Diseñador industrial / El presente informe se enmarca dentro de un proyecto de carácter experimental, donde, a través del estudio del desempeño de tipologías de pulpas de papel recuperado en el proceso de moldeado, con el que se logran morfologías volumétricas celulósicas rígidas y ligeras, se pretende estandarizar sus propiedades y validar a este material como sustituto del plástico de origen fósil en posibles aplicaciones. Mediante este estudio se pretende, por una parte, documentar el proceso de moldeado de la pulpa de papel , generando una base de conocimientos que sirvan para otros estudios y proyectos relacionados al mismo proceso y material, de manera de enriquecer la escasa bibliografía y documentación existente. Por otro lado, se analizan distintas tipologías de pulpas de papel de recorte – simples y compuestas- , elaboradas en la proporción de 100 gramos de fibra por 2 litros de agua, las cuales se someten a ensayos de presentación- teñido y texturizado- y ensayos físicos y mecánicos – de tracción, abrasión y absorción- para la estandarización de los materiales como para la evaluación comparativa de su desempeño. Finalmente, para validar las propiedades de las pulpas estudiadas se analizan distintos rubros de aplicación en donde podría ser aplicado el material como sustituto de polímeros de origen fósil. Se opta rediseñar un colgador anatómico femenino de pupa de papel, que sustituye el uso del plástico y que demuestra las distintas propiedades determinadas a lo largo de la investigación.

Memoria para optar al Título Profesional de: Ingeniera en Recursos Naturales y Renovables / Las etiquetas autoadhesivas están formadas por la unión de diversos materiales: papel o película, adhesivo, silicona, tintas y recubrimientos con distintos elementos de acuerdo al acabado o terminaciones que se desee conseguir. No es posible reciclar los residuos de las etiquetas autoadhesivas debido a los elementos que estas poseen, los que durante el proceso se mezclan, formando un aglomerado que se adhiere al papel y que disminuye la calidad del papel reciclado y lo mancha. En Chile durante el año 2009 la industria del etiquetado autoadhesivo generó 7.567,18 toneladas de residuos, los cuales fueron desechados sin recibir ningún tipo de tratamiento, siendo depositados en rellenos sanitarios debido a la falta de lugares apropiados para su disposición final, perdiéndose una importante cantidad de material con potencial para otras actividades comerciales. La legislación chilena entrega la responsabilidad del manejo de los residuos en general, desde la perspectiva ambiental, sanitaria y económica, a un amplio número de organismos públicos sectoriales e instituciones, tales como el Ministerio de Medio Ambiente, Ministerio de Salud, Secretaría Regional Ministerial de Vivienda y Urbanismo, Gobiernos Regionales y Municipios, impidiendo la aplicación de proyectos integrales que busquen mejorar la gestión de todo tipo de residuos. El objetivo de esta memoria fue el desarrollo de un catastro de los residuos generados en la industria del etiquetado autoadhesivo en Chile, mediante un diagnóstico de los residuos producidos: composición, impactos ambientales asociados, legislación vigente y alternativas para nuevos usos. Las soluciones identificadas para el problema de la generación de residuos de la fabricación de etiquetas autoadhesivas corresponden a cuatro alternativas: uso de adhesivo compatible con el reciclaje del papel, la utilización de maquinaria de desiliconado para el posterior reciclaje del papel, la generación de energía térmica y eléctrica mediante la incineración de los residuos y la compresión térmica para la fabricación de paneles para construcción. En Chile aún no se ha implementado alguna de las alternativas actuales existentes en el mercado mundial, sin embargo, existen empresas interesadas en desarrollar herramientas que permitan convertir estos residuos en un subproducto. / Self-adhesive labels are formed by the joining of different materials: paper or film, adhesive, silicone, inks and coatings with different elements according to the finishing that is wished to be achieve. The recycling of this product is not possible because the adhesives, with inks and coatings stick together, forming a conglomerate that adheres to the paper and reduces the quality of recycled paper and stains it. Chilean self-adhesive labelling industry in 2009 generated 7.567,18 tons. of waste, which were dismissed without any treatment, being dumped in landfills due to lack of appropriate places for disposal, losing an important amount of material with potential for other business activities. Chilean law for waste does not have an institution responsible or with specific skills from the environmental, health and economic perspective to waste management, delegating these responsibilities in a wide range of public sector agencies and institutions like the Ministry of Environment, Ministry of Health, SEREMI of Housing and Urban, Regional Governments and Municipalities, preventing the implementation of integrated projects towards improving the management of all types of waste. The purpose of this memory is the development of a survey of the waste generated by chilean self-adhesive label industry, through an analysis of the waste produced: composition, associated environmental impacts, legislation and options for new uses. In the world today there are solutions for the problem of waste from the manufacture of self- adhesive labels, which correspond to the use of an adhesive compatible with paper recycling, the use of machinery for desiliconizer with the subsequent recycling of paper, generating electric and thermal energy for waste incineration and thermal compression to manufacture panels for construction. Although Chile has not implemented yet any of the market alternatives, there are companies interested in developing tools to convert this waste into a subproduct.

Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnología de Información / Ingeniero Civil Industrial / Este proyecto fue realizado por Rolando Rivera, miembro del grupo de Gerencia de Tecnologías de Información y Telecomunicaciones de Servicios Compartidos CMPC. La situación que se enfrentaba en Cartulinas CMPC, era que el sistema de programación de producción que se había comprado, no resolvía un problema fundamental de la planta de fabricación de cartulina de esta empresa. Éste es la programación de las máquinas de conversión, las cuales se alimentan de los productos semi elaborados generados en los procesos previos de fabricación. Estas máquinas generan los rollos o pilas de cartulina del tamaño solicitado por los clientes. Su buena programación influye en el servicio al cliente, asegurando que se generan los productos requeridos en el momento adecuado, y en los beneficios, ya que puede generar mayor producción con los mismos recursos. Se diseñó un proceso renovado de programación, cuya innovación más importante es que incluye una heurística del tipo Búsqueda en Anchura en un Grafo Dirigido, la cual permite generar la carga de trabajos en las máquinas, manejada por medio de una aplicación computacional, que trata de maximizar la producción, respetando restricciones de capacidad y tomando en cuenta fechas de entrega asociadas a los trabajos. Este nuevo proceso de probó en la planta, obteniéndose los siguientes resultados y conclusiones: El resultado es muy positivo, debido a que al quinto mes de operaciones del nuevo proceso se ha obtenido una producción de 4.000 toneladas adicionales y un aumento estimado de ingresos de MM USD$1.2. La implementación de soluciones que consideren un diseño explícito de apoyo de TI para actividades tácitas, vía modelos matemáticos, heurísticas o business intelligence, en este caso una heurística, puede generar retornos de un orden muy superior a la inversión realizada. La estructuración de la actividad tácita de Asignación y Liberación de Carga ha permitido una mejor comunicación, menos conflictos entre áreas y una mejor utilización de los recursos instalados. La problemática resuelta por este proyecto es similar a la problemática que se encuentra en otras planta productivas, las cuales tienen un proceso de producción de semielaborados y luego un proceso de terminación, lo cual permite afirmar que la solución es extrapolable con algunos ajustes a otros procesos productivos.

Ingeniera Civil Química / La celulosa es un polímero natural. Industrialmente se obtiene a partir de madera y su principal uso es la fabricación de papel. El proceso más utilizado actualmente en la industria es el Kraft, ya que permite la recuperación de químicos y la obtención de energía, por lo que tiene mayor eficiencia respecto a otros métodos. El presente trabajo se realiza en conjunto con CMPC Celulosa, una filial de la compañía CMPC, en el marco de un proyecto de excelencia operacional. La empresa produce el 45% del total de celulosa chilena. El enfoque del trabajo es en la Línea de Fibra de mayor capacidad de la planta Santa Fe. Ésta cuenta con estanques de almacenamiento entre las áreas, con el objetivo de enfrentar la variabilidad que puede presentar la producción de las secciones. La mayor capacidad la tienen las torres de pasta blanca que pueden contener hasta 1800 ADt. Según un análisis de la empresa, al menos un 30% de las pérdidas que tuvieron en la planta durante el 2016 se debe a un mal manejo de los inventarios durante las paradas. A raíz de eso, el objetivo de este estudio es diseñar e implementar un modelo para optimizar el nivel de los inventarios en los estanques de almacenamiento de pulpa. Las mayores probabilidades de falla, durante el 2016, la presentaron las áreas de secado en la Línea de Fibra y evaporadores para el caso de Recuperación y Energía. Se logró implementar un modelo en Excel, que permite definir el nivel óptimo de las torres de pasta blanca, considerando la aleatoriedad de las fallas. Según los datos, para el año 2016 el óptimo correspondería a 410 ADt, permitiendo reducir las pérdidas en un 70% para los casos analizados. A partir de los principios de la ética profesional, se pudo determinar los principales efectos relacionados al desarrollo de este estudio y su posible implementación, destacando el aumento del bien social, el ambiental y el económico de la empresa. La reflexión ética permitió entregar una visión general y contextualizada del trabajo. Como principal conclusión se tiene que a partir de la operación del modelo, se logró determinar la existencia de un nivel óptimo para el estanque de pulpa blanca y que este valor no es único para el proceso, depende de algunas variables, resultando más sensible para cambios en las probabilidades de falla y en los tiempos de falla. Además, se determinó que el modelo de reflexión ética es replicable en diferentes contextos dentro del ejercicio profesional, y se recomienda promoverlo al interior de la empresa.

Ingeniero Civil / El presente trabajo trata sobre la reutilización de un residuo de la industria papelera para su uso en la industria cementera, la que a raíz de la creciente preocupación por el medioambiente ha de buscar métodos de disminuir su huella ecológica y que a la vez sean eficientes y convenientes para la industria. El objetivo de esta memoria es investigar si los lodos residuales de la industria papelera pueden ser utilizados como reemplazante parcial del cemento al fabricar hormigón, inquietud que surge a raíz de la composición mineralógica de los lodos de papel, la que da un indicio de que sometiéndolos a un proceso de calcinación podrían presentar propiedades puzolánicas y/o hidráulicas. El trabajo contempló dos fases, la primera consistió en investigar las variables involucradas en la calcinación de los lodos que permitieran optimizar la actividad puzolánica y/o hidráulica de las cenizas. Para ello se evaluó la actividad puzolánica de lodos calcinados a diferentes temperaturas, obteniendo como resultado que las cenizas obtenidas de una calcinación a 750°C por 3 horas, son las que presentan mayor actividad puzolánica y/o hidráulica. En la segunda fase, y con el objetivo de evaluar el efecto de las cenizas en las mezclas de hormigón, se confeccionaron morteros de prueba en donde se reemplazó, en parte, dosis de cemento por ceniza obtenida a 750°C. Posteriormente se evaluó la resistencia a compresión en morteros con reemplazos entre un 0% y 8% de cemento por cenizas, a las edades de 7, 14, 28, 42 y 56 días. Los resultados obtenidos muestran que es factible la utilización de cenizas de lodos de papel como material cementicio suplementario. En efecto, comparando con la muestra patrón, se pudo observar que a mediano plazo (14-42 días) las diferentes mezclas no pierden resistencia. En el caso de las muestras con bajo reemplazo de cenizas (1% - 3%) incluso se puede observar que a primeras edades presentan un alza en la resistencia, manteniéndose por sobre el patrón hasta los 56 días. Por su parte, las mezclas con mayores porcentajes de reemplazo muestran que las cenizas también poseen reactividad puzolánica y/o hidráulica, ya que si bien en las primeras edades obtienen valores de resistencia menores al patrón, a mediano plazo logran igualar los valores obtenidos por la muestra sin reemplazo. En síntesis, el uso de cenizas como reemplazante parcial de cemento es factible, ya que se demostró que poseen propiedades hidráulicas y/o puzolánicas. Estas cenizas en bajas dosis de reemplazo son capaces, incluso, de aumentar la resistencia de la mezcla y en dosis mayores, si bien generan una caída de la resistencia inicial, a mediano plazo logran que las mezclas adquieran resistencias comparables con respecto a la mezcla patrón.

Ingeniera Civil Química / Uno de los problemas que afecta a la industria papelera es la pérdida de fibra debido a los grandes costos que conlleva, correspondiendo aproximadamente al 3,3% en relación al costo de producción. Esta situación se ve magnificada en los procesos con mayor proporción de papel reciclado por su contenido de contaminantes. A raíz de esto, surge la necesidad de cuantificar las pérdidas actuales de fibra de la empresa Papeles Cordillera de CMPC, que están siendo derivadas hacia la planta de tratamiento de efluentes y de evaluar el beneficio económico de recuperación. Para lograr esto, el presente estudió analizó equipos y procesos que separen la fibra de contaminantes, además de evaluar estrategias que permitan recuperar parte de la fibra reutilizable (fibra de buena calidad entendida como partículas retenidas en malla Tyler 28 y 48) que podría llegar a ser utilizada en la fabricación de papel. Así, el objetivo principal de este trabajo fue evaluar la recuperación de fibra en la salida del proceso papelero. Este informe presenta el uso de enzimas esterasas como alternativa para la remoción de contaminantes en la fibra. La utilidad de estas enzimas radica en el aumento de la velocidad de ruptura de los enlaces ésteres en los adhesivos, ocasionando una reducción de estos contaminantes. También evalúa la recuperación de fibra con procesos mecánicos mediante cribas, pues constituyen una tecnología madura en comparación con otros equipos en cuanto a separación de fibra y adhesivos. En la primera parte de este trabajo se expone la búsqueda de alternativas de recuperación de fibra en la salida del proceso papelero (canal Parshall Cordillera), evaluando cuatro posibles configuraciones; todas estas alternativas involucran cribas, mientras que solo dos incluyen además el uso de enzimas. Sin embargo, al realizar una evaluación económica preliminar, considerando los costos del trayecto, se propone analizar otros canales Parshall existentes debido a que las distancias de las líneas de trazado son menores en comparación con las del canal Parshall Cordillera. Hecho esto, se agregaron dos nuevas configuraciones. Por lo tanto, este trabajo presenta seis alternativas de solución en el que se realizó un análisis de factibilidad sobre cada una de ellas, para proponer finalmente, la alternativa más atractiva. El análisis permite concluir que la alternativa con una mayor utilidad corresponde al proyecto en que se transporta la pasta desde el canal Parshall Cordillera a un espesador ubicado en el sector de papel viejo de la máquina papelera N°20. Esta opción presenta un VAN proyectado a 5 años de 1,68 [MM US$] y una TIR del 75%, recuperando la inversión en 15 meses, siendo el proyecto más rentable. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Papeles Cordillera S.A. del grupo CMPC

El presente trabajo de investigación consiste en diseñar un modelo de planificación de requerimiento de materiales (MRP) para ser aplicado en la unidad de negocio de fabricación de papel fotocopia de la empresa Papelera Nacional S.A. Papelera Nacional S.A., que en adelante se le denominará PANASA es una empresa líder en la industria papelera y con presencia en el mercado latinoamericano. Tiene cuatro unidades de negocio: cuadernos, papel fotocopia, conversión y absorbentes. La unidad de negocio objeto de estudio de la presente tesis es papel fotocopia. La razón de elegir esta unidad de negocio es que la empresa manifiesta atravesar por situaciones de sobre-stock y roturas de stock de papel bond en rollos, su principal materia prima. El objetivo del presente estudio es minimizar los dos problemas mencionados y, a la vez, generar beneficios económicos para la empresa. El estudio incluye un breve análisis del ambiente externo e interno de la empresa, así como un análisis de sus fortalezas y debilidades para enfrentar al mercado, que dará por consiguiente las estrategias a emplear por la empresa, y la propuesta de mejora alineada a estas. Se propone diseñar un modelo de planificación que integre las áreas de ventas, producción y compras, permitiendo obtener cantidades óptimas y tiempos adecuados en los requerimientos de compra de materiales críticos, generando ahorros a nivel de costos de inventarios y ventas perdidas. El alcance de la propuesta de solución no incluye el proceso de implementación del módulo de planificación de materiales dentro del sistema ERP SAP, sistema de información gerencial que integra todas las áreas funcionales de la empresa, con el que actualmente opera PANASA. Los beneficios obtenidos con esta planificación contribuirán en gran medida con el objetivo general de la empresa, que es el crecimiento en 2% anual del EBITDA.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo se desarrolla en una de las empresas del holding de CMPC, Papeles Cordillera S.A. cuyas instalaciones se ubican en Puente Alto. La compañía comercializa, aproximadamente, 320.000 toneladas al año de productos para la industria de papel corrugado. Para este proceso, se encuentra la máquina papelera MP20 que consume el 70% del vapor en los procesos de secado y hasta el 87% de energía eléctrica de la planta durante el periodo escogido para la Línea Base de la Energía. El objetivo general del proyecto es realizar una auditoría de eficiencia energética en la planta productiva de Papeles Cordillera S.A, enfocada en las instalaciones de planta térmica. Para lograr este objetivo, se plantean los siguientes objetivos específicos: reconocer y evaluar el perfil de demanda y la matriz energética, identificar los sistemas energéticamente relevantes y los usos energéticos de la compañía, identificar principales consumidores y determinar: potenciales mejoras, reducción de costos, obtener el diseño general de las MEE y generar un listado priorizado, evaluar la factibilidad técnica y económica de las MEE de acuerdo a los criterios de diseño y al plan de inversiones de la compañía. La metodología de trabajo empleada para el desarrollo del proyecto se fundamenta en lo sugerido por el pack de la norma ISO 50.00x. Lo anterior busca, principalmente, encontrar medidas de eficiencia energética que no requieren grandes inversiones. La matriz energética de Papeles Cordillera S.A. está compuesta por energía eléctrica que suministra la Planta de Cogeneración mediante una turbina a gas, además, de gas natural para la misma turbina junto a las 3 calderas de Planta térmica y agua suministrada desde el canal Eyzaguirre. Como Medidas de Eficiencia Energética (MEE) se establece la incorporación de un control dinámico eficiente de las cargas de las calderas para aumentar en hasta un 11% el rendimiento de estas, lo que anualmente equivale a USD$760.000 en costo de gas natural. También se recomienda el cambio de una de las calderas por una caldera marca Babcock & Wilcox de 30 ton/h con un costo de USD$1.953.100 junto a la actualización del P&ID del sistema de distribución de vapor y la incorporación de un control dinámico eficiente. Este proyecto genera indicadores que, para el caso del VAN, están entre $USD39.921 y USD$5.022.473, con una TIR que varía entre un 13% hasta un 71%. Junto a lo anterior, el periodo de retorno de inversión para el mejor caso es de 2 años 7 meses y 2 días. A pesar de que la evaluación económica arroja que el proyecto es factible económicamente, este no cumple con los criterios entregados por Papeles Cordillera que requieren un periodo de inversión menor o igual a 2 años.

Ingeniero Civil Electricista / Reducir costos asociados a un proceso es un tema transversal en la industria. Si bien las razones pueden ser de tipo económica o ambiental, la preocupación por esta materia ha transformado este tema en una directriz a nivel industrial, y gubernamental. En este contexto el concepto de eficiencia energética no es ajeno para nadie y el conocimiento de alternativas para lograr que un proceso sea eficiente energéticamente es cada vez más abundante. Un enfoque global de eficiencia energética involucra, además de los parámetros de análisis de costos, inversiones y utilidades, una mirada exhaustiva al proceso involucrado, a su entorno, a su puesta en marcha, desarrollo y término, pasando por la gestión de compra, transporte, mantención, etc. Es en este último concepto que este trabajo tiene sus fundamentos. Partiendo de la base de que en una planta industrial alrededor del 70% del consumo de energía está asociada a motores, de los cuales el 90% corresponde a un tipo específico de ellos que son los motores de inducción. Se aborda el tema de la mantención de estos equipos desde el punto de vista predictivo y se explica y fundamenta por qué el mantenimiento predictivo es ventajoso con respecto al mantenimiento correctivo. Con estos lineamientos se expone una metodología que utiliza el análisis de respuesta en frecuencia de un registro de corriente de estator de los motores para determinar fallas incipientes o ya avanzadas. Esta metodología es conocida por utilizar la transformada de Fourier para obtener el espectro de frecuencias de la señal de corriente. Paralelamente, se expone una metodología que, también a través del análisis del espectro de frecuencias, esta vez de la envolvente de la señal, mediante la utilización de la transformada de Hilbert, permite una identificación más fácil de las eventuales fallas. Para mostrar ambas metodologías se tomaron muestras mediante un equipo registrador de señales en la planta papelera de la empresa CMPC, Papeles Cordillera S.A. ubicada en Puente Alto, Chile. Luego de seleccionar adecuadamente las muestras y tabular los resultados, se obtiene el espectro de frecuencias de las señales de corriente mediante las metodologías mostradas y se analizan los resultados. Se concluye que la metodología de predicción y monitoreo de falla mediante el análisis del espectro de frecuencias de una señal de corriente es efectiva, y que el esquema de aplicación de la transformada de Hilbert proporciona una herramienta que facilita el trabajo haciéndolo simple y preciso.

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