%. El
proyecto fue evaluado en un horizonte de 5 años a una tasa del 12% anual propuesta por CORFO.

                                                   2
Contenido
Resumen Ejecutivo .............................................................................................................................. 2
Índice de Tablas ................................................................................................................................... 4
Índice de Figuras ................................................................................................................................. 5
1.     Introducción ................................................................................................................................ 6
2.     Antecedentes de la Empresa....................................................................................................... 7
3.     Marco de Desarrollo .................................................................................................................... 7
     3.1.     Descripción General de Proyecto ........................................................................................ 7
     3.2.     Objetivos del Proyecto ........................................................................................................ 7
     3.3.     Resultado y/o Productos Esperados ................................................................................... 8
     3.4.     Limitaciones del Proyecto ................................................................................................... 9
     3.5.     Problemática a Resolver...................................................................................................... 9
     3.6.     Objetivos del Estudio......................................................................................................... 10
4.     Producción de Materiales de Construcción .............................................................................. 11
     4.1.     Estudio de Mercado .......................................................................................................... 11
       4.1.1.         Mercado Proveedor .................................................................................................. 12
       4.1.2.         Análisis de la Situación Actual ................................................................................... 16
       4.1.3.         Modelo de Negocio ................................................................................................... 19
     4.2.     Estudio Técnico ................................................................................................................. 23
       4.2.1.         Plan Operacional ....................................................................................................... 23
       4.2.2.         Plan de Recursos Humanos ....................................................................................... 29
     4.3.     Estudio Económico ............................................................................................................ 31
       Costos Variables de Producción ................................................................................................ 31
       Depreciación.............................................................................................................................. 31
       Determinación de la Inversión .................................................................................................. 32
     4.4.     Evaluación del Proyecto .................................................................................................... 33
5. Planta Piloto .................................................................................................................................. 35
     5.1.     Resumen del proyecto ...................................................................................................... 35
     5.2.     Requerimientos técnicos ................................................................................................... 35
       5.2.1.         Plan Operacional ....................................................................................................... 35
       5.2.2. Plan de Recursos Humanos ............................................................................................. 42


                                                                          3
5.2.3. Estudio Económico .......................................................................................................... 43
       Determinación de la Inversión .................................................................................................. 45
6.     Conclusiones Generales ............................................................................................................ 47
7.     Bibliografía ................................................................................................................................ 48




Índice de Tablas
Tabla 1: Resultados y/o productos esperados. ................................................................................... 8

Tabla 2: Potencia Instalada de Empresas Generadoras de Energía. Fuente: SEC ............................. 13

Tabla 3: Clasificación ASTM C618. Fuente: (Umaña, 2002) .............................................................. 14

Tabla 4: Generación de cenizas volantes (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ. ....... 15

Tabla 5: Porcentaje participación de mercado competencia ........................................................... 17

Tabla 6: Nomenclatura Figura 6 ........................................................................................................ 26

Tabla 7: Detalle de las maquinarias necesarias para el proceso productivo. Fuente: Elaboración
Propia ................................................................................................................................................ 27

Tabla 8: Capacidad productiva de la planta ...................................................................................... 28

Tabla 9: Tabla de sueltos para trabajadores de la planta. Fuente: Elaboración Propia.................... 31

Tabla 11: Inversión para la planta manufacturera ............................................................................ 32

Tabla 12: Maquinarias para pruebas del producto ........................................................................... 39

Tabla 13: Maquinarias para la planta piloto. .................................................................................... 40

Tabla 14: Tabla de sueltos trabajadores plana piloto. Fuente: Elaboración Propia ......................... 43

Tabla 15: Consumo energético de las maquinarias. Fuente: Elaboración Propia ............................. 44

Tabla 16: Costo de combustible ........................................................................................................ 44

Tabla 17: Costo de externalización de servicios................................................................................ 45

Tabla 18: Costo de Arriendo de maquinaria ..................................................................................... 45

Tabla 19: Inversión para la planta piloto ........................................................................................... 46




                                                                            4
Índice de Figuras
Figura 1: Organigrama XXXXXXX. Fuente: Empresa XXXXXXX ...............Error! Bookmark not defined.

Figura 2: Árbol de objetivos utilizando metodología MML. Fuente: Elaboración propia ................... 8

Figura 3: Mapa de recursos Eléctricos, SING (en rojo centrales térmicas a carbón). Fuente: CNE .. 13

Figura 4: Porcentaje participación de mercado competencia .......................................................... 17

Figura 5. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta .................................................................. 24

Figura 6: Ciclo Operacional de Planta de Fabricación de Ladrillos Ecológicos. Fuente: Elaboración
propia ................................................................................................................................................ 24

Figura 7: Distribución Planta en Chine. Fuente: recopilación de información por el Gerente de
XXXXXXX ............................................................................................................................................ 26

Figura 8: Diagrama del Proceso Productivo. Fuente: Elaboración Propia ........................................ 28

Figura 9. Proceso Productivo Planta Antofagasta ............................................................................. 29

Figura 10: Estructura Organizacional de la Planta ................................Error! Bookmark not defined.

Figura 11. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta Piloto ...................................................... 37




                                                                            5
1. Introducción
XXXXXXX siendo una empresa dedicada a satisfacer a sus clientes y además comprometida con el
medio ambiente, detecta la necesidad de las termoeléctricas por eliminar sus residuos. Las
centrales que funcionan mediante carbón, son consideradas altamente contaminantes ya que
dañan el ozono y generan residuos sólidos como cenizas, con elevado impacto ambiental. Los
desechos afectan al medio ambiente por lo que las centrales deben optar por dos caminos, la
disposición ambientalmente segura o la reutilización como insumo para otras actividades
(Serman).

Para las centrales termoeléctricas, la reutilización de sus desechos es compleja ya que se requiere
una transformación de los residuos para poder ser utilizados como materias primas de otras
industrias con procedimientos fuera de su rubro, pero por otro lado la disposición representa altos
costos asociados a su eliminación.

Frente a esta problemática, XXXXXXX propone reutilizar los residuos de las termoeléctricas en una
planta que además le permitirá fabricar productos comercializables a favor del medio ambiente.
Este proyecto comenzará con la construcción de una plata piloto que permitirá encontrar todos los
posibles usos para la ceniza de carbón y luego fabricar un producto capaz de competir en el
mercado, aceptado por las normas chilenas de construcción y aceptable para los clientes.

En Chile esta idea es innovadora ya que sería la primera planta de este tipo, ofreciendo una
solución a las centrales cuyos costos de eliminar los residuos son muy elevados, favoreciendo a las
nuevas centrales que desean instalarse al minimizar las dificultades por estudio de impacto
ambiental y por otro lado buscando productos ecológicos y económicos.

El presente trabajo busca entregar la información requerida por CORFO para postular a sus líneas
de financiamiento para proyectos de inversión. El trabajo se divide en cuatro secciones: primero,
antecedentes de la empresa; segundo, el marco del desarrollo donde se presentan los objetivos;
tercero, la evaluación de pre-factibilidad del proyecto de fabricar ladrillos y comercializarlos;
cuarto, definición de forma general del funcionamiento y los requerimientos para la planta piloto.
La metodología para llevar a cabo el trabajo será la de evaluación de proyecto. La evaluación es
una herramienta de gran utilizad para la toma de decisiones y se compone de varios estudios
específicos.

La principal justificación para llevar a cabo esta investigación tiene relación con la contribución
que puede significar para las nuevas centrales termoeléctricas que deseen instalarse en Chile,
minimizando las dificultades en temas de impacto ambiental gracias a la reutilización de los
residuos. Esto permitirá disminuir o eliminar los costos asociados a la disposición de residuos. El
proyecto a su vez contribuye al cuidado del medio ambiente.




                                                6
2. Antecedentes de la Empresa

XXXXXXXXXXXXXXX


3. Marco de Desarrollo

3.1.    Descripción General de Proyecto
El proyecto evaluado en el presente informe lleva por nombre “Implementación de Planta Piloto
para la Investigación de uso y aplicación de Cenizas de Carbón en Materiales de Construcción”.
Pretende llevarse a cabo en la Región de Antofagasta con una duración de 1,5 años, entre las
etapas de ingeniería, construcción y operación hasta determinar las posibles aplicaciones del uso
de cenizas.

La finalidad del proyecto es poder minimizar el impacto provocado por las cenizas de carbón que
constituyen el mayor residuo sólido generado por motivo de la operación de las centrales
termoeléctricas a carbón. Para lograrlo se han planteado los objetivos que se mencionan a
continuación.

3.2.    Objetivos del Proyecto
El objetivo general del proyecto es lograr la determinación de las posibles aplicaciones que poseen
las cenizas en el ámbito de la construcción. Para lograrlo se han planteado los siguientes objetivos
específicos:

    1. Implementación de un proceso productivo a menor escala que permita el testeo de
       productos.
    2. Determinación de otros posibles usos para la ceniza de carbón relacionados con
       materiales de construcción.
    3. Generar la curva de aprendizaje que permita escalar el modelo de negocios.

En la Figura 1 se observa el árbol de objetivos, definidos utilizando la metodología del Marco
Lógico, siendo Propósito equivalente a Objetivo General y Componentes a Objetivos Específicos.




                                                 7
Minimizar el impacto
                                                              del mayor residuo
            Fin                                               generado por las
                                                                   plantas
                                                               termoeléctricas



                                                             Determinarción de las
                                                               aplicaicones de la
       Proposito                                              ceniza de carbón en
                                                                 materiales de
                                                                 construcción




                                                                                        Generacion de curva
   Componentes                     Implemención de
                                     Planta Piloto
                                                              Determinación de
                                                              usos para la ceniza
                                                                                        de aprendizaje para
                                                                                           escalamiento




              Figura 1: Árbol de objetivos utilizando metodología MML. Fuente: Elaboración propia

3.3.    Resultado y/o Productos Esperados
En la Tabla 1 que se muestra a continuación se detallan los resultados esperados del proyecto
asociados a cada objetivo específico planteado, con sus respectivos indicadores de éxito:

 Objetivo Específico  Resultado y/o                       Descripción                Indicador de Éxito
 Asociado             Producto Esperado
1. Implementación de 1.1. Planta Piloto                   Construcción de            Finalizar la
    un proceso                                            Planta Piloto del          construcción de la
    productivo a                                          proceso productivo de      planta piloto en el
    menor escala que                                      ladrillos y otros          periodo estimado y
    permita el testeo                                     materiales de              que el proceso
    de productos                                          construcción, que          productivo genere la
                                                          incorpore además           cantidad de productos
                                                          máquinas e                 suficientes para
                                                          instrumentos de            realizar pruebas.
                                                          testeo.
2. Determinación de       2.1. Línea de productos         Encontrar la mayor         Productos aceptados
   otros usos para la     2.2. Patente de las             cantidad de usos           por normativas
   ceniza de carbón            ideas                      posibles de la ceniza      chilenas
   asociados a                                            para fabricar
   materiales de                                          materiales de
   construcción                                           construcción u otras
                                                          alternativas
3. Generación de          3.1. Modelo del                 Adquirir el                Conocimiento para
   curva de                    proceso                    conocimiento               escalar el modelo del
   aprendizaje para                                       necesario para             negocio
   escalamiento                                           replicar el modelo a
                                                          mayor escala
                                 Tabla 1: Resultados y/o productos esperados.


                                                      8
3.4.    Limitaciones del Proyecto
Las limitaciones del proyecto guardan relación con la focalización de las aplicaciones de los
productos que en ésta se desarrollen, asociado al ámbito de la construcción y con la
dependencia de laboratorios más especializados para pruebas y testeo no mecánicos.

Por esta razón se considerarán los siguientes supuestos para la evaluación del proyecto:

    -   Las centrales termoeléctricas tendrán plena disposición para trabajar en forma
        cooperativa con XXXXXXX, de manera de entregar sus residuos en forma gratuita.
    -   Los equipos de testeo considerados como parte del equipamiento del proyecto servirán
        solo para pruebas de carácter mecánico.
    -   La información recopilada será verídica y confiable.
    -   Se contará con permisos y autorizaciones requeridas para la operación de la planta piloto.
    -   Existe claro interés de las empresas generadoras de energía de contar con una alternativa
        técnicamente valida para resolver los problemas generados a través de la operación de la
        quema de carbón.

3.5.    Problemática a Resolver
Las centrales termoeléctricas producen grandes cantidades de residuos. A fin de disponer
específicamente de la ceniza volante y de fondo, las centrales deben construir grandes depósitos
de cenizas. Para la construcción de un depósito de cenizas se deben considerar diversos factores:
en primer lugar se debe determinar la cantidad de cenizas que genera la central, de esta forma se
podrá estimar el tamaño del terreno necesario para cubrir las necesidades de la empresa para
almacenar sus residuos. En segundo lugar se deben recopilar diversos antecedentes para la
construcción del depósito (Salazar, 2009). Dentro de estos se encuentra (Proyersa Energia, 2008):
Topografía en la zona destinada al depósito, Transporte de cenizas y Zonificación de las áreas
disponibles según Plan Regulador Intercomunal.

Una de las grandes dificultades que presenta la construcción de estos depósitos es el disponer de
grandes terrenos que cumplan con todas las especificaciones ambientales que se requieren, ya
que tanto en el norte como en el sur del país estos depósitos generan diversos impactos
ambientales y daños al ecosistema silvestre.

Todos estos factores que deben considerar las empresas generadores, acotan los terrenos
cercanos a las centrales que pueden ser utilizados para la construcción de los depósitos de cenizas
y hacen el proceso más costoso y difícil. Las comunidades vecinas muestran constante rechazo a
este tipo de instalaciones, como sucedió el año 2010 con la central termoeléctrica que se
construiría en Punta Choros y como está sucediendo este año con la central Castilla en la Región
de Atacama y la central Pacifico en la Región de Tarapacá.

El uso de cenizas volantes en materiales de construcción representa una oportunidad para las
termoeléctricas de minimizar esos costos, además contribuir al medio ambiente y facilitar a las
nuevas termoeléctricas las autorizaciones en materia de evaluación de impacto ambiental.


                                                9
3.6.   Objetivos del Estudio
El principal objetivo de este informe es desarrollar un estudio y evaluación a nivel de pre-
factibilidad del proyecto de construcción de una planta piloto que sirva para replicar el modelo de
negocio a mayor escala. Dentro de la amplia gama de usos para la ceniza, se ha escogido evaluar
este proyecto debido a una mayor facilidad para obtener información.

Además se tienen los siguientes objetivos específicos:

    1. Determinar la cantidad de cenizas disponible como materia prima y determinar la
       demanda del mercado en relación a posibles productos.
    2. Determinar procesos, recurso e infraestructura que se requieren para la planta.
    3. Evaluar la factibilidad económica para desarrollar el proyecto.




                                                10
4. Producción de Materiales de Construcción

4.1.       Estudio de Mercado
Chile ha mostrado un crecimiento sostenido en los últimos años, repercutiendo en todas las
industrias. En especial se destaca el crecimiento en la actividad de construcción de viviendas. A lo
largo de todo Chile se ha observado aumento en la demanda de soluciones habitacionales y
consecuentemente un aumento en la demanda de materiales de construcción. Según el Índice
Mensual de de la Actividad de la Construcción (IMACOM)1 a diciembre de 2010 Chile a tenido un
crecimiento anual de un 9,3%. En particular, la Segunda Región muestra un crecimiento promedio
de un 4,01%. Junto con este explosivo crecimiento y a consecuencia del terremoto ocurrido el
pasado 27 de febrero del año 2010, las exigencias para las construcciones y sus materiales son más
rigurosas. Destaca en este sentido la albañilería de ladrillo cerámico, por sus ventajas estructurales
y características. Actualmente la producción de ladrillos, compuestos principalmente de arcilla, se
centra en la zona centro sur del país (Capital, 2009).

Por otro lado, Chile muestra preocupación en temas energéticos. Diversos factores como el
aumento de la demanda energética, altos precios del petróleo y el gas, déficit suministro de gas
natural Argentino y la falta de consenso frente a la energía nuclear como opción de producción de
energía, entre otros, han puesto al carbón como un participante importante en este tema. Las
centrales termoeléctricas que usan carbón como combustible generan residuos sólidos que
requieren de una correcta disposición para no dañar al medio ambiente. Los depósitos alteran el
medio ambiente alrededor y generan pasivos ambientales que deben ser monitoreados por un
largo tiempo (García, 2003). Además consideran elevados costos para las centrales ya que se
requiere de estudios y consideraciones ambientales a fin de cumplir con leyes relacionadas con
impacto ambiental, además del costo mismo de disponer diariamente de estos residuos.

En respuesta a ambas situaciones mencionadas anteriormente: una necesidad creciente de
material de calidad para la construcción y la problemática ambiental generada por las centrales
termoeléctricas, XXXXXXX propone la construcción de una planta de ladrillos hechos a partir de
cenizas de carbón, residuo de las plantas termoeléctrica. Este tipo de ladrillos se destaca por tener
cualidades estructurales similares a las del ladrillo cerámico, pero con un costo productivo mucho
más económico y además ecológico. La inclusión de cenizas en materiales de construcción es
importante debido a sus propiedades cementantes gracias al contenido de sílice, alúmina y fierro
(Aljoe, 2007). El uso de ceniza volante en materiales de construcción genera lo siguientes efectos
positivos2:

      1. Reduce el contenido de cemento para reducir el costo
      2. Reduce el calor de hidratación
      3. Mejora las propiedades del hormigón fresco


1
    Índice entregado por la Cámara Chilena de la Construcción
2
    www.construmatica.com

                                                      11
4. Consigue resistencias elevadas a largo plazo
       5. Reduce la permeabilidad y aumenta la durabilidad

El uso de cenizas volantes de las centrales termoeléctricas en la industria de los materiales de
construcción promueve el desarrollo sustentable en la industria de la construcción, ya que se
reutiliza un desecho y por otro lado se estaría ofreciendo un producto con mejores características.
De esta forma se podría generar un círculo virtuoso, ya que se estaría utilizando un subproducto
de las centrales que de no utilizarse se dispondría en depósitos de cenias, por otro lado se mejora
la calidad de materiales de construcción y por último se generarían ahorros de energía en los
procesos de fabricación de éstos reduciendo las emisiones de CO2 a la atmosfera.

En consecuencia, este ladrillo responde a dos necesidades en particular: cuidado del medio
ambiente y ser una alternativa más económica para la construcción, pero igualmente confiable3.
La oportunidad que presenta esta nueva línea de negocio se fortalece mediante la idea de ser un
producto ecológico, cumpliendo o incluso superando los requerimientos ya establecidos a nivel
nacional de los productos existentes en el mercado actual.

El objetivo de este estudio es determinar la estrategia que permitirá la entrada y posicionamiento
del ladrillo de ceniza en el mercado chileno, para lo cual se realizó un estudio del mercado actual y
potencial, utilizando herramientas como: análisis de la industria, análisis de competidores y
estudio de posibles clientes. El análisis de la industria permitió detectar el crecimiento sostenido
de la construcción mientras que el análisis de competidores permitió identificar de forma más
específica cuales son las actuales empresas que proveen a la construcción, identificando un líder
de mercado que acapara el 50% de la participación de mercado, pero que además es una industria
fuertemente orientada a la zona centro sur del país. Finalmente, el análisis de clientes permitió
identificar el mercado potencial, segmentándolo de manera geográfica y por tipo de volumen de
compra, lo que entregó finalmente un mercado objetivo constituido por empresas contratistas y
minoristas ubicados en la Región de Antofagasta.

Basado en análisis anterior, se describe el plan de marketing, que muestra la estrategia a
perseguir.

Como resultado, se determinó que lo más adecuado es aplicar una estrategia de costos,
fortaleciendo la imagen ecológica del producto, como ventaja competitiva.

4.1.1. Mercado Proveedor
En los últimos años, Chile ha mostrado un aumento del consumo de electricidad, principalmente
por el crecimiento de la industria y un mayor consumo en los hogares, sin embargo los recursos
energéticos son escasos. Por este motivo, el carbón ha vuelto al escenario energético chileno.

En Chile existen tres sistemas eléctricos interconectados. El Sistema Eléctrico del Norte Grande
(SING), el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema de Magallanes. El sistema escogido
para la evaluación del proyecto es el SING que cubre el territorio comprendido entre las ciudades

3
    Información recopilada por el Gerente General de XXXXXXX en su vistita a la Planta en China

                                                       12
de Arica y Antofagasta con un 30,17% de la capacidad instalada en el país. Este sistema se
alimenta en un 33% de energía proveniente del uso del carbón como combustible4.

La siguiente figura muestra un mapa de la zona norte de Chile que señala (en rojo) la ubicación de
las centrales termoeléctricas a carbón perteneciente al SING.




            Figura 2: Mapa de recursos Eléctricos, SING (en rojo centrales térmicas a carbón). Fuente: CNE

De las centrales mostradas en la Figura 2 se consideran más relevantes para el proyecto aquellas
que forman parte de los principales clientes de XXXXXXX. En la Tabla 2 se muestra la potencia
instalada de las centrales de las empresas YYYYYYY y ZZZZZZZZZ que queman carbón, lo que se
desprende de información facilitada por la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC) a
septiembre de 2010.

    Propietario     Central               Tipo                       Localización          Región               Potencia
                                 Combustible- Generación              (Comuna)                               Instalada [MW]
YYYYYYY             Mejillones               Carbón                     Mejillones       Antofagasta            165,900
                                     Carbón - Turbina Vapor             Mejillones       Antofagasta            175,000


ZZZZZZZZZ           Tocopilla             Vapor-Carbón                  Tocopilla        Antofagasta             85,300
                                          Vapor-Carbón                  Tocopilla        Antofagasta             85,500
                                          Vapor-Carbón                  Tocopilla        Antofagasta            136,400
                                          Vapor-Carbón                  Tocopilla        Antofagasta            130,300


                     Tabla 2: Potencia Instalada de Empresas Generadoras de Energía. Fuente: SEC

La utilización de carbón como combustible genera sub-productos sólidos llamados Productos de la
Combustión del Carbón conocidos como CCPs. Los CCPs corresponden a cenizas de fondo, cenizas
volantes, escoria de caldera y material de desulfurización. La ceniza de fondo y la ceniza volante
son completamente diferentes fisicamente, sin embargo la mayor parte de la composicion quimica
de la ceniza de fondo es usualmente similar a la ceniza volante.

4
    www.endesa.cl

                                                         13
La ceniza volante corresponde al principal material para la fabricación de ladrillos ecológicos. Son
residuos finos resultantes de la combustión de carbón pulverizado, arrastrado de la cámara de
combustión por gases de escape. La ceniza fluye con los gases de combustión hacia los sistemas
captadores de partículas, desde donde son retiradas y depositadas en silos de ceniza para su
acopio temporal y posterior disposición (Salazar, 2009).

Cuando las cenizas se utilizan como materia prima para fabricar otros productos, éstas se clasifican
según la American Society for Testing and Materials (ASTM) en dos categorías: clase F y clase C. La
clase F se compone principalmente de silicio, aluminio y hierro y se endurecerá con agua pero solo
después de una activación con sustancia alcalina como la cal. La clase C es material cementante
que también contiene silicio, aluminio y hierro, pero además tiene un alto contenido de calcio
(Aljoe, 2007).

En la Tabla 3, que se encuentra a continuación, se muestra la clasificación de las cenizas volantes
según la norma ASTM C618.

                                                          Clase F        Clase C
                       SiO2 + Al2O3 + Fe2O3               70% mín.*       50% mín.
                       MgO                                5% máx.*       5% máx.
                       SO3                                5% máx.        5% máx.
                       Humedad                            3% máx.        3% máx.
                       Pérdidas a la incineración         6% máx.        6% máx.
                       (LOI)
                          Tabla 3: Clasificación ASTM C618. Fuente: (Umaña, 2002)

Las cenizas volantes que cuentan con las características especificadas en la norma ASTM C618
tienen alta demanda en productos de concretos, en cambio las cenizas de baja calidad que no
reúnen estas cualidades son usadas para la aplicación de rellenos estructurales (Umaña, 2002)

Las propiedades fisicas y químicas de las cenizas de carbón dependen principalmente del tipo de
carbón utilizado y de las técnicas de combustión utilizadas. Las cenizas clase F son producidas de la
quema de la antracita o de carbones bituminosos. Las cenizas clase C son producidas cuando se
queman carbones sub-butaminosos. Según los antecedendes de la Comisión Nacional de Energia
(CNE), el 80% del carbón térmico utilizado por las centrales termoelectricas es importando
mientres que el 20% restante es extraído de reservas nacionales. Las importaciones provienen en
su mayoria de Australia, Canadá, Indonesia y Colombia siendo de dos tipos: bitumisoso y sub-
bituminoso.Por otro lado las reservas nacionales se encuentran entre la VIII y XII región, con
producciones estimadas en 155 millones de toneladas. Las reservas cercanas a la zona central son
ricas en bituminoso mientras que las zonas australes son fuente de carbon sub-bituminoso.
(Salazar, 2009)




                                                    14
De acuerdo a información entregada por el Consorcio conformado potr las empresas YYYYYYY y
ZZZZZZZZZ, las cantidades de cenizas generadas en cada localidad operativa, son las siguientes:

   Propietario      Central                            Potencia                      Ceniza volante
                                                       Instalada (MW)                por Año (Ton)
   YYYYYYY          Termoeléctrica Mejillones                 340,9                       46.936

   ZZZZZZZZZ        Termoeléctrica Tocopilla                  437,5                       73.989
          Tabla 4: Generación de cenizas volantes (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ.

De esta forma, podríamos concluir que la generación de cenizas (Ton por Año/MW), puede
moverse en un factor entre 138 y 169.

Como base para poder determinar el diseño de la planta de prefabricados, es importante
considerar que una determinada Central Térmica aportará tanto Cenizas como Escoria (Grava).
Como se puede ver en la siguiente tabla, la cantidad de Escoria no necesariamente es proporcional
a la cantidad de Cenizas generadas en una Central.

    Propietario     Central                            Potencia                          Escoria
                                                       Instalada (MW)                 por Año (Ton)
   YYYYYYY          Termoeléctrica Mejillones                 340,9                       2.008
   ZZZZZZZZZ        Termoeléctrica Tocopilla                  437,5                       9.783
               Tabla 5: Generación de Escoria (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ.

El tamaño de la planta y su nivel de producción, se determinará en base a la cantidad de cenizas
generadas por una central, por sobre la cantidad de escoria. Esto se debe a que la concentración
de cenizas en la elaboración de un determinado prefabricado es muy superior al aporte de Escoria
y Cal.

Finalmente la oferta diaria promedio de ceniza volante del principal cliente de XXXXXXX en
Mejillones es aproximadamente 128 toneladas. Como ejemplo, el ladrillo ecológico está
compuesto aproximadamente en un 70% de ceniza volante y cada ladrillo pesa aproximadamente
2,5 kilos lo que significa que la oferta de ceniza podría abastecer una producción de 26.820.571
ladrillos/año. La información del cálculo antes mencionado se muestra en la siguiente tabla:

         Concepto                                                Valores
         Peso ladrillo                                           2,5 kilos/ladrillo
         Transformación                                          1.000 kilos/tonelada
         Oferta de ceniza en Mejillones                          46.936 ton/año
         Porcentaje ceniza en ladrillo                           70%
         Producción potencial de ladrillos                       26.820.571 ladrillos/año
                        Tabla 6: ejemplo de Producción potencial de ladillos ecológicos




                                                      15
4.1.2. Análisis de la Situación Actual

Industria
Los estándares de calidad y diseño, para todo tipo de viviendas, han venido perfeccionándose año
tras año, como consecuencia de un mercado cada vez más exigente y un marco regulatorio
estricto. En respuesta a lo anterior y por sus ventajas estructurales, constructivas, excelente
comportamiento frente a sismos y alta valoración como solución sólida y segura (cosa que quedó
demostrada tras el terremoto del 27 de febrero de 2010), la albañilería5 de ladrillo se ha
posicionado como una solución ideal tanto para empresas constructoras como para usuarios
finales. En efecto, más del 60% de las edificaciones en Chile se construye de ladrillos (ICH, 2010).

En la producción de ladrillos cerámicos Princesa y Cerámicas Santiago son las empresas más
reconocidas en el rubro (Capital, 2009). Esta producción abastece la demanda en Chile de 1
ladrillo per cápita/mes, siendo Cerámicas Santiago quien provee más del 50% de los ladrillos del
país (El Mercurio, 2010). Representantes de Princesa afirman que importar ladrillos es casi
imposible ya que se requiere cumplir con ciertas especificaciones que los países vecinos no
cumplen (Prensa, 2010).

Producto Actual
Los ladrillos que se comercializan en Chile son los ladrillos cerámicos compuestos principalmente
de arcilla y se venden a través de distribuidores minoristas y por venta directa, especialmente a las
empresas constructoras.

El ladrillo es material utilizado para la albañilería, generalmente rectangular obtenido por moldeo,
secado y cocción. En nuestro país, la norma NCh169 clasifica los ladrillos en 3 tipos: macizos,
perforados y huecos. La descripción de éstos se da a continuación:

    1. Ladrillos Macizos MqH: Son ladrillos sin
       perforaciones, que en nuestro país en general                        Macizo
       no se realizan en forma industrial.
    2. Ladrillos Huecos MqH: Son unidades cerámicas
       hechas a máquina o industrializadas en las                           Hueco
       cuales predominan el volumen de huecos por
       sobre     en     de    material.    Se   utilizan
                                                                          Perforado
       preferentemente en la confección de tabiques
       divisorios livianos que no reciben cargas y no
       son estructurales
    3. Ladrillos Perforados MqP: Éstos son aquellas unidades hechas a máquina o
       industrializados que poseen perforaciones y huecos, regularmente distribuidos, cuyo
       volumen es inferior al 50% del volumen total de material. Son los más utilizados en
       nuestro país para la confección de albañilerías armada o confinadas.

5
 “Material estructural que se obtiene con unidades de albañilería ordenadas en hiladas según un aparejo
prefijado y unidades con mortero” (Según NCh 1928)

                                                   16
Ventajas y desventajas del uso de ladrillos y bloques
Al momento de construir, los expertos tienen diferentes preferencias según el proyecto y cada uno
es diferente, sin embargo se pueden utilizar ciertos criterios para ayudar a determinar qué
material utilizar. A continuación se mencionan las ventajas y desventajas en cada criterio6:

      1. Son buenos aislantes térmicos, pero representan un mayor costo.
      2. Los ladrillos tienen una aceptable capacidad de carga, es decir que si se construye un
         primer piso no será necesario agregar una estructura adicional. (no necesita estructura
         independiente de hormigón armado). En caso de más pisos, la pared cumple una función
         de cerramiento de ambientes y en este sentido los bloques cerámicos representan una
         ventaja ya que reducen el uso de encofrados gracias a sus huecos.
      3. Las paredes de ladrillo funcionan bien como aislante acústico.
      4. El ladrillo a la vista evita tener que pintar periódicamente la casa y por lo tanto minimiza
         costos de mantención. Además es muy utilizado en el último tiempo por el aspecto
         estético. Sin embargo cada 2 ó 3 años requiere un tratamiento con barnices.
      5. Requiere mano de obra sencilla y si se usa un sistema racionalizado se pueden lograr
         reducir los tiempos de construcción, por sus características de medidas y caras parejas.

Actuales Fabricantes
La industria nacional del ladrillo hecho a máquina, la constituyen según registro del catastro de
industrias del Ministerio de Economía, 25 empresas distribuidas entre la Región Metropolitana y
Undécima, y una de ellas en la Primera Región (Ministerio de Economía, 2001). En el siguiente
gráfico se muestra la distribución del mercado, destacando las empresas más importantes:


                                  Porcentaje de Mercado
                                     12%
                            3%
                                                                               Cerámicas Santiago
                                                   50%                         Industrias Princesa
                               35%
                                                                               Cerámicas Bío Bío
                                                                               Otras



                            Figura 3: Porcentaje participación de mercado competencia

           Empresas                  Porcentaje de Mercado Volumen anual en Unidades
           Cerámicas Santiago                           50%               156.000.000
           Industrias Princesa                          35%               103.200.000
           Cerámicas Bío - Bío                           3%                  7.200.000
           Otras                                        12%                28.800.800
                            Tabla 5: Porcentaje participación de mercado competencia


66
     www.paredestudio.com

                                                       17
•   Cerámicas Santiago: empresa chilena, cuenta con plantas en Traiguén, Batuco y Quilicura
        con capacidad productiva total de 13.000.000 unidades por mes, distribuidas en 400.000,
        11.000.000 y 1.600.000 unidades/mes, respectivamente para cada planta. Cuenta con
        certificación ISO 9001.7
    •   Industrias Princesa Ltda.: empresa originalmente chilena, que actualmente pertenece a
        Empresas Pizarreño S.A., filial del grupo Etex de Bélgica, importante conglomerado
        internacional dedicado a la industrial de materiales para la construcción. Princesa cuenta
        con una sola planta, ubicada en Quilicura con una capacidad productiva de 730 toneladas
        de ladrillo por día (8.600.000 ladrillos por mes), los que son comercializados en una amplia
        gama de distribuidores entre Antofagasta y Puerto Montt. Cuenta con certificación ISO
        14001.8
    •   Cerámicas Bío Bío: empresa chilena ubicada en la región del Bío Bío, vende sus productos
        al mercado de constructoras de la zona centro-sur y sur del país.9

Los productos que ofrecen estas empresas corresponden a ladrillos hechos de arcilla, por lo cual
todas ofrecen el mismo producto de construcción, basados en la misma normativa existente en
Chile para el producto estandarizado. Los posibles sustitutos existentes en la actualidad a la
utilización del ladrillo corresponden a otros productos relacionados a la construcción como los
bloques de cemento, hormigón armado, madera, internit y en menor proporción, adobe.

La empresa líder en la industria de producción de ladrillos corresponde a la empresa Cerámicas
Santiago, empresa nacional que acapara más del 50% del mercado nacional.

Antecedentes Legales y Reglamentarios
Para la instalación de una planta se requiere lo siguiente:

    -   Permiso para localización de la industria en la Dirección de obras municipales.
    -   Calificación técnica de actividades industriales en el Servicio de Salud Regional.
    -   Permiso municipal de edificación en la Municipalidad.
    -   Informe Sanitario en el Servicio de salud regional.
    -   Patente municipal definitiva en la Municipalidad.

Además, los proyectos susceptibles de causar impacto ambiental deben someterse al Sistema de
Evaluación de Impacto Ambiental. (Ferreira, Caqueo, & Quintanilla).

En Chile la producción de ladrillos y prefabricados, se rige por normativas establecidas por el
Instituto Nacional de Normalización, en especial las que se listan a continuación:

    •   NCh167.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Ensayos
    •   NCh168.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Verificación dimensional y geométrica
    •   NCh169.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Clasificación y requisitos

7
  www.ceramicasantiago.cl
8
  www.princesa.cl
9
  www.ceramicabiobio.cl

                                                 18
•   NCh180.Of1957 Ladrillos de hormigón silíceo
      •   NCh771.Of1972 Arquitectura y construcción - Coordinación modular - Ladrillos cerámicos -
          Dimensiones modulares
      •   NCh791.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Definiciones
      •   NCh831.EOf1971 Coordinación modular en albañilería de ladrillos cerámicos -
          Terminología y requisitos
      •   NCh1928.Of1993 Modificación 2009 Albañilería armada - Requisitos para el diseño y
          cálculo
      •   NCh2123.Of1997 Modificación 2003 Albañilería confinada - Requisitos de diseño y cálculo


4.1.3. Modelo de Negocio

Descripción del Producto
Uno de los productos que se desea producir y posteriormente comercializar es el ladrillo de ceniza
de carbón, dentro del marco de los prefabricados, compitiendo con aquellos de hormigón o arcilla.
Este proyecto se está llevando a cabo con éxito en otros países como Estados Unidos, India, China
y España10 y la demanda de este tipo de ladrillos ha sido favorable para el negocio, sin embargo en
estos países se ha desarrollado solo para usos arquitectónicos y no constructivos. Sin embargo en
Chile esta idea es innovadora ya que sería la primera planta de este tipo que utilizará ladrillos de
cenizas para construcción como elemento estructural, ofreciendo además, una solución a las
centrales termoeléctricas cuyos costos de eliminar los residuos son muy elevados y por otro lado
ofreciendo una alternativa más económica a las empresas constructoras.

Será necesario dar a conocer a los clientes información relevante en cuanto a las cualidades y
propiedades del ladrillo. Las tecnologías de producción son ecológicas, capaces de reducir el
impacto en la generación de polvo al ambiente, minimizando además el uso de agua.

En contraste con los ladrillos cerámicos, los ladrillos de ceniza de carbón tienen un proceso
productivo mucho más económico y ecológico, con un consumo energético e impacto
medioambiental reducido. La composición química de las cenizas del carbón es similar a la de una
arcilla, siendo los principales constituyentes calcio, azufre, silicio, hierro, aluminio, magnesio y
potasio en forma de óxidos (Serman), por lo que el material es seguro para la construcción, pero
con un método que requiere 10 horas de cocción a una temperatura máxima de 60º C (Ecolosfera,
2008). Este proceso permite lograr un ahorro energético de entre el 80% y el 90% y, una reducción
de las emisiones de gases de efecto invernadero de un 85%. Además, se reutilizan los enormes
desperdicios que provoca, en forma de cenizas, una central termoeléctrica.

Este nuevo producto pretende competir en el mercado chileno cumpliendo con las mismas
especificaciones técnicas que los ladrillos cerámicos y en los mismos mercados, a fin de
posicionarse como una solución ecológica y más económica para los clientes.


10
     www.greenestbrick.com

                                                19
Mercado Potencial
El producto que se desea comercializar es de producción y venta masiva, puesto que es material
de construcción, por lo que el mercado potencial corresponde a toda la comunidad, involucrando
tanto a empresas como a clientes finales los que se clasifican de la siguiente manera:

       •   Empresas Constructoras: empresas dedicadas a la construcción de edificios y viviendas. Se
           encuentran a lo largo de todo Chile y compran el material directamente a la fábrica de
           ladrillos.
       •   Empresas Minoristas: empresas distribuidoras dedicadas a vender a clientes finales. Las
           principales empresas minoristas del rubro son Sodimac e Easy.
       •   Clientes finales: personas naturales, principalmente hombres que trabajan de forma
           independiente en construcción o desean realizar ampliaciones en sus actuales viviendas.

El mercado potencial se reduce en base al tipo de segmentación que se realizará, que comprende
a clientes que se reconocen como empresas y que se diferencian por el volumen de ventas que se
tiene con cada uno de éstos.

Las empresas que representan el mercado meta corresponde a las Empresas Constructoras que
sería el cliente directo de la compra y a empresas Minoristas que compran a fábrica para la
posterior reventa masiva.

Es importante mencionar que el ladrillo o bloque, es material de construcción de viviendas, por lo
que el cliente no necesariamente es el usuario final del producto. El cliente en este caso es quien
construye la vivienda y el usuario es quien la habita.

Competencia
A pesar de que el ladrillo de ceniza de carbón no se produce en Chile, la principal competencia
será el ladrillo de arcilla, ya que está fuertemente posicionado en el mercado chileno

La empresa se categoriza por entregar un producto de calidad que cumpla con las expectativas del
cliente que los adquiere y a su vez otorgándolos con precios competitivos en el mercado, logrando
una diferenciación relacionada a la calidad del material.11

Lo dificultoso de la competencia se concentra en las empresas que tienen un mayor potencial
dentro del mercado, como lo es en el caso de Cerámicas Santiago y Ladrillos Princesa que entre
ambas contemplan alrededor del 75% del mercado nacional por lo cual entrar a competir con
estas empresas a nivel nacional genera un importante riesgo al negocio.

Nivel de demanda
El nivel de demanda se determinó a partir de información sobre el mercado de ladrillos de arcilla,
específicamente el actual nivel de producción de la competencia. La producción total de ladrillos
en Chile aproximadamente 295.000.000 unidades/año. Como estrategia de posicionamiento,
inicialmente se pretende abarcar un 9% de la demanda actual lo que equivale a 26.800.000

11
     www.ceramicasantiago.cl

                                                  20
unidades/año aproximadamente que corresponde a nuestro nivel de demanda potencial. Este
nivel de demanda permitiría lograr los objetivos planteados en relación a la total utilización de
ceniza adquirida de la central de Mejillones.

Estrategia de Comercialización
Se venderá una línea de productos asociada al ladrillo de ceniza. La composición del producto se
muestra en la siguiente gráfica. La línea estará diferenciada por los distintos usos que se le dan a
éste, que a su vez son ofrecidos por la competencia, identificándose tres tipos: el ladrillo macizo, el
hueco y el perforado.


                               Potencial                     •Ampliar la linea de productos basados en ceniza


                                                             •Manual de utilzacion de los distintos tipos de uso
                            Aumentado                         que puede orotgar el ladrillo, servicio otorgado
                                                              princilamnente a empresas minoristas



                                Tangible                     •Ladrillo para construcciones, hecho de ceniza.




                                 Central                     •Construcciones ecologícas con cuidado del medio
                                                              ambiente




Para generar un mayor atractivo, especialmente para los usuarios, se comercializará el producto
mediante embalajes con 50 unidades las que tendrán un etiquetado que indicando las
especificaciones técnicas, el material utilizado, las dimensiones del producto e información de
contacto. Las especificaciones de comercialización antes mencionadas corresponden a la venta del
ladrillo para empresas minoristas. En caso de que el cliente corresponda a empresas constructoras
no será necesario que el producto tenga las especificaciones mencionadas anteriormente, pero si
se requerirá de entrega de la información de forma directa, a través de folletos.

La estrategia de ingreso al mercado y de posicionamiento se sustenta en una estrategia de costos
por lo cual el precio de venta del producto será más bajo que el de nuestros competidores,
aproximadamente un 43% del precio neto del producto actual.

Estrategia de promoción y publicidad
Con el principal objetivo de dar a conocer el producto para su comercialización masiva, se
abordarán dos enfoques en relación a la industria que se desea abarcar. El primer enfoque se
relaciona con los clientes por lo cual se harán promociones mediante ventas personales y ensayos
gratuitos, utilizando las relaciones públicas que se enfoca a eventos sociales para dar a conocer el
producto nuevo. El segundo enfoque se relaciona con los usuarios, por lo que se desarrollará
publicidad del producto a través de internet, diarios y televisión, para entregar conocimientos del
material de construcción.


                                                  21
Para la comercialización se utilizarán distribuidores que corresponden a los clientes minoristas que
ofrecerán el producto de manera masiva al consumidor final. Para lograr la comercialización, se
utilizará personal interno de la compañía como fuerza de venta, que cumplirán el objetivo de
ofrecer el producto a los dos tipos de cliente. Finalmente el proceso de venta se realizará de
manera directa, asociada al cliente mediante el agente interno o en el lugar representado por la
fábrica productora, que se relaciona más bien a la entrega del producto.

Potencial de crecimiento
Se propone una estrategia de crecimiento en el largo plazo basada en la ampliación de la
capacidad productiva de la planta y la diversificación de la línea de productos que se pueden
fabricar con ceniza de carbón o con una base ecológica.

La gama de materiales de desechos con los que se pueden fabricar ladrillos es amplia y
actualmente se investiga en otros países como Argentina, la fabricación de ladrillos basados en
envoltorios, plásticos o cascaras de maní y en el Reino Unido se estudian ladrillos a partir de
desechos tales como partículas de vidrio, escoria metalúrgica, lodo del alcantarillado, y residuos
de incineradores.

Por el otro lado, la gama de usos para la ceniza de carbón es amplia. Las propiedades cementantes
que ésta tiene ayudan a fabricar materiales de construcción de mejor calidad.

Barreras potenciales para la implementación comercial de los resultados del proyecto
Las principales barreras que se observan para la implementación del proyecto tienen relación con
la competencia directa y con el aspecto legal. Debido a que la estrategia de costos con la que se
pretende ingresar al mercado será agresiva para la competencia, ésta se podría ver muy afectada y
mostrar tácticas defensivas. Además los aspectos legales para la nueva materialidad, como la
creación de nuevas normativas podrían requerir más tiempo del estimado.




                                                22
4.2.       Estudio Técnico
En el presente estudio se dan a conocer los aspectos técnicos del proyecto con la finalidad de
medir su viabilidad y mantener ciertas consideraciones al momento de tomar las decisiones de
inversión.

Se abordan áreas técnicas asociadas al proceso de fabricación de los ladrillos ecológicos,
determinando la cadena productiva y especificando la distribución de la planta para una mayor
efectividad en sus procesos. También se determinaron especificaciones técnicas para ladrillos
cerámicos que se rigen por las normas del Instituto Nacional de Normalización (INN), que servirán
de pauta para la fabricación del ladrillo ecológico.

Dentro del análisis operacional se consideró la estructura actual de la organización, dando
relevancia a los conocimientos y servicios con los que la empresa cuenta, considerando el
proyecto como una nueva línea de negocio.

4.2.1. Plan Operacional

Ciclo Operacional
El ciclo operacional para la fabricación de ladrillos se divide en tres procesos: recopilación de
materia prima, proceso de producción y almacenamiento de producto terminado12.

La recopilación de materia prima considera el almacenamiento de todos los insumos necesarios,
que son: ceniza, cal y gravilla. La recopilación de cenizas es un proceso constante debido al difícil
almacenamiento de ésta.

Para el proceso de producción la materia prima es limpiada y transportada. Luego los insumos
pasar por un mezclador y un agitador. Cuando la mezcla está lista, ésta pasa por la prensa para
formar los ladrillos. En este punto el material aún es fresco por lo que los ladrillos son muy
delicados y deben ser tratados con cuidado.

Para terminar el ciclo operacional los ladrillos son llevados a un horno donde deben cocerse por 3
días. Al finalizar los productos terminados son apilados para su almacenamiento y posterior venta.

El la Figura 5 que se encuentra a continuación se muestra el detalle del ciclo operacional con los
tiempos asociados a cada proceso. El ciclo completo contempla 11 días.




12
     Información proporcionada por planta de fabricación de ladrillos en China.

                                                       23
Figura 4. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta

Localización Geográfica
La planta debe ser localizada en las cercanías de la central termoeléctrica que abastecerá con la
ceniza de carbón ya que éste último es el material más importante para la fabricación del ladrillo y
además se requiere trabajar directamente con las termoeléctricas. XXXXXXX mantiene buenas
relaciones con las centrales termoeléctricas ubicadas en Mejillones, en donde presta sus servicios
ingenieriles y de mantención por lo cual es de consideración instalar la fábrica productora de
ladrillos ecológicos alrededor de ésta.

La localización puede representar una ventaja para las empresas clientes ya que no existe una
fábrica de ladrillos en la zona, por lo cual puede generar buenas oportunidades de negocio.

Debido a la localización mencionada a las afuera de Mejillones, se requerirá trabajadores de la
misma ciudad o de Antofagasta que realicen dicha labor de fabricación del ladrillo, por lo cual se
consideraría un transporte de personal.

Instalaciones
Las instalaciones se consideran de manera ordenada basándose en el layout por producto, el cual
determina y sectoriza los componentes en función de las etapas por las cuales pasa la materia
prima procesada para formar el producto finalizado13. De esta manera es recomendable realizar
un ordenamiento de maquinaria por área de trabajo con personal especializado que cumpla las


13
     http://www.ccee.edu.uy/ensenian/catadprod/material/layout2005.pdf

                                                       24
funciones correspondientes a cada una, de esta manera sectorizar las maquinarias necesarias para
la transformación de la materia prima.

El área asociada al almacenamiento de las materias primas se ubica al comienzo del proceso
productivo, consta de un almacenamiento de grava la que se harnea a cierta granulometría para
luego ser transportada hacia el primer chute mediante correa transportadora. Luego es mezclada
con la ceniza, que llega por ductos mediantes el proceso de fluidización. Finalmente se genera una
mezcla para luego transportarla a ductos metálicos y hacerla reaccionar con agua y cal, material
almacenado por separado a la grava. De esta manera se contempla la cadena productiva del área
de almacenamiento de insumos.

El área asociada al proceso de modelaje del ladrillo, corresponde al proceso de producción. Es por
esto que el layout también se comporta de manera secuencial para el ordenamiento de las
máquinas, las que siguen la siguiente cadena productiva: la mezcla de la materia prima obtenida
de los ductos metálicos pasa a un agitador continuo que elimina grumos y genera una mezcla de
los tres componentes más homogéneos, luego pasa mediante correas transportadoras al depósito
correspondiente a la matriz que trabaja en conjunto con la prensa para generar físicamente el
ladrillo ecológico, finalmente se extraen los ladrillos y se almacenan para entrar al horneado.

La siguiente área corresponde al proceso de horneado y almacenamiento de ladrillos, el cual
contiene una caldera y hornos que cumplen la función de autoclaves que trabajan bajo presión de
vapor. Los ladrillos pasar por el horno y luego son retirados y almacenados en la bodega final
mediante transporte mecánico. En la Figura 6 que se encuentra a continuación se muestra un
diagrama de la planta y los procesos anteriormente descritos. En la Tabla 6 se detallan lo que
corresponde a cada número en la Figura 6.




                                               25
5
                                                                                                       6


                                                                                          9
                                                                      4
                                      1               2




                                                                                      3


                                                                                                  8




                                   Figura 6: Distribución Planta en China.

Número     1      2        3         4            5               6            7              8            9


                                  Torre
                                               Silos de      Sala de                                   Sala de
Sección   Cal Ceniza Escoria       de                                        Hornos       Almacenaje
                                              reacción     producción                                  control
                                  mezcla

                                      Tabla 6: Nomenclatura Figura 6

  Equipos
  La maquinaria requerida para el proceso, existe en el mercado y es de uso industrial por lo que su
  adquisición no representa una dificultad para el proyecto. Las maquinarias necesarias para la



                                                      26
producción de ladrillos se muestran en la Tabla 7 que se encuentra a continuación, con sus costos
respectivos de adquisición.

   Maquinaria                  Descripción                    Costo                    Especificaciones
     Silo de
 almacenamiento
     ceniza
Cargador de grava       Carga grava a la correa              Arriendo                           -
                            transportadora
     Harnero             Herramienta que filtra         $ 20.000.000                            -
                                 la grava
     Correa              Tipo de transporte del          $ 1.980.000          Rendimiento 20 m3/hr con 9
 transportadora                  material                                            metros de largo
  winches para            Potencia de giro que               A pedido       Entrega la potencia necesaria para
     correas            entrega la maquinaria a                               aguantar la carga de la correa
                               las correas
Chute de descarga       Herramienta que dirige               No                                 -
                              a las correas             determinado
     Tuberías                Elemento para                A pedido                              -
                        transportar las cenizas
   Mezcladores          Marca Fegtian modelo              $ 432.000        Potencia 15 watts capacidad 100 kg
                                FRM-100                                    velocidad rotación 480 r/min peso
                                                                                         270 kg
 Silos de reacción
    Agitadores           Marca Zhangjiangang            $ 24.000.000         Capacidad 5.500 lt poder 1,1-100
                        Naili Machinery Factory                                KW velocidad 370-2000 rpm
                              Modelo SHR
 Prensa moldaje          Máquina que crea el            $ 22.500.000       Máquina automática de 30 bloques
                                ladrillo                                     por molde, prensando de 20
                                                                           segundos y de potencia de 32 KW
Hornos autoclave              Marca Yigong              $ 50.000.000          Presión máxima 1,65 Mpa
       Tabla 7: Detalle de las maquinarias necesarias para el proceso productivo. Fuente: Elaboración Propia

La capacidad productiva de la planta se define en parte por las características de la prensa de
moldaje. Existen diversos tipos de prensas y la producción depende del modelo del ladrillo. La
prensa considerada para la planta puede producir 3 tipos de ladrillos: estándar, poroso y hueco. La
capacidad de producción se muestra en la siguiente tabla:

                Maquina                  Bloque estándar              Bloque poroso          Bloque hueco
         Dimensiones (mm)                   240*115*53                  240*115*90           400*200*200
         Bloques x prensa                        30                         14                       6
     duración ciclo (segundos)                   20                         20                       20
           ladrillos/hora                       5400                       2520                     1080
              horas/día                           8                         8                        8
            días/semana                           5                         5                        5

                                                        27
semanas/mes                        4                         4                  4
                 meses/año                       12                        12                 12
                ladrillos/año                10.368.000                 4.838.400          2.073.600
                                     Tabla 8: Capacidad productiva de la planta

Estrategia y Plan
El plan de negocio contempla dos aristas: Diseño de productos y Fabricación. El Diseño de
productos requiere de fabricación de matrices para la prensa de moldaje. La Fabricación requiere
del proceso de Producción, Bodegaje, Venta y Distribución. El proceso productivo requiere de los
procesos de Abastecimiento, Mezcla, Procesamiento, Moldaje y Horneado. La siguiente figura
muestra los procesos.


             Diseño                   Fabricación                                             Distribución
            product                   matrices



                                                                                                 Venta
                                  Producción                           Bodegaje




                                                                                                Horneado
                            Mezcla
                                                    Procesamiento
                                                                                    Moldaje


       1. INVENTARIO
                   Figura 7: Diagrama del Proceso Productivo. Fuente: Elaboración Propia



La estrategia escogida es la de producción por lotes, lo que implica distintos diseños del producto.
La producción es estandarizada y en altos niveles de volúmenes, acorde a la necesidad o demanda
de cada producto. El único cambio de configuración posible se realiza con el cambio de matriz en
la prensa, para darle distintas formas al ladrillo, ya que el material base de la fabricación
corresponde a una mezcla estándar y de iguales proporciones en cada caso14.

    1. NIVEL DE PRODUCCIÓN
El tamaño de la planta se define a partir de la oferta de ceniza proveniente de la central
termoeléctrica. La central de Mejillones actualmente genera 46.936 ton/año, cantidad que
permitiría fabricar 26.800.000 ladrillos/año aproximadamente.

14
     Chase-Jacob-Aquilano. Administración de la Producción y Operaciones. Décima Edición

                                                        28
A fin de lograr ese nivel productivo se requieren 2 silos de almacenamiento de ceniza y 3 silos de
reacción exotérmica los cuales se cargan 3 veces al día. Para cada silo se requerirá de una prensa
de moldaje que permite hacer el proceso continuo. Se dispondrá de 3 hornos que serán llenados al
final de cada día, lo que permitirá tener un día de holgura para mantenciones. Además se
requerirá trabajar en turnos de 12 horas diarias los 7 días de la semana.

El diseño productivo se muestra en Figura 8 a continuación:




                             Figura 8. Proceso Productivo Planta Antofagasta

    2. INVENTARIO
En el proceso productivo se requiere de dos almacenamientos: de materia prima y de producto
terminado. Debe existir espacio físico para almacenar escoria, cal y ceniza. Esta última se abastece
directamente desde la planta por cañerías, pero igualmente requiere de un almacenamiento. Los
niveles de almacenamiento del producto finalizado son de grandes volúmenes por lo cual se
requiere de un espacio amplio para almacenarlos. El producto no tiene caducidad por lo que no
requiere de un alto nivel de rotación ni de tratamiento especial.

     3. CONTROL DE CALIDAD
El control de calidad para los ladrillos tiene relación con las especificaciones técnicas y las
normativas chilenas para estos productos, a fin de que pueda ser comercializado. Para verificar si
los ladrillos cumplen o superan los requerimientos se deben realizar pruebas en piloto, antes de
elaborar un batch de producción para establecer así la “receta” de producción y después de
elaborado el batch contrastar los resultados obtenidos a través de pruebas normadas.

4.2.2. Plan de Recursos Humanos




                                                   29
La estructura organización es de tipo monofuncional ya que centra la autoridad en una persona o
grupo de personas que se ocupan de las decisiones y funcionamiento de la organización y
desciende en jerarquía según los requerimientos de la empresa.

Personal Clave
A continuación se analizará el personal necesario para la fábrica de producción de ladrillos
ecológicos determinando características técnicas, genéricas de los responsables de los trabajos
realizados y a la vez estimaciones de cantidad y sueldo.

    1. COMPETENCIAS TECNICAS
El modelo de producción corresponde a un proceso semiautomático, en el que se requieren
aproximadamente 20 personas. El proceso productivo requiere de la mayoría del personal quienes
no necesitan conocimientos especializados, mientras que la administración de la planta es
manejada por menos personal y con competencias más especializadas, principalmente en sistemas
de control informático, electrónico y también mecánicos.

    2. RESPONSABILIDADES
La mano de obra no especializada tiene la responsabilidad del proceso productivo y debe conocer
el área de trabajo, el funcionamiento de las maquinarias y sus requerimientos. Por otro lado la
mano de obra especializada tiene la responsabilidad de supervisar el trabajo y conocer el
funcionamiento de las máquinas. Finalmente los ingenieros tienen la responsabilidad de
supervisar el trabajo en la planta en la sala de control, deben conocer al personal, conocer el
proceso y sus requerimientos.

    3. NÚMERO DE SUBORDINADOS Y SUELDOS
Para cumplir con la meta productiva de la planta se requieren 12 horas de trabajo diarias, los 7
días de la semana por lo que requerirán personal de operaciones con turnos rotativos de 7x7 días
y personal administrativo con turno de 5x2 días 2. Para El funcionamiento de la planta una
cantidad aproximada y referencial considera una dotación de personal en su totalidad de 15
trabajadores dentro de la fábrica, debido a la simplicidad del proceso productivo y al nivel de
automatización existente. Dentro de esta cantidad se estima que sería una dotación de personas
como mano de obra directa, 3 que estén a cargo del control del proceso productivo y 2
supervisores de terreno que realicen y tomen decisiones sobre el proceso productivo realizado.




                                              30
4.3.    Estudio Económico
El estudio económico pretende determinar cuál es el monto de los recursos necesarios para la
realización del proyecto, cuál será el costo total de la operación de la planta, así como otra serie
de indicadores que servirán de base para la evaluación del proyecto.

Mano de obra directa
Se determinaron costos asociados al personal, considerando sueldos brutos por cada especialidad
y función que tendrán dentro de la planta piloto. Los sueldos son estimativos y se obtuvieron
analizando el mercado laboral. Estos sueldos corresponden a los valores mensuales. Una cantidad
aproximada y referencial considera una dotación de personal en su totalidad de 20 trabajadores
dentro de la planta. A continuación se muestra la tabla de sueldos respectiva:

   Tipo de Trabajador              Cantidad de                      Cargo                  Sueldo Mensual
                                    Personal
    Mano de obra no                      10                       Operarios               250.000-400.000
     especializada
     Mano de obra                         5                       Técnicos                500.000-650.000
     especializada
 Ingenieros de sistemas                   3                 Personal a cargo de           800.000-900.000
                                                                 Control
        Ingenieros                        2                    Supervisores             1.000.000-1.300.000
              Tabla 9: Tabla de sueltos para trabajadores de la planta. Fuente: Elaboración Propia

Costos de maquinaria
Estos costos se refieren al costo de utilización y no de adquisición ya que estos últimos se detallan
en los costos de inversión. Los costos de usos de maquinarias se refieren a los costos de
mantención y repuestos. Se estimó que el costo de mantención inicial corresponde al 1% de los
costos de adquisición de las máquinas, aumentando un 1% cada año. Sin embargo se recomienda
obtener información de usuarios que utilicen las máquinas mencionadas para tener
especificaciones más concretas y exactas, información que se debe adquirir en conjunto con el
proveedor.

Costos Variables de Producción
Los costos variables tienen relación con la adquisición de cal, ya que tanto el carbón como la
escoria son entregados proporcionados por la central termoeléctrica. El mayor proveedor de cal
en la región es Inacesa y vende el producto $98/kilo. Aproximadamente el 15% del ladrillo es
compuesto de cal. Agregar Escoria o Graba

Depreciación
El valor de la depreciación se calculó a 5 años, con valor residual igual a cero y valor a depreciar
igual al valor de la inversión, por lo que la cuota de depreciación es equivalente a $62.426.000
anual.




                                                      31
Determinación de la Inversión
La inversión que se requerirá para iniciar actividades dentro de la planta corresponde a los
siguientes ítems. La información obtenida corresponde a lo investigado en el estudio técnico y
como información complementaria se utilizaron las referencias enunciadas.

       ítems               Características              Precio Unitario     Unidades   Monto Inversión
                        Galpón de referencia
Infraestructura15     correspondiente aprox. a          $ 100.000.000           1       $ 100.000.000
                         400 m2 construidos
    Silo de
almacenamiento
    ceniza
                         Maquinaria para
     Mezclador                                          $       432.000         1      $       432.000
                         homogeneización
Silo de reacción                                                                3
                          Maquinaria para
      Agitador                                          $ 24.000.000            1       $ 24.000.000
                         homogeneización
                    Maquinaria para fabricar los
Prensa Moldaje                                          $     22.500.000        3      $     67.500.000
                         ladrillos prototipo
                     Maquinaria para vulcanizar
     Autoclave16                                        $ 50.000.000            2      $ 100.000.000
                            los ladrillos
                      Herramienta que filtra la
      Harnero                                           $ 20.000.000            1       $ 20.000.000
                                 grava
    Correa          Rendimiento 20 m3/hr con 9
                                                            $ 1.980.000         1          $ 1.980.000
Transportadora            metros de largo
                             Tabla 10: Inversión para la planta manufacturera

Costos
Los costos asociados a la producción no se han determinado aún, sin embargo se tiene una
estimación del costo total de la fabricación de una planta de trabajo que cumple con una
producción equivalente a 9.120 ladrillos por hora con una ubicación territorial equivalente
20.000m2 utilizados y que representa un costo correspondiente a US$4.000.00017. Cabe destacar
que las dimensiones de la planta utilizada como referencia exceden en dimensiones y niveles
productivos con la estudiada en dicho proyecto, pero se consideró como una fuente de
información importante de comparación y estimación.




15
   http://www.galponessantiago.cl/productos.html
16
   http://spanish.alibaba.com/product-gs/brick-making-machinery-aac-autoclave-327263383.html
17
   Información recopilada de fábrica China visitada por el Gerente General de XXXXXXX.

                                                   32
4.4.   Evaluación del Proyecto
Para la evaluación del proyecto se utilizó el flujo de caja propuesto por INNOVA CORFO para la
evaluación de proyectos a través de la línea de apoyo de “Innovación empresarial Individual”. El
flujo considera una lista de variables que se mencionan a continuación con sus respectivos
supuestos:

   1. Nivel de producción: se consideró un nivel de producción basado en la cantidad de ceniza
      generada por la centran de Mejillones, siendo 2.500.000 ladrillos/año considerando un
      aumento en la producción de un 1% el primer año, 2% el segundo año, y así
      sucesivamente.
   2. Precio: Se estimó un precio inicial equivalente al 80% del valor del ladrillo cerámico, lo que
      corresponde a $198/ladrillo. Este valor aumenta cada año en la misma proporción que el
      nivel de producción.
   3. Costos fijos de producción: equivale a la suma de los costos de mantención, electricidad y
      petróleo especificados en el estudio económico.
   4. Costos variables de producción: se consideró sólo el precio del oxido de calcio o cal viva,
      ya que la ceniza y la escoria serán entregada por la central termoeléctrica sin costo. El
      precio del oxido de calcio es equivalente a $98/kilo.
   5. Gastos administrativos, ventas y comercialización: se consideró el costo de los recursos
      humanos especificados en el estudio económico.
   6. Depreciación: la depreciación de los activos se realizó en un periodo de 5 años para todos
      los equipos, con un valor residual igual a cero.
   7. Inversión: se consideraron todas las maquinarias mencionadas en el estudio económico.
   8. Terreno: no se consideró este ítem ya que el terreno será entregado por la central
      termoeléctrica sin costo para el proyecto.
   9. Capital de trabajo: se considero un capital de trabajo equivalente a los egresos del primer
      año del proyecto.




                                                33
Items/Años                                         0                      1                      2                      3                      4                      5
INGRESOS
Producción                                             $      2.500.000       $      2.525.000       $      2.575.500       $      2.652.765       $      2.758.876
Precio Equivalente                                     $             198      $             200      $             204      $             210      $             219
Ingresos Totales                                       $    495.000.000       $    504.949.500       $    525.349.460       $    557.343.242       $    602.822.450
EGRESOS
Costos Fijos de Producción                             -$    50.766.752       -$    57.925.955       -$    65.569.687       -$    73.746.399       -$    82.509.391
Costos Variables de Producción                         -$    73.500.000       -$    74.235.000       -$    75.719.700       -$    77.991.291       -$    81.110.943
Gastos de Adm., Ventas y
Comercialización                                       -$   112.800.000       -$   122.250.000       -$   131.700.000       -$   141.150.000       -$   150.600.000
Depreciación y Amortización                            -$   185.113.600       -$   138.835.200       -$    92.556.800       -$    46.278.400        $             -
Egresos Totales                                        -$   422.180.352       -$   393.246.155       -$   365.546.187       -$   339.166.090       -$   314.220.334
Utilidad Antes de Impuesto                        $          72.819.648        $   111.703.345        $   159.803.273        $   218.177.152        $   288.602.116
Impuesto a las Utilidades (15%)              15% -$          10.922.947       -$    16.755.502       -$    23.970.491       -$    32.726.573       -$    43.290.317
Utilidad después de Impuesto                      $          61.896.701        $    94.947.843        $   135.832.782        $   185.450.579        $   245.311.799
Más Depreciación y Amortización                   $         185.113.600        $   138.835.200        $    92.556.800        $    46.278.400        $             -
INVERSIONES PARA
Proyecto Productivo             -$   231.392.000
Capital de Trabajo para la
Producción                      -$   422.180.352
RECUPERACIÓN DE LA
INVERSIÓN
ACTUALIZACIÓN FLUJOS
FUTUROS (6-10 Años)
FLUJO NETO DE CAJA              -$   653.572.352       $    247.010.301       $    233.783.043       $    228.389.582       $    231.728.979       $    245.311.799
                        TREMA                12%
                           VAN $     202.370.621
                            TIR              24%
5. Planta Piloto

5.1. Resumen del proyecto
El proyecto que se describe a continuación corresponde a la instalación de una planta piloto, que
se pretende postular a las líneas de financiamiento de CORFO. En el presente informe se detallan
los requerimientos técnicos y de recursos humanos para la planta piloto, además de los costos
asociados a los recursos y el costo total del proyecto.

El objetivo de comenzar con una planta piloto es minimizar el riesgo comercial. Las producciones
en la planta piloto permitirán encontrar la mezcla correcta para que los ladrillos cumplan con las
normas chilenas de materiales de construcción.

Una vez fabricada la nueva materialidad se podrán establecer nuevas normativas específicas para
el nuevo producto. Además se podrá estimar con mayor seguridad la demanda del ladrillo.

Por último, la planta piloto entregará la oportunidad de investigar otros usos para la ceniza de
carbón que permitirá a las termoeléctricas entregar todos sus desechos para un reuso
comercializable.

5.2. Requerimientos técnicos
5.2.1. Plan Operacional
Dado que el propósito de la planta piloto está orientado a probar el proceso productivo en una
menor escala, a la investigación con la ceniza y desarrollo de ladrillos a partir de ésta (I+D), se
recopiló información de fuentes primarias y secundarias para determinar las áreas de trabajo
necesarias. Se determinó que estas áreas corresponden a: área de abastecimiento, área de
producción, área de fabricación de ladrillos y área de pruebas técnicas. Las pruebas técnicas se
basan en la normativa chilena para el ladrillo cerámico vigente en la actualidad.

De acuerdo al rubro del negocio, se determinó el ciclo operacional que contempla los tiempos de
los procesos para cada una de las áreas mencionadas. Además se investigó sobre los instrumentos
necesarios para el funcionamiento de la planta piloto, asociados a la fabricación de ladrillos y a las
pruebas técnicas. Esta información se obtuvo de primera fuente de la empresa XXXXXXX y del
Instituto Nacional de Normalización Chilena y de segunda fuente de cotizaciones de las máquinas.

Se determinó el personal necesario para la planta piloto que corresponde a analistas químicos, de
materiales y técnicos, por lo cual no se requiere de un personal con un alto grado de
especialización.
Ciclo Operacional
El funcionamiento de la planta piloto se divide en tres procesos que se complementan formando
un ciclo operacional completo.

 El primer proceso corresponde a la recopilación del material, principalmente ceniza, ya que
corresponde a la materia prima base para la fabricación del ladrillo. Debido a la importancia de la
ceniza para el proceso, el centro de investigación debe conocer sus cualidades y propiedades
químicas, por lo cual se utilizará un agente externo que realice análisis químico a la ceniza. El
almacenamiento de los insumos restantes se adquirirá de manera propia, debido a que no ejercen
un gran grado de diferenciación y no representa un elemento crítico dentro del método de
utilización.

El segundo procesos consta de la fabricación del ladrillo. Es importante destacar que la fabricación
se realizará en la planta piloto en cantidades bajas y serán solo de uso exclusivo para obtener
información acerca este producto en particular, información que considera sus propiedades
químicas, proporciones de material utilizado para su fabricación y otras cualidades determinadas
importantes por los expertos del área.

El tercer proceso corresponde a las pruebas que se deban realizar al producto piloto fabricado. Las
pruebas a desarrollar, se regirán bajo las normativas chilenas NCh167, NCh168 y NCh16918 que
determinan los requerimientos para el ladrillo cerámico. Se utilizará esta normativa como guía de
comparación ya que el ladrillo de ceniza cumple la misma funcionalidad de los ladrillos cerámicos.

El siguiente diagrama muestra el ciclo operacional para la planta piloto. Se pueden identificar las
actividades específicas para cada uno de los 3 procesos mencionados. El ciclo operacional
completo dura 14 días.




18
     Instituto de Normalización Chilena www.inn.cl

                                                     36
Figura 9. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta Piloto


Localización Geográfica
La planta piloto no tiene restricciones relacionadas a su ubicación debido a que los procesos no
consideran atención especial en cuanto a contaminación y otras limitaciones. Debido a que se
realizarán pruebas de material se debe verificar el espacio físico que debe tener la inmediación,
siendo una buena ubicación el Barrio Industrial ubicado en la Chimba, del cual se cotizó un terreno
de 480 m2.

Instalaciones
El layout considera un orden según las actividades que se realizan en la planta piloto. Debido a que
existen tres actividades independientes la mejor opción para el ordenamiento es un layout por
proceso19. De esta manera es recomendable realizar un ordenamiento de maquinaria por área de
trabajo con personal especializado que cumpla las funciones correspondientes a cada una,
sectorizando las distintas áreas como almacenamiento de insumos, fabricación del producto en
base a ceniza y pruebas al material basada en las normativas existentes en Chile.



19
     http://www.ccee.edu.uy/ensenian/catadprod/material/layout2005.pdf

                                                        37
El área asociada al almacenamiento de insumos se ubica al comienzo del proceso y consta de una
bodega para almacenar bajas cantidades de grava fina, cal y cemento. En el caso de la ceniza será
almacenada de acuerdo a los resultados y análisis que se hayan realizado por agentes externos al
centro, las cuales se identificarán por tipo de quema, composición química y otras cualidades que
serán necesarias de acuerdo a lo que estime conveniente los mismos analistas.

 El área asociada a la fabricación del ladrillo ceniza parte con la investigación de las proporciones
de materia prima y la mezclas asociadas con la finalidad de fabricar distintos tipos de ladrillos
basados en las distintos tipos de mezclas. Este tipo de layout correspondería a una pequeña área
de estudio asociado a analistas químicos. Luego de identificar y seleccionar la mezcla se procede a
fabricar los ladrillos prototipo para lo cual se requerirá una matriz y una prensa para moldear la
mezcla y formar el ladrillo, en conjunto a la vez deberá tener un autoclave que generará calor para
el cocimiento de los ladrillos de prueba en base a una caldera20. Esta área se ordenará utilizando
un layout de producto debido a que el proceso debe seguir una cadena productiva.

La siguiente área corresponde al proceso de prueba del producto prototipo fabricado, de la cual se
considerarán los análisis que exige la normativa chilena con respecto a los ladrillos. Dentro de esta
área de pruebas se trabajará con un layout celular debido a que las maquinarias se utilizan en
diversas pruebas realizadas al material bajo dichas normativas.

Equipos
La maquinaria utilizada no es especializada por cada área de trabajo sino más bien son
maquinarias ya existentes y de fácil acceso para la compra. En caso de los trabajos en área de
adquisición se requiere una grúa de carga y descarga para el apilamiento y transporte de cada uno
de éstos. En el área de fabricación de ladrillos prototipo para las pruebas se requiere un
laboratorio para estudiar distintos tipos de mezclas y proporciones de cada uno de los materiales
para utilizar. Dentro de este laboratorio se mantendrá un mezclador y agitador para homogeneizar
la mezcla realizada. Para fabricar el ladrillo se utilizará una matriz que funcionará con la prensa
moldeadora y generará los ladrillos físicamente. Para finalizar el proceso fabricación se utilizará
una autoclave de bajas dimensiones para hornear mediante vapor los ladrillos creados por la
prensa. Para generar el vapor necesario en la autoclave se requerirá de una caldera de 5 a 26 bar.

Dentro del área de las pruebas técnicas que se someten los ladrillos, se utilizarán maquinarias de
baja graduación que son prensas, estufas, balanzas, hornos ventilados y herramientas de medición
milimétricas de metal21. Las máquinas nombradas en cada proceso serán analizadas con más
detalle a continuación y se entregarán las especificaciones que tienen cada una de éstas por cada
área de trabajo que tendrá el centro de investigación. Para el caso de las pruebas a ladrillos, se
revisarán las maquinarias asociadas a cada una de éstas. La información recopilada provenientes
de fuentes secundarias y de consultas a proveedores y se muestran en la siguiente tabla22:


20
   Información recopilada por la empresa visitada por el Gerente General de XXXXXXX.
21
   Información obtenida por el LIEMUN, institución de prueba de materiales ubicada en la UCN.
22
   www.skcrental.cl

                                                   38
Maquinaria                Descripción              Costo compra/arriendo       Especificaciones
                                             Almacenamiento
                                Estudios y Pruebas del producto prototipo
                                                                                   Prensa de dos platos
Prensa de Compresión       Marca Santec Exim PVT             $2.160.000          metalicos diseñado para
                                                                                utilización en laboratorio
                                                                                   resolución 1 mg a 1 g
  Balanza Precision
                           Marca Mettler Toledo                $100.000           alcance máximo 64 kg.
 Digital 0,5 gr y 0,1 gr
                                                                                  Peso mínimo 0,012 gr.
                                                                                       ancho 50 cm
                                                                                    profundidad73 cm
                             Marca Pyradia
  Horno Ventilado                                             $1.180.000               altura 79 cm
                           Modelo F100/F100HP
                                                                                        peso 81 Kg
                                                                                     potencia 1,5 KW
                                                                                 temporizador 0-99 horas
                                                                                      capacidad 20 Lt
                                                                                  temperatura 50-250ºC
                                Marca ICT
Estufa de Desecación                                          $960.000               precisión (+-) 1ºC
                               modelo 632/2
                                                                                dimensión 62 x 45 x 52 cm
                                                                                        peso 30 Kg.
                                                                                     Consumo 1,2 KW

                             Tabla 11: Maquinarias para pruebas del producto




http://spanish.alibaba.com/product-gs/industrial-mixers-288832880.html
http://www.alibaba.com/product-gs/307042217/Series_high_speed_mixer.html
http://www.directindustry.es/prod/aeroform-france/autoclave-37675-317866.html
http://www.servimet.cl/petroleo_gas_pocket_mix.html
http://www.alibaba.com/product-tp/216317171/Compression_Molding_Presses_machine.html
http://es.mt.com/es/es/home/supportive_content/specific_overviews.Laboratory_Balance.oneColEd.html
?sem=09010323
http://www.directindustry.es/prod/memmert/estufa-de-laboratorio-de-doble-puerta-pass-through-
28305-444165.html
http://www.ictsl.net/productos/01d63694a80f7db0d/01d63694f6085a501.html
http://spanish.alibaba.com/product-gs/fly-ash-brick-making-machine-adobe-brick-making-machine-
333132009.html

                                                   39
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Informe estudio ladrillos ceniza

  • 2. Resumen Ejecutivo XXXXXXX es una empresa de ingeniería y servicios dedicada a la reparación y recuperación de componentes para la industria en general. Esta empresa, en constante crecimiento, busca el reconocimiento de la industria a través de la excelencia en sus tiempos de respuesta y calidad de servicios, capacidad que se ha visto fortalecida por las alianzas estratégicas con distintas empresas nacionales y extranjeras. Con integrantes comprometidos con evitar sucesos o situaciones que afecten a la comunidad y el medio ambiente, XXXXXXX incursiona constantemente en ámbitos de innovación que otorguen soluciones a las problemáticas de sus clientes. Uno de los principales clientes de XXXXXXX son las centrales termoeléctricas, consideradas altamente contaminantes por utilizar carbón para generar energía. Las centrales generan gran cantidad de cenizas de carbón, residuos sólidos con elevado impacto ambiental, cuya eliminación representa altos costos para las termoeléctricas, aproximadamente 100 millones mensuales. Frente a esta problemática surge la oportunidad de ofrecer un servicio que permita a las centrales reducir sus costos de eliminación de residuos, contribuir al medio ambiente y minimizar los problemas por estudio de impacto ambiental de las nuevas centrales. Por esta razón XXXXXXX propone la fabricación de materiales de construcción que utilizan la ceniza de carbón como materia prima y que son capaces de competir en el mercado. Para llevar a cabo este proyecto se ha planteado el desafío de construir una planta piloto que permita determinar todos los posibles usos para la ceniza especialmente en materiales de construcción. La planta piloto además contribuirá a encontrar un producto comercializable y aceptado por las normas chilenas. El objetivo del presente trabajo es presentar la pre-factibilidad de comercializar ladrillos hechos a partir de ceniza de carbón, uno de los proyectos elegidos para la evaluación. Además se define el funcionamiento y los requerimientos de la planta piloto para postular el proyecto a financiamientos de CORFO. Para la evaluación de pre-factibilidad del proyecto se realizaron tres estudios: de mercado, técnico y económico. El estudio de mercado permitió determinar la demanda actual de ladrillos en la Región que es 5.500.000 ladrillos/año. La capacidad productora de ceniza de carbón de las termoeléctricas equivale a 124.800 ton/año lo que permite una producción de 43.680.000 ladrillos/año, esto significa que existe suficiente materia prima para la fabricación de ladrillos en la Región. El estudio técnico permitió determinar los recursos para el funcionamiento de la planta, identificando mano de obra, maquinaria e instalaciones. La planta diseñada es capaz de fabricar un mínimo de 2.000.000 y un máximo de 10.000.000 ladrillos/año, dependiendo de las características físicas del producto. En la evaluación se consideró un nivel de producción de 2.500.000 ladrillos/año lo que, nivel que podría ser capaz de proveer para los clientes potenciales de la región, representando un 45% de la demanda regional. El estudio económico permitió determinar los costos asociados a la implementación del proyecto y finalmente mediante la evaluación económica se estimó la factibilidad del proyecto, basada en los resultados de la evaluación del Flujo de caja, obteniéndose VAN=202.370.621 y una tasa interna de retorno igual al 24%. El proyecto fue evaluado en un horizonte de 5 años a una tasa del 12% anual propuesta por CORFO. 2
  • 3. Contenido Resumen Ejecutivo .............................................................................................................................. 2 Índice de Tablas ................................................................................................................................... 4 Índice de Figuras ................................................................................................................................. 5 1. Introducción ................................................................................................................................ 6 2. Antecedentes de la Empresa....................................................................................................... 7 3. Marco de Desarrollo .................................................................................................................... 7 3.1. Descripción General de Proyecto ........................................................................................ 7 3.2. Objetivos del Proyecto ........................................................................................................ 7 3.3. Resultado y/o Productos Esperados ................................................................................... 8 3.4. Limitaciones del Proyecto ................................................................................................... 9 3.5. Problemática a Resolver...................................................................................................... 9 3.6. Objetivos del Estudio......................................................................................................... 10 4. Producción de Materiales de Construcción .............................................................................. 11 4.1. Estudio de Mercado .......................................................................................................... 11 4.1.1. Mercado Proveedor .................................................................................................. 12 4.1.2. Análisis de la Situación Actual ................................................................................... 16 4.1.3. Modelo de Negocio ................................................................................................... 19 4.2. Estudio Técnico ................................................................................................................. 23 4.2.1. Plan Operacional ....................................................................................................... 23 4.2.2. Plan de Recursos Humanos ....................................................................................... 29 4.3. Estudio Económico ............................................................................................................ 31 Costos Variables de Producción ................................................................................................ 31 Depreciación.............................................................................................................................. 31 Determinación de la Inversión .................................................................................................. 32 4.4. Evaluación del Proyecto .................................................................................................... 33 5. Planta Piloto .................................................................................................................................. 35 5.1. Resumen del proyecto ...................................................................................................... 35 5.2. Requerimientos técnicos ................................................................................................... 35 5.2.1. Plan Operacional ....................................................................................................... 35 5.2.2. Plan de Recursos Humanos ............................................................................................. 42 3
  • 4. 5.2.3. Estudio Económico .......................................................................................................... 43 Determinación de la Inversión .................................................................................................. 45 6. Conclusiones Generales ............................................................................................................ 47 7. Bibliografía ................................................................................................................................ 48 Índice de Tablas Tabla 1: Resultados y/o productos esperados. ................................................................................... 8 Tabla 2: Potencia Instalada de Empresas Generadoras de Energía. Fuente: SEC ............................. 13 Tabla 3: Clasificación ASTM C618. Fuente: (Umaña, 2002) .............................................................. 14 Tabla 4: Generación de cenizas volantes (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ. ....... 15 Tabla 5: Porcentaje participación de mercado competencia ........................................................... 17 Tabla 6: Nomenclatura Figura 6 ........................................................................................................ 26 Tabla 7: Detalle de las maquinarias necesarias para el proceso productivo. Fuente: Elaboración Propia ................................................................................................................................................ 27 Tabla 8: Capacidad productiva de la planta ...................................................................................... 28 Tabla 9: Tabla de sueltos para trabajadores de la planta. Fuente: Elaboración Propia.................... 31 Tabla 11: Inversión para la planta manufacturera ............................................................................ 32 Tabla 12: Maquinarias para pruebas del producto ........................................................................... 39 Tabla 13: Maquinarias para la planta piloto. .................................................................................... 40 Tabla 14: Tabla de sueltos trabajadores plana piloto. Fuente: Elaboración Propia ......................... 43 Tabla 15: Consumo energético de las maquinarias. Fuente: Elaboración Propia ............................. 44 Tabla 16: Costo de combustible ........................................................................................................ 44 Tabla 17: Costo de externalización de servicios................................................................................ 45 Tabla 18: Costo de Arriendo de maquinaria ..................................................................................... 45 Tabla 19: Inversión para la planta piloto ........................................................................................... 46 4
  • 5. Índice de Figuras Figura 1: Organigrama XXXXXXX. Fuente: Empresa XXXXXXX ...............Error! Bookmark not defined. Figura 2: Árbol de objetivos utilizando metodología MML. Fuente: Elaboración propia ................... 8 Figura 3: Mapa de recursos Eléctricos, SING (en rojo centrales térmicas a carbón). Fuente: CNE .. 13 Figura 4: Porcentaje participación de mercado competencia .......................................................... 17 Figura 5. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta .................................................................. 24 Figura 6: Ciclo Operacional de Planta de Fabricación de Ladrillos Ecológicos. Fuente: Elaboración propia ................................................................................................................................................ 24 Figura 7: Distribución Planta en Chine. Fuente: recopilación de información por el Gerente de XXXXXXX ............................................................................................................................................ 26 Figura 8: Diagrama del Proceso Productivo. Fuente: Elaboración Propia ........................................ 28 Figura 9. Proceso Productivo Planta Antofagasta ............................................................................. 29 Figura 10: Estructura Organizacional de la Planta ................................Error! Bookmark not defined. Figura 11. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta Piloto ...................................................... 37 5
  • 6. 1. Introducción XXXXXXX siendo una empresa dedicada a satisfacer a sus clientes y además comprometida con el medio ambiente, detecta la necesidad de las termoeléctricas por eliminar sus residuos. Las centrales que funcionan mediante carbón, son consideradas altamente contaminantes ya que dañan el ozono y generan residuos sólidos como cenizas, con elevado impacto ambiental. Los desechos afectan al medio ambiente por lo que las centrales deben optar por dos caminos, la disposición ambientalmente segura o la reutilización como insumo para otras actividades (Serman). Para las centrales termoeléctricas, la reutilización de sus desechos es compleja ya que se requiere una transformación de los residuos para poder ser utilizados como materias primas de otras industrias con procedimientos fuera de su rubro, pero por otro lado la disposición representa altos costos asociados a su eliminación. Frente a esta problemática, XXXXXXX propone reutilizar los residuos de las termoeléctricas en una planta que además le permitirá fabricar productos comercializables a favor del medio ambiente. Este proyecto comenzará con la construcción de una plata piloto que permitirá encontrar todos los posibles usos para la ceniza de carbón y luego fabricar un producto capaz de competir en el mercado, aceptado por las normas chilenas de construcción y aceptable para los clientes. En Chile esta idea es innovadora ya que sería la primera planta de este tipo, ofreciendo una solución a las centrales cuyos costos de eliminar los residuos son muy elevados, favoreciendo a las nuevas centrales que desean instalarse al minimizar las dificultades por estudio de impacto ambiental y por otro lado buscando productos ecológicos y económicos. El presente trabajo busca entregar la información requerida por CORFO para postular a sus líneas de financiamiento para proyectos de inversión. El trabajo se divide en cuatro secciones: primero, antecedentes de la empresa; segundo, el marco del desarrollo donde se presentan los objetivos; tercero, la evaluación de pre-factibilidad del proyecto de fabricar ladrillos y comercializarlos; cuarto, definición de forma general del funcionamiento y los requerimientos para la planta piloto. La metodología para llevar a cabo el trabajo será la de evaluación de proyecto. La evaluación es una herramienta de gran utilizad para la toma de decisiones y se compone de varios estudios específicos. La principal justificación para llevar a cabo esta investigación tiene relación con la contribución que puede significar para las nuevas centrales termoeléctricas que deseen instalarse en Chile, minimizando las dificultades en temas de impacto ambiental gracias a la reutilización de los residuos. Esto permitirá disminuir o eliminar los costos asociados a la disposición de residuos. El proyecto a su vez contribuye al cuidado del medio ambiente. 6
  • 7. 2. Antecedentes de la Empresa XXXXXXXXXXXXXXX 3. Marco de Desarrollo 3.1. Descripción General de Proyecto El proyecto evaluado en el presente informe lleva por nombre “Implementación de Planta Piloto para la Investigación de uso y aplicación de Cenizas de Carbón en Materiales de Construcción”. Pretende llevarse a cabo en la Región de Antofagasta con una duración de 1,5 años, entre las etapas de ingeniería, construcción y operación hasta determinar las posibles aplicaciones del uso de cenizas. La finalidad del proyecto es poder minimizar el impacto provocado por las cenizas de carbón que constituyen el mayor residuo sólido generado por motivo de la operación de las centrales termoeléctricas a carbón. Para lograrlo se han planteado los objetivos que se mencionan a continuación. 3.2. Objetivos del Proyecto El objetivo general del proyecto es lograr la determinación de las posibles aplicaciones que poseen las cenizas en el ámbito de la construcción. Para lograrlo se han planteado los siguientes objetivos específicos: 1. Implementación de un proceso productivo a menor escala que permita el testeo de productos. 2. Determinación de otros posibles usos para la ceniza de carbón relacionados con materiales de construcción. 3. Generar la curva de aprendizaje que permita escalar el modelo de negocios. En la Figura 1 se observa el árbol de objetivos, definidos utilizando la metodología del Marco Lógico, siendo Propósito equivalente a Objetivo General y Componentes a Objetivos Específicos. 7
  • 8. Minimizar el impacto del mayor residuo Fin generado por las plantas termoeléctricas Determinarción de las aplicaicones de la Proposito ceniza de carbón en materiales de construcción Generacion de curva Componentes Implemención de Planta Piloto Determinación de usos para la ceniza de aprendizaje para escalamiento Figura 1: Árbol de objetivos utilizando metodología MML. Fuente: Elaboración propia 3.3. Resultado y/o Productos Esperados En la Tabla 1 que se muestra a continuación se detallan los resultados esperados del proyecto asociados a cada objetivo específico planteado, con sus respectivos indicadores de éxito: Objetivo Específico Resultado y/o Descripción Indicador de Éxito Asociado Producto Esperado 1. Implementación de 1.1. Planta Piloto Construcción de Finalizar la un proceso Planta Piloto del construcción de la productivo a proceso productivo de planta piloto en el menor escala que ladrillos y otros periodo estimado y permita el testeo materiales de que el proceso de productos construcción, que productivo genere la incorpore además cantidad de productos máquinas e suficientes para instrumentos de realizar pruebas. testeo. 2. Determinación de 2.1. Línea de productos Encontrar la mayor Productos aceptados otros usos para la 2.2. Patente de las cantidad de usos por normativas ceniza de carbón ideas posibles de la ceniza chilenas asociados a para fabricar materiales de materiales de construcción construcción u otras alternativas 3. Generación de 3.1. Modelo del Adquirir el Conocimiento para curva de proceso conocimiento escalar el modelo del aprendizaje para necesario para negocio escalamiento replicar el modelo a mayor escala Tabla 1: Resultados y/o productos esperados. 8
  • 9. 3.4. Limitaciones del Proyecto Las limitaciones del proyecto guardan relación con la focalización de las aplicaciones de los productos que en ésta se desarrollen, asociado al ámbito de la construcción y con la dependencia de laboratorios más especializados para pruebas y testeo no mecánicos. Por esta razón se considerarán los siguientes supuestos para la evaluación del proyecto: - Las centrales termoeléctricas tendrán plena disposición para trabajar en forma cooperativa con XXXXXXX, de manera de entregar sus residuos en forma gratuita. - Los equipos de testeo considerados como parte del equipamiento del proyecto servirán solo para pruebas de carácter mecánico. - La información recopilada será verídica y confiable. - Se contará con permisos y autorizaciones requeridas para la operación de la planta piloto. - Existe claro interés de las empresas generadoras de energía de contar con una alternativa técnicamente valida para resolver los problemas generados a través de la operación de la quema de carbón. 3.5. Problemática a Resolver Las centrales termoeléctricas producen grandes cantidades de residuos. A fin de disponer específicamente de la ceniza volante y de fondo, las centrales deben construir grandes depósitos de cenizas. Para la construcción de un depósito de cenizas se deben considerar diversos factores: en primer lugar se debe determinar la cantidad de cenizas que genera la central, de esta forma se podrá estimar el tamaño del terreno necesario para cubrir las necesidades de la empresa para almacenar sus residuos. En segundo lugar se deben recopilar diversos antecedentes para la construcción del depósito (Salazar, 2009). Dentro de estos se encuentra (Proyersa Energia, 2008): Topografía en la zona destinada al depósito, Transporte de cenizas y Zonificación de las áreas disponibles según Plan Regulador Intercomunal. Una de las grandes dificultades que presenta la construcción de estos depósitos es el disponer de grandes terrenos que cumplan con todas las especificaciones ambientales que se requieren, ya que tanto en el norte como en el sur del país estos depósitos generan diversos impactos ambientales y daños al ecosistema silvestre. Todos estos factores que deben considerar las empresas generadores, acotan los terrenos cercanos a las centrales que pueden ser utilizados para la construcción de los depósitos de cenizas y hacen el proceso más costoso y difícil. Las comunidades vecinas muestran constante rechazo a este tipo de instalaciones, como sucedió el año 2010 con la central termoeléctrica que se construiría en Punta Choros y como está sucediendo este año con la central Castilla en la Región de Atacama y la central Pacifico en la Región de Tarapacá. El uso de cenizas volantes en materiales de construcción representa una oportunidad para las termoeléctricas de minimizar esos costos, además contribuir al medio ambiente y facilitar a las nuevas termoeléctricas las autorizaciones en materia de evaluación de impacto ambiental. 9
  • 10. 3.6. Objetivos del Estudio El principal objetivo de este informe es desarrollar un estudio y evaluación a nivel de pre- factibilidad del proyecto de construcción de una planta piloto que sirva para replicar el modelo de negocio a mayor escala. Dentro de la amplia gama de usos para la ceniza, se ha escogido evaluar este proyecto debido a una mayor facilidad para obtener información. Además se tienen los siguientes objetivos específicos: 1. Determinar la cantidad de cenizas disponible como materia prima y determinar la demanda del mercado en relación a posibles productos. 2. Determinar procesos, recurso e infraestructura que se requieren para la planta. 3. Evaluar la factibilidad económica para desarrollar el proyecto. 10
  • 11. 4. Producción de Materiales de Construcción 4.1. Estudio de Mercado Chile ha mostrado un crecimiento sostenido en los últimos años, repercutiendo en todas las industrias. En especial se destaca el crecimiento en la actividad de construcción de viviendas. A lo largo de todo Chile se ha observado aumento en la demanda de soluciones habitacionales y consecuentemente un aumento en la demanda de materiales de construcción. Según el Índice Mensual de de la Actividad de la Construcción (IMACOM)1 a diciembre de 2010 Chile a tenido un crecimiento anual de un 9,3%. En particular, la Segunda Región muestra un crecimiento promedio de un 4,01%. Junto con este explosivo crecimiento y a consecuencia del terremoto ocurrido el pasado 27 de febrero del año 2010, las exigencias para las construcciones y sus materiales son más rigurosas. Destaca en este sentido la albañilería de ladrillo cerámico, por sus ventajas estructurales y características. Actualmente la producción de ladrillos, compuestos principalmente de arcilla, se centra en la zona centro sur del país (Capital, 2009). Por otro lado, Chile muestra preocupación en temas energéticos. Diversos factores como el aumento de la demanda energética, altos precios del petróleo y el gas, déficit suministro de gas natural Argentino y la falta de consenso frente a la energía nuclear como opción de producción de energía, entre otros, han puesto al carbón como un participante importante en este tema. Las centrales termoeléctricas que usan carbón como combustible generan residuos sólidos que requieren de una correcta disposición para no dañar al medio ambiente. Los depósitos alteran el medio ambiente alrededor y generan pasivos ambientales que deben ser monitoreados por un largo tiempo (García, 2003). Además consideran elevados costos para las centrales ya que se requiere de estudios y consideraciones ambientales a fin de cumplir con leyes relacionadas con impacto ambiental, además del costo mismo de disponer diariamente de estos residuos. En respuesta a ambas situaciones mencionadas anteriormente: una necesidad creciente de material de calidad para la construcción y la problemática ambiental generada por las centrales termoeléctricas, XXXXXXX propone la construcción de una planta de ladrillos hechos a partir de cenizas de carbón, residuo de las plantas termoeléctrica. Este tipo de ladrillos se destaca por tener cualidades estructurales similares a las del ladrillo cerámico, pero con un costo productivo mucho más económico y además ecológico. La inclusión de cenizas en materiales de construcción es importante debido a sus propiedades cementantes gracias al contenido de sílice, alúmina y fierro (Aljoe, 2007). El uso de ceniza volante en materiales de construcción genera lo siguientes efectos positivos2: 1. Reduce el contenido de cemento para reducir el costo 2. Reduce el calor de hidratación 3. Mejora las propiedades del hormigón fresco 1 Índice entregado por la Cámara Chilena de la Construcción 2 www.construmatica.com 11
  • 12. 4. Consigue resistencias elevadas a largo plazo 5. Reduce la permeabilidad y aumenta la durabilidad El uso de cenizas volantes de las centrales termoeléctricas en la industria de los materiales de construcción promueve el desarrollo sustentable en la industria de la construcción, ya que se reutiliza un desecho y por otro lado se estaría ofreciendo un producto con mejores características. De esta forma se podría generar un círculo virtuoso, ya que se estaría utilizando un subproducto de las centrales que de no utilizarse se dispondría en depósitos de cenias, por otro lado se mejora la calidad de materiales de construcción y por último se generarían ahorros de energía en los procesos de fabricación de éstos reduciendo las emisiones de CO2 a la atmosfera. En consecuencia, este ladrillo responde a dos necesidades en particular: cuidado del medio ambiente y ser una alternativa más económica para la construcción, pero igualmente confiable3. La oportunidad que presenta esta nueva línea de negocio se fortalece mediante la idea de ser un producto ecológico, cumpliendo o incluso superando los requerimientos ya establecidos a nivel nacional de los productos existentes en el mercado actual. El objetivo de este estudio es determinar la estrategia que permitirá la entrada y posicionamiento del ladrillo de ceniza en el mercado chileno, para lo cual se realizó un estudio del mercado actual y potencial, utilizando herramientas como: análisis de la industria, análisis de competidores y estudio de posibles clientes. El análisis de la industria permitió detectar el crecimiento sostenido de la construcción mientras que el análisis de competidores permitió identificar de forma más específica cuales son las actuales empresas que proveen a la construcción, identificando un líder de mercado que acapara el 50% de la participación de mercado, pero que además es una industria fuertemente orientada a la zona centro sur del país. Finalmente, el análisis de clientes permitió identificar el mercado potencial, segmentándolo de manera geográfica y por tipo de volumen de compra, lo que entregó finalmente un mercado objetivo constituido por empresas contratistas y minoristas ubicados en la Región de Antofagasta. Basado en análisis anterior, se describe el plan de marketing, que muestra la estrategia a perseguir. Como resultado, se determinó que lo más adecuado es aplicar una estrategia de costos, fortaleciendo la imagen ecológica del producto, como ventaja competitiva. 4.1.1. Mercado Proveedor En los últimos años, Chile ha mostrado un aumento del consumo de electricidad, principalmente por el crecimiento de la industria y un mayor consumo en los hogares, sin embargo los recursos energéticos son escasos. Por este motivo, el carbón ha vuelto al escenario energético chileno. En Chile existen tres sistemas eléctricos interconectados. El Sistema Eléctrico del Norte Grande (SING), el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema de Magallanes. El sistema escogido para la evaluación del proyecto es el SING que cubre el territorio comprendido entre las ciudades 3 Información recopilada por el Gerente General de XXXXXXX en su vistita a la Planta en China 12
  • 13. de Arica y Antofagasta con un 30,17% de la capacidad instalada en el país. Este sistema se alimenta en un 33% de energía proveniente del uso del carbón como combustible4. La siguiente figura muestra un mapa de la zona norte de Chile que señala (en rojo) la ubicación de las centrales termoeléctricas a carbón perteneciente al SING. Figura 2: Mapa de recursos Eléctricos, SING (en rojo centrales térmicas a carbón). Fuente: CNE De las centrales mostradas en la Figura 2 se consideran más relevantes para el proyecto aquellas que forman parte de los principales clientes de XXXXXXX. En la Tabla 2 se muestra la potencia instalada de las centrales de las empresas YYYYYYY y ZZZZZZZZZ que queman carbón, lo que se desprende de información facilitada por la Superintendencia de Electricidad y Combustible (SEC) a septiembre de 2010. Propietario Central Tipo Localización Región Potencia Combustible- Generación (Comuna) Instalada [MW] YYYYYYY Mejillones Carbón Mejillones Antofagasta 165,900 Carbón - Turbina Vapor Mejillones Antofagasta 175,000 ZZZZZZZZZ Tocopilla Vapor-Carbón Tocopilla Antofagasta 85,300 Vapor-Carbón Tocopilla Antofagasta 85,500 Vapor-Carbón Tocopilla Antofagasta 136,400 Vapor-Carbón Tocopilla Antofagasta 130,300 Tabla 2: Potencia Instalada de Empresas Generadoras de Energía. Fuente: SEC La utilización de carbón como combustible genera sub-productos sólidos llamados Productos de la Combustión del Carbón conocidos como CCPs. Los CCPs corresponden a cenizas de fondo, cenizas volantes, escoria de caldera y material de desulfurización. La ceniza de fondo y la ceniza volante son completamente diferentes fisicamente, sin embargo la mayor parte de la composicion quimica de la ceniza de fondo es usualmente similar a la ceniza volante. 4 www.endesa.cl 13
  • 14. La ceniza volante corresponde al principal material para la fabricación de ladrillos ecológicos. Son residuos finos resultantes de la combustión de carbón pulverizado, arrastrado de la cámara de combustión por gases de escape. La ceniza fluye con los gases de combustión hacia los sistemas captadores de partículas, desde donde son retiradas y depositadas en silos de ceniza para su acopio temporal y posterior disposición (Salazar, 2009). Cuando las cenizas se utilizan como materia prima para fabricar otros productos, éstas se clasifican según la American Society for Testing and Materials (ASTM) en dos categorías: clase F y clase C. La clase F se compone principalmente de silicio, aluminio y hierro y se endurecerá con agua pero solo después de una activación con sustancia alcalina como la cal. La clase C es material cementante que también contiene silicio, aluminio y hierro, pero además tiene un alto contenido de calcio (Aljoe, 2007). En la Tabla 3, que se encuentra a continuación, se muestra la clasificación de las cenizas volantes según la norma ASTM C618. Clase F Clase C SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 70% mín.* 50% mín. MgO 5% máx.* 5% máx. SO3 5% máx. 5% máx. Humedad 3% máx. 3% máx. Pérdidas a la incineración 6% máx. 6% máx. (LOI) Tabla 3: Clasificación ASTM C618. Fuente: (Umaña, 2002) Las cenizas volantes que cuentan con las características especificadas en la norma ASTM C618 tienen alta demanda en productos de concretos, en cambio las cenizas de baja calidad que no reúnen estas cualidades son usadas para la aplicación de rellenos estructurales (Umaña, 2002) Las propiedades fisicas y químicas de las cenizas de carbón dependen principalmente del tipo de carbón utilizado y de las técnicas de combustión utilizadas. Las cenizas clase F son producidas de la quema de la antracita o de carbones bituminosos. Las cenizas clase C son producidas cuando se queman carbones sub-butaminosos. Según los antecedendes de la Comisión Nacional de Energia (CNE), el 80% del carbón térmico utilizado por las centrales termoelectricas es importando mientres que el 20% restante es extraído de reservas nacionales. Las importaciones provienen en su mayoria de Australia, Canadá, Indonesia y Colombia siendo de dos tipos: bitumisoso y sub- bituminoso.Por otro lado las reservas nacionales se encuentran entre la VIII y XII región, con producciones estimadas en 155 millones de toneladas. Las reservas cercanas a la zona central son ricas en bituminoso mientras que las zonas australes son fuente de carbon sub-bituminoso. (Salazar, 2009) 14
  • 15. De acuerdo a información entregada por el Consorcio conformado potr las empresas YYYYYYY y ZZZZZZZZZ, las cantidades de cenizas generadas en cada localidad operativa, son las siguientes: Propietario Central Potencia Ceniza volante Instalada (MW) por Año (Ton) YYYYYYY Termoeléctrica Mejillones 340,9 46.936 ZZZZZZZZZ Termoeléctrica Tocopilla 437,5 73.989 Tabla 4: Generación de cenizas volantes (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ. De esta forma, podríamos concluir que la generación de cenizas (Ton por Año/MW), puede moverse en un factor entre 138 y 169. Como base para poder determinar el diseño de la planta de prefabricados, es importante considerar que una determinada Central Térmica aportará tanto Cenizas como Escoria (Grava). Como se puede ver en la siguiente tabla, la cantidad de Escoria no necesariamente es proporcional a la cantidad de Cenizas generadas en una Central. Propietario Central Potencia Escoria Instalada (MW) por Año (Ton) YYYYYYY Termoeléctrica Mejillones 340,9 2.008 ZZZZZZZZZ Termoeléctrica Tocopilla 437,5 9.783 Tabla 5: Generación de Escoria (Toneladas por año). Fuente: YYYYYYY y ZZZZZZZZZ. El tamaño de la planta y su nivel de producción, se determinará en base a la cantidad de cenizas generadas por una central, por sobre la cantidad de escoria. Esto se debe a que la concentración de cenizas en la elaboración de un determinado prefabricado es muy superior al aporte de Escoria y Cal. Finalmente la oferta diaria promedio de ceniza volante del principal cliente de XXXXXXX en Mejillones es aproximadamente 128 toneladas. Como ejemplo, el ladrillo ecológico está compuesto aproximadamente en un 70% de ceniza volante y cada ladrillo pesa aproximadamente 2,5 kilos lo que significa que la oferta de ceniza podría abastecer una producción de 26.820.571 ladrillos/año. La información del cálculo antes mencionado se muestra en la siguiente tabla: Concepto Valores Peso ladrillo 2,5 kilos/ladrillo Transformación 1.000 kilos/tonelada Oferta de ceniza en Mejillones 46.936 ton/año Porcentaje ceniza en ladrillo 70% Producción potencial de ladrillos 26.820.571 ladrillos/año Tabla 6: ejemplo de Producción potencial de ladillos ecológicos 15
  • 16. 4.1.2. Análisis de la Situación Actual Industria Los estándares de calidad y diseño, para todo tipo de viviendas, han venido perfeccionándose año tras año, como consecuencia de un mercado cada vez más exigente y un marco regulatorio estricto. En respuesta a lo anterior y por sus ventajas estructurales, constructivas, excelente comportamiento frente a sismos y alta valoración como solución sólida y segura (cosa que quedó demostrada tras el terremoto del 27 de febrero de 2010), la albañilería5 de ladrillo se ha posicionado como una solución ideal tanto para empresas constructoras como para usuarios finales. En efecto, más del 60% de las edificaciones en Chile se construye de ladrillos (ICH, 2010). En la producción de ladrillos cerámicos Princesa y Cerámicas Santiago son las empresas más reconocidas en el rubro (Capital, 2009). Esta producción abastece la demanda en Chile de 1 ladrillo per cápita/mes, siendo Cerámicas Santiago quien provee más del 50% de los ladrillos del país (El Mercurio, 2010). Representantes de Princesa afirman que importar ladrillos es casi imposible ya que se requiere cumplir con ciertas especificaciones que los países vecinos no cumplen (Prensa, 2010). Producto Actual Los ladrillos que se comercializan en Chile son los ladrillos cerámicos compuestos principalmente de arcilla y se venden a través de distribuidores minoristas y por venta directa, especialmente a las empresas constructoras. El ladrillo es material utilizado para la albañilería, generalmente rectangular obtenido por moldeo, secado y cocción. En nuestro país, la norma NCh169 clasifica los ladrillos en 3 tipos: macizos, perforados y huecos. La descripción de éstos se da a continuación: 1. Ladrillos Macizos MqH: Son ladrillos sin perforaciones, que en nuestro país en general Macizo no se realizan en forma industrial. 2. Ladrillos Huecos MqH: Son unidades cerámicas hechas a máquina o industrializadas en las Hueco cuales predominan el volumen de huecos por sobre en de material. Se utilizan Perforado preferentemente en la confección de tabiques divisorios livianos que no reciben cargas y no son estructurales 3. Ladrillos Perforados MqP: Éstos son aquellas unidades hechas a máquina o industrializados que poseen perforaciones y huecos, regularmente distribuidos, cuyo volumen es inferior al 50% del volumen total de material. Son los más utilizados en nuestro país para la confección de albañilerías armada o confinadas. 5 “Material estructural que se obtiene con unidades de albañilería ordenadas en hiladas según un aparejo prefijado y unidades con mortero” (Según NCh 1928) 16
  • 17. Ventajas y desventajas del uso de ladrillos y bloques Al momento de construir, los expertos tienen diferentes preferencias según el proyecto y cada uno es diferente, sin embargo se pueden utilizar ciertos criterios para ayudar a determinar qué material utilizar. A continuación se mencionan las ventajas y desventajas en cada criterio6: 1. Son buenos aislantes térmicos, pero representan un mayor costo. 2. Los ladrillos tienen una aceptable capacidad de carga, es decir que si se construye un primer piso no será necesario agregar una estructura adicional. (no necesita estructura independiente de hormigón armado). En caso de más pisos, la pared cumple una función de cerramiento de ambientes y en este sentido los bloques cerámicos representan una ventaja ya que reducen el uso de encofrados gracias a sus huecos. 3. Las paredes de ladrillo funcionan bien como aislante acústico. 4. El ladrillo a la vista evita tener que pintar periódicamente la casa y por lo tanto minimiza costos de mantención. Además es muy utilizado en el último tiempo por el aspecto estético. Sin embargo cada 2 ó 3 años requiere un tratamiento con barnices. 5. Requiere mano de obra sencilla y si se usa un sistema racionalizado se pueden lograr reducir los tiempos de construcción, por sus características de medidas y caras parejas. Actuales Fabricantes La industria nacional del ladrillo hecho a máquina, la constituyen según registro del catastro de industrias del Ministerio de Economía, 25 empresas distribuidas entre la Región Metropolitana y Undécima, y una de ellas en la Primera Región (Ministerio de Economía, 2001). En el siguiente gráfico se muestra la distribución del mercado, destacando las empresas más importantes: Porcentaje de Mercado 12% 3% Cerámicas Santiago 50% Industrias Princesa 35% Cerámicas Bío Bío Otras Figura 3: Porcentaje participación de mercado competencia Empresas Porcentaje de Mercado Volumen anual en Unidades Cerámicas Santiago 50% 156.000.000 Industrias Princesa 35% 103.200.000 Cerámicas Bío - Bío 3% 7.200.000 Otras 12% 28.800.800 Tabla 5: Porcentaje participación de mercado competencia 66 www.paredestudio.com 17
  • 18. Cerámicas Santiago: empresa chilena, cuenta con plantas en Traiguén, Batuco y Quilicura con capacidad productiva total de 13.000.000 unidades por mes, distribuidas en 400.000, 11.000.000 y 1.600.000 unidades/mes, respectivamente para cada planta. Cuenta con certificación ISO 9001.7 • Industrias Princesa Ltda.: empresa originalmente chilena, que actualmente pertenece a Empresas Pizarreño S.A., filial del grupo Etex de Bélgica, importante conglomerado internacional dedicado a la industrial de materiales para la construcción. Princesa cuenta con una sola planta, ubicada en Quilicura con una capacidad productiva de 730 toneladas de ladrillo por día (8.600.000 ladrillos por mes), los que son comercializados en una amplia gama de distribuidores entre Antofagasta y Puerto Montt. Cuenta con certificación ISO 14001.8 • Cerámicas Bío Bío: empresa chilena ubicada en la región del Bío Bío, vende sus productos al mercado de constructoras de la zona centro-sur y sur del país.9 Los productos que ofrecen estas empresas corresponden a ladrillos hechos de arcilla, por lo cual todas ofrecen el mismo producto de construcción, basados en la misma normativa existente en Chile para el producto estandarizado. Los posibles sustitutos existentes en la actualidad a la utilización del ladrillo corresponden a otros productos relacionados a la construcción como los bloques de cemento, hormigón armado, madera, internit y en menor proporción, adobe. La empresa líder en la industria de producción de ladrillos corresponde a la empresa Cerámicas Santiago, empresa nacional que acapara más del 50% del mercado nacional. Antecedentes Legales y Reglamentarios Para la instalación de una planta se requiere lo siguiente: - Permiso para localización de la industria en la Dirección de obras municipales. - Calificación técnica de actividades industriales en el Servicio de Salud Regional. - Permiso municipal de edificación en la Municipalidad. - Informe Sanitario en el Servicio de salud regional. - Patente municipal definitiva en la Municipalidad. Además, los proyectos susceptibles de causar impacto ambiental deben someterse al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental. (Ferreira, Caqueo, & Quintanilla). En Chile la producción de ladrillos y prefabricados, se rige por normativas establecidas por el Instituto Nacional de Normalización, en especial las que se listan a continuación: • NCh167.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Ensayos • NCh168.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Verificación dimensional y geométrica • NCh169.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Clasificación y requisitos 7 www.ceramicasantiago.cl 8 www.princesa.cl 9 www.ceramicabiobio.cl 18
  • 19. NCh180.Of1957 Ladrillos de hormigón silíceo • NCh771.Of1972 Arquitectura y construcción - Coordinación modular - Ladrillos cerámicos - Dimensiones modulares • NCh791.Of2001 Construcción - Ladrillos cerámicos - Definiciones • NCh831.EOf1971 Coordinación modular en albañilería de ladrillos cerámicos - Terminología y requisitos • NCh1928.Of1993 Modificación 2009 Albañilería armada - Requisitos para el diseño y cálculo • NCh2123.Of1997 Modificación 2003 Albañilería confinada - Requisitos de diseño y cálculo 4.1.3. Modelo de Negocio Descripción del Producto Uno de los productos que se desea producir y posteriormente comercializar es el ladrillo de ceniza de carbón, dentro del marco de los prefabricados, compitiendo con aquellos de hormigón o arcilla. Este proyecto se está llevando a cabo con éxito en otros países como Estados Unidos, India, China y España10 y la demanda de este tipo de ladrillos ha sido favorable para el negocio, sin embargo en estos países se ha desarrollado solo para usos arquitectónicos y no constructivos. Sin embargo en Chile esta idea es innovadora ya que sería la primera planta de este tipo que utilizará ladrillos de cenizas para construcción como elemento estructural, ofreciendo además, una solución a las centrales termoeléctricas cuyos costos de eliminar los residuos son muy elevados y por otro lado ofreciendo una alternativa más económica a las empresas constructoras. Será necesario dar a conocer a los clientes información relevante en cuanto a las cualidades y propiedades del ladrillo. Las tecnologías de producción son ecológicas, capaces de reducir el impacto en la generación de polvo al ambiente, minimizando además el uso de agua. En contraste con los ladrillos cerámicos, los ladrillos de ceniza de carbón tienen un proceso productivo mucho más económico y ecológico, con un consumo energético e impacto medioambiental reducido. La composición química de las cenizas del carbón es similar a la de una arcilla, siendo los principales constituyentes calcio, azufre, silicio, hierro, aluminio, magnesio y potasio en forma de óxidos (Serman), por lo que el material es seguro para la construcción, pero con un método que requiere 10 horas de cocción a una temperatura máxima de 60º C (Ecolosfera, 2008). Este proceso permite lograr un ahorro energético de entre el 80% y el 90% y, una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de un 85%. Además, se reutilizan los enormes desperdicios que provoca, en forma de cenizas, una central termoeléctrica. Este nuevo producto pretende competir en el mercado chileno cumpliendo con las mismas especificaciones técnicas que los ladrillos cerámicos y en los mismos mercados, a fin de posicionarse como una solución ecológica y más económica para los clientes. 10 www.greenestbrick.com 19
  • 20. Mercado Potencial El producto que se desea comercializar es de producción y venta masiva, puesto que es material de construcción, por lo que el mercado potencial corresponde a toda la comunidad, involucrando tanto a empresas como a clientes finales los que se clasifican de la siguiente manera: • Empresas Constructoras: empresas dedicadas a la construcción de edificios y viviendas. Se encuentran a lo largo de todo Chile y compran el material directamente a la fábrica de ladrillos. • Empresas Minoristas: empresas distribuidoras dedicadas a vender a clientes finales. Las principales empresas minoristas del rubro son Sodimac e Easy. • Clientes finales: personas naturales, principalmente hombres que trabajan de forma independiente en construcción o desean realizar ampliaciones en sus actuales viviendas. El mercado potencial se reduce en base al tipo de segmentación que se realizará, que comprende a clientes que se reconocen como empresas y que se diferencian por el volumen de ventas que se tiene con cada uno de éstos. Las empresas que representan el mercado meta corresponde a las Empresas Constructoras que sería el cliente directo de la compra y a empresas Minoristas que compran a fábrica para la posterior reventa masiva. Es importante mencionar que el ladrillo o bloque, es material de construcción de viviendas, por lo que el cliente no necesariamente es el usuario final del producto. El cliente en este caso es quien construye la vivienda y el usuario es quien la habita. Competencia A pesar de que el ladrillo de ceniza de carbón no se produce en Chile, la principal competencia será el ladrillo de arcilla, ya que está fuertemente posicionado en el mercado chileno La empresa se categoriza por entregar un producto de calidad que cumpla con las expectativas del cliente que los adquiere y a su vez otorgándolos con precios competitivos en el mercado, logrando una diferenciación relacionada a la calidad del material.11 Lo dificultoso de la competencia se concentra en las empresas que tienen un mayor potencial dentro del mercado, como lo es en el caso de Cerámicas Santiago y Ladrillos Princesa que entre ambas contemplan alrededor del 75% del mercado nacional por lo cual entrar a competir con estas empresas a nivel nacional genera un importante riesgo al negocio. Nivel de demanda El nivel de demanda se determinó a partir de información sobre el mercado de ladrillos de arcilla, específicamente el actual nivel de producción de la competencia. La producción total de ladrillos en Chile aproximadamente 295.000.000 unidades/año. Como estrategia de posicionamiento, inicialmente se pretende abarcar un 9% de la demanda actual lo que equivale a 26.800.000 11 www.ceramicasantiago.cl 20
  • 21. unidades/año aproximadamente que corresponde a nuestro nivel de demanda potencial. Este nivel de demanda permitiría lograr los objetivos planteados en relación a la total utilización de ceniza adquirida de la central de Mejillones. Estrategia de Comercialización Se venderá una línea de productos asociada al ladrillo de ceniza. La composición del producto se muestra en la siguiente gráfica. La línea estará diferenciada por los distintos usos que se le dan a éste, que a su vez son ofrecidos por la competencia, identificándose tres tipos: el ladrillo macizo, el hueco y el perforado. Potencial •Ampliar la linea de productos basados en ceniza •Manual de utilzacion de los distintos tipos de uso Aumentado que puede orotgar el ladrillo, servicio otorgado princilamnente a empresas minoristas Tangible •Ladrillo para construcciones, hecho de ceniza. Central •Construcciones ecologícas con cuidado del medio ambiente Para generar un mayor atractivo, especialmente para los usuarios, se comercializará el producto mediante embalajes con 50 unidades las que tendrán un etiquetado que indicando las especificaciones técnicas, el material utilizado, las dimensiones del producto e información de contacto. Las especificaciones de comercialización antes mencionadas corresponden a la venta del ladrillo para empresas minoristas. En caso de que el cliente corresponda a empresas constructoras no será necesario que el producto tenga las especificaciones mencionadas anteriormente, pero si se requerirá de entrega de la información de forma directa, a través de folletos. La estrategia de ingreso al mercado y de posicionamiento se sustenta en una estrategia de costos por lo cual el precio de venta del producto será más bajo que el de nuestros competidores, aproximadamente un 43% del precio neto del producto actual. Estrategia de promoción y publicidad Con el principal objetivo de dar a conocer el producto para su comercialización masiva, se abordarán dos enfoques en relación a la industria que se desea abarcar. El primer enfoque se relaciona con los clientes por lo cual se harán promociones mediante ventas personales y ensayos gratuitos, utilizando las relaciones públicas que se enfoca a eventos sociales para dar a conocer el producto nuevo. El segundo enfoque se relaciona con los usuarios, por lo que se desarrollará publicidad del producto a través de internet, diarios y televisión, para entregar conocimientos del material de construcción. 21
  • 22. Para la comercialización se utilizarán distribuidores que corresponden a los clientes minoristas que ofrecerán el producto de manera masiva al consumidor final. Para lograr la comercialización, se utilizará personal interno de la compañía como fuerza de venta, que cumplirán el objetivo de ofrecer el producto a los dos tipos de cliente. Finalmente el proceso de venta se realizará de manera directa, asociada al cliente mediante el agente interno o en el lugar representado por la fábrica productora, que se relaciona más bien a la entrega del producto. Potencial de crecimiento Se propone una estrategia de crecimiento en el largo plazo basada en la ampliación de la capacidad productiva de la planta y la diversificación de la línea de productos que se pueden fabricar con ceniza de carbón o con una base ecológica. La gama de materiales de desechos con los que se pueden fabricar ladrillos es amplia y actualmente se investiga en otros países como Argentina, la fabricación de ladrillos basados en envoltorios, plásticos o cascaras de maní y en el Reino Unido se estudian ladrillos a partir de desechos tales como partículas de vidrio, escoria metalúrgica, lodo del alcantarillado, y residuos de incineradores. Por el otro lado, la gama de usos para la ceniza de carbón es amplia. Las propiedades cementantes que ésta tiene ayudan a fabricar materiales de construcción de mejor calidad. Barreras potenciales para la implementación comercial de los resultados del proyecto Las principales barreras que se observan para la implementación del proyecto tienen relación con la competencia directa y con el aspecto legal. Debido a que la estrategia de costos con la que se pretende ingresar al mercado será agresiva para la competencia, ésta se podría ver muy afectada y mostrar tácticas defensivas. Además los aspectos legales para la nueva materialidad, como la creación de nuevas normativas podrían requerir más tiempo del estimado. 22
  • 23. 4.2. Estudio Técnico En el presente estudio se dan a conocer los aspectos técnicos del proyecto con la finalidad de medir su viabilidad y mantener ciertas consideraciones al momento de tomar las decisiones de inversión. Se abordan áreas técnicas asociadas al proceso de fabricación de los ladrillos ecológicos, determinando la cadena productiva y especificando la distribución de la planta para una mayor efectividad en sus procesos. También se determinaron especificaciones técnicas para ladrillos cerámicos que se rigen por las normas del Instituto Nacional de Normalización (INN), que servirán de pauta para la fabricación del ladrillo ecológico. Dentro del análisis operacional se consideró la estructura actual de la organización, dando relevancia a los conocimientos y servicios con los que la empresa cuenta, considerando el proyecto como una nueva línea de negocio. 4.2.1. Plan Operacional Ciclo Operacional El ciclo operacional para la fabricación de ladrillos se divide en tres procesos: recopilación de materia prima, proceso de producción y almacenamiento de producto terminado12. La recopilación de materia prima considera el almacenamiento de todos los insumos necesarios, que son: ceniza, cal y gravilla. La recopilación de cenizas es un proceso constante debido al difícil almacenamiento de ésta. Para el proceso de producción la materia prima es limpiada y transportada. Luego los insumos pasar por un mezclador y un agitador. Cuando la mezcla está lista, ésta pasa por la prensa para formar los ladrillos. En este punto el material aún es fresco por lo que los ladrillos son muy delicados y deben ser tratados con cuidado. Para terminar el ciclo operacional los ladrillos son llevados a un horno donde deben cocerse por 3 días. Al finalizar los productos terminados son apilados para su almacenamiento y posterior venta. El la Figura 5 que se encuentra a continuación se muestra el detalle del ciclo operacional con los tiempos asociados a cada proceso. El ciclo completo contempla 11 días. 12 Información proporcionada por planta de fabricación de ladrillos en China. 23
  • 24. Figura 4. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta Localización Geográfica La planta debe ser localizada en las cercanías de la central termoeléctrica que abastecerá con la ceniza de carbón ya que éste último es el material más importante para la fabricación del ladrillo y además se requiere trabajar directamente con las termoeléctricas. XXXXXXX mantiene buenas relaciones con las centrales termoeléctricas ubicadas en Mejillones, en donde presta sus servicios ingenieriles y de mantención por lo cual es de consideración instalar la fábrica productora de ladrillos ecológicos alrededor de ésta. La localización puede representar una ventaja para las empresas clientes ya que no existe una fábrica de ladrillos en la zona, por lo cual puede generar buenas oportunidades de negocio. Debido a la localización mencionada a las afuera de Mejillones, se requerirá trabajadores de la misma ciudad o de Antofagasta que realicen dicha labor de fabricación del ladrillo, por lo cual se consideraría un transporte de personal. Instalaciones Las instalaciones se consideran de manera ordenada basándose en el layout por producto, el cual determina y sectoriza los componentes en función de las etapas por las cuales pasa la materia prima procesada para formar el producto finalizado13. De esta manera es recomendable realizar un ordenamiento de maquinaria por área de trabajo con personal especializado que cumpla las 13 http://www.ccee.edu.uy/ensenian/catadprod/material/layout2005.pdf 24
  • 25. funciones correspondientes a cada una, de esta manera sectorizar las maquinarias necesarias para la transformación de la materia prima. El área asociada al almacenamiento de las materias primas se ubica al comienzo del proceso productivo, consta de un almacenamiento de grava la que se harnea a cierta granulometría para luego ser transportada hacia el primer chute mediante correa transportadora. Luego es mezclada con la ceniza, que llega por ductos mediantes el proceso de fluidización. Finalmente se genera una mezcla para luego transportarla a ductos metálicos y hacerla reaccionar con agua y cal, material almacenado por separado a la grava. De esta manera se contempla la cadena productiva del área de almacenamiento de insumos. El área asociada al proceso de modelaje del ladrillo, corresponde al proceso de producción. Es por esto que el layout también se comporta de manera secuencial para el ordenamiento de las máquinas, las que siguen la siguiente cadena productiva: la mezcla de la materia prima obtenida de los ductos metálicos pasa a un agitador continuo que elimina grumos y genera una mezcla de los tres componentes más homogéneos, luego pasa mediante correas transportadoras al depósito correspondiente a la matriz que trabaja en conjunto con la prensa para generar físicamente el ladrillo ecológico, finalmente se extraen los ladrillos y se almacenan para entrar al horneado. La siguiente área corresponde al proceso de horneado y almacenamiento de ladrillos, el cual contiene una caldera y hornos que cumplen la función de autoclaves que trabajan bajo presión de vapor. Los ladrillos pasar por el horno y luego son retirados y almacenados en la bodega final mediante transporte mecánico. En la Figura 6 que se encuentra a continuación se muestra un diagrama de la planta y los procesos anteriormente descritos. En la Tabla 6 se detallan lo que corresponde a cada número en la Figura 6. 25
  • 26. 5 6 9 4 1 2 3 8 Figura 6: Distribución Planta en China. Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Torre Silos de Sala de Sala de Sección Cal Ceniza Escoria de Hornos Almacenaje reacción producción control mezcla Tabla 6: Nomenclatura Figura 6 Equipos La maquinaria requerida para el proceso, existe en el mercado y es de uso industrial por lo que su adquisición no representa una dificultad para el proyecto. Las maquinarias necesarias para la 26
  • 27. producción de ladrillos se muestran en la Tabla 7 que se encuentra a continuación, con sus costos respectivos de adquisición. Maquinaria Descripción Costo Especificaciones Silo de almacenamiento ceniza Cargador de grava Carga grava a la correa Arriendo - transportadora Harnero Herramienta que filtra $ 20.000.000 - la grava Correa Tipo de transporte del $ 1.980.000 Rendimiento 20 m3/hr con 9 transportadora material metros de largo winches para Potencia de giro que A pedido Entrega la potencia necesaria para correas entrega la maquinaria a aguantar la carga de la correa las correas Chute de descarga Herramienta que dirige No - a las correas determinado Tuberías Elemento para A pedido - transportar las cenizas Mezcladores Marca Fegtian modelo $ 432.000 Potencia 15 watts capacidad 100 kg FRM-100 velocidad rotación 480 r/min peso 270 kg Silos de reacción Agitadores Marca Zhangjiangang $ 24.000.000 Capacidad 5.500 lt poder 1,1-100 Naili Machinery Factory KW velocidad 370-2000 rpm Modelo SHR Prensa moldaje Máquina que crea el $ 22.500.000 Máquina automática de 30 bloques ladrillo por molde, prensando de 20 segundos y de potencia de 32 KW Hornos autoclave Marca Yigong $ 50.000.000 Presión máxima 1,65 Mpa Tabla 7: Detalle de las maquinarias necesarias para el proceso productivo. Fuente: Elaboración Propia La capacidad productiva de la planta se define en parte por las características de la prensa de moldaje. Existen diversos tipos de prensas y la producción depende del modelo del ladrillo. La prensa considerada para la planta puede producir 3 tipos de ladrillos: estándar, poroso y hueco. La capacidad de producción se muestra en la siguiente tabla: Maquina Bloque estándar Bloque poroso Bloque hueco Dimensiones (mm) 240*115*53 240*115*90 400*200*200 Bloques x prensa 30 14 6 duración ciclo (segundos) 20 20 20 ladrillos/hora 5400 2520 1080 horas/día 8 8 8 días/semana 5 5 5 27
  • 28. semanas/mes 4 4 4 meses/año 12 12 12 ladrillos/año 10.368.000 4.838.400 2.073.600 Tabla 8: Capacidad productiva de la planta Estrategia y Plan El plan de negocio contempla dos aristas: Diseño de productos y Fabricación. El Diseño de productos requiere de fabricación de matrices para la prensa de moldaje. La Fabricación requiere del proceso de Producción, Bodegaje, Venta y Distribución. El proceso productivo requiere de los procesos de Abastecimiento, Mezcla, Procesamiento, Moldaje y Horneado. La siguiente figura muestra los procesos. Diseño Fabricación Distribución product matrices Venta Producción Bodegaje Horneado Mezcla Procesamiento Moldaje 1. INVENTARIO Figura 7: Diagrama del Proceso Productivo. Fuente: Elaboración Propia La estrategia escogida es la de producción por lotes, lo que implica distintos diseños del producto. La producción es estandarizada y en altos niveles de volúmenes, acorde a la necesidad o demanda de cada producto. El único cambio de configuración posible se realiza con el cambio de matriz en la prensa, para darle distintas formas al ladrillo, ya que el material base de la fabricación corresponde a una mezcla estándar y de iguales proporciones en cada caso14. 1. NIVEL DE PRODUCCIÓN El tamaño de la planta se define a partir de la oferta de ceniza proveniente de la central termoeléctrica. La central de Mejillones actualmente genera 46.936 ton/año, cantidad que permitiría fabricar 26.800.000 ladrillos/año aproximadamente. 14 Chase-Jacob-Aquilano. Administración de la Producción y Operaciones. Décima Edición 28
  • 29. A fin de lograr ese nivel productivo se requieren 2 silos de almacenamiento de ceniza y 3 silos de reacción exotérmica los cuales se cargan 3 veces al día. Para cada silo se requerirá de una prensa de moldaje que permite hacer el proceso continuo. Se dispondrá de 3 hornos que serán llenados al final de cada día, lo que permitirá tener un día de holgura para mantenciones. Además se requerirá trabajar en turnos de 12 horas diarias los 7 días de la semana. El diseño productivo se muestra en Figura 8 a continuación: Figura 8. Proceso Productivo Planta Antofagasta 2. INVENTARIO En el proceso productivo se requiere de dos almacenamientos: de materia prima y de producto terminado. Debe existir espacio físico para almacenar escoria, cal y ceniza. Esta última se abastece directamente desde la planta por cañerías, pero igualmente requiere de un almacenamiento. Los niveles de almacenamiento del producto finalizado son de grandes volúmenes por lo cual se requiere de un espacio amplio para almacenarlos. El producto no tiene caducidad por lo que no requiere de un alto nivel de rotación ni de tratamiento especial. 3. CONTROL DE CALIDAD El control de calidad para los ladrillos tiene relación con las especificaciones técnicas y las normativas chilenas para estos productos, a fin de que pueda ser comercializado. Para verificar si los ladrillos cumplen o superan los requerimientos se deben realizar pruebas en piloto, antes de elaborar un batch de producción para establecer así la “receta” de producción y después de elaborado el batch contrastar los resultados obtenidos a través de pruebas normadas. 4.2.2. Plan de Recursos Humanos 29
  • 30. La estructura organización es de tipo monofuncional ya que centra la autoridad en una persona o grupo de personas que se ocupan de las decisiones y funcionamiento de la organización y desciende en jerarquía según los requerimientos de la empresa. Personal Clave A continuación se analizará el personal necesario para la fábrica de producción de ladrillos ecológicos determinando características técnicas, genéricas de los responsables de los trabajos realizados y a la vez estimaciones de cantidad y sueldo. 1. COMPETENCIAS TECNICAS El modelo de producción corresponde a un proceso semiautomático, en el que se requieren aproximadamente 20 personas. El proceso productivo requiere de la mayoría del personal quienes no necesitan conocimientos especializados, mientras que la administración de la planta es manejada por menos personal y con competencias más especializadas, principalmente en sistemas de control informático, electrónico y también mecánicos. 2. RESPONSABILIDADES La mano de obra no especializada tiene la responsabilidad del proceso productivo y debe conocer el área de trabajo, el funcionamiento de las maquinarias y sus requerimientos. Por otro lado la mano de obra especializada tiene la responsabilidad de supervisar el trabajo y conocer el funcionamiento de las máquinas. Finalmente los ingenieros tienen la responsabilidad de supervisar el trabajo en la planta en la sala de control, deben conocer al personal, conocer el proceso y sus requerimientos. 3. NÚMERO DE SUBORDINADOS Y SUELDOS Para cumplir con la meta productiva de la planta se requieren 12 horas de trabajo diarias, los 7 días de la semana por lo que requerirán personal de operaciones con turnos rotativos de 7x7 días y personal administrativo con turno de 5x2 días 2. Para El funcionamiento de la planta una cantidad aproximada y referencial considera una dotación de personal en su totalidad de 15 trabajadores dentro de la fábrica, debido a la simplicidad del proceso productivo y al nivel de automatización existente. Dentro de esta cantidad se estima que sería una dotación de personas como mano de obra directa, 3 que estén a cargo del control del proceso productivo y 2 supervisores de terreno que realicen y tomen decisiones sobre el proceso productivo realizado. 30
  • 31. 4.3. Estudio Económico El estudio económico pretende determinar cuál es el monto de los recursos necesarios para la realización del proyecto, cuál será el costo total de la operación de la planta, así como otra serie de indicadores que servirán de base para la evaluación del proyecto. Mano de obra directa Se determinaron costos asociados al personal, considerando sueldos brutos por cada especialidad y función que tendrán dentro de la planta piloto. Los sueldos son estimativos y se obtuvieron analizando el mercado laboral. Estos sueldos corresponden a los valores mensuales. Una cantidad aproximada y referencial considera una dotación de personal en su totalidad de 20 trabajadores dentro de la planta. A continuación se muestra la tabla de sueldos respectiva: Tipo de Trabajador Cantidad de Cargo Sueldo Mensual Personal Mano de obra no 10 Operarios 250.000-400.000 especializada Mano de obra 5 Técnicos 500.000-650.000 especializada Ingenieros de sistemas 3 Personal a cargo de 800.000-900.000 Control Ingenieros 2 Supervisores 1.000.000-1.300.000 Tabla 9: Tabla de sueltos para trabajadores de la planta. Fuente: Elaboración Propia Costos de maquinaria Estos costos se refieren al costo de utilización y no de adquisición ya que estos últimos se detallan en los costos de inversión. Los costos de usos de maquinarias se refieren a los costos de mantención y repuestos. Se estimó que el costo de mantención inicial corresponde al 1% de los costos de adquisición de las máquinas, aumentando un 1% cada año. Sin embargo se recomienda obtener información de usuarios que utilicen las máquinas mencionadas para tener especificaciones más concretas y exactas, información que se debe adquirir en conjunto con el proveedor. Costos Variables de Producción Los costos variables tienen relación con la adquisición de cal, ya que tanto el carbón como la escoria son entregados proporcionados por la central termoeléctrica. El mayor proveedor de cal en la región es Inacesa y vende el producto $98/kilo. Aproximadamente el 15% del ladrillo es compuesto de cal. Agregar Escoria o Graba Depreciación El valor de la depreciación se calculó a 5 años, con valor residual igual a cero y valor a depreciar igual al valor de la inversión, por lo que la cuota de depreciación es equivalente a $62.426.000 anual. 31
  • 32. Determinación de la Inversión La inversión que se requerirá para iniciar actividades dentro de la planta corresponde a los siguientes ítems. La información obtenida corresponde a lo investigado en el estudio técnico y como información complementaria se utilizaron las referencias enunciadas. ítems Características Precio Unitario Unidades Monto Inversión Galpón de referencia Infraestructura15 correspondiente aprox. a $ 100.000.000 1 $ 100.000.000 400 m2 construidos Silo de almacenamiento ceniza Maquinaria para Mezclador $ 432.000 1 $ 432.000 homogeneización Silo de reacción 3 Maquinaria para Agitador $ 24.000.000 1 $ 24.000.000 homogeneización Maquinaria para fabricar los Prensa Moldaje $ 22.500.000 3 $ 67.500.000 ladrillos prototipo Maquinaria para vulcanizar Autoclave16 $ 50.000.000 2 $ 100.000.000 los ladrillos Herramienta que filtra la Harnero $ 20.000.000 1 $ 20.000.000 grava Correa Rendimiento 20 m3/hr con 9 $ 1.980.000 1 $ 1.980.000 Transportadora metros de largo Tabla 10: Inversión para la planta manufacturera Costos Los costos asociados a la producción no se han determinado aún, sin embargo se tiene una estimación del costo total de la fabricación de una planta de trabajo que cumple con una producción equivalente a 9.120 ladrillos por hora con una ubicación territorial equivalente 20.000m2 utilizados y que representa un costo correspondiente a US$4.000.00017. Cabe destacar que las dimensiones de la planta utilizada como referencia exceden en dimensiones y niveles productivos con la estudiada en dicho proyecto, pero se consideró como una fuente de información importante de comparación y estimación. 15 http://www.galponessantiago.cl/productos.html 16 http://spanish.alibaba.com/product-gs/brick-making-machinery-aac-autoclave-327263383.html 17 Información recopilada de fábrica China visitada por el Gerente General de XXXXXXX. 32
  • 33. 4.4. Evaluación del Proyecto Para la evaluación del proyecto se utilizó el flujo de caja propuesto por INNOVA CORFO para la evaluación de proyectos a través de la línea de apoyo de “Innovación empresarial Individual”. El flujo considera una lista de variables que se mencionan a continuación con sus respectivos supuestos: 1. Nivel de producción: se consideró un nivel de producción basado en la cantidad de ceniza generada por la centran de Mejillones, siendo 2.500.000 ladrillos/año considerando un aumento en la producción de un 1% el primer año, 2% el segundo año, y así sucesivamente. 2. Precio: Se estimó un precio inicial equivalente al 80% del valor del ladrillo cerámico, lo que corresponde a $198/ladrillo. Este valor aumenta cada año en la misma proporción que el nivel de producción. 3. Costos fijos de producción: equivale a la suma de los costos de mantención, electricidad y petróleo especificados en el estudio económico. 4. Costos variables de producción: se consideró sólo el precio del oxido de calcio o cal viva, ya que la ceniza y la escoria serán entregada por la central termoeléctrica sin costo. El precio del oxido de calcio es equivalente a $98/kilo. 5. Gastos administrativos, ventas y comercialización: se consideró el costo de los recursos humanos especificados en el estudio económico. 6. Depreciación: la depreciación de los activos se realizó en un periodo de 5 años para todos los equipos, con un valor residual igual a cero. 7. Inversión: se consideraron todas las maquinarias mencionadas en el estudio económico. 8. Terreno: no se consideró este ítem ya que el terreno será entregado por la central termoeléctrica sin costo para el proyecto. 9. Capital de trabajo: se considero un capital de trabajo equivalente a los egresos del primer año del proyecto. 33
  • 34. Items/Años 0 1 2 3 4 5 INGRESOS Producción $ 2.500.000 $ 2.525.000 $ 2.575.500 $ 2.652.765 $ 2.758.876 Precio Equivalente $ 198 $ 200 $ 204 $ 210 $ 219 Ingresos Totales $ 495.000.000 $ 504.949.500 $ 525.349.460 $ 557.343.242 $ 602.822.450 EGRESOS Costos Fijos de Producción -$ 50.766.752 -$ 57.925.955 -$ 65.569.687 -$ 73.746.399 -$ 82.509.391 Costos Variables de Producción -$ 73.500.000 -$ 74.235.000 -$ 75.719.700 -$ 77.991.291 -$ 81.110.943 Gastos de Adm., Ventas y Comercialización -$ 112.800.000 -$ 122.250.000 -$ 131.700.000 -$ 141.150.000 -$ 150.600.000 Depreciación y Amortización -$ 185.113.600 -$ 138.835.200 -$ 92.556.800 -$ 46.278.400 $ - Egresos Totales -$ 422.180.352 -$ 393.246.155 -$ 365.546.187 -$ 339.166.090 -$ 314.220.334 Utilidad Antes de Impuesto $ 72.819.648 $ 111.703.345 $ 159.803.273 $ 218.177.152 $ 288.602.116 Impuesto a las Utilidades (15%) 15% -$ 10.922.947 -$ 16.755.502 -$ 23.970.491 -$ 32.726.573 -$ 43.290.317 Utilidad después de Impuesto $ 61.896.701 $ 94.947.843 $ 135.832.782 $ 185.450.579 $ 245.311.799 Más Depreciación y Amortización $ 185.113.600 $ 138.835.200 $ 92.556.800 $ 46.278.400 $ - INVERSIONES PARA Proyecto Productivo -$ 231.392.000 Capital de Trabajo para la Producción -$ 422.180.352 RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN ACTUALIZACIÓN FLUJOS FUTUROS (6-10 Años) FLUJO NETO DE CAJA -$ 653.572.352 $ 247.010.301 $ 233.783.043 $ 228.389.582 $ 231.728.979 $ 245.311.799 TREMA 12% VAN $ 202.370.621 TIR 24%
  • 35. 5. Planta Piloto 5.1. Resumen del proyecto El proyecto que se describe a continuación corresponde a la instalación de una planta piloto, que se pretende postular a las líneas de financiamiento de CORFO. En el presente informe se detallan los requerimientos técnicos y de recursos humanos para la planta piloto, además de los costos asociados a los recursos y el costo total del proyecto. El objetivo de comenzar con una planta piloto es minimizar el riesgo comercial. Las producciones en la planta piloto permitirán encontrar la mezcla correcta para que los ladrillos cumplan con las normas chilenas de materiales de construcción. Una vez fabricada la nueva materialidad se podrán establecer nuevas normativas específicas para el nuevo producto. Además se podrá estimar con mayor seguridad la demanda del ladrillo. Por último, la planta piloto entregará la oportunidad de investigar otros usos para la ceniza de carbón que permitirá a las termoeléctricas entregar todos sus desechos para un reuso comercializable. 5.2. Requerimientos técnicos 5.2.1. Plan Operacional Dado que el propósito de la planta piloto está orientado a probar el proceso productivo en una menor escala, a la investigación con la ceniza y desarrollo de ladrillos a partir de ésta (I+D), se recopiló información de fuentes primarias y secundarias para determinar las áreas de trabajo necesarias. Se determinó que estas áreas corresponden a: área de abastecimiento, área de producción, área de fabricación de ladrillos y área de pruebas técnicas. Las pruebas técnicas se basan en la normativa chilena para el ladrillo cerámico vigente en la actualidad. De acuerdo al rubro del negocio, se determinó el ciclo operacional que contempla los tiempos de los procesos para cada una de las áreas mencionadas. Además se investigó sobre los instrumentos necesarios para el funcionamiento de la planta piloto, asociados a la fabricación de ladrillos y a las pruebas técnicas. Esta información se obtuvo de primera fuente de la empresa XXXXXXX y del Instituto Nacional de Normalización Chilena y de segunda fuente de cotizaciones de las máquinas. Se determinó el personal necesario para la planta piloto que corresponde a analistas químicos, de materiales y técnicos, por lo cual no se requiere de un personal con un alto grado de especialización.
  • 36. Ciclo Operacional El funcionamiento de la planta piloto se divide en tres procesos que se complementan formando un ciclo operacional completo. El primer proceso corresponde a la recopilación del material, principalmente ceniza, ya que corresponde a la materia prima base para la fabricación del ladrillo. Debido a la importancia de la ceniza para el proceso, el centro de investigación debe conocer sus cualidades y propiedades químicas, por lo cual se utilizará un agente externo que realice análisis químico a la ceniza. El almacenamiento de los insumos restantes se adquirirá de manera propia, debido a que no ejercen un gran grado de diferenciación y no representa un elemento crítico dentro del método de utilización. El segundo procesos consta de la fabricación del ladrillo. Es importante destacar que la fabricación se realizará en la planta piloto en cantidades bajas y serán solo de uso exclusivo para obtener información acerca este producto en particular, información que considera sus propiedades químicas, proporciones de material utilizado para su fabricación y otras cualidades determinadas importantes por los expertos del área. El tercer proceso corresponde a las pruebas que se deban realizar al producto piloto fabricado. Las pruebas a desarrollar, se regirán bajo las normativas chilenas NCh167, NCh168 y NCh16918 que determinan los requerimientos para el ladrillo cerámico. Se utilizará esta normativa como guía de comparación ya que el ladrillo de ceniza cumple la misma funcionalidad de los ladrillos cerámicos. El siguiente diagrama muestra el ciclo operacional para la planta piloto. Se pueden identificar las actividades específicas para cada uno de los 3 procesos mencionados. El ciclo operacional completo dura 14 días. 18 Instituto de Normalización Chilena www.inn.cl 36
  • 37. Figura 9. Carta Gantt del Ciclo Operacional de la Planta Piloto Localización Geográfica La planta piloto no tiene restricciones relacionadas a su ubicación debido a que los procesos no consideran atención especial en cuanto a contaminación y otras limitaciones. Debido a que se realizarán pruebas de material se debe verificar el espacio físico que debe tener la inmediación, siendo una buena ubicación el Barrio Industrial ubicado en la Chimba, del cual se cotizó un terreno de 480 m2. Instalaciones El layout considera un orden según las actividades que se realizan en la planta piloto. Debido a que existen tres actividades independientes la mejor opción para el ordenamiento es un layout por proceso19. De esta manera es recomendable realizar un ordenamiento de maquinaria por área de trabajo con personal especializado que cumpla las funciones correspondientes a cada una, sectorizando las distintas áreas como almacenamiento de insumos, fabricación del producto en base a ceniza y pruebas al material basada en las normativas existentes en Chile. 19 http://www.ccee.edu.uy/ensenian/catadprod/material/layout2005.pdf 37
  • 38. El área asociada al almacenamiento de insumos se ubica al comienzo del proceso y consta de una bodega para almacenar bajas cantidades de grava fina, cal y cemento. En el caso de la ceniza será almacenada de acuerdo a los resultados y análisis que se hayan realizado por agentes externos al centro, las cuales se identificarán por tipo de quema, composición química y otras cualidades que serán necesarias de acuerdo a lo que estime conveniente los mismos analistas. El área asociada a la fabricación del ladrillo ceniza parte con la investigación de las proporciones de materia prima y la mezclas asociadas con la finalidad de fabricar distintos tipos de ladrillos basados en las distintos tipos de mezclas. Este tipo de layout correspondería a una pequeña área de estudio asociado a analistas químicos. Luego de identificar y seleccionar la mezcla se procede a fabricar los ladrillos prototipo para lo cual se requerirá una matriz y una prensa para moldear la mezcla y formar el ladrillo, en conjunto a la vez deberá tener un autoclave que generará calor para el cocimiento de los ladrillos de prueba en base a una caldera20. Esta área se ordenará utilizando un layout de producto debido a que el proceso debe seguir una cadena productiva. La siguiente área corresponde al proceso de prueba del producto prototipo fabricado, de la cual se considerarán los análisis que exige la normativa chilena con respecto a los ladrillos. Dentro de esta área de pruebas se trabajará con un layout celular debido a que las maquinarias se utilizan en diversas pruebas realizadas al material bajo dichas normativas. Equipos La maquinaria utilizada no es especializada por cada área de trabajo sino más bien son maquinarias ya existentes y de fácil acceso para la compra. En caso de los trabajos en área de adquisición se requiere una grúa de carga y descarga para el apilamiento y transporte de cada uno de éstos. En el área de fabricación de ladrillos prototipo para las pruebas se requiere un laboratorio para estudiar distintos tipos de mezclas y proporciones de cada uno de los materiales para utilizar. Dentro de este laboratorio se mantendrá un mezclador y agitador para homogeneizar la mezcla realizada. Para fabricar el ladrillo se utilizará una matriz que funcionará con la prensa moldeadora y generará los ladrillos físicamente. Para finalizar el proceso fabricación se utilizará una autoclave de bajas dimensiones para hornear mediante vapor los ladrillos creados por la prensa. Para generar el vapor necesario en la autoclave se requerirá de una caldera de 5 a 26 bar. Dentro del área de las pruebas técnicas que se someten los ladrillos, se utilizarán maquinarias de baja graduación que son prensas, estufas, balanzas, hornos ventilados y herramientas de medición milimétricas de metal21. Las máquinas nombradas en cada proceso serán analizadas con más detalle a continuación y se entregarán las especificaciones que tienen cada una de éstas por cada área de trabajo que tendrá el centro de investigación. Para el caso de las pruebas a ladrillos, se revisarán las maquinarias asociadas a cada una de éstas. La información recopilada provenientes de fuentes secundarias y de consultas a proveedores y se muestran en la siguiente tabla22: 20 Información recopilada por la empresa visitada por el Gerente General de XXXXXXX. 21 Información obtenida por el LIEMUN, institución de prueba de materiales ubicada en la UCN. 22 www.skcrental.cl 38
  • 39. Maquinaria Descripción Costo compra/arriendo Especificaciones Almacenamiento Estudios y Pruebas del producto prototipo Prensa de dos platos Prensa de Compresión Marca Santec Exim PVT $2.160.000 metalicos diseñado para utilización en laboratorio resolución 1 mg a 1 g Balanza Precision Marca Mettler Toledo $100.000 alcance máximo 64 kg. Digital 0,5 gr y 0,1 gr Peso mínimo 0,012 gr. ancho 50 cm profundidad73 cm Marca Pyradia Horno Ventilado $1.180.000 altura 79 cm Modelo F100/F100HP peso 81 Kg potencia 1,5 KW temporizador 0-99 horas capacidad 20 Lt temperatura 50-250ºC Marca ICT Estufa de Desecación $960.000 precisión (+-) 1ºC modelo 632/2 dimensión 62 x 45 x 52 cm peso 30 Kg. Consumo 1,2 KW Tabla 11: Maquinarias para pruebas del producto http://spanish.alibaba.com/product-gs/industrial-mixers-288832880.html http://www.alibaba.com/product-gs/307042217/Series_high_speed_mixer.html http://www.directindustry.es/prod/aeroform-france/autoclave-37675-317866.html http://www.servimet.cl/petroleo_gas_pocket_mix.html http://www.alibaba.com/product-tp/216317171/Compression_Molding_Presses_machine.html http://es.mt.com/es/es/home/supportive_content/specific_overviews.Laboratory_Balance.oneColEd.html ?sem=09010323 http://www.directindustry.es/prod/memmert/estufa-de-laboratorio-de-doble-puerta-pass-through- 28305-444165.html http://www.ictsl.net/productos/01d63694a80f7db0d/01d63694f6085a501.html http://spanish.alibaba.com/product-gs/fly-ash-brick-making-machine-adobe-brick-making-machine- 333132009.html 39