Para muchas plantas industriales, los costes más difíciles de controlar no son los residuos visibles, sino el carburo de silicio que se consume silenciosamente durante la producción. Cuando la producción no ha aumentado de forma significativa, pero el consumo de carburo de silicio sigue creciendo, suele significar que el problema radica en la selección del material, el tamaño de las partículas, los parámetros del proceso, la eficiencia del reciclaje, las condiciones de almacenamiento o la estabilidad del suministro. Para reducir el desperdicio de carburo de silicio, las plantas deben elegir el grado y el tamaño de partícula adecuados en función de las condiciones operativas reales, estabilizar los parámetros de chorreado, esmerilado o corte, clasificar y recuperar los abrasivos reutilizables, reducir las pérdidas causadas por la humedad, la mezcla de materiales y el polvo, y reducir las fluctuaciones entre lotes mediante un suministro estable. Una reducción de residuos verdaderamente eficaz no consiste en utilizar menos material, sino en garantizar que cada kilogramo de carburo de silicio se incorpore al procesamiento de forma más precisa.
Para reducir de verdad los residuos de carburo de silicio, las plantas no pueden limitarse a fijarse únicamente en los residuos finales. Deben analizar el ciclo completo del material, desde su adquisición y uso hasta su recuperación. El siguiente análisis abarcará los costes, los puntos de generación de residuos, la selección de materiales, los procesos, el reciclaje y el almacenamiento, así como los sistemas de gestión.
¿Por qué Carburo de silicio ¿Se están convirtiendo los residuos en un coste oculto cada vez mayor para las plantas industriales?
Los residuos de carburo de silicio se están convirtiendo en un coste oculto cada vez mayor para las plantas industriales, ya que su impacto ya va más allá de la mera adquisición del material.
En el caso de las plantas industriales, el consumo adicional de carburo de silicio no solo implica comprar unas cuantas bolsas más de abrasivo. También puede significar:
- Más limpieza in situ
- Más tratamiento de residuos
- Tiempo de inactividad más prolongado
- Mayor riesgo de tener que volver a hacer el trabajo
- Menor eficiencia de producción por unidad
En el pasado, muchas empresas prestaban más atención al precio unitario de compra del carburo de silicio. Ahora, lo que realmente influye en los beneficios es el consumo por unidad de producción.
En otras palabras, las plantas no solo deberían preguntarse:
“¿Cuánto cuesta cada tonelada de carburo de silicio?”
Deberían prestar más atención a:
“¿Cuánto carburo de silicio se necesita para fabricar un lote de productos conformes?”
Este gasto es oculto porque, por lo general, no aparece en una sola cuenta.
El departamento de compras observa un aumento en el consumo, el departamento de producción ve un consumo normal, los trabajadores de planta ven polvo y residuos, y el departamento financiero observa que los costes generales aumentan gradualmente. Cada eslabón solo ve una parte, por lo que el desperdicio puede confundirse fácilmente con las pérdidas normales de producción.
Para los compradores industriales del sector B2B, lo que realmente merece atención no es un consumo elevado a corto plazo, sino una baja utilización a largo plazo.
Si para obtener el mismo rendimiento se necesita cada vez más apoyo material, significa que la planta está utilizando más recursos para mantener el mismo resultado. A largo plazo, esto reducirá los márgenes de beneficio, debilitará la competitividad en los precios y hará que la empresa se vea más afectada ante las fluctuaciones de los precios de las materias primas y el aumento de los costes medioambientales.
Por lo tanto, el primer paso para reducir el desperdicio de material de carburo de silicio no es plantearse de inmediato cómo ahorrar material, sino identificar primero por qué se ha convertido en un coste oculto. Solo separando este coste de los “gastos normales de consumibles” podrá el análisis posterior de los puntos de desperdicio, la selección de materiales, la optimización de procesos, el reciclaje y el almacenamiento, así como los sistemas de gestión, aportar un valor real de mejora.
¿En qué partes de las plantas industriales se desperdicia realmente el carburo de silicio?
El desperdicio de material de carburo de silicio en las plantas suele producirse en cinco áreas clave: la entrada de material, la adecuación a las especificaciones, el uso in situ, la limpieza del material y la separación de residuos. Rara vez se trata de una eliminación a gran escala. Lo más habitual es que las pérdidas se produzcan de forma gradual a lo largo del flujo del material.
Noticia sobre compras: los materiales de bajo precio conllevan un alto riesgo de consumo excesivo
Parte del despilfarro ya se oculta en la fase de contratación.
Si los lotes de carburo de silicio presentan una estabilidad deficiente, una resistencia insuficiente de las partículas o grandes desviaciones en la distribución del tamaño de las partículas, es más probable que en las fases posteriores de la producción aumente el consumo. Aunque el precio unitario de compra pueda parecer más bajo, es posible que la planta tenga que utilizar más material para mantener el mismo resultado de procesamiento.
Adecuación de las especificaciones: las capacidades del material no se ajustan a los objetivos de procesamiento
Si las especificaciones del carburo de silicio no se ajustan a la aplicación concreta, pueden generarse fácilmente dos tipos de residuos.
Por un lado, está el rendimiento insuficiente del material, lo que reduce la eficiencia del proceso. Por otro lado, está una especificación que supera claramente las necesidades reales, lo que hace que la empresa pague por un rendimiento innecesario. Ambas situaciones provocan que los costes de material se desvíen del valor real de la producción.
Uso in situ: el material se descompone rápidamente durante el procesamiento
Durante los procesos de granallado, esmerilado, corte o tratamiento de superficies, el carburo de silicio soporta continuamente impactos, fricción y fragmentación.
Si el funcionamiento in situ es inestable, el material pierde su capacidad de procesamiento más rápidamente. En este caso, el desperdicio puede no manifestarse en forma de una gran cantidad de material desechado, sino como un mayor consumo de material para el mismo proceso.
Limpieza del material: la contaminación provoca que el material apto para su uso se retire de la producción antes de tiempo
Una vez que el carburo de silicio llega a la obra, la presencia de aceite, humedad, virutas metálicas, residuos de recubrimientos antiguos u otros materiales abrasivos mezclados con él puede reducir su vida útil.
Este tipo de pérdida suele ser lamentable, ya que es posible que el material no haya llegado realmente al final de su vida útil, pero pierde su valor de reutilización porque su estado de limpieza ya no cumple los requisitos.
Separación de residuos: no se separan las partículas aprovechables de los residuos inservibles
El punto final de gestión de residuos se encuentra una vez que el material sale de la zona de procesamiento.
Si no se separan eficazmente las partículas aprovechables, el polvo fino, los fragmentos y los contaminantes, la planta tendrá dificultades para determinar qué materiales pueden seguir utilizándose y cuáles deben desecharse. Como consecuencia, los materiales aprovechables se tratan como residuos antes de tiempo, aumenta el volumen de residuos y también crece la presión para adquirir material nuevo.
Por lo tanto, para determinar dónde se generan los residuos de carburo de silicio, las plantas no pueden limitarse a analizar el volumen final de residuos. Deben hacer un seguimiento de la trayectoria del flujo de materiales: desde su entrada en la planta, pasando por su procesamiento, hasta su salida del centro de producción.
¿Cómo puede la selección de materiales reducir los residuos de carburo de silicio desde el origen?
La clave para reducir los residuos de carburo de silicio en origen mediante la selección del material consiste en adaptar primero el carburo de silicio a la aplicación específica antes de abordar el precio y la cantidad de compra. Cuanto más se ajuste la selección a las condiciones reales de funcionamiento, más fácil será que el material mantenga unos resultados de procesamiento estables una vez iniciada la producción, lo que reducirá el consumo excesivo y las pérdidas innecesarias.
Antes de la selección, la planta debe determinar el fin para el que se utilizará el carburo de silicio. ¿Se utilizará para la eliminación rápida de la capa de óxido o para el rectificado de precisión? ¿Se consumirá una sola vez o deberá reciclarse varias veces? ¿Es más importante la velocidad de procesamiento o la uniformidad de la superficie?
Estas cuestiones influyen directamente en la elección del tipo de material, la resistencia de las partículas, la pureza, la forma de las partículas y la distribución granulométrica.
Para los compradores B2B, lo que realmente importa a la hora de elegir no es “adquirir una especificación concreta”, sino asegurarse de que dicha especificación se adapta a su equipo, a los materiales de las piezas, a los objetivos de procesamiento y a los requisitos de calidad.
Si la aplicación requiere reciclaje, se debe hacer hincapié en la vida útil de las partículas. Si la aplicación requiere superficies estables, se debe hacer hincapié en la uniformidad del tamaño de las partículas. Si la aplicación es sensible a la contaminación, se debe hacer hincapié en la pureza y el control de impurezas.
Por lo tanto, la selección de materiales no es un paso menor en el proceso de adquisición, sino el primer filtro para reducir los residuos de carburo de silicio desde el origen. Solo con una selección precisa se evitará que la fase de producción posterior requiera una mayor alimentación, tiempos de procesamiento más largos o más reelaboración para compensar los problemas causados por una inadecuada elección de materiales.
¿Cómo puede la optimización de procesos mejorar la tasa de utilización real del carburo de silicio?
La clave para mejorar la tasa de utilización real del carburo de silicio mediante la optimización de los procesos consiste en garantizar que cada parte del carburo de silicio consumido se convierta, en la medida de lo posible, en resultados de procesamiento efectivos, en lugar de perderse debido a impactos excesivos, procesos repetidos y fricciones ineficaces.
Para muchas plantas, el problema no es que “utilicen carburo de silicio”, sino que el uso del material y los resultados no son proporcionales. Una mayor presión, un tiempo más prolongado y una mayor alimentación no significan necesariamente una mayor eficiencia. Por el contrario, si los parámetros no están calibrados, el carburo de silicio se romperá más rápido y generará más polvo, sin que por ello se consiga una mejor calidad de superficie o un mayor rendimiento.
La optimización del tamaño de partícula es el aspecto del control de procesos que más fácilmente se pasa por alto. Para simplificar el inventario, muchas plantas permiten que varios procesos compartan el mismo tamaño de partícula, pero esta práctica suele hacer que el material se utilice en situaciones inadecuadas. Las partículas finas son adecuadas para requisitos de superficie más delicados, pero pueden romperse más rápidamente en condiciones de funcionamiento de alta intensidad. Las partículas gruesas tienen una mayor capacidad de eliminación, pero si el objetivo del procesamiento no requiere un impacto fuerte, pueden provocar fácilmente un procesamiento excesivo.
Un enfoque más razonable consiste en considerar el tamaño de las partículas como un parámetro del proceso, y no simplemente como una especificación de inventario. Cada proceso debe tener sus propios rangos de tamaño de partículas, tiempos de procesamiento y límites de uso claramente definidos. Esto puede reducir el consumo ineficaz, al tiempo que permite que el carburo de silicio genere valor allí donde realmente se necesita.
Para evaluar si la optimización del proceso es eficaz, las plantas no deben limitarse a analizar si se ha reducido el consumo de material. También deben tener en cuenta la eficiencia del proceso, la estabilidad de la superficie, el índice de polvo y la tasa de reelaboración. Solo cuando el consumo disminuya y los resultados del proceso se mantengan estables podrá considerarse que la tasa de utilización real del carburo de silicio ha mejorado realmente.
¿Por qué el reciclaje y la gestión del almacenamiento determinan el consumo final de carburo de silicio?
La gestión del reciclaje y el almacenamiento determinan el consumo final de carburo de silicio, ya que influyen en dos aspectos: si el carburo de silicio usado puede volver a incorporarse a la producción y si las existencias no utilizadas pueden mantenerse estables.
La producción consume materiales, pero el reciclaje y el almacenamiento determinan si el material sigue generando valor o se convierte en residuo antes de tiempo.
En la fase de reciclaje, las plantas no solo deben fijarse en “si se lleva a cabo el reciclaje”, sino también en si el material reciclado puede evaluarse, clasificarse y reutilizarse. Si las partículas utilizables, el polvo fino, las impurezas y los contaminantes se mezclan, resulta difícil reincorporar el material reciclado a una producción estable. En este caso, aunque la planta haya llevado a cabo el reciclaje, seguirá necesitando añadir material nuevo de forma continua.
En la fase de almacenamiento, los desperdicios suelen deberse a detalles de gestión. Un almacén húmedo, embalajes dañados, etiquetas poco claras y el almacenamiento mezclado de diferentes calidades o tamaños de partícula pueden convertir el carburo de silicio de “stock utilizable” en “stock de riesgo”. Una vez que los trabajadores no se atreven a utilizarlo, es fácil que se utilice de forma incorrecta o que sea necesario volver a cribarlo, lo que hace que el propio stock genere costes adicionales.
Una estrategia más segura consiste en establecer normas de almacenamiento lo suficientemente claras: mantener el almacén seco, almacenar los materiales en palés separados del suelo, gestionar los distintos grados de calidad, tamaños de partícula y lotes en zonas separadas, aislar a tiempo los embalajes dañados y seguir el principio «primero en entrar, primero en salir» para evitar la acumulación prolongada de existencias antiguas.
Por lo tanto, para determinar si la gestión del reciclaje y el almacenamiento es eficaz, no basta con fijarse únicamente en si han disminuido los residuos. Las plantas también deben analizar si han disminuido la proporción de material reutilizable, la tasa de desperdicio de existencias, los incidentes de mezcla de materiales, los costes de recribado y la frecuencia de reposición de material nuevo. Solo cuando estos indicadores mejoren al mismo tiempo se reducirá realmente el consumo final de carburo de silicio.
¿Cómo pueden las plantas industriales establecer un sistema de gestión para reducir de forma continua los residuos de carburo de silicio?
Para que las plantas industriales establezcan un sistema de gestión destinado a reducir de forma continua los residuos de carburo de silicio, lo fundamental es convertir el proceso de utilización de este material en un ciclo cerrado que pueda registrarse, analizarse y ajustarse. De este modo, las empresas pueden pasar de “gestionar los residuos una vez detectados” a “identificar y controlar los residuos antes de que se acumulen”.”
Pueden partir de los siguientes aspectos:
- Establecer registros del flujo de materiales para realizar un seguimiento del almacenamiento, la salida, el uso, la recuperación y el desguace de cada lote de carburo de silicio.
- Establezca normas de consumo por unidad y evalúe las anomalías basándose en el consumo por metro cuadrado, por tonelada de producto, por lote o por hora de trabajo.
- Compara las diferencias de consumo entre las distintas líneas de producción y turnos para identificar las prácticas que presentan un consumo reducido y resultados estables.
- Formar a los operadores para que las técnicas de chorro de arena, el ajuste de los equipos, los procesos de recuperación y las medidas contra la contaminación se ajusten a unas normas unificadas.
- Supervisar la tasa de recuperación, el porcentaje de polvo, las pérdidas de inventario, la tasa de desechos de producto y la frecuencia de reposición de material nuevo.
- Evaluar la estabilidad de los lotes de los proveedores, prestando especial atención a la precisión del tamaño de las partículas, la pureza, la integridad del envase y la uniformidad del suministro.
- Revisar periódicamente los datos anómalos e incorporar medidas eficaces a las normas operativas internas.
El objetivo de este sistema no es cuánto reduce la planta el consumo en un momento dado, sino mantener los residuos de carburo de silicio bajo control, poder gestionarlos y mejorar su gestión a largo plazo. Solo cuando se conozca con claridad el destino de los materiales, se definan los estándares de consumo y se puedan rastrear las causas de las anomalías, las plantas industriales podrán seguir reduciendo de verdad los residuos de carburo de silicio.
Conclusión
Reducir el desperdicio de carburo de silicio no significa simplemente utilizar menos abrasivo, sino garantizar que cada lote de carburo de silicio se aproveche de forma más precisa y completa.
Las plantas industriales verdaderamente eficientes reducen los residuos mediante una selección adecuada, la optimización del tamaño de las partículas, el control de los procesos, la recuperación de materiales, la gestión de la prevención de la contaminación, la optimización del almacenamiento, la formación de los empleados y una gestión estable de la cadena de suministro. Cuando estas medidas se combinan, las empresas no solo consiguen reducir los costes de los materiales, sino también aumentar la eficiencia de la producción, lograr una calidad del producto más estable, reducir los costes de eliminación de residuos y mejorar la rentabilidad.
Si está evaluando soluciones de adquisición de carburo de silicio o desea mejorar el uso de los abrasivos, le invitamos a compartir este artículo con otros profesionales del sector y a debatir juntos sobre prácticas más eficientes de gestión de abrasivos. Los compradores y fabricantes que deseen obtener más información sobre la selección de productos de carburo de silicio, la adecuación del tamaño de partícula o las soluciones de aplicación de abrasivos industriales, también pueden ponerse en contacto con Kesen@hxnewmaterial.com para recibir asesoramiento profesional y asistencia en el suministro B2B.
