metódologias de diseño de planta

METODOLOGÍAS DE DISEÑO DE PLANTA

PNF PROCESOS QUMICOS U.C: PROYECTO III

Msc. Félix M. Salazar L.

Sistema Planta Industrial [4]

DISEÑO DE PLANTA NOCIONES BÁSICAS

Planta Industrial“Conjunto formado pormáquinas, aparatos einstalaciones dispuestas enedificios, cuya función estransformar materias o energíassegún un proceso pre-

establecido.”

Diseño de Planta“Resultado del Proceso deordenación física de elementosindustriales que constituyen unsistema productivo .”


Complejo Refinería “El Palito”

Dis

eño

de

Pla

nta

s Industriales

Químicas

Agroindustriales

De Producción

De Tratamientos de Aguas


Distribución de Planta“Disposición de lasmáquinas, departamentos,estaciones de trabajo, áreasde almacenamiento, pasillosy espacios comunes dentrode una instalaciónproductiva propuesta o yaexistente. Su finalidad esorganizar estos elementosasegurando la fluidez delflujo de trabajo, materiales,personas e información através del sistemaproductivo.”


PROYECTO SIDERÚRGICA NACIONAL, VENEZUELA

Flujo de Producción“Medida del flujo de materialesen un proceso productivo uoperación de transformación; seinterpreta como el numero demateriales que se transformanen un periodo de tiempo”.

Capacidad de Producción“Máximo nivel de producciónque puede alcanzar una unidadproductiva concreta”.


CAPACIDAD TEÓRICA O DE DISEÑO

CAPACIDAD INSTALADA

CAPACIDAD REAL

RELACIÓN ENTRE LOS TIPOS DE CAPACIDAD

PRINCIPIOS DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA [1]

1. Principio de Satisfacción y de la Seguridad“A igualdad de condiciones, será siempre mas efectiva la distribución que haga el trabajo mas satisfactorio y seguro para los trabajadores”

2 Principio de Integración de Conjunto

“La mejor distribución es la que integra a los hombres,

materiales, maquinarias, actividades auxiliares y cualquier otro factor de modo resulte armonía entre todas las partes”

3. Principio de la mínima distancia recorrida“A igualdad de condiciones, es siempre mejor la distribución que

permite la distancia a recorrer por el material sea la menor posible”

4. Principio de circulación o flujo de materiales“En igualdad de condiciones, es mejor aquella distribución que

ordene las áreas de trabajo de modo que cada operación o proceso este en el mismo orden o secuencia en que se procesen

los materiales”

5. Principio de Espacio Cubico“La economía se obtiene utilizando de modo efectivo todo

el espacio disponible, tanto horizontal como vertical”

6. Principio de Flexibilidad“A igualdad de condiciones será siempre mas efectiva la

distribución que pueda ser ajustada o reordenada con menos costos e inconvenientes”

PRINCIPIOS DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA [1]

Distribución FijaTípica de los proyectos enlos que el productoelaborado es demasiadofrágil, voluminoso, pesadopara moverse o tieneespecificaciones únicas. Porejemplo la fabricación debarcos, aviones, edificios omechas de taladros depozos petroleros.

Fabricación de Avión en la planta de Everett de Boeing, Washington

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA [1]

Por Proceso“Taller de Empleo o Distribución

Funcional”

Agrupa máquinas endepartamentos o centros detrabajo según el proceso o funciónque desempeñan. Se utilizacuando se fabrica una ampliagama de productos que requierende la misma maquinaria y seproduce un volumen no muygrande de los mismos”

Telares Panamericanos, Telares Liberttext La Victoria, Estado Aragua


Distribución por Producto“Distribución en línea o Cadena de

Montaje”Organiza los elementos en unalínea de acuerdo a la secuencia deoperaciones que hay que realizarpara llevar a cabo para laelaboración de un productoconcreto. Un ejemplo de este tipode distribución son : Elembotellado de refrescos, elmontaje de automóviles y elenlatado de conservas

CERVECERIA POLAR C.A., PLANTA SAN JOAQUIN, EDO. CARABOBO


Distribuciones Híbridas

Distribución quecombina los trestipos básicos dedistribución paraaprovechar lasventajas que ofrececada uno de ellos.

• Proceso+Producto

Célula de Trabajo

• Proceso+Producto+Fija

Sistema de Fabricación Flexible

• Proceso+Fija

Cadena de Montaje


Distribución Celular

“Aplicación de los principiosde la tecnología de grupos ala producción, agrupandooutputs igualescaracterísticas en familias yasignando grupos demáquinas y trabajadores parala producción de cadafamilia.” Ejemplo; fabricaciónde componentes metálicosde vehículos y maquinaria.”

To To

To

To

F

F

F

Ta

Ta

R

R

R

Recepción

Embarques

Célula 1

Célula 2

Célula 3

Área de ensamblaje

E

E

Distribución Celular(Células de Trabajo)


Sistemas de Fabricación Flexible

“Grupo de máquinas-herramientas de controlnumérico enlazadas entre símediante un sistema detransporte de piezas común y unsistema de control centralizado.Para cada pieza a fabricar, sedispone de programas de piezascomprobados y memorizados enuna estación de datos central.”

Flexible Manufacturing System (FMS)


Cadenas deMontaje de VariosModelos“Distribución dondeuna cadena demontaje puede serajustada paraproducir variosproductos y tareas.Ejemplo; lafabricación deautomóviles devarios modelos.”CADENA DE MONTAJE DEL TOYOTA MIRAI

(PILA DE HIDRÓGENO) EN MOTOMACHI, JAPÓN.


METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO DE PLANTA

• IMMER (FLUJO DE MATERIALES)

• BUFFA (SECUENCIA Y CARGA DE OPERACIONES)

• REED (PLANEAMIENTO SISTÉMICO)

ANTES DE MUTHER

• PRODUCTO

• CANTIDAD

• RECORRIDO

• TIEMPO

• SERVICIO

PLANIFICACIÓN DE DISTRIBUCIÓN SISTEMÁTICA

(PDS) • NADLER (SISTEMAS IDEALES)

• APPLE (NECESIDADES REQUERIDAS)

DESPUÉS DE MUTHER

1. ANÁLISISPRODUCTO-CANTIDAD

“Determinación lasespecificaciones ylas cantidades delos insumos desalida (productos)del proceso en eldiseño a elaborar”.

-Especificaciones

• Cómo es el Producto?

-Cantidad

• Cuánto sera la Producción?

-Variedad

• Cuántos tipos de Productos?


ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO

Las especificaciones son las

características de un producto y deben

incluir aspectos del servicio e, incluso,

los relativos al proceso de fabricación

HERRAMIENTAS ANÁLISIS PRODUCTO-CANTIDAD

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LAS BARRA DE ACERO AND-420-NORMAL

DIAGRAMA PRODUCTO-CANTIDAD

Forma gráfica depresentar la relaciónentre los diferentesproductos o serviciosy la cantidad de losmismos que seelaboran o prestan.DIAGRAMA PRODUCTO-CANTIDAD

ALIMENTOS MARGARITA C.A

HERRAMIENTAS ANÁLISIS PRODUCTO-CANTIDAD

2. FLUJO DE MATERIALES

“Determinación delproceso,operaciones,actividades y losrecursos asociadosa ellos comoinsumos, equipos,herramientas ymano de obra”. SIMBOLOS DE LA AMERICAN SOCIETY

OF MECHANICAL ENGINEERS (ASME) PARA ELABORAR DIAGRAMAS DE

PROCESO


DIAGRAMA DE FLUJOGráfica de proceso mostrando relaciones secuenciales delas actividades y su relaciones, el flujo de la información ymateriales, las ramas en el proceso, el número de pasosdel proceso y las operaciones de interdepartamentales.

HERRAMIENTAS FLUJO DE MATERIALES

DIAGRAMA DE PROCESOSEs una forma gráfica depresentar las actividadesinvolucradas en la elaboraciónde un bien y/o servicioterminado.

.

DIAGRAMA DE PROCESOS DE ELABORACIÓN DE PALETAS SERVICIOS LOGÍSTICOS S.A.


DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO (PROCESO

INDUSTRIAL)Representación del proceso, suscondiciones de operación normal ysu control básico. Este tambiénindica los efluentes (líquidos, gaseso sólidos) emanados del proceso ysu disposición.Incluye el balance de masa einformación para el diseño yespecificación de equipos, ademássirve de guía para desarrollar elDiagrama de Tubería eInstrumentación.

Diagrama del Sistema Vapor en Sala de Máquinas de Cerveceria Polar

C.A.Los Cortijos


3. RELACIÓN DE ACTIVIDADES

“Establecimientode lasinterrelaciones delas operaciones y/oprocedimientosinvolucrados en elProceso General”. DIAGRAMA RELACIONAL DE LA BASE AÉREA

“TCNEL. TEÓFILO LUIS MENDEZ’ PUERTO ORDAZ, BOLÍVAR


MATRIZ DE RELACIONES (MDR) [3]

Herramienta gráfica quemuestra la conexión orelación entre ideas,problemas, causas yprocesos, métodos yobjetivos y, en general, enla forma de una tabla(matriz). La relación seindica en cadaintersección de filas ycolumnas.

RELACIÓN DE ACTIVIDADES DE UN PROCESO DE MECANIZADO DE HIERRO

HERRAMIENTAS RELACIÓN DE ACTIVIDADES

4. DIAGRAMA RELACIONAL DE

ACTIVIDADES“Ordenamientosecuencial yjerárquico delas operacionesy/oprocedimientosestablecidospara la Planta”.


DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO DE PROCESAMIENTO DE CRUDOS PARA LA

OBTENCION DE KEROSENE

Diagrama de Relación-Actividad (DRA)[3]

Basados en la MDR seexpresa gráficamentelas prioridades entrelos ítems analizados yasí visualizar lasrelaciones de espaciofísico entre ellos.

HERRAMIENTAS RELACIONAL DE ACTIVIDADES

DIAGRAMA DE RELACIONES DE LAS OPERACIONES DE MECANIZADO DE

HIERRO

Diagrama de Flujo de Proceso

Descripción Equipo

Efluentes de entrada

Efluentes de salida

Balances de Masa

Control Básico

Vinculo Procesos

Información General

HERRAMIENTAS RELACIONAL DE ACTIVIDADES

1

6

3

1

5

4

2

7

2

3

4

5

6

7

5. ESPACIO NECESITADO Y DISPONIBLE

“Cuantificación del EspacioDisponible y del EspacioNecesitado; se levantainformación del áreadisponible y del espacioocupado por los equipos yherramientas”

PLANO AMCA PRIMERA RECONSTRUCCION DESPUES DEL TERREMOTO 1997

27% DE ESPACIO DISPONIBLE


Análisis de Capacidad

“Proceso deestudio de losrecursosproductivos paraorganizarlos ysatisfacer lademandaestablecida”.

ESTUDIO DE MERCADO

• Estimación de la Demanda Insatisfecha

• Estudio de Proveedores (Materia Prima, Equipos,etc)

SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA

• Impacto Social

• Capacidad

• Recursos Locales

PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN

• Determinación de la Producción

• Selección de Recursos

• Materia Prima

• Equipos y Maquinaria

ANALISIS DE LA CAPACIDAD

•Distribución de Planta Preliminar

•Ajuste de Producción

•Balance de Líneas

HERRAMIENTAS ESTUDIO RELACIONAL-ESPACIO

SELECCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS


REQUERIMIENTOS

• PROCESO

• PRODUCTO

• CAPACIDAD

• CONDICIONES DE OPERACIÓN

CARACTERISTICAS EQUIPOS

• DIMENSIONES

• CONDICIONES DE SERVICIO →POTENCIA DE TRABAJO E INSUMOS

• CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN

PROCEDENCIA Y COSTOS

• ESTUDIO DE PROVEEDORES

• COSTOS

• REPUESTOS

• FLEXIBILIDAD

6. ESTUDIO RELACIONAL DE ESPACIO

“PropuestaPreliminar dela distribuciónde Plantasegún loestablecido enlos apartesanteriores”.

ÁREAS DE ALIMENTOS

1 RECEPCIÓN LECHE

2 BODEGA MP

3 P BEBIDAS

4 P CONCENTRADOS

5 P COLADOS

6 P BASES

7 P MISCÉLANEOS

8 BODEGA PT

9 CUARTO FRIO

10 P INGREDIENTES

11 LAVADO CAJAS

12 ALMÁCEN PALETAS

13 ALMACÉN TAMBORES

14 RECEPCIÓN FRUTAESTUDIO PRELIMINAR RELACIONAL DE UNA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA

DE ALIMENTOS LÍQUIDOS


DISEÑO ASISTIDO POR

COMPUTADORA (CAD)

Uso de programascomputacionales paracrear representacionesgráficas de objetosfísicos ya sea ensegunda o terceradimensión (2D o 3D).

AUTOCAD,ALDEP, CORELAP, CRAFT

PLANO AGROINDUSTRIAL DE PROCESAMIENTO DE MANGO EN AUTOCAD


Diagrama deRecorrido (oCirculación)Esquema dedistribución deplanta en un planobi o tridimensionala escala, quemuestra dónde serealizan todas lasactividades queaparecen en elDiagrama deProceso de Flujo

DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO DE CORTE DE VIDRIO


7. GENERACIÓN DE ALTERNATIVAS

“Tomando encuenta factorescontextuales yeconómicos ylimitacionesprácticas segeneran diferentesalternativas delDiseño”.


8. EVALUACIÓN Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS

“Utilizando algunosmetódos de seleccióncomo los estudios defactibilidad económica,Metódo Delphi,Ponderación de Factores,entre otros; se seleccionauna de las Alternativas”.

ALGUNOS INDICADORES DE GESTIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS DE DISEÑO DE

PLANTA

IND

ICA

DO

RES

DE

GES

TIÓ

N

Económicos

Macro

Inflación

Oferta y Demanda

Micro

VPN

Inversión Inicial

Costos Operativos

Productivos

Capacidad Instalada

Flexibilidad

% EspacioDisponible

Tiempo de Proceso

Operativos

Estándart

Costos

Producción

Higiene y Seguridad

N° Accidentes

N° Enfermedades

Mantenimiento

Flujo de Infromación

Ambientales

Sociales Sanitaria

Legales


SIMULACIÓN DE PROCESOS POR COMPUTADORA

Representación de unproceso o fenómenomediante otroutilizando unordenador; permitediseñar, analizar,desarrollar y optimizardiferentes procesos.Algunos programas desimulación son:ARENA,HYSYS, ITHINK, STELLA, PROMODEL y

CHEMCAD

HERRAMIENTAS EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS

ASPEN HYSYS PERMITE SIMULACIONES EN ESTADO ESTACIONARIO Y TRANSITORIO DE PROCESOS QUÍMICOS:

CRIOGENIA, REFINACIÓN, PROCESAMIENTO DE GASES, ENTRE OTROS

MATRIZ DE DECISIONESHerramientametodológica paraseleccionar unaalternativa entre variasopciones. Consiste encomparar los totales de lasumatoria ponderada delos criterios de selección.A cada criterio se leasigna el producto de suprioridad por un pesoasignado.

MATRIZ DE DECISIONES

PROPUESTAS ALTERNATIVA A ALTERNATIVA B

CRITERIOS PESO VALOR P*V VALOR P*V

VALOR PRESENTE 10 95 950 100 1000

AMPLIACIÓN Y MODIFICACIÓN 8 60 480 80 640

OPERATIVIDAD 8 70 560 60 480

FLUJO PRODUCCIÓN 7 30 210 70 490

FLEXIBILIDAD 7 60 420 40 280

HIGIENE Y SEGURIDAD 5 40 200 60 300

TOTALES 2820 3190


Metódo Delphi

Herramientametodológica queconsiste en realizarcuestionarios sucesivos yde manera anónimasobre acontecimientosfuturos a un grupo deexpertos. Incluye unanalísis estadístico de losresultados para laselección de alernativas.

METODOLOGÍA DELPHI PARA SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS


OBSERVACIONES FINALES

• El Proceso de Diseño de Plantas no es un procesolineal y siempre se presentan situaciones derevisión al ir incluyendo factores como loseconómicos, ambientales, legales, sociales yculturales.

• Las metodologías de Diseño de Planta debeadaptarse al contexto donde se desarrollan y noson recetas estrictas a seguir.

• Dependiendo del Tipo de Planta y de la situaciónplanteada se pueden presentar estudiosadicionales a la metodologia general.

OBSERVACIONES FINALES

FUENTES DE INFORMACIÓN

[1] Medina, Omar. “Metodología para la distribución de Plantas”. Tomado dehttps://prezi.com/g1fswqgim4ao/metodologia-para-la-distribucion-de-plantas/

[2] Universidad Nacional de Colombia. : “Tipos básicos de Distribución en Planta” . Tomado dehttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4100002/lecciones/taxonomia/distribucionproducto.htm

[3] Aiteco Cpnsultores. Diagrama de Matriz-Herramientas de Calidad. Tomado dehttp://www.aiteco.com/diagrama-de-matriz/

[4] Machacuay, Santiago. “Distribución de plantas”. Tomado dehttp://es.slideshare.net/gvivanco/distribucion-planta

https://prezi.com/g1fswqgim4ao/metodologia-para-la-distribucion-de-plantas/

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4100002/lecciones/taxonomia/distribucionproducto.htm

http://www.aiteco.com/diagrama-de-matriz/

http://es.slideshare.net/gvivanco/distribucion-planta

metódologias de diseño de planta

Documents