lunes, 30 de abril de 2007

TRANSPORTE DE CAÑA EN COLOMBIA


El desarrollo del transporte de la caña en Colombia, es parte intrínseca del desarrollo de la industria azucarera. Algunos aspectos históricos que se citan a continuación, ilustran la evolución de la industria y en forma paralela de los diferentes sistemas de acarreo de la materia prima:

En la década de 1920 a 1930, se consolidaron los primeros tres grandes Ingenios del Valle del Cauca : Manuelita, Riopaila y Providencia. En la siguiente década, se importaron los primeros tractores enllantados y este hecho se considera como una importante innovación en los sistemas de transporte.

El desarrollo de la industria continúo y en la década de los años 50, la industria azucarera Colombiana estaba conformada por 19 Ingenios.

Entre 1960 y 1970, se dio la primera gran expansión de la Industria, creciendo significativamente el área sembrada e incrementándose las distancias de transporte entre las fábricas y los nuevos puntos de cosecha. También se inició la exportación de azúcar. Los años 70 marcaron otro importante acontecimiento relacionado con el transporte de la caña: se introdujo el alce mecánico, que posibilitó labores nocturnas y suministro de caña a la fábrica durante las 24 horas. (Figura 1)


Como hecho sobresaliente en el proceso de evolución de la agroindustria azucarera Colombiana, se destaca la fundación del Centro de Investigaciones de la caña de azúcar – CENICAÑA, cuya acta de constitución fue firmada en 1977.

A partir de los años 90 se fortaleció la cosecha mecanizada y se aceleró la modernización de procesos, equipos y maquinaria de la cadena productiva de campo-cosecha-fábrica-comercialización, para ponerse a tono con la globalización de la economía y forjar una industria más competitiva en el mercado mundial del azúcar.

En esta misma década la industria firmó el Convenio de Producción Limpia con el Ministerio del Medio Ambiente y surgió la Legislación del transporte por vías nacionales. Estos hechos marcaron cambios significativos en el manejo del cultivo, en los sistemas de cosecha, equipos de transporte de caña y procesos para la elaboración de azúcar. También se fortaleció la industria metalmecánica colombiana especializada en el diseño y construcción de vagones y canastas para transporte de la caña.

En los últimos 10 años, ante un mayor volumen de producción y cada vez más dispersa en el espacio, surgió la necesidad de transportar grandes volúmenes de caña y hacerlo en forma eficiente reduciendo los tiempos perdidos en fábrica por falta de caña, los costos de transporte por tonelada de caña y buscando un menor capital invertido en la operación. Así, se fortalecieron los estudios de mejoramiento de tiempos y movimientos, se desarrollaron los modelos de optimización de la logística (software de transporte, modelos de simulación, torres de control, sistemas de GPS), y aparecieron en escena empresas privadas prestadoras de servicios de cosecha (outsourcing).

En 2005, se estableció el uso obligatorio de alcohol carburante en mezcla con la gasolina para las principales ciudades de Colombia. En el Valle del Cauca entraron en funcionamiento destilerías en cinco ingenios azucareros (Providencia, Incauca, Risaralda, Manuelita y Mayagüez).

Evolución de los sistemas transporte

Cuatro principales sistemas se han aplicado en el Valle del Cauca:
Sistema de tracción animal
Sistemas de transporte por tren
Transporte con tractores – tiro directo
Transporte con tractocamiones

1-. Sistema de Tracción Animal:

Desde los albores de la industria hasta la década de los años 30, el transporte predominante de la caña se realizó con yuntas de bueyes que halaban carretas con capacidad de carga de 1,5 ton. La tracción animal era complementada con el uso de mulas que acarreaban la caña cortada desde los lotes hasta las carretas. Todo el cargue era manual con caña verde entera. Durante muchos años, las carretas utilizaron ruedas de madera y metálicas Figura 2. El sistema de transporte de tracción animal fue sustituido en la década de los 40



2-. Sistema de Transporte por Tren

En la década 1940, se montaron sistemas férreos con ramales fijos para distancias no mayores a 10 km. de fábrica. Este sistema se complementaba con carrileras portátiles o escaleras que se armaban entre las chorras de caña para sacar la materia prima de los lotes. Se utilizaron locomotoras Wisconsin, las cuales funcionaban inicialmente con un motor a gasolina y posteriormente se utilizaroncon motores diesel (Figuras 3 )


Los vagones empleados eran de dos tipos, con capacidades respectivamente de 6 y 10 toneladas. Se sacaban de la suerte en un principio con bueyes y a partir de los años 40 con tractores Fordson.

El sistema de transporte por tren se sustituyó gradualmente en la década de los años 60 quedando las máquinas como un monumento a los pioneros de la industria.

3-. Sistema de Transporte con Tractores-. Tiro directo

El sistema de transporte con tractores se ha conocido como sistema de tiro directo no sometido a prácticas de trasbordo. Usualmente se ha realizado por vías internas de los Ingenios, no supeditadas a restricciones legales.
Iniciando la década de los años 40, se importaron tractores con llantas de caucho que generaron una evolución importante en los sistemas de cosecha y transporte.

En los años 50, empezaron a introducirse los tractores en los cultivos de caña no solo para las labores agrícolas sino como unidad de potencia para el transporte de caña en sitios relativamente cercanos a la fábrica. Los tractores de esta época son enllantados, con potencia para halar 10 vagones tipo Electric Wheel ( EWS) con capacidad de 35 ton/viaje con cargue manual de caña entera. Dichos vagones eran abiertos, diseñados para el cargue manual, tenían un solo eje y tiro cuello de cisne (Figura 5)




En la década de los 60, se introdujo el alce mecánico, la quema de la caña y en el transporte se utilizaron tractores OLIVER y VOLVO de 100 a 120 HP (Figuras 6 ).
En la industria existía una gran diversidad de diseños y tipos de vagones, en estructura metálica, con capacidad de transporte por vagón de 5,5 ton. (MANAGRO), 6,5 ton. (UTC) y 8 ton. (MONARCO). Se mantuvieron en uso los vagones EWS.



Para períodos de invierno, se estableció el uso de tractores de oruga para apoyar la labor de cargue dentro de los lotes

Los vagones de mayor uso se caracterizaron por diseño de canastas trapezoidales montadas sobre dos ejes, con llantas tipo avión y tiro de cuello de cisne.

Hacia el final de los años 80, se consolidan varios cambios significativos:

Tractores articulados, cabinados con aire acondicionado modelos CASE HI 9130 y 9230 o similares de J. DEERE, con velocidad de desplazamiento cargado de 10 – 12 Kph. , la distancia de operación era hasta 15 km. de fábrica y capacidad de tiro de 48 a 54 toneladas por viaje (Figura 8)



· Vagones modelo HD 8000 para 8 - 9 ton de caña, con canasta pivotante sobre su chasis para volteo con grúa sobre la mesa de caña (Figura 9)


Estos vagones se diseñan con canastas casi rectangulares montados sobre dos ejes que soportan el 80% del peso de la carga y con llantas de alta flotación que generan una presión sobre el suelo de alrededor de 1 kg/cm2 . De esta manera, el concepto de selección del número y tipo de llantas se hace pensando no solo en la eficiencia del sistema si no en la reducción de la compactación de los suelos
cosechados. El sistema de enganche conserva el modelo del cuello de cisne,
soportado sobre dos llantas pequeñas del tipo de las usadas por los aviones.
· Alzadoras de brazo largo que acomodan la caña dentro del vagón
· En algunos Ingenios, el tiro directo se realizó con equipos DUMPER . Estos equipos fueron diseñados inicialmente para transporte pesado como por ejemplo de carbón en las minas de Cerrejón. Caterpillar diseño entonces el tractor CAT D300 – B (DUMPER), cabinado, articulado, tres ejes y tracción en las 6 ruedas, con una canasta incorporada en el chasis del tractor y capacidad para halar otros cuatro vagones HD 8000 (Figura 10)



· Una variante al diseño de los vagones HD8000, lo constituyó el vagón denominado “cauca seco”, más liviano y de menor capacidad que los vagones HD 8000 (Figura 11)



En el nuevo siglo, se introdujo el transporte de tiro directo, tractores de mejor tecnología y de mayor potencia como los tractores CASE HI STX 275: articulados, de 275 hp y CASE HI 9350 DE 310 HP que permiten transporte a una mayor velocidad y con mayores capacidades de carga.

En el campo del diseño de vagones o canastas cañeras, se desarrollaron los modelos HD 12000 (Milenium o tractocarretones) -Figura 12- y HD 15000 (Supermilenium) – Figura 13-, cuyas características principales son: mayor capacidad de carga, llantas de alta flotación, eliminación del sistema de cuello de cisne y la utilización de ralas y acoples holland. Mejoraron también la relación entre el peso de la carga y el peso del vagón vacío que en el pasado era 1:1, por una relación mas eficiente que varía entre 1,3 a 1,4




4-. SISTEMA DE TRANSPORTE CON CAMIONES O TRACTO CAMIÓN -.

En general, este sistema ha sido tradicionalmente utilizado para distancias de operación mayores de 15 km y casi sin excepción, este sistema utilizó diferentes modalidades de cargue y trasbordo de la caña, con evolución reciente hacia sistemas de cargue directo.

En la década 1940-1950 se introdujo el transporte de caña en camiones Ford con chasis Fruehauf con remolques de madera (Figura 14).



En el período de los años 50-60 se consolidó la utilización de camiones conocidos como “hormigas” que transportan 7 ton/viaje. La caña salía de las suertes en vagones alimentadotes cargados manualmente y la caña se trasbordaba a los camiones con las denominadas Grúas H-3 que estaban ensambladas sobre camiones.

En la década de los 70 se desarrolló el transporte en tracto camión MERCEDES BENZ ensambladas con canastas metálicas del sistema de hilos provistas de 24 cables de acero con una capacidad hasta de 30 ton de caña para descargue lateral a las mesas de caña. Las canastas eran cargadas mediante grúas GIANT y en ocasiones con grúas Bucyrus montadas sobre un chasis enllantado y ubicadas en los patios de transbordo que se diseñaron en las fincas para tal efecto. La caña se traía en vagones alimentadores cargados con alzadoras mecánicas y en cada vagón la caña venía acomodada sobre cadenas para formar así un paquete que era luego izado por la grúa para acomodarlo en la canasta del tracto camión.
En el período de los años 90, se eliminaron las grúas y los “ejércitos de vagones alimentadores” siendo reemplazados por vagones de auto volteo con capacidad de 6 ton/vagon (Figura 15). La práctica de cargue en la suerte a los auto volteos y su transporte al punto de transbordo a los tracto camiones se conoce como “cadeneo o arrastre” y se realizó inicialmente con tractores VANGUARD o CAMECO. La capacidad de transporte por canasta se redujo de 28 ton que se obtenían con las grúas a 22 ton con el auto volteo, pero se ganó en menor tiempo por ciclo, menor necesidad de equipos y menor costo por tonelada




En este mismo período se introdujo la doble canasta en las vías nacionales y la triple canasta por vías internas. El modelo corresponde a cabezotes de tracto camión marca CHEVROLET SUPERBRIGADIER , KENWORTH o FRIGHLINER acopladas con remolques o canastas HD 30.000 con herraje diseñado para descargue lateral del remolque el cual pivota sobre el chasis para ser volcado a la mesa de caña mediante grúas de hilo.

2- ESTADO ACTUAL

El desarrollo de los actuales sistemas de transporte de caña en la Industria Azucarera Colombiana, se ha venido realizando dentro de un objetivo claro de mejoramiento de eficiencias a través del rediseño de equipos, fortalecimiento de los sistemas de programación y control logístico, ampliación de la infraestructural vial privada y los diseños de campo.

El transporte de caña participa con el 34% del total de los costos variables de la operación de la cosecha. El análisis detallado de sus costos, sitúa el combustible como el principal componente con una participación del 35%, seguido de los costos de mantenimiento con un 28%, la mano de obra en operación con un 27% y las llantas y filtros con un 10%.

La maximización de las capacidades volumétricas, la disminución de los pesos brutos, la transferencia técnica de carga en ejes y el uso de llantas agrícolas de mayor flotación, siguen siendo aspectos claves en el diseño y construcción de nuevos equipos, como quiera que las condiciones de operación durante todo el año, en periodos de verano e invierno, la legislación especial vigente para el transporte de caña por vías nacionales, así como los sistema de descargue en patios de fabrica, así lo amerita.

El fortalecimiento de los sistemas de información para la toma de decisiones oportunas en la logística de transporte de caña, en programación y control de los recursos involucrados en tiempo real, ha permitido mejorar los índices de aprovechamiento de la maquinaria.

La ampliación de la infraestructura vial privada cobra importancia frente a la tendencia de las Instituciones del Estado, en ejercer mayores restricciones sobre el transporte extra dimensionado de caña de azúcar por las vías nacionales. El objetivo común de la Agroindustria en éste tema, dio inicio al desarrollo de vías azucareras conjuntas, interconectando vastas áreas sembradas en caña.

Los nuevos criterios de diseño de áreas sembradas, han disminuido los daños en los campos y equipos, así como los tiempos improductivos de la operación.

MODALIDADES PARA TRANSPORTE DE CAÑA

En la actualidad la Agroindustria Azucarera Colombiana utiliza dos modalidades de transporte de caña. La primera está configurada por tractores de 230 y 275 HP de gran versatilidad, remolcando trenes de vagones HD8.000 y HD12.000 tipo milenio con capacidad volumétrica de 34 y 44 metros cúbicos y carga neta de 8.5 y 11.0 toneladas respectivamente. El máximo número de vagones autorizados por legislación de tránsito en vías nacionales para ésta configuración, es de cinco (5) unidades alcanzando una longitud de 53.7 metros y un tonelaje por tren de 42.5 a 55 toneladas (Ver figura 1). Esta modalidad de transporte se emplea en un perímetro máximo de 15 kilómetros de las Fábricas. En vías internas privadas se remolca un sexto vagón, incrementando en un 20% los tonelajes transportados por tren.

La segunda modalidad está compuesta por tracto camiones de 350 HP, los cuales remolcan canastas HD30.000 y HD17.000, con capacidad volumétrica de 80 y 60 metros cúbicos y carga neta de 20.0 y 15.0 toneladas respectivamente. La configuración de tracto camión con HD30.000, remolca dos (2) unidades de canasta las cuales son cargadas en el campo con vagones SHD7.000 de auto volteo, remolcados por tractores de 230 HP. La longitud total de esta configuración es de 35.8 metros.

La configuración de tracto camión con HD12.000 y HD17.000, remolca cuatro (4) y cinco (5) unidades de vagones respectivamente. Estos vagones son desenganchados en el campo y remolcados por tractores de 230 HP para un cargue directo de las alzadoras. Las configuraciones están debidamente autorizadas por la legislación de tránsito para vías nacionales.




En los últimos cinco años, la Agroindustria ha venido eliminando para el tracto camión, la configuración de transporte con canastas HD30.000 y su cargue en campo con vagones de auto volteo, dado su alto costo de operación y mantenimiento. En su reemplazo, la introducción de vagones HD12.000 y HD17.000 adquiere su importancia para el transporte con tracto camión, en su flexibilidad de programación y costo operativo.

Ahora bien, el análisis comparativo del costo tonelada por kilómetro recorrido, ratifica el resultado competitivo que en costo de transporte, las configuraciones con tracto camión tienen sobre las de tractor, lo que demuestra la tendencia de la Agroindustria en el incremento de participación de éste tipo de transporte. En la tabla 1, se observa algunos datos técnicos de las distintas configuraciones en transporte de caña.

LEGISLACION PARA TRANSPORTE DE CAÑA POR VIAS NACIONALES

El Ministerio de Transporte y el Instituto Nacional de Vías (INVIAS) de Colombia a través de la Subdirección de Apoyo Técnico, conceden anualmente a los Ingenios Azucareros un permiso especial para el transporte terrestre de caña de azúcar y de bagazo por carreteras de la red vial nacional en los departamentos del Valle del Cauca, Cauca y Risaralda.

Los términos de dicho permiso fueron revaluados en el año 2.004, cuando el INVIAS a través de un estudio técnico adelantado por la Universidad del Cauca, analizó los volúmenes de tránsito de las configuraciones cañeras frente a la capacidad y los niveles de servicio de las vías nacionales utilizadas, así como los factores de daño en pavimento y la seguridad vial.

Es así como se aprueba el uso de cinco (5) vagones y longitud máxima de 56.9 metros, solo en aquellas vías donde las configuraciones cañeras no presenten una circulación por encima del 5% del total de flujo vehicular y cuyas tramos de adelantamiento sean superiores al 50%, condiciones que se cumplen en el 85% de las vías nacionales utilizadas.

En materia de seguridad vial, se fortalecieron y unificaron los criterios de mantenimiento y señalización de los cruces fijos y temporales utilizados por la Agroindustria sobre vías nacionales, entre ellos, la limpieza del lodo de la calzada de circulación con sistemas de lavado de agua a presión y cepillos especiales. La instalación de señales preventivas en cada sentido de circulación desde los 500 metros de aproximación, líneas reductoras de velocidad, sistemas de iluminación (semáforos, avisos y/o lámparas intermitentes) y guardavías con su respectiva dotación y elementos de señalización (ver figura 3)

Figura 3. Sistema de lavado y guardavías con señalización





SISTEMAS DE PROGRAMACIÓN Y CONTROL LOGISTICA EN TRANSPORTE

Los sistemas de información empleados por la Agroindustria para la programación y control logístico del transporte de caña, en algunos casos han sido desarrollados y perfeccionados internamente de acuerdo a las necesidades operativas identificadas ó bien han sido adoptados a partir de aplicativos existentes en el mercado.

Bajo éste concepto de programación y control logístico, se establecen en los Ingenios centros y/o torres de control dotados de sistemas de información y personal capacitado, para realizar todas las actividades de programación, distribución, seguimiento y control en tiempo real de los equipos en transporte, en función de las cuotas diarias de caña, la distancia de las áreas en cosecha y los estándares de operación (ver figura 4)

El principal objetivo de estas áreas de control es el de mejorar los índices de aprovechamiento de las configuraciones en transporte, disminuyendo los tiempos perdidos ó improductivos de los ciclos de operación, agilizando el proceso de decisión para contingencias en programación a través de rutinas, árboles de decisión ó libros de navegación, así como la actualización permanente de estándares operativos.


INFRAESTRUCTURA - VIAS AZUCARERAS

Los principios de seguridad, servicio, economía y comodidad para los demás usuarios que transitan por las vías nacionales en las que se transporta la caña de azúcar, siempre han sido acatados por el ente gubernamental a la hora de establecer las normas del permiso especial.

De igual forma, el propósito del alto Gobierno de adelantar importantes obras de construcción y mantenimiento de redes viales a nivel de Municipios y Corregimientos, es una condición que favorece el desarrollo Regional pero que a nivel del transporte de caña, expande los términos de restricción establecidos en la legislación vigente.

Alineados con estos principios y propósitos, la Agroindustria y concretamente los Ingenios ubicados al Sur del Departamento del Valle del Cauca y Norte del Departamento del Cauca, iniciaron en el año 2005 un ambicioso proyecto de desarrollo de vías azucareras.

El proyecto tiene el objetivo de trazar, adecuar, conformar y/o construir principales vías azucareras, integrando vastas zonas sembradas en caña a través de una infraestructura vial privada para uso exclusivo del transporte extra dimensionado de caña (ver figura 5).

Figura 5. Plano general de vías azucareras – Ingenios Sur Valle del Cauca y Norte del Cauca


El proyecto involucra importantes inversiones en estudios técnicos, adecuación de tramos, construcción de obras civiles, suministro de materiales y horas máquina para conformación de vías así como rediseño de áreas actualmente en producción de caña.

De igual forma las vías azucareras favorecerán el tránsito de las configuraciones extra dimensionadas sin restricción especial alguna, permitirá el mejoramiento de las eficiencias en transporte por mayor tonelaje transportado, disminuirá los costos por daños y/o reclamaciones de terceros afectados así como los costos asociados a las vías nacionales, tales como peajes y escoltas. La integración de áreas por el trazado de vías, ofrecerá una mejor oportunidad a los convenios de canje de caña, en función de las distancias a las Fábricas.


EL FUTURO-.

La meta de la agroindustria sucroalcoholera colombiana tiene como reto principal reducir el costo por tonelada transportada para aportar asi a la meta global de reducir el costo total de la caña, garantizando la competitividad de nuestra industria a nivel mundial.

Dentro de este marco de ideas, surgen los siguientes temas de análisis para evaluar factibilidad técnica y económica:

Sustitución de los tractores de tiro directo por tracto camión cañeras, estandarizando el sistema de vagones y la velocidad de desplazamiento a todos los rangos de distancias de cosecha.
Consolidación de las VIAS AZUCARERAS, que eliminen las restricciones de longitud y altura de los trenes en las vias públicas para transportar mas de 60 ton/viaje

Mejoramiento de la superficie de rodadura de las vías azucareras para mejorar la velocidad de transporte, reduciendo tiempos de ciclo y número de equipos utilizados actualmente en la cosecha.

Masificación del uso de sistemas de GPS en el control de la operación y uso de computadores a bordo para trasmisión de datos de cosecha.

Rediseño de vagones para caña trozada, reduciendo el peso muerto e incrementando la relación entre carga de caña y tara del vagón.

Alternativas de transporte – proyectos fluvial y ferroviario

La incesante búsqueda de alternativas que permitan migrar a la Agroindustria hacia costos de transporte de caña más competitivos, promueve la posibilidad de analizar y evaluar otros proyectos dentro del contexto geográfico y distribución de zonas sembradas en caña.

El Rio Cauca, importante vía de navegación, tiene hoy posibilidades de resurgir como alternativa al transporte terrestre, en especial para algunos Ingenios del centro y norte del valle geográfico.

Con tecnologías modernas en materiales, sistemas de propulsión y mínima potencia, el Arq. Juan Manuel Jaramillo ha puesto a consideración un sistema de nave de bajo requerimiento de “calado” que se adapta a niveles del Río tanto en periodos de verano como en periodos de invierno.

El sistema de navegación es una nave capaz de transportar sobre si, tres (3) trenes cañeros con vagones HD 15000, ( 225 ton/viaje ) que harían su recorrido entre la suerte y el río y luego entre el puerto de desembarque y la fábrica.

Los estudios técnicos adelantados, establecen una disminución del 40% de costos tonelada kilómetro actual, de acuerdo al volumen y distancia recorrida.

El sistema de transporte ferroviario, también es una posibilidad que puede representar inmensos beneficios en materia de costo, eficiencia y seguridad, hacen de éste una alternativa de transporte interesante para la Agroindustria no solo en cuanto al movimiento de producto terminado como ya se está realizando, sino a nivel de transporte de materia prima, en éste caso la caña.

Desarrollo de sistemas de ESTACIONES DE LIMPIEZA EN SECO en el campo para aumentar el peso neto de la caña transportada.
Adaptación de motores a base de BIOCOMBUSTIBLES para su uso en el transporte de caña de azúcar..








































































































































































































































































































































































2 comentarios:

Unknown dijo...

Hola

Quisiera preguntar, saben los costos de los repuestos de un tren cañero?en cuanto puede estar una llanta de un tren cañero, aproximadamente?

Gracias

Juan dijo...

Alguien sabe, ¿Cuantos y cuales fabricantes existen en Colombia? Muchas gracias