o FIDE.PROYECTOS DE AHORRO DE ENERGIA

CASO: I-DV-20B

SWEATERS MAGDA, S.A. DE C. V.

SWEATERS MAGDA, S.A. DE C.V. seencuentra en el proceso de implementaciónde un programade eficiencia energética,de-bido al importante potencial de ahorro deenergía que tiene en su planta ubicada enMoroleón, Gto. Lo anterior con el propósitode disminuir sus costos de operacióny man-tener su competitividad en el mercado, asícomo para contribuir a la preservación delos recursos no renovables requeridos parala generación de la energía eléctrica y la re-ducción de contaminantes que esto implica.

oDado lo anterior, decidió establecer contactocon el FIDE para llevar a cabo un proyecto detipo 1-1,denominado"ProyectosdeAhorro deEnergía Eléctrica en Grupos Corporativos yen Empresas Representativas de RamasIndustrialesde Intenso Consumode EnergíaEléctrica",por un monto de $500,000.00

. RESUMEN DEL PROYECTO

Optimización del sistema de tejido de pren-das en tejido de punto, a través de la sustitu-ción de diversos equipos que intervienen enla elaboración de diversas prendas.

La tecnología en el ámbito textil se ha desa-rrollado de una manera increíble en un cortoperiodo. Actualmente, la maquinaria textilpuede sustituir máquinas rectilíneas para eltejido de prendas en tejido de punto obsole-tas e ineficientes,con sus respectivasmáqui-nas de remallado, corte, overlock y rectas,por una máquina Stoll, modelo CMS 422 dealta eficiencia.

Cabe hacer la aclaración de que la máquinaStoll, modeloCMS422 deja el productototal-menteterminado,es decir, realizalas mismas

ofunciones de las otras máquinas quese van a sustituir,por lo que ya no serequerirány saldrán de operación lasmáquinasde tejido, de corte, remalla-do, overlock, collareta y recta.

Describiendo la manera de operar delos equipos y el porqué de lasustitución, se tiene que el hilo entradirectamente a la máquina Stoll,modelo CMS 422 para ser tejido(eliminación de la máquina circular orectilínea, en caso de que se tejasueter o blusa); una vez tejidos los lienzos,pasan a la mesa de corte donde cada prendatiene su propio patrón y moldes, seacomodan los lienzos en la mesa (variosjuntos) y se cortan con la ayuda de unamáquina de disco giratorio, para despuéspasar al área de remallado, la cual cuentacon diferentes tipos de máquinas (rectas,overlock). Cada una de las máquinas hacealgún trabajo sobre la prenda comenzandocon la unión de los lienzos (frente /espalda)para formar el cuerpo, siguiendo con lacostura de mangas; continúa el proceso conla fabricación del cuello (bastillas y pegadode cintillas). Estas máquinas se eliminanporque la máquina Stoll, modelo CMS 422entrega la prenda terminada.

. ANTECEDENTES

La empresa Sweaters Magda, se dedica ala fabricación de suéteres y blusas en tejidode punto. Se encuentra ubicada en CalleAmérica No. 199,Moroleón,Gto. C.P.38800.

Al igual que otras empresas textiles, éstapertenece al grupo Textil GTG (Grupo TextilGuanajuato) que reúne a empresas dedica-das a la fabricación de prendas de vestir entejido de punto.

El servicio de energía eléctrica de la planta essuministrado por la Comisión Federal de Elec-tricidad mediante la tarifa HM, región Sur. Lascaracterísticas eléctricas son las siguientes:

a)Consumo de energía eléctrica promedio:179,400 kWh/mes

b)Demanda máxima promedio mensual:420kW

c) Factor de carga: 65 %d)Costo promedio del kWh: $0.725, IVA

incluidoe)Monto promedio de facturación mensual:

$130,141.67f) Numero de turnos: tres

r

. EVALUACION DE LAS CARGAS

El presente estudiose hizo considerando lossiguientes parámetros de evaluación:

· Condiciones de operación de la planta· Eficiencia de operación de los equipos· Factor de carga de los equipos· Especificaciones técnicas de los equipos· Antigüedad de los equipos y sistemas· Horas de operación

Enel siguientediagrama, se ilustrade mane-ra sencilla el proceso actual de producciónde Sweaters Magda:

2

('fl DE.

PRODUCCION

]¡AlMACEN DE HilO

(máquinas enconadoras)

5. REVISADO6. EMBOLSAR

O COLGAR* La prenda sale terminada, nohay cintas ni cuellos ya que los

teje la máquina.

MAQUINASRECTILlNEAS

Como se puede observar, conla nueva máquina Stoll mo-delo CMS 422, se eliminancuatro pasos, en los cuales seahorrará energía eléctrica.

· Plancha electrónica: el

planchado es muchomayor en lienz<?que enprenda terminada, lo queelimina el primer paso deplanchado.

VENTA EN

TIENDAS PROPIAS I

· Corte: este paso seeliminará porque con lanueva máquina ya no serequiere cortar.

· Coser: este proceso requierediversas má-quinas para unir la prenda en sus extre-mos, lo que representa el gasto de energíaeléctrica de cada máquina (overlock yrecta).

. OBJETIVO

El objetivo del proyecto es disminuir el con-sumo y la demanda de energía eléctrica através de la sustitución de máquinas inefi-cientes y obsoletas, por una máquina marcaStoll, modelo CMS 422 de origen alemán debajo consumo de energía eléctrica.

La necesidad de fabricar con alta calidad ydisminuir los costos de energía eléctrica haobligado a Sweaters Magda a invertir en ma-quinaria eficiente y con tecnología de punta.

3

MAQUINASCIRCULARES .

¡

REMAtDO 1

OVE

RE

O COlLARETA 1t -

TERMINADO1

,VENTACLIENTE

1.DIRECTOS.

FORMADEOPERACIONACTUAL

1. TEJER2. HILVANAR3. PLANCHAR4. CORTAR5. COSER6. ETIQUETAR7. VOLVERA PLANCHAR8. REVISADO9. EMBOLSARO COLGAR1O.TEJERCUELLOS Y CINTAS

FORMADEOPERACIONPROPUESTACONLA NUEVAMAQUINAStoll, modelo CMS422

0 1. TEJER2. HILVANAR3. ETIQUETAR4. PLANCHAR

flDE.Las máquinas Stoll, modelo CMS 422 lo son,pero su costo es elevado, únicamente conel apoyo de FIDE y el ahorro de energíaeléctrica se hará redituable la adquisición deesta máquina.

La gráfica muestra los consumos de energíaeléctrica por departamentos en SweatersMagda.

Distribución de cargas, kW

Terminado Otros Almacén7% 6% 4%

;

Remallado /

17% l:"

-~.J

~--

Corte22%

Como se-.puede observar, tanto en la gráficaanterior, como en la tabla, se muestra que

el departamento que consume mayorcantidad de energía eléctrica es el de tejidoy la forma más significativa e impactantepara disminuir el consumo y, por ende,el costo de la energía eléctrica es llevar acabo acciones de ahorro en dicho depar-tamento.

La maquinaria actual es vieja, obsoleta eineficiente, lo que hace que la energíaeléctrica no se aproveche al1 00%. La nuevamáquina Stoll, modelo CMS 422, permite unahorro de energía capaz de pagar el costototal de la maquinaria en un plazo menor detres años y ofrece otros beneficios de mane-ra adicional principalmente en velocid~d detejido y calidad de la prenda.

. SITUACION ACTUAL oTejido44%

El sistema que será sustituido estácompuesto por dos máquinasrectilíneas, una máquina decorte, una de remallado, unaoverlock, una máquina collareta yuna recta, con varios años de

~ antigüedad y con motores inefi-cientes en el consumo de energíaeléctrica.

Los datos de placa de los motores actualesson:

4

Demanda Consumo PorcentajekW kWh/año %

Almacén 15.92 81,605.92 3.80Tejido 189.23 969,992.98 45.05Corte 92.50 474,155.00 22.02Remallado 69.83 357,948.58 16.63Terminado 29.32 150,294.32 6.98Otros 23.20 118,923.20 5.52

420.00 2,152,920.00 100.00

Máquina No. Potencia Potencia Velocidad Hz Voltaje Corriente

(HP) (kW) (RPM) (V) (A)

Máquina Universal Modelo MC-672 20 14.92 1800 60 440 19.58

Máquina Universal Modelo MC-612 20 14.92 1800 60 440 19.58

Máquina Remallado King Tex 20 14.92 1800 60 440 19.58

Máquina de Corte KM Modelo RS-50 15 11.19 1800 60 440 14.68

Overlock Marca Juki 5 3.73 1800 60 440 4.89

Máquina Recta King Tex 5 3.73 1800 60 440 4.89

Máauina Collareta marca De Cilin 5 3.73 1800 60 440 4.89

Total 90 67.14

En la siguiente tabla se encuentra el prome-dio de las mediciones eléctricas realizadasdurante tres días a todas las máquinas quese van sustituir en sus condiciones deoperación típicas, las cuales por las mismascondiciones de proceso no varían, ya queéste es continuo.

Resumen de mediciones

además de que cuentan con un motorprincipal de alta velocidad y con disparoseficientes por hilo.La automatización ofrecealta tecnología en el tejido de prendas.

La nueva técnica permite la construcción delos carros abiertos. El hilo es alimentado

directamente des-de lo alto de la má-quina sin tensión,garantizando unacalidad de tisajeincluso con hilatu-ras delicadas. Losguía-hilos motori-zados y sincroniza-dos permiten unagran elasticidad de

utilización, y pueden ser programadosindependientemente del carro para tejidosen forma, intarsia (es la manera en la quevan los diferentes hilos, por ejemplo cuandoen un sueter se pone un escudo), vanisadoy tramado.

Las especificaciones de la má-quina Stoll, modelo CMS 422, ycon su programa de producciónautomática mediante computa-dora electrónica, permiten unaversatilidad para la elaboraciónde prendas en tejido de punto, Stoll,modeloCMS422

5

. SITUACIONPROPUESTA

Se propone la optimización del sistema detejido de punto a través de la sustitución dediferentes equipos que intervienen en laelaboración de diferentes prendas. Estosequipos son: dos máquinas de tejidode mar-ca UniversalMC672 de 20 HP cada una, unamáquina de corte Marca K.M.ModeloRS-50de 15 HP, una de remallado Marca KingTexde 20 HP,otra overlockMarca JUKIde 5 HP,una collareta marca De CiLinde 5 HP Yunamáquina recta Marca KingTexde 5 HP,todasellas obsoletas e ineficientes con un total de90 HP (67.14 kW) de potencia eléctricainstalada, por una máquina FULLYFASHIONmarcaStoll, modeloCMS422 de 19 kW depotencia total instalada.

Dos carros con sistema de trabajo queequivaldrían a dos máquinas conven-cionales, pero con un solo motor.

Recorrido variable por aguja: significa quelos carros pueden trabajar solo sobre lasagujas seleccionadas por el programa, loque evita recorridos innecesarios del carrocon el consiguiente ahorro de energía ytiempo.

Máquinas rectilíneas convencionales

Máquina No. Voltaje Corriente Factor de Demanda(V) (A) Potencia (%) (kW)

Máquina Universal Modelo MC-672 433.64 19.67 0.88 12.98Máquina Universal Modelo MC-612 433.69 19.65 0.89 13.11

Máquina Remallado KingTex 431.80 19.67 0.89 13.02Máquina de Corte KMModelo RS-50 433.38 14.68 0.88 9.70

Over lock Marca Juki 432.67 4.75 0.89 3.15

Máquina Recta KingTex 433.04 4.67 0.88 3.08Máauina Collareta marca De Cilin 433.53 4.69 0.89 3.13

Total 58.17

Como podemos observar, la máquina Stoll,modelo CMS 422, va tejiendo cuellos, cintasy las uniones entre el cuerpo, cuellos y cin-tas. Además, al momento de tejer suéteres,la máquina teje las mangas, pGr lo quesustituimos las máquinas rectas,cortadoras,overlock y collaretas.

Jacquard, forma intarsia: se refiere a lacapacidad de la máquina de producir dife-rentes tipos de tejido, donde el más impor-tante es la Forma. Puede tejer únicamentecuerpos, mangas, cintas, cuellos, lienzos oformas completas, ya que la selección agujapor aguja permite que trabajen todas lasagujas o sólo algunas de ellas.

Forma: también llamada Fully Fashion, serefiere a la capacidad de tejer prendas yacon su forma definitiva, lo que evita tejerentre un 30 y un 35% innecesario, queademás permite eliminar varios pasos en elproceso de confección y, por consecuencia,maquinaria que interviene en dicho procesocomo: cortadoras, máquinas rectas y deplanchado, lo que redunda en ahorros deenergía eléctrica.

Variador selectivo sobre 60 mm, con posi-bilidad de corrección: se refiere a lacapacidad de la máquina de hacer correc-ciones en los movimientos de las camas deagujas en cualquier momento, lo que evitatiempos muertos en el desempeño de loscarros de trabajo. En las máquinas con-vencionales no se pueden modificar lasagujas independientes porque tejen lienzoscompletos.

Debido a que teje las prendas completas,únicamente se plancha para darleel acabadofinal. En las máquinas rectilíneascomo se tejen lienzos, éstos debenser planchados para poder realizarles

cortes; además, en el área de confección,al momento de coser todas las unionesy cuellos, las prendas se vuelven aarrugar, por lo que requiere de un segundopaso por la plancha para darle el acabadofinal.

Guía-hilos motorizados: Representa unaventaja porque, mientras en las máquinasconvencionales los carros tienen el trabajode llevar y traer los guía-hilos, ocasionandopasadas innecesarias en vacío o sinproducción, en la Stoll modelo CMS 422, losguía-hilos son controlados por programa yse posicionan en el lugar exacto en que elcarro los necesita, ahorra muchas pasadasimproductivas y, en consecuencia permiteahorros de energía eléctrica (patente Stoll,modelo CMS 422). oEn las máquinas convencionales losguía-hilos son depositados al final dellienzo y, en la Stoll, modelo CMS 422, sedepositan en el lugar donde comenzarán atrabajar.

Estiraje superior: con este tipo de estirajees posible tejer en Fully Fashion con unmínimo de desperdicio de tejido (2 cm) entreprenda y prenda, ahorrando por lo menos18 cm que requieren las máquinas conven-cionales. Calculamos en este proceso entreun 10 Y 15% de ahorro de energía eléctrica(patente Stoll, modelo CMS 422), lo quesignifica que de una prenda a otra sólo sedesperdician 2 cm de tejido que sirven paraseparar las prendas; las máquinasconvencionales utilizan 18 cm para iniciar elproceso de tejido debido a que el estiraje seencuentra en la parte baja de la máquina,por lo que los contrapesos deben ser mayo-res para tejer lienzos,ya que tratan de evitarel estiraje banana.

6

o

o

FI DE.

Máquinas convencionales Stoll, modelo CMS 422

Los datos de placa del motor principal de la máquina nueva, Stoll, modelo CMS 422 son:

En el siguiente diagrama se ilustra de manera sencilla el proceso propuesto de producciónde Sweaters Magda.

GERENCIAGENERAL

1Ir-

PROGRAMACION 1DISENO.

+ -~

PRODUCCION..II

I

ALMACEN DE HILO

MAQUINA STOLL

VENTA CLIENTEDIRECTOS

VENTA ENTIENDAS PROPIAS

¡J

. AHORROS El ahorro se calcula de la siguientemanera:

Costo de la tarifa HM de la región Sur,octubre de 2002 Ahorros = Situación actual - Situación

propuesta$/kW = 75.59$/kWh = 0.733

7

Máquina Potencia Potencia Velocidad Hz Voltaje Corriente(HP) (kW) (RPM) (V) (A)

Stol!.ModeloCMS422 25.47 19 1800 60 440 39.15

FI DE.

Ahorro en demanda:

Para el cálculo del ahorro se consideraque la nueva máquina de Tejido Stoll, mo-delo CMS 422 operará al 80% de sucapacidad.

Demanda actual = 58.17 kW

Demanda propuesta = Demanda porcapacidad instalada * 80%Demanda propuesta = 19 kW * 0.8Demanda propuesta = 15.20 kWAhorros = 58.17 kW - 15.20 kWAhorros = 42.97 kW

Ahorro económico por demanda:

Ahorros = 42.97 kW/mes (75.59 $/kW) (12meses = 1 año)Ahorros = 38,977.23 $/año

Se tiene que el tiempo de operación efectivoes de = 5,126 horas al año

Ahorro en consumo:

Ahorros = 42.97 kW (5,126 hr/año)Ahorro = 220,264.22 kWh/año

Ahorro económico por consumo:

Ahorros = 220,264.22 kW/h/año (0.733 $/kWh)Ahorros = 161,453.67 $/año

oAhorro económico total:

Ahorros = 38,977.23 $/año + 161,453.67 $/añoAhorros = 200,430.90 $/año

Ahorros con IVA inc. =230,495.54 $/año

Inversión:

Inversión = 60,000.00 USDInversión con IVAinc. = 69,000.00 USD

Paridad: 9.8 $/USD

Inversión Total, IVAinc. = $676,200.00

Tiempo de recuperación de la inversión:

TRI = Inversión/AhorrosTRI = $ 676,200.00/230,495.54 $/año

TRI = 2.93 años

8

flDE.RESUMEN DE AHORROS ENERGETICOS y ECONOMICOS

SITUACION ACTUAL

SITUACION PROPUESTA

AHORROS

o. CONCLUSIONES

Sweaters Magda, con apoyo del FIDE, deci-dió implementar medidas de ahorro deenergía eléctrica, de esta manera se pone ala vanguardia en tecnología y al mismo tiem-po hace conciencia del impacto ecológicoque tiene el uso irracional de la eléctricidad.

Una vez realizado el diagnóstico energético,se definen las distintas áreas que existen enla empresa. En el departamento de tejido seobtuvieron los mayores índices de consumode energía, de tal manera que se decidiócambiar maquinaria obsoleta por otra nuevay eficiente, que refleja un menor consumode energía eléctrica.

o

Con la finalización del proyecto, sedemuestra la importancia deimplementarmedidasde ahorro deenergía, ya que se obtuvieron lossiguientes porcentajes de ahorros,con un periodo de recuperaciónsimple de 2.93 años:

· En demanda de 10.23%.

· En consumo de 10.25%.

· En facturación de 14.76%.

9

Demanda Consumo Costo Costo CostokW kWh/año económico económico económico

en demanda en consumo anual, $ IVAinc.anual, $ IVAinc. anual, $ IVAinc.

58.17 298,179.42 60,679.57 251,350.34 312,029.91

Demanda Consumo Costo Costo CostokW kWh/año económico económico económico

en demanda en consumo anual, $ IVAinc.anual, $ IVAinc. anual, $ IVAinc.

15.20 77,915.20 15,855.76 65,678.62 81,534.38

Demanda Consumo Ahorro Ahorro Ahorro Inversión, Tiempo dekW kWh/año económico económico económico IVAinc. recuperación

en demanda en consumo anual, $ IVA añosanual, $ IVAinc. anual, $ IVAinc. inc.

42.97 220,264.22 44,823.81 185,671.72 230,495.54 676,200.00 2.93