Implementación de sistemas fotovoltaicos off grid para
la mejora de la calidad de servicio eléctrico en el SER
Datem del Marañón mediante la aplicación del ciclo PHVA
Item Type info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Authors Cáceres Molina, Mariano Javier
Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Rights info:eu-repo/semantics/openAccess;
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
Download date 03/09/2021 14:58:28
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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Implementación de sistemas fotovoltaicos off grid para la mejora de la calidad
de servicio eléctrico en el SER Datem del Marañón mediante la aplicación del
ciclo PHVA
TRABAJO DE SUFICIENCIA PROFESIONAL
Para optar el título profesional de Ingeniero Industrial
AUTOR(ES)
Cáceres Molina, Mariano Javier (0000-0001-7532-1608)
ASESOR
Flores Pérez, Alberto Enrique (0000-0003-0813-0662)
I
DEDICATORIA
A Dios, por brindarme todo lo que tengo en la vida, principalmente salud y una maravillosa familia, a Maria Teresa, mi esposa, soporte y amiga incondicional, por su infinita comprensión y creer en mí durante todos estos años, a mis hijos, Camila, Mariano y Nólan por ser mi motor e impulso para la culminación de este hito familiar, a mis padres, Nólan desde el cielo y Yolanda aun acompañándome, por la oportunidad
II
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por guiar cada paso de mi vida y darme mi bien más preciado: mi familia.
A mi esposa y mis hijos, por su infinita comprensión, su paciencia y apoyo para el logro de este objetivo y por llenar cada uno de mis días de amor.
A ADINELSA, por su apoyo en la investigación y su gran apertura, sin su apoyo no hubiese sido posible esta investigación.
III RESUMEN
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo brindar una solución a la actual problemática de baja calidad de servicio eléctrico que brinda ADINELSA a las doce comunidades que conforman el sistema eléctrico rural Datem del Marañón mediante la implementación de soluciones fotovoltaicas off grid bajo la metodología del ciclo PHVA de mejora continua, que garantice el cumplimiento de los estándares de calidad establecidos por la norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos Rurales (NTCSER) y la sostenibilidad de la solución.
Para ello se efectuó una investigación teórica respecto a las diversas alternativas de solución disponibles en el mercado y las experiencias exitosas desarrolladas en entornos similares. Asimismo, aplicando diversas herramientas de ingeniería industrial se analiza la situación actual, identificando los principales factores que determinan la baja percepción de calidad de servicio, sus causas raíz, sus impactos y las posibles alternativas de solución. De manera complementaria, se analiza las diversas metodologías de gestión de la calidad existentes, con el fin de definir aquella que permita el cumplimiento de los estándares de calidad regulatorios y asegure la mejora continua.
La investigación brinda una solución a medida para cada una de las comunidades, considerando un proyecto de inversión con un horizonte de evaluación de 15 años y se sustenta en los beneficios económicos, ambientales y sociales que brinda a los inversionistas y a las comunidades involucradas.
Finalmente, se efectúa una simulación de la mejora de los niveles de calidad de servicio conseguidos con la implementación valorizando la mejora de la calidad lograda.
IV Photovoltaic systems off grid implementation for the improvement of the electrical service
quality in SER Datem del Marañón by applying the PHVA cycle
ABSTRACT
This research work aims to provide a solution to the current problem of low quality electrical service provided by ADINELSA to the twelve communities that make up the rural electrical system Datem del Marañón by implementing photovoltaic solutions off grid and the application of the PHVA cycle of continuous improvement, which guarantees compliance with the quality standards established by the Technical Standard of Quality of Rural Electrical Services (NTCSER in spanish) and the sustainability of the solution.
To this end, theoretical research was carried out on the various solution alternatives available in the market and the successful experiences developed in similar environments. Likewise, applying various industrial engineering tools, the current situation is analyzed, identifying the main factors that determine the low perception of service quality, its root causes, impacts and possible alternatives of solution. In a complementary manner, the various existing quality management methodologies are analyzed in order to define one that allows compliance with regulatory quality standards and ensures continuous improvement.
The research provides a tailor-made solution for each community, considering an investment project with a 15-year evaluation horizon and is based on the economic, environmental and social benefits it brings to investors and the communities involved.
Finally, a simulation of the quality improvement of service levels achieved with the implementation is carried out by enhancing the quality achieved.
V TABLA DE CONTENIDOS
Contenido
1 CAPITULO I: MARCO TEÓRICO ... 1
1.1 CONCEPTOS GENERALES ... 1
1.1.1 Generación de energía eléctrica ... 1
1.1.2 Fuentes de energía ... 2
1.1.3 Mercado eléctrico global ... 2
1.1.3.1 Orientación de la última década (2010 – 2020) ... 2
1.1.3.2 Proyecciones a futuro (2020 – 2030) ... 4
1.1.4 Mercado eléctrico peruano ... 5
1.1.4.1 Organización y cadena de valor... 6
1.1.4.2 Principales actores del sector ... 7
1.1.4.3 Producción de energía ... 8
1.1.4.4 Situación actual ... 10
1.1.4.5 Proyecciones a futuro ... 12
1.1.5 Servicio público de electricidad ... 16
1.2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS ... 18
1.2.1 Calidad: ... 18
1.2.1.1 Definiciones ... 18
1.2.1.2 Evolución Histórica ... 19
1.2.2 Calidad de servicio ... 20
1.2.3 Metodologías para el aseguramiento de la calidad ... 22
1.2.3.1 Lean Manufacturing ... 22
1.2.3.2 Ciclo PHVA ... 30
1.2.3.3 Análisis modal de fallas y efectos - AMFE ... 36
1.2.3.4 Six Sigma (6σ) ... 42
1.3 ESTADO DEL ARTE ... 46
1.3.1 Soluciones fotovoltaicas off grid ... 47
1.3.2 Aplicación de metodologías de gestión de la calidad en el sector energía y servicios ... 50
VI
1.4 MARCO NORMATIVO ... 51
1.4.1 Generación de energía eléctrica en entornos rurales ... 53
1.4.1.1 Plan Nacional de Electrificación Rural ... 53
1.4.1.2 Tecnologías para dotar de energía a comunidades rurales ... 55
1.4.2 Sistemas eléctricos rurales (SER) ... 56
1.4.3 Regulación aplicable... 57
1.4.4 Estructuras de costos ... 57
1.4.5 Calidad de servicio eléctrico... 57
1.4.5.1 Norma técnica de calidad de servicio eléctrico rural (NTCSER) ... 58
1.4.5.2 Variables de medición de la calidad ... 58
2 CAPITULO II: ANALISIS Y DIAGNÓSTICO DEL PROCESO ACTUAL ... 60
2.1 INTRODUCCIÓN ... 60
2.2 DESCRIPCIÓN DEL OBJETO DE ESTUDIO ... 60
2.2.1 Ubicación geográfica ... 60
2.2.2 Conformación ... 61
2.2.3 Rutas de acceso a la zona de estudio ... 62
2.2.4 Datos Demográficos ... 64 2.2.5 Actividades económicas ... 64 2.2.5.1 Agricultura ... 65 2.2.5.2 Ganadería ... 65 2.2.5.3 Pesca ... 66 2.2.5.4 Explotación Forestal ... 66
2.2.5.5 Actividad Industrial y de Transformación ... 67
2.2.5.6 Comercio ... 67
2.2.5.7 Transporte entre comunidades ... 67
2.2.5.8 Comunicaciones ... 68 2.2.5.9 Turismo ... 69 2.2.5.10 Salud ... 69 2.2.5.11 Saneamiento básico ... 70 2.2.5.12 Infraestructura eléctrica ... 71 2.3 ORGANIZACIÓN OBJETIVO ... 72 2.3.1 Organigrama ... 72
VII
2.3.2 Plan Estratégico Corporativo (PEI) ... 73
2.3.3 Estructura de Personal ... 74
2.3.4 Infraestructura instalada ... 75
2.3.5 Mapa de procesos a nivel 0 (macroprocesos) ... 77
2.4 ANÁLISIS DEL SERVICIO BRINDADO ... 78
2.4.1 Actividades ejecutadas en terreno ... 78
2.4.1.1 Operación de Grupos Térmicos ... 78
2.4.1.2 Mantenimiento de infraestructura ... 78
2.4.1.3 Procesos Comerciales ... 79
2.4.2 Estructura de costos ... 79
2.4.3 Demanda de energía ... 80
2.4.3.1 Curva de Carga Típica ... 80
2.4.3.2 Máxima Demanda... 81
2.4.3.3 Comparativa de máxima demanda y capacidad instalada ... 82
2.4.4 Evolución del Consumo Mensual de Energía ... 83
2.4.4.1 Selección del período de consumo ... 83
2.4.4.2 Curva de Demanda Histórica ... 84
2.4.4.3 Factores que influyen en la curva de demanda histórica ... 84
2.5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 85
2.5.1 Antecedentes ... 85
2.5.2 Formulación y diagnóstico del problema ... 86
2.5.2.1 Descripción del Problema ... 86
2.5.2.2 Validación del grado de insatisfacción ... 86
2.5.3 Identificación de Brechas ... 88
2.5.3.1 Incumplimiento de Indicadores de Calidad de Suministro (NIC – DIC) 88 2.5.3.2 Menores ingresos por venta de energía ... 91
2.5.3.3 Incremento de costos de operación y mantenimiento ... 91
2.5.3.4 Aplicación de compensaciones ... 91
2.5.4 Impacto económico... 92
2.5.4.1 Cálculo de pérdidas por Operación y Mantenimiento ... 92
2.5.4.2 Cálculo de ingresos dejados de percibir por no ventas ... 93
2.5.4.3 Cálculo de Compensaciones por mala calidad de suministro... 93
VIII
2.5.5 Identificación de causas y efectos del problema ... 96
2.5.6 Relación entre percepciones del cliente y situación problemática ... 97
2.6 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN A LA PROBLEMÁTICA ... 99
2.6.1 Viabilidad de las soluciones propuestas ... 99
2.6.2 Definición de la metodología a implementar ... 101
2.7 CONCLUSIONES ... 102
3 CAPÍTULO III: PROPUESTA DE SOLUCIÓN ... 104
3.1 INTRODUCCIÓN ... 104
3.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO ... 105
3.2.1 Objetivo general ... 105
3.2.2 Objetivos específicos ... 105
3.2.3 Fundamentación de los objetivos ... 106
3.2.4 Indicadores de logro de los objetivos ... 107
3.3 DESARROLLO DE LA PROPUESTA ... 108
3.3.1 Metodología de mejora aplicable ... 108
3.3.1.1 Aplicación de metodología en la implementación de solución técnica . 108 3.3.2 Desarrollo de la propuesta ... 110
3.3.2.1 Planear (P) ... 110
3.3.2.2 Hacer (H) ... 118
3.3.2.3 Verificar (V) ... 119
3.3.2.4 Actuar (A) ... 122
3.4 EVALUACIÓN ECONÓMICO - FINANCIERA ... 123
3.4.1 Variables generales consideradas para el proyecto ... 123
3.4.2 Variables económico-financieras a evaluar ... 123
3.4.3 Determinación del COK del proyecto ... 124
3.4.3.1 Tasa de Interés Activa ... 124
3.4.3.2 Utilización de la Metodología CAPM ... 125
3.4.4 Determinación del WACC del proyecto ... 126
3.4.5 Proyecciones de Demanda ... 127
3.4.6 Inversión del proyecto ... 128
3.4.7 Tarifas aplicables ... 128
IX
3.4.9 Análisis de sensibilidad ... 130
3.5 SIMULACIÓN DE SOFTWARE ... 131
3.5.1 Variables evaluadas ... 131
3.5.2 Determinación de línea base ... 131
3.5.3 Modelo de Simulación ... 133
3.5.4 Consideraciones para escenario con proyecto ... 134
3.5.5 Resultado de Simulación con proyecto ... 134
3.6 BENEFICIOS DEL PROYECTO... 136
3.7 EVALUACIÓN DE IMPACTOS ... 137
3.7.1 Impactos ambientales ... 137
3.7.1.1 Reducción de contaminación acústica ... 137
3.7.1.2 Reducción de emisiones de GEI ... 138
3.7.2 Impactos sociales ... 139
3.7.2.1 Posibilidad de usos productivos para la electricidad ... 139
3.7.2.2 Mejora de la salud de las comunidades ... 140
3.7.2.3 Mejora de la oferta de servicios ... 141
3.7.2.4 Mejora del nivel de vida de las comunidades ... 141
4 CAPÍTULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 142
4.1 CONCLUSIONES ... 142
4.2 RECOMENDACIONES ... 143
5 REFERENCIAS ... 145
X ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Producción de energía eléctrica nacional según mercado ... 9
Tabla 2: Producción de energía en el SEIN 2019 – 2020 ... 10
Tabla 3: Nivel de Cumplimiento del PEN 2014-2025 Producción de energía eléctrica .... 14
Tabla 4: Principales metas (indicadores) de inclusión social energética... 15
Tabla 5: Principales definiciones de la metodología AMFE ... 37
Tabla 6: Estructura humana six sigma ... 44
Tabla 7: Atributos para la evaluación de la calidad bajo la NTCSER ... 59
Tabla 8: Niveles de Tolerancias según la NTCSER aplicables ... 59
Tabla 9: Relación de localidades y clientes que conforman el SER Datem del Marañón .. 62
Tabla 10: Tiempos de desplazamiento a la zona en estudio ... 63
Tabla 11: Proyección de Habitantes en las zonas del proyecto ... 64
Tabla 12: Interrupciones anuales por comunidad ... 89
Tabla 13: Evaluación de cumplimiento del indicador NIC por comunidad ... 89
Tabla 14: Evaluación de cumplimiento del indicador DIC por comunidad ... 90
Tabla 15: Ingresos y Gastos Anuales (2019) del SER Datem del Marañón ... 92
Tabla 16: Valorización de no ventas ... 93
Tabla 17: Cálculo de compensaciones por mala calidad de suministro ... 94
Tabla 18: Comparativa de variables para alternativas propuestas ... 100
Tabla 19: Indicadores de logro de los objetivos ... 107
Tabla 20 Metas definidas para los indicadores de logro de objetivos ... 112
Tabla 21: Plan de capacitación ... 115
Tabla 22: Resultado de la evaluación AMFE a los activos del proyecto ... 118
Tabla 23: Resultado de la evaluación AMFE a los procesos relevantes ... 119
Tabla 24: Indicadores de logro del Plan de Gestión de la Calidad de Servicio ... 120
Tabla 25: Actividades a ejecutar en la fase actuar del ciclo PHVA ... 122
Tabla 26: Variables para evaluación económico – financiera del proyecto ... 123
Tabla 27: Tasas de interés activas para créditos a mediana empresa ... 124
Tabla 28: Resultados del cálculo del costo de capital ... 125
Tabla 29: Resultados del cálculo del WACC del Proyecto ... 126
XI
Tabla 31: Variables para el cálculo de la inversión ... 128
Tabla 32: Cálculo de la inversión de la solución propuesta ... 128
Tabla 33: Tarifas aplicables ... 128
Tabla 34: Resultados flujo de caja económico ... 129
Tabla 35: Análisis de sensibilidad del proyecto ... 130
Tabla 36: Nivel de satisfacción por cantidad de atributos negativos mencionados ... 131
Tabla 37: Probabilidad de ocurrencia ... 133
Tabla 38: Atributos modificados para la simulación con proyecto ... 134
Tabla 39: Cuantificación de los beneficios de la implementación ... 137
Tabla 40: Cálculo de reducción de emisiones GEI del proyecto ... 139
XII ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 : Evolución de la mezcla energética global - Período 2010 - 2019 ... 3
Figura 2 : Proyección de la demanda global de energía eléctrica - Período: 2020- 2030 ... 4
Figura 3: Cadena de Valor y actividades del mercado eléctrico peruano ... 7
Figura 4: Estructura del mercado eléctrico peruano ... 8
Figura 5: Producción de energía por fuente primaria 2019 -2020 ... 11
Figura 6: Ingresos por tipo de recurso energético y tecnología en el 2020 ... 12
Figura 7: Etapas del movimiento por la calidad ... 20
Figura 8 : Evaluación de la calidad en el sector servicios ... 22
Figura 9: Estructura Lean ... 24
Figura 10; Los cinco principios del pensamiento Lean ... 26
Figura 11: Principales herramientas de Lean Manufacturing ... 27
Figura 12: Las 8 Mudas de Lean Manufacturing ... 29
Figura 13: Etapas del ciclo PHVA o ciclo de Deming ... 31
Figura 14: Relación entre la Norma ISO 9001:2015 y el ciclo PHVA ... 35
Figura 15: Pasos y Fases del AMFE ... 40
Figura 16: Etapas del proceso de implementación de Six Sigma ... 43
Figura 17: Herramientas de calidad aplicables en cada etapa del proceso Sig Sigma ... 46
Figura 18: Evolución del marco regulatorio del sector eléctrico peruano ... 52
Figura 19: Visor de Mapas – DGER-MINEM ... 54
Figura 20: Ubicación geográfica de las comunidades del SER Datem del Marañón ... 61
Figura 21: Organigrama de la empresa... 73
Figura 22: PEI empresa alineado con la satisfacción del cliente y la calidad del servicio .. 74
Figura 23: Organigrama del SER Datem del Marañón ... 75
Figura 24: Grupos térmicos de generación instalados en las comunidades ... 76
Figura 25: Redes de distribución instaladas ... 76
Figura 26: Mapa de Procesos Adinelsa Nivel 0 ... 77
Figura 27: Curva de carga típica diaria del SER Datem del Marañón ... 81
Figura 28: Comparativa potencia instalada y máxima demanda ... 82
Figura 29 : Factores externos que influyen en el consumo mensual ... 85
XIII
Figura 31: Diagrama de Pareto: Impacto económico debido a situación problemática ... 95
Figura 32: Árbol de problemas para determinación de causas y efectos... 96
Figura 33: Nivel de recurrencia - principales percepciones de insatisfacción del cliente ... 98
Figura 34: Relación entre percepciones del cliente y causas de la situación problemática. 98 Figura 35: Matriz AHP para evaluación de alternativas ... 101
Figura 36: Alineamiento entre los objetivos y las causas raíz del problema ... 106
Figura 37: Despliegue de la metodología PHVA en la implementación del proyecto ... 109
Figura 38: Método de resolución de problemas ... 109
Figura 39: Actividades de la etapa de planeamiento – ciclo PHVA ... 110
Figura 40: Estructura del equipo de trabajo... 111
Figura 41: Mapa de procesos involucrados en la solución propuesta ... 113
Figura 42: Planes y actividades para el cumplimiento de objetivos ... 113
Figura 43: Activos y procesos relevantes del plan de gestión ... 114
Figura 44 Cuadro de Mando integral propuesto ... 121
Figura 45: Fórmula de cálculo del costo de capital CAPM ... 125
Figura 46: Fórmula del WACC ... 126
Figura 47: Evaluación económica del proyecto ... 129
Figura 48: Detalle de línea base - Resultado de la encuesta de satisfacción ... 132
Figura 49: Resultados de simulación de la línea base en software ARENA ... 133
Figura 50: Resultado de simulación en situación con proyecto ... 134
Figura 51: Resultado de iteraciones del modelo en situación con proyecto ... 135
Figura 52: Beneficios de la implementación ... 136
Figura 54: Nivel de ruido de generador eléctrico típico ... 138
Figura 55: Fases de implementación del proyecto ... 186
Figura 56: Despliegue de la solución móvil ECOSUN Innovations ... 187
Figura 57: Mapa de interacciones del proyecto de implementación de la solución ... 188
1
1 CAPITULO I: MARCO TEÓRICO
1.1 Conceptos Generales
1.1.1 Generación de energía eléctrica
La generación de energía eléctrica es el proceso por el cual se produce energía eléctrica a partir de diversas fuentes de energía primarias, poniendo esta energía al servicio del hombre, generando progreso, no solo a nivel de los grandes núcleos humanos conocidos como ciudades sino también en los lugares más recónditos del planeta a través de técnicas de aprovechamiento de las diversas fuentes de energía que provee el entorno. Los centros de transformación de la energía en electricidad se conocen como centrales de generación y proveen energía eléctrica a todos los procesos que impulsan el desarrollo y el progreso de las sociedades.
Desde finales del siglo XIX con la invención del bombillo eléctrico1 y la implementación de la primera estación eléctrica 3 años después (la cual permitía generar y distribuir la electricidad a diversos puntos de la ciudad), la vida del ser humano cambió por completo. Estos descubrimientos permitieron ofrecer el primer servicio público de electricidad. Posteriormente, una vez que estuvo al alcance de cualquier persona, la energía eléctrica comenzó a ser utilizada como fuerza motriz a través de motores eléctricos, poniéndose desde ese momento al servicio de la industria y los medios de transporte. De esta manera, la energía eléctrica y sus prestaciones se convirtieron en los principales protagonistas del impulso y desarrollo de las sociedades.
Paralelo a ello, el ser humano, a través de la investigación, fue adoptando diversos procesos para producir energía eléctrica. Al inicio, la generación de energía eléctrica se basó principalmente en la combustión del carbón, luego en el petróleo y finalmente en los últimos años está migrando hacia las llamadas fuentes “renovables”, asociadas a los recursos naturales y sus recursos prácticamente inagotables (aire, agua, calor) y que se desarrollará más adelante. Esta migración se debe principalmente a los efectos causados durante los
2 últimos 50 años por la quema de carbón y petróleo y la generación de los llamados gases de efecto invernadero, que aceleraron el cambio climático y que obliga a las sociedades a migrar hacia las energías renovables.
1.1.2 Fuentes de energía
Tomando en cuenta el tipo de recurso primario utilizado como insumo para la generación de electricidad, podemos clasificar a las fuentes de energía en dos grupos:
Fuentes de energía renovables, asociadas a recursos naturales inagotables tales como el viento, el agua, la radiación solar, las mareas
Fuentes de energía no renovables, las cuales tal como su nombre lo dice, están asociadas a recursos que se encuentran de manera limitada en la naturaleza tales como el carbón, el gas natural o el petróleo.
De esta manera, la producción de energía se realiza mediante diversos procesos, dependiendo de la fuente de energía y su estado natural. Así, la producción de energía eléctrica de fuentes no renovables se realiza a través de la combustión y en el caso de las fuentes renovables se utiliza diversos procesos que transforman la energía de la fuente en electricidad a través de generadores ubicados en el mismo lugar. Para ello se aprovechan las caídas de agua desde grandes alturas, el movimiento de aspas de un generador por el impulso del aire o las corrientes marinas, así como procesos químicos en el caso de la energía solar fotovoltaica.
1.1.3 Mercado eléctrico global
1.1.3.1 Orientación de la última década (2010 – 2020)
En la actualidad, los dos tercios de la generación eléctrica proviene de fuentes no renovables, es decir petróleo, carbón y gas natural; sin embargo, a nivel global, existe una fuerte tendencia orientada hacia el reemplazo del carbón por fuentes renovables tales como hidro,
3 solar fotovoltaica y eólica principalmente. Tomando como base lo señalado por la Agencia Internacional de la Energía (IEA I. , 2020) - conocida como IEA por sus siglas en inglés - en su Reporte Energético Global correspondiente al año 2019, el crecimiento de las energías renovables superó el crecimiento de la demanda de energía en general, reconfigurando el mix energético global en 2019. De esta manera, las energías renovables superaron en conjunto al carbón por primera vez, proporcionando el 37% del suministro eléctrico en 2019, impulsado principalmente por la generación eólica (150 TWh), solar fotovoltaica (140 TWh) e hidroeléctrica (100 TWh) (IEA I. , 2020, pág. 26). Este cambio va en línea con la tendencia mundial hacia la mitigación de los impactos que trae consigo el calentamiento global, producto de la emisión de gases de efecto invernadero, tomando en cuenta que el carbón es la fuente principal de generación de estos efectos.
Figura 1 : Evolución de la mezcla energética global - Período 2010 - 2019
Fuente: IEA I, 2020
Tal como se puede apreciar en la figura N°1 y en línea con lo afirmado, la última década estuvo marcada por un incremento de la generación de energía eléctrica a través de fuentes renovables (440 TWh) incrementando su participación en el mix energético global y superando a las fuentes de generación a base de carbón que a lo largo de los años redujeron su participación del 42% al 36%, comparable a su nivel alcanzado en el año 1975.
4 1.1.3.2 Proyecciones a futuro (2020 – 2030)
El año 2020 ha estado marcado por los efectos derivados de la pandemia del COVID-19 en todos los aspectos de la vida y el sector energético no es la excepción. A nivel global, la demanda de energía se contrajo, producto de los continuos cierres de la industria por cuarentenas a nivel global a lo largo de todo el año. Tomando como base la demanda de energía del año 2019, la misma fuente -IEA- en su informe “Perspectivas energéticas mundiales 2020” (IEA I. E., 2020) publicado en el mes de octubre 2020 señala que la pandemia traerá consigo una reducción de la demanda de energía de aproximadamente un 5% respecto a los niveles alcanzados en el año 2019. Asimismo, en base a esta afirmación se anima a efectuar una proyección de la demanda global de energía para los próximos 10 años considerando según se detalla en la figura siguiente:
Figura 2 : Proyección de la demanda global de energía eléctrica - Período: 2020- 2030
5 Tal como se puede apreciar, IEA considera dos escenarios a futuro en sus proyecciones de demanda para los próximos 10 años:
Escenario de políticas declaradas (STEPS2): considera los objetivos y políticas
declaradas y amparadas por medidas para su realización el día de hoy a nivel de todos los países y la recuperación de la economía global se logra en el año 2021 producto del control del COVID-19 en un corto plazo. Sin embargo, la recuperación de los niveles de demanda de energía similares al 2019 recién se logran 3 años después, es decir en el año 2022.
El Escenario de Recuperación Demorada (DRS): En este escenario se considera los mismos supuestos de política que el escenario STEPS, sin embargo, se basa en un escenario de pandemia prolongado, el cual causa un daño duradero a nivel económico. En este caso, la demanda de energía primaria vuelve a los niveles del 2019 recién en el año 2025 es decir, la recuperación tarda 6 años y a su vez, la tasa de crecimiento de la demanda de energía registra niveles de crecimiento muy bajos, similares a los registrados en la década de 1930.
En resumen, la pandemia representa un retroceso en el crecimiento de la demanda de energía eléctrica a nivel global, el mismo que tardará entre 2 y 5 años en volver a sus niveles pre - pandemia.
Asimismo, el crecimiento de la demanda global de la presente década (2020 – 2030) estará en el rango de 4% (escenario de recuperación pesimista) y el 9% (escenario de recuperación optimista) si consideramos como línea base la demanda registrada en el año 2019 (pre - pandemia).
1.1.4 Mercado eléctrico peruano
La estructura actual del mercado eléctrico peruano permite la interacción entre sus diversos actores a través de toda la cadena de valor. Dentro de esta estructura, el Estado Peruano ejerce diversos roles (promotor, fiscalizador, normativo y ejecutor) a través de diversas entidades autónomas, ejerciendo cada una de ellas un rol particular, todo ello bajo un marco
6 regulatorio que impulsa la libre competencia, la eficiencia del sistema, el impulso de las energías renovables y la reducción de emisiones. A continuación, se detallan sus principales características
1.1.4.1 Organización y cadena de valor
A nivel de organización, el mercado eléctrico peruano está compuesto por 3 actividades principales: generación, transmisión y distribución. Dichas actividades se encuentran estructuradas a lo largo de la cadena de valor de la electricidad.
En base a esta descripción, las 3 actividades anteriormente mencionadas se realizan en gran parte dentro de un sistema eléctrico interconectado (SEIN3) en el cual confluyen los siguientes componentes:
Centrales de generación compuestas en el Perú principalmente por centrales hidráulicas y térmicas y son administrados por empresas de generación eléctrica (públicas y privadas).
Sistemas de transmisión compuestos por líneas de transmisión y subestaciones de transformación están divididos a su vez en dos tipos: sistema principal y sistemas secundarios de transmisión. Al igual que en generación, están bajo administración de empresas de transmisión.
Sistemas de distribución compuestos por sistemas de transmisión similares al sistema interconectado principal, pero a diferente escala. Estos sistemas permiten el transporte de energía a través de una red de líneas de transmisión y subestaciones hasta los clientes finales.
Clientes Libres también conocidos como clientes no regulados o consumidores primarios, son clientes con volúmenes de demanda de energía significativos, los cuales mantienen condiciones contractuales especiales, distintas a los clientes regulados y a los cuales puede brindar energía un generados o un distribuidor.
3 SEIN: Se conoce con este nombre al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional, que integra a generadores,
7 El Osinergmin en su publicación por sus 25 años (OSINERGMIN, 2017) esquematiza la organización de estos componentes dentro de la cadena de valor, la cual detalla a continuación:
Figura 3: Cadena de Valor y actividades del mercado eléctrico peruano
Fuente: (OSINERGMIN, 2017, p.34)
1.1.4.2 Principales actores del sector
Ramírez y Torres (Ramírez & Torres, 2016) en su obra “Desarrollo del sistema de Transmisión de Perú” señalan que según la Ley de Concesiones Eléctricas (LCE, 1992), existen cinco (5) actores principales en el mercado eléctrico peruano:
Los clientes
Las empresas de generación, transmisión y distribución El Estado Peruano, representado por el MINEM
El Comité de Operación Económica del Sistema (COES), encargado de la administración del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN)
8 EL Sistema Supervisor de la Inversión en Energía, integrado por el OSINERGMIN y el Instituto de Defensa de la Libre Competencia y la Propiedad Intelectual (INDECOPI).
Complementando esta información, dicha fuente esquematiza la organización del mercado eléctrico y los roles que cumplen cada una de estas entidades en la estructura.
Figura 4: Estructura del mercado eléctrico peruano
Fuente: (Ramírez & Torres, 2016)
1.1.4.3 Producción de energía
A nivel general, la producción de energía eléctrica para el mercado nacional se realiza de dos formas: 1) a través del SEIN y 2) a través de sistemas aislados de generación, esta última forma para atender en la mayoría de los casos a poblaciones rurales alejadas y de frontera (principalmente en la sierra y selva) donde no llegan las redes interconectadas. De esta manera, según el MINEM, aproximadamente el 96% de la energía se genera a través de las unidades de generación del SEIN y solo el 4% a través de los sistemas aislados de generación (MINEM - DGE, 2021).
Al respecto, es importante señalar que en el para el actual caso de estudio, la generación de energía eléctrica corresponde al grupo de los llamados sistemas aislados de generación para
9 uso propio ya que la energía producida es utilizada para el consumo del propio sistema eléctrico rural y de igual manera, tanto la generación como la distribución de energía son procesos ejecutados por un mismo actor.
Tabla 1: Producción de energía eléctrica nacional según mercado
Fuente: (MINEM - DGE, 2021, p.3)
Tal como se detalla líneas arriba y según se puede apreciar en la tabla Nº 1, durante los años 2019 y 2020, la mayor parte de la energía producida a través del SEIN tuvo como destino el mercado eléctrico, es decir, las unidades de generación inyectaron la energía producida al sistema eléctrico nacional en el cual confluyen un conglomerado de empresas que ofertan y demandan energía, de acuerdo a las normas establecidas para el sector y solo una pequeña fracción (aproximadamente el 1%) se destinó para el uso propio, fuera del mercado eléctrico.
Contrario a ello, en el caso de la generación aislada, el 77% de la producción de energía a través de las unidades que la conforman (pequeñas centrales hidroeléctricas en la mayoría de los casos) se destinó al uso propio durante el año 2020, es decir se utilizó para proveer energía a las comunidades aledañas (aisladas) y el resto (23%) se ofertó en el mercado eléctrico. Esto último sucede normalmente en zonas en donde el generador (administrador o propietario de una minicentral hidroeléctrica, por ejemplo) vende la energía eléctrica al concesionario de distribución de la zona.
10 1.1.4.4 Situación actual
A nivel general, la producción de energía en el año 2020 cayó 7% comparada con el volumen de energía generado el año anterior (2019). Según el informe anual de operaciones del SEIN correspondiente al año 2020 publicado por el COES (COES, 2021, p 1). Así, durante el año 2020 la producción de energía a través del SEIN (que representa la mayor parte de la generación tal como se comentó anteriormente) fue de 49,186.64 GWh, mientras que en ael año 2019 fue de 52,889.14 GWh, Esta disminución se explica debido al impacto que tuvo la pandemia del COVID-19 en todos los sectores productivos lo cual a su vez determinó los períodos de cuarentena y las restricciones de movilización que afectaron los niveles de producción.
Por otro lado, es importante detallar la forma como se compone la matriz energética nacional con el fin de comprender las principales formas a través de las cuales se genera la energía en el Perú. En línea con ello, se presenta a continuación la distribución de la producción de energía de acuerdo al tipo de fuente primaria.
Tabla 2: Producción de energía en el SEIN 2019 – 2020
N° Por tipo de Generación 2020 Acumulado Anual
(GWh) 2019 (GWh) Var (%) a. Hidroeléctrica 29.317,56 30.168,43 -2,82% b. Termoeléctrica 17.288,02 20.312,83 -14,89% c. Eólica 1.803,20 1.646,16 9,54% d. Solar 777,86 761,73 2,12%
e. Producción Total (a+b+c+d) 49.186,64 52.889,14 -7,00%
Fuente: (COES, 2021, p.3)
Tal como se puede apreciar de la tabla N° 2, la mayor parte de la energía generada a nivel nacional (alrededor del 94%) se realiza a través de centrales hidroeléctricas (recurso agua) y centrales térmicas (recurso gas natural). Del 6% restante, la mayor parte (5.87%) corresponde a la generación a través de fuentes renovables - principalmente eólica y solar –
11 y el saldo restante, menor a 0.5% corresponde a generación a través de centrales a base de diésel (combustible fósil). Esto ratifica que la matriz energética peruana está basada en el mix hidro – gas natural.
El detalle de la producción de energía del SEIN publicado en el mismo informe se presenta en el Anexo 1 y el mapa del SEIN se puede descargar a través del portal del COES (https://www.coes.org.pe/Portal/Operacion/CaractSEIN/MapaSEIN).
Otro dato importante de resaltar es que el mercado eléctrico administrado por el COES agrupa a 61 empresas que aportan energía al SEIN a través de 125 unidades de generación. Asimismo, las 5 empresas con mayor potencia de generación (Kallpa, ElectroPerú, Engie, Enel Generación y Fénix Power) concentraron el 61% de la producción nacional durante el año 2020, según se detalla en el Anexo 2.
Asimismo, respecto al mix de generación, resulta también importante señalar el incremento del porcentaje de participación de las energías renovables de manera sostenida durante los últimos años tal como se puede apreciar en la gráfica siguiente:
Figura 5: Producción de energía por fuente primaria 2019 -2020
12 De acuerdo a la gráfica anterior, durate el año 2020, solo la producción eólica y solar (las principales fuentes renovables) representaron el 5.25% de la producción nacional.
Complementando la información anterior, en el Anexo 3 se detalla el mix por tipo de fuente energética en cada zona del país.
En línea con ello y a manera de detalle, en la figura N° 7 se grafica el incremento de la potencia efectiva producto de los nuevos ingresos a operación comercial del SEIN registrados durante el año 2020.
Figura 6: Ingresos por tipo de recurso energético y tecnología en el 2020
Fuente: (COES, 2021, p.2)
1.1.4.5 Proyecciones a futuro
Plan Energético Nacional 2014 – 2025
El Perú cuenta con un documento elaborado por el Ministerio de Energía y Minas desde el año 2009 denominado Plan Energético Nacional, el mismo que establece las directrices de la política energética peruana para un horizonte de mediano plazo (12 años) y que en colaboración con el Osinergmin, y los principales actores del sector ha venido actualizándose hasta su última versión que comprende el período 2014 – 2025.
13 De esta manera, el Plan Energético Nacional 2014 – 2025 (PEN 2014-2025), considera el análisis de las medidas de política sectorial a implementar y establece los objetivos sectoriales básicos orientados a lograr un abastecimiento energético competitivo, el acceso universal al suministro energético, y el desarrollo de proyectos energéticos con mínimo impacto ambiental, impulsando asimismo el desarrollo de las energías renovables (MINEM, 2013, p.8).
A nivel general este plan aborda los principales temas asociados al sector energético peruano (dentro del cual se encuentra el sector eléctrico) entre los cuales destacan los siguientes ítems desarrollados:
Demanda de hidrocarburos y electricidad
Crecimiento de la infraestructura de transporte de gas y electricidad Crecimiento de las energías renovables
Inclusión social energética Eficiencia energética Integración energética Cambio climático
Principales inversiones del sector
El detalle de este plan puede ser descargado de la página web del MINEM: http://www.minem.gob.pe/_detalle.php?idSector=10&idTitular=6397
Este documento resulta ser la mejor referencia respecto a proyecciones y planes a futuro para el sector eléctrico y por ello es preciso señalar que el PEN 2014-2025 presenta para el sector eléctrico su proyección de requerimientos de energía y potencia basada en dos escenarios:
1) escenario con crecimiento del PBI de 4.5% (conservador) y
2) escenario con crecimiento del PBI del 6.5% (optimista).
Las proyecciones de los requerimientos de energía y potencia proyectados para ambos escenarios se detallan en el Anexo 4.
14 Cumplimiento de proyecciones
Por otro lado, tomando como base los datos reportados en la tabla N° 1 correspondiente a la producción de energía eléctrica a través del SEIN es posible calcular el nivel de cumplimiento de las proyecciones de la producción de energía eléctrica. Así, en la tabla N° 3 se puede apreciar que al cierre del año 2019 se logró un 89.8% del cumplimiento de la proyección de consumo de energía eléctrica para dicho año en el escenario conservador (escenario con crecimiento de PBI de 4.8%), sin embargo, la pandemia del COVID-19 contrajo el consumo y para el año 2020 solo se logró alcanzar el 83.5 % de la proyección.
Tabla 3: Nivel de Cumplimiento del PEN 2014-2025 Producción de energía eléctrica
Fuente: Elaboración propia
Energías renovables
A nivel de este indicador, el PEN 2014 – 2025 proyectaba una participación del 5% de las energías renovables al cierre del año 2025. Esta meta ya fue superada, dado que, al cierre del año 2020, la participación de las renovables en el mix de generación fue del 5.25% considerando solo las fuentes de energía solar y eólica según se detalló en la Figura 5.
Escenario GWh % cumplimiento 2020 % cumplimiento
Conservador (Crecimiento PBI = 4.5%) 60.639 89,8% 629.968 83,5% Optimista (Crecimiento PBI = 6.5%) 73.935 73,7% 78.339 64,6% Real 54.460 50.616 2019 2020
15 Inclusión social energética
Uno de los principales retos del sector eléctrico es lograr que todos los peruanos tengan acceso a la energía eléctrica. Para ello, el MINEM a través de la Dirección General de Electrificación Rural trabaja incansablemente en la implementación de proyectos de electrificación en el ámbito rural de manera que las comunidades más alejadas cuenten con energía eléctrica, acortando la brecha de hogares que no cuentan con acceso a este recurso.
En línea con lo anterior, el PEN 2014 – 2025 incluye entre sus metas de inclusión social energética al nivel de cobertura eléctrica a nivel nacional, estableciendo como meta lograr el 88% de cobertura eléctrica al cierre del año 2025 de la mano con otros indicadores no menos importantes como la distribución de vales FISE-GLP que permiten acceder a las familias con menor consumo eléctrico a la compra de balones de gas o la entrega de kits de cocinas GLP, tal como se detalla a continuación:
Tabla 4: Principales metas (indicadores) de inclusión social energética
Fuente: (MINEM, 2013, p.24)
Sin embargo, haciendo un análisis de los indicadores y su impacto en el incremento de su fuente de energía primaria es preciso resaltar que algunos de estos indicadores colisionan entre sí dado que impulsan a fuentes primaria que resultan sustitutas una de la otra.
Por ejemplo, incluir metas para la distribución de vales FISE-GLP o la distribución de kits de cocinas igualmente a GLP incentivan el consumo de GLP, lo cual va en desmedro de la
16 masificación del gas natural (su principal sustituto), lo cual igualmente es un indicador meta de plan de inclusión social energética.
1.1.5 Servicio público de electricidad
Según la definición establecida en la Ley de Concesiones Eléctricas:
Artículo 2.- Constituyen Servicios Públicos de Electricidad: a) El suministro regular de energía eléctrica para uso colectivo o destinado al uso colectivo, hasta los límites de potencia fijados por el Reglamento; y, b) La transmisión y distribución de electricidad. El Servicio Público de Electricidad es de utilidad pública (Decreto Legislativo N° 25844, 1992).
Tal como lo establece dicha ley y como su nombre lo señala de manera explícita, el servicio de electricidad tiene un carácter público, ya que, en palabras de Andrés Matas Axpe (2006) “… De la electricidad depende la vida de nuestras ciudades actuales, la salud, las comunicaciones, la educación, la conservación de alimentos, el entretenimiento, en fin, no hay forma de que se pueda dar la vida moderna como la conocemos sin electricidad”. En ese sentido, si bien el producto electricidad es brindado en el caso de empresas privadas con fines de lucro, se hace bajo el ámbito de los contratos de concesión suscritos con el Estado y en su representación, considerando el carácter público de este servicio y estableciéndose en dichos contratos las condiciones y la regulación aplicable a este servicio.
En el Perú, el Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería, también conocido por sus siglas como OSINERGMIN, es el encargado de hacer cumplir la normativa del sector y velar por el cumplimiento de los compromisos asumidos por las empresas y los estándares de calidad esperados en virtud de los contratos suscritos. De esta manera, toda empresa distribuidora de energía que proporciona el servicio público de electricidad o servicio eléctrico es sujeto a fiscalización periódica del cumplimiento de la normatividad y estándares aplicables a su modalidad de contrato. Si bien el ámbito de actuación de esta institución abarca la supervisión de las empresas de los sectores eléctrico, hidrocarburos y minería, nos centraremos solo en el ámbito eléctrico durante el desarrollo de la presente investigación.
Por otro lado, es importante precisar que el servicio eléctrico es brindado en las grandes zonas urbanas a través de la confluencia de generadoras, transmisoras y distribuidoras de
17 energía eléctrica en un solo sistema eléctrico interconectado, también conocido como el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), mientras que, a nivel rural, es brindado a través de los llamados sistemas aislados. Estos sistemas generan la energía a través de centrales generadoras locales (hidroeléctrica, fotovoltaicas, solares, etc) y redes de distribución que llevan la energía a las pequeñas comunidades cercanas, siendo ésta la única fuente de energía.
Sin embargo, los altos costos de generación en zonas rurales aunado al bajo consumo de energía de las pequeñas comunidades y la difícil geografía hacen poco atractivo para las empresas privadas suscribir contratos de concesión con el Estado para efectuar el servicio de distribución eléctrica en estas zonas. Ante esta situación, el Estado Peruano creó sus propias empresas de distribución eléctrica con manejo empresarial y que se rigen bajo el derecho privado, las cuales brindan este servicio incluso a nivel de departamentos con el fin de suplir la falta de inversionistas confirmando una vez más el carácter público de este servicio.
Finalmente, es preciso señalar que el servicio de energía eléctrica a nivel rural en el Perú se rige bajo la Ley General de Electrificación Rural (2006), la misma que cuenta con indicadores y fiscalización diferenciados respecto a lo establecido en la Ley de Concesiones Eléctricas y su Reglamento y que aplica como su nombre lo indica a la distribución de energía eléctrica efectuada bajo los contratos de concesión con privados.
18
1.2 Fundamentos Teóricos
Dado que la presente investigación se basa en la implementación de una metodología de gestión de la calidad que garantice la sostenibilidad de una mejora técnica y su impacto positivo y sostenible en la calidad del suministro de energía eléctrica que se brinda a los usuarios del sistema eléctrico rural Datem del Marañón, es importante desarrollar la fundamentación teórica del término calidad y su evolución a través del tiempo, así como las definiciones que aplican al servicio público de electricidad asociadas a este concepto (calidad de servicio).
Asimismo, resulta necesario analizar las metodologías para el aseguramiento de la calidad aplicables y las diversas herramientas de ingeniería industrial que serán utilizadas en el marco del proyecto a implementar.
1.2.1 Calidad:
1.2.1.1 Definiciones
Existen muchas definiciones de la calidad desde diversos puntos de vista, sin embargo, Juran define a la calidad como un producto o servicio adecuado para su uso, traduciendo a su vez esta definición en dos conceptos: “la calidad consiste en aquellas características del producto que satisfacen las necesidades y la calidad consiste en la ausencia de deficiencias” (Juran, 1990).
Sin embargo, Gutiérrez en su obra Calidad total y productividad afirma en términos menos formales que cada cliente o persona crea su propia definición de calidad, la cual, en síntesis, viene a ser el juicio que este se forma sobre un producto o servicio que generalmente se traduce en aprobación o rechazo. En línea con ello:
“Un cliente queda satisfecho si se le ofrece todo lo que él esperaba encontrar y más. Así, la calidad es ante todo la satisfacción del cliente, la cual está ligada a las expectativas que éste tiene sobre el producto o servicio… Se dice
19 que hay satisfacción si el cliente percibió en el producto o servicio al menos lo que esperaba.” (Gutiérrez, 2010).
Al respecto, resulta importante aclarar que la presente investigación tiene como eje principal la propuesta de mejora de un servicio (el servicio eléctrico) y no de un producto. En ese sentido, para efectos de la investigación cuando hablamos de calidad, en realidad nos estamos refiriendo a la calidad de servicio y haciendo un mayor acotamiento, si hablamos de servicio eléctrico nos referimos entonces de manera específica a la calidad de servicio eléctrico. Ambos conceptos serán definidos más adelante.
1.2.1.2 Evolución Histórica
A lo largo de la historia, el concepto calidad ha evolucionado de la mano con el desarrollo del ser humano. Factores como el incremento de la producción en serie, la estandarización, la gestión por procesos, la globalización, así como diversas tendencias impulsadas a lo largo de los años como la preocupación cada vez mayor por brindar un mejor servicio, la orientación hacia el cliente, la generación de valor y otros han determinado la evolución del concepto calidad, entendido inicialmente como un problema pero que a lo largo de los años ha evolucionado hasta considerarse hoy en día como una ventaja competitiva y uno de los pilares de la generación de valor. De esta manera, considerando los continuos cambios y la influencia de los diversos factores que la influencian a lo largo del tiempo, más que un concepto, podemos hablar de un movimiento por la calidad.
En ese sentido, Gutiérrez destaca que “la búsqueda por hacer las cosas mejor, más rápido y a un menor costo, mediante los 3 componentes de una estrategia de calidad: innovación, control y mejora, también ha provocado un cambio continuo en los conceptos y métodos de la calidad.” (Gutiérrez, 2010)
Esta evolución, considera cinco etapas del movimiento por la calidad hasta el día de hoy, las cuales se resumen a continuación.
20 Figura 7: Etapas del movimiento por la calidad
Fuente: Elaboración propia
El detalle de las etapas del movimiento por la calidad, considerando su motivación principal, el énfasis, los métodos, el enfoque y otros criterios en cada una de ellas se complementan en el Anexo 5 tomado del mismo texto de Gutiérrez.
1.2.2 Calidad de servicio
El término calidad de servicio se refiere al nivel de satisfacción de las expectativas del cliente de un bien o servicio. Sin embargo, cuando se habla de servicios, a diferencia de los productos, la calidad adquiere una fuerte dosis de subjetividad dado que implica la percepción por parte del cliente del servicio otorgado y esta puede cambiar de un cliente a otro e incluso a lo largo del tiempo para un mismo cliente. Asimismo, la estandarización y/o equidad en la prestación del servicio debe ser una constante. En línea con lo anterior, Leonard Berry (2002) nos dice que:
Inspección Control Estadístico de la Calidad Aseguramiento de la Calidad Administración de la Calidad Total S. XIX - 1929 La calidad como un problema a resolver Uniformidad del Producto Estándares y mediciones Se inspecciona la calidad del producto
terminado Reestructurar las organizaciones y mejora sistémica de procesos 1930 - 1949 La calidad continua siendo un problema a resolver Control estadistico Orientación hacia el control de la calidad Creación de áreas de manufactura / Ingeniería 1950 - 1979 La calidad como un problema a resolver de forma preventiva Énfasis en todas las etapas del proceso (desde el diseño hasta las ventas ) con el fin de reducir fallas Construir la calidad 1980 - 1995 Visión de la calidad como ventahja competitiva Énfasis en las necesidades del cliente y el mercado Liderazgo de la organización Aparición del las normas ISO 9000
1995 hasta la actualidad
Inspeccion y Calidad concebida como lo que
el cliente acepta y valora Enfoque en el cliente y lo que él acepta y valora Liderazgo y soporte metodológico para el control, la mejora y la innovación
21 Las empresas necesitan construir un sistema de información sobre la calidad del servicio, no limitarse a hacer un estudio. Realizar un estudio sobre la calidad del servicio es semejante a tomar una fotografía. (p. 41)
Para el cliente, la equidad y la calidad del servicio son aspectos inseparables. Una empresa con baja calificación en equidad tendrá también baja calificación en calidad del servicio. La intangibilidad de los servicios intensifica la sensibilidad de los clientes a la equidad. (p. 139)
En línea con ello, y entrando un poco más a detalle, el MPC o Marketing Publishing Center postula que cuando hablamos de servicios intangibles, los clientes no solo evalúan los aspectos funcionales del servicio o la satisfacción de la necesidad, lo cual se conoce como “calidad interna”, sino que también evalúan la forma como se realiza la prestación del servicio a lo cual llaman “calidad externa”. Para comprender mejor esta división de la calidad, se transcribe un párrafo de ejemplo de esta misma obra:
Para alcanzar el éxito de mercado y para que sus servicios sean calificados de alta calidad, tan importante es que un banco nos conceda el préstamo que necesitamos en las condiciones que necesitamos (calidad interna), como que sus ejecutivos comprendan a plenitud nuestros problemas, que puedan aconsejarnos sobre la mejor forma de financiación y que nos concedan el préstamo con la rapidez que lo necesitamos (calidad externa). Tan importante es que una línea aérea nos traslade con los más altos niveles de seguridad hasta el destino que hemos seleccionado (calidad interna) como el trato que recibimos antes, durante y después del vuelo (calidad externa). Tan importante es para una empresa de venta al detalle la calidad y variedad de su stock (calidad interna) como la cortesía y el interés que muestren los empleados para con sus clientes. Y etcétera. (MPC Marketing Publishing Center;Soriano M, 2003)
De igual manera, el gráfico que se presenta a continuación complementa la idea expuesta por el MPC:
22 Figura 8 : Evaluación de la calidad en el sector servicios
Fuente: MPC & Soriano, 2003, p. 14
Se concluye entonces que, para implementar un modelo de gestión de la calidad de servicio, deberá incluirse no solo la calidad vista del lado de la prestación del servicio mismo, sino que además deberá incluirse medidas o acciones que permitan incluir a las percepciones de los clientes dentro del ciclo de mejora continua.
1.2.3 Metodologías para el aseguramiento de la calidad
A continuación, se detallan las diversas metodologías de gestión de la calidad que podrían acompañar la implementación de la solución propuesta.
1.2.3.1 Lean Manufacturing
Lean Manufacturing, también conocida en su traducción al español como manufactura esbelta es una metodología de gestión de la calidad basada en la eliminación de desperdicios
23 y actividades que no suman valor en los procesos proponiendo una organización del trabajo buscando siempre utilizar la mínima cantidad de recursos para el crecimiento.
El objetivo final es generar una nueva cultura de la mejora basada en la comunicación y en el trabajo en equipo, buscando nuevas formas de hacer las cosas de manera más ágil, flexible y económica.
Por su parte Apaza, va más allá en esta definición, afirmando que “Lean es una filosofía empresarial, no solo un conjunto de herramientas (tecnología) o un método de mejora (calidad y cultura)” (Apaza, 2021)
Sin embargo, una de las mejores definiciones encontradas para definir a Lean producto de la búsqueda de información en diferentes fuentes como parte de la presente investigación es la que nos proporciona Enma Giralt, socia de KaiLean Consultores, quien no de la siguiente definición de Lean:
“… un modelo o sistema de mejora que recoge 3 aspecto básicos que, desde nuestro punto de vista, debe contener cualquier sistema. Si no se entiende así y falla alguna de las tres patas, el sistema no se sustenta.
Los PRINCIPIOS son las grandes premisas, la filosofía sobre la que se basa todo el modelo.
La METOLOGÍA de trabajo es el método, la sistemática que se va a seguir para implantar los principios anteriores.
Las HERRAMIENTAS asociadas, son las que nos ayudarán a conseguir el objetivo final que persigue el sistema de mejora.” (Giralt, 2020)
Asimismo, señala que la mayoría de las empresas que deciden implantar Lean fracasan debido principalmente a que centran su estrategia en las herramientas y la metodología, pero olvidan en la mayoría de los casos lo más importante: sus principios rectores.
Es interesante también la analogía que hace de esta metodología con un banco soportado por 3 patas (principios, metodología y herramientas) sobre las cuales descansa el modelo de
24 mejora. Todo ello puede ser entonces graficado como una única estructura, tal como se detalla a continuación:
Figura 9: Estructura Lean
Fuente: (Giralt, 2020)
Origen de Lean
La filosofía Lean Manufacturing surgió en la industria automotriz del Japón de postguerra, lideradas por Toyota, las mismas que afrontaron el reto de reconstruir su economía afectada luego de haber perdido la Segunda Guerra Mundial. En ese contexto, estas compañías afrontaron el reto de competir y superar a los gigantes americanos Chrysler, Ford y General Motors.
Kiichi Toyoda y Taiichi Ohno junto con otros miembros de la compañía Toyota se basaron en la observación del sistema de producción creado por Ford y mediante una serie de innovaciones simples crearon el Sistema de Producción Toyota4, el cual les permitió un vertiginoso crecimiento, basado principalmente en la optimización del proceso de producción y la eliminación de mermas a lo largo de toda la cadena.
4 Sistema de Producción mundialmente conocido como TPS (Total Production System) por sus siglas en
25 Es importante señalar que el término Lean fue utilizado por primera vez en el libro La
máquina que cambió el mundo (Womack, Jones, & Roos, La máquina que cambió el mundo,
2017). Esta publicación explica a detalle las diferencias entre los sistemas de producción masivo (introducido por Ford y llevado a la cúspide luego por General Motors) y el sistema Lean (introducido por Toyota), resaltando las cualidades de Lean y el por qué esta metodología de producción se impuso sobre la producción masiva. Asimismo, un dato importante a tomar en consideración es que al momento de la publicación de la primera edición de este libro, el tamaño de Toyota era la mitad del tamaño de General Motors pero ya se vaticinaba el futuro de la industria automotriz en el cual las compañías japonesas superaron a las americanas, incluso en su propio país. Años después, el libro Lean Thinking (Womack & Jones, Lean Thinking, 2005) describe a detalle los cinco principios Lean, complementando las definiciones descritas en su primer volumen.
De ahí en adelante la fama de Lean fue creciendo al punto de que hoy en día, esta metodología y sus herramientas han sido adoptadas en todos los campos de la producción y los servicios, generando diversas variantes pero todas ellas basadas en una filosofía común con foco en el cliente y la mejora continua de los procesos a través de la eliminación de residuos (merma), siendo Lean Thinking, Lean Management, Lean Service, Lean Manufacturing y Lean Logistic algunas de las más conocidas. Estas variantes se generan producto de la personalización de las herramientas que Lean proporciona y que son utilizadas para cada tipo de negocio o proceso específico.
Del mismo, en los últimos años se han creado metodologías especializadas para gestionar la mejora continua como Six Sigma o gestionar los proyectos como Agile, las mismas que se fusionan con Lean creando nuevas metodologías como Lean – 6 Sigma o la fusión de las 3 dando origen a Lean – 6 Sigma – Agile.
Principios rectores del pensamiento Lean
A continuación, se detallan los 5 principios que rigen la metodología Lean y que cobran especial relevancia para lograr el éxito en la implementación de esta metodología:
26 2) Efectuar el mapeo de la cadena de valor.
3) Hacer fluir el producto de forma continua a través de cada fase del proceso.
4) Introducir el concepto de “Pull” el cual establece que el proceso posterior demanda al anterior a través de cada paso en los cuales es posible un flujo continuo.
5) Buscar la perfección, a través de la mejora continua, de manera que el tiempo, número de actividades, y flujos de información orientados hacia la satisfacción del cliente se optimice de manera continua.
Estos principios se entrelazan entre sí formando un flujo continuo tal como se describe en la obra Lean Thinking. (Womack & Jones, Lean Thinking, 2005).
Figura 10; Los cinco principios del pensamiento Lean
Fuente: Elaboración propia 1, Identificar el valor para el cliente 2, Efectuar el mapeo de la cadena de valor 3. Dejar fluir el producto 4. Establecer el "Pull" 5. Buscar la perfección
27 Principales herramientas de Lean Manufacturing
Existen múltiples definiciones sobre las herramientas de calidad utilizadas por Lean Manufacturing, sin embargo, para el presente trabajo se ha considerado el compendio de herramientas proporcionado por José Vargas-Hernández, Gabriela Muratalla-Bautista, María Jiménez-Castillo en su obra Lean Manufacturing ¿una herramienta de mejora de un
sistema de producción? (Vargas-Hernandez, Muratalla-Bautista, & Jiménez-Castillo, 2016)
Esta investigación resulta conveniente puesto que reúne una amplia revisión literaria a la vez que efectúa un profundo análisis documental.
Figura 11: Principales herramientas de Lean Manufacturing
Fuente: Elaboración propia
TPM: Es un metodo de gestión del mantenimiento diseñado inicialmente en el entorno industrial de Toyota para evitar las paradas en las máquinas a causa de averías. El objetivo
Herramientas Lean TPM Mantenimiento Productivo Total
5S'
SMED Kanban Kaizen Heijunka Jidoka Just in Time28 perseguido en su primera implementación fue el cambio en la forma de pensar a través de la eliminación de averías, los defectos y por ende los accidentes.
5S´s: Es un método utilizado para mejorar las ordenes de trabajo a través de la organización, orden y limpieza. Su objetivo principal evitar pérdidas de tiempo eliminando todo lo innecesario en un área de trabajo para así evitar pérdidas de tiempo buscando herramientas-
SMED: Esta técnica busca los tiempos insumidos al momento de cambio de utillaje en máquinas y herramientas.
KANBAN: Es un proceso que permite regular los flujos de producción entre procesos, proveedores y clientes a través del reaprovisionamiento y la definición de señales que indican cuando se necesita más material.
KAIZEN: es una estrategia que impulse el trabajo en equipo entre los trabajadores de manera proactiva buscando conseguir mejoras continuamente.
HEIJUNKA: es un método que planifica y nivela la producción impulsando el trabajo en lotes más pequeños y mezclando diferentes tipos de productos en el mismo proceso, adaptando la capacidad de producción a la demanda del cliente.
JIDOKA: es una técnica que consiste en diseñar equipos para automatizar el proceso de producción, con el fin de que se pare cuando se detecta algún tipo de defecto. De esta forma se controla los defectos automáticamente. Estos equipos pueden realizar el seguimiento de varias estaciones a la vez, reduciendo así los costos de producción y detectando las incidencias de calidad con lo cual finalmente se logra mejorar el nivel de calidad.
JUST IN TIME: consiste en producir solo la cantidad necesaria de productos y en el momento que sea necesario. Con el tiempo, se vuelve una filosofía de trabajo. Se aplica de siempre apoyada con otras herramientas como flujo continuo, Heijunka, Kanban. La estandarización del trabajo y task time. El resultado es la reducción del inventario, los costos de producción y el espacio requerido para la ejecución del proceso en planta.
29 Tal como se ha señalado al inicio de la descripción de Lean, la reducción de desperdicios a través de toda la cadena de valor es el principal objetivo de esta metodología. El conjunto de estos desperdicios se conoce como MUDA en la terminología Lean, identificándose 8 tipos de desperdicios, para los cuales, luego de identificados se ejecuta un análisis de causas y luego se establece un plan de acción utilizando las herramientas Lean para su eliminación.
Los desperdicios identificados y tratados bajo la metodología Lean se detallan en la figura siguiente:
Figura 12: Las 8 Mudas de Lean Manufacturing
Fuente: (Lean Manufacturing Hoy, 2017)
Aplicación en Servicios: Lean Service
La filosofía Lean, que para nuestro tiempo ya se encuentra madura en el entorno industrial se ha ido adaptando a otros sectores económicos debido principalmente al concepto universal
30 de reducción de costos, eliminación de desperdicios y generación de valor inherente a cualquier proceso de producción y de servicios y que es ampliamente impulsado por la filosofía Lean.
En línea con ello la filosofía Lean no ha sido ajena al sector servicios, de manera que ha ido adaptando su metodología y la aplicación de herramientas a lo largo del tiempo creando Lean Service. Sin embargo, en este sector aún se encuentra en etapa temprana de implementación. Según el estudio efectuado Arango y Rosas, “aun cuando el sector servicios representa más del 50% del PIB de las economías desarrolladas, este concepto aún se encuentra en una fase preliminar de estudio” (Arango & Rojas, 2018, p.15).
Asimismo, este mismo estudio concluye que “…Las características de los servicios como intangibilidad, heterogeneidad, inseparabilidad, perecibilidad, la mano de obra intensiva y la presencia de los clientes en el proceso han dificultado la creación de modelos teóricos que permitan la difusión de las practicas Lean hacia las organizaciones” (Arango & Rojas, 2018)
1.2.3.2 Ciclo PHVA
El objetivo de esta metodología es establecer un modelo continuo para la mejora de los procesos y, de esta manera, asegurar que se cumplen los estándares de calidad, y la mejora en el tiempo, debido a su carácter cíclico, dado que después de la evaluación y aplicación de acciones correctivas, el proceso se reinicia.
Definición y características principales
El ciclo PHVA fue creado inicialmente por Walter Shewhart en los años 20´s, sin embargo, se hizo famoso en los años 50´s cuando el profesor William Deming fue invitado al Japón para dar una clase sobre control de procesos. Durante su visita presentó esta metodología, la cual fue muy adoptada por los japoneses dándole el nombre de kaizen o Ciclo de Deming, en honor a su principal impulsor.
31 Tal como se dijo anteriormente, una de sus principales características radica en su carácter cíclico e iterativo, es decir que en cada repetición se llega a un resultado diferente y ese resultado es utilizado como insumo a un nuevo proceso que comienza e impulsa la mejora a través del tiempo haciéndola sostenible.
Por otro lado, una de las principales bondades de esta metodología es su flexibilidad de uso ya que es un método válido para implementar una nueva idea “desde cerro” como también para la solución de problemas en cualquier rama de la industria. Asimismo, es aplicable en cualquier nivel de la organización.
Etapas del ciclo PHVA
Tal como se detalló anteriormente, el ciclo PHVA conocido también como Ciclo de Deming (por su principal impulsor) o ciclo PDCA5 se compone de 4 etapas que conforman un proceso
cíclico
Figura 13: Etapas del ciclo PHVA o ciclo de Deming
Fuente: https://dianhoy.com/que-es-el-ciclo-phva/
