Fasciculo de Ingenieria

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SANTIAGO DEL ESTERO

FACULTAD DE AGRONOMIA Y AGROINDUSTRIAS

INGENIERIA EN ALIMENTOS

SISTEMAS DE REPRESENTACION GRAFICA

FASCICULO N 4

TEMA: Diagramas de Ingeniera. Diagramas de

bloques. Diagramas de flujo. Introduccin al

Layout de Planta. Interpretacin de procesos

simples.

Mg. Ing. Guido Alfredo Larcher

Ao 2012

Los distintos fascculos que componen esta obra, corresponden

a los temas que se abordan a lo largo del curso de Sistemas de

Representacin Grafica de la carrera de Ingeniera en Alimentos,

y que surgieron del anlisis de las necesidades que los

estudiantes tienen en el aprendizaje de este idioma de la

Ingeniera.

Los apuntes fueron realizados por el personal docente de la

ctedra con la colaboracin de docentes de las ctedras de

Servicios Auxiliares y de Formulacin de Proyectos, integrantes

del proyecto Proceso de enseanza aprendizaje de Sistemas

de Representacin Grafica en Ingeniera de Alimentos.

Determinacin de un procedimiento efectivo para la transmisin

del conocimiento y aplicacin en asignaturas del ciclo superior

de la carrera, todos ellos bajo la direccin y coordinacin del

Ing. Guido Alfredo Larcher

Ao 2012

SISTEMAS DE REPRESENTACION GRAFICA Mg. Ing. Guido Alfredo Larcher

PRLOGO

El profesor Guido Alfredo Larcher, tuvo la enorme deferencia de recabar nuestra opinin sobre su trabajo de fascculos como gua-apoyo a la materia Sistemas de Representacin Grafica, con destino al alumnado de la carrera de Ingeniera en Alimentos de la Universidad Nacional de Santiago del Estero.

Los que interactuamos en el rea entendemos que siempre hay algo que decir sobre el espacio tecnolgico y el presente trabajo se inscribe en esta temtica. Vemos con enorme inters como la geometra y su aplicacin directa en el Dibujo Tcnico sigue requiriendo opiniones, reinterpretaciones y decodificaciones, que con la adecuada actualizacin y referenciada en el normado que le compete, ya sea este Nacional o Internacional, completa el pensamiento del espacio tecnolgico actual.

La idea de generar instructivos por reas temticas, simplifica la tarea docente y permite que el alumnado tenga un horizonte previsible en su trayecto por el espacio curricular. Cada fascculo tiene un proceso-objetivo bien definido y se puede afirmar que cuenta con un principio y un final autocontenido, que permite que el estudiante aplique con precisin las distintas normas y sus personales soluciones ante los problemas concretos.

Como obra de gua y consulta para estudiantes de ingeniera, se suma al acervo de material necesario para poder realizar sus representaciones grficas durante su paso universitario y un apoyo en el posterior desempeo como profesional ingeniero.

Arq. Carlos L. de VEDIA

SISTEMAS DE REPRESENTACION GRAFICA Mg. Ing. Guido Alfredo Larcher 1

PLANTAS INDUSTRIALES El desarrollo de este fascculo tiene su fundamento en

tratar de acercarle al estudiante, tanto de la Asignatura

Sistemas de Representacin Grafica como de

asignaturas de cursos superiores, elementos que le

permitan adquirir el conocimiento y la interpretacin

necesaria de procesos simples, a los que, con la

prctica de su desarrollo, puedan luego convertirlos en

algo ms elaborado y ms complejo.

Para introducirnos en el tema definiremos en primer

lugar que es una planta industrial.

Una planta industrial es un conjunto formado por

maquinas, aparatos y otras instalaciones dispuestas

convenientemente en edificios o lugares adecuados,

cuya funcin es transformar materias o energas de

acuerdo a un proceso bsico preestablecido. La

funcin del hombre dentro de este conjunto es la

utilizacin racional de estos elementos, para obtener

mayor rendimiento de los equipos.

Esta definicin genrica plantea sin dudas, la

necesidad de establecer claramente una organizacin

que permita evaluar esa disposicin conveniente, de

manera que la transformacin se realice de acuerdo a

lo planificado.

Clasificacin de las Plantas Industriales

Las plantas industriales presentan la siguiente

clasificacin general:

Por la ndole del proceso puesto en prctica.

a) Proceso continuo: Es una planta que

trabaja las 24 horas diarias. Ej.:

Elaboracin de cemento.

b) Proceso repetitivo: Es una planta en la

que el tratamiento del producto se hace

por lotes. Ej.: Confeccin de vestidos

c) Proceso intermitente: Es una planta en

la que se manipulan partidas del

producto contra pedido. Ej.: Fabricacin

de turbinas.

Por el tipo de proceso predominantes: Mecnico,

Qumico, etc.

Por las materias primas predominantes: Maderera,

del pescado, Petrolera, Petroqumica, Carboqumica,

etc.

Por el tipo de productos obtenidos: Alimenticia,

Farmacutica, Textiles, Del cemento,


Por tipo de actividad econmica:

a) Agricultura, silvicultura, caza y pesca.

b) Explotacin de minas y canteras.

c) Manufactureras.

d) Construccin.

e) Comercio.

f) Transporte, almacenaje y comunicaciones.

Para fijar esta idea de planta industrial, resulta conveniente plantear la analoga que existe entre una fbrica y una persona.

Aunque en eventuales ocasiones se efecta el diseo de una nueva instalacin completa, constantemente se estn haciendo modificaciones y reacomodo a nivel de estacin de trabajo y de departamento.

Desde luego, el diseo es necesario para las tareas individuales y las estaciones de trabajo, pero tambin para su distribucin manejo de materiales procedimientos y comunicaciones servicio generales y auxiliares y para el edificio mismo.

Veamos la analoga.

Esqueleto Distribucin de la planta

Sistema muscular Manejo de materiales

Sistema nervioso Comunicaciones y controles

Sistemas respiratorio Servicios generales y

Circulatorio y digestivo auxiliares

De este ejemplo se puede deducir entonces que una planta industrial es una organizacin lo mas perfectamente planificada.

Por que planificar?

Realizar un trabajo implica saber exactamente en qu

consiste y, excepto en el caso de trabajos muy simples

y cortos, rara vez se tiene la certeza de conocer todos

los detalles de la tarea. Por lo tanto, para realizar un

buen trabajo, se deben observar todos los detalles y

registrarlos.

Con el anlisis de los procesos se trata de eliminar las

principales deficiencias en ellos y adems lograr la

mejor distribucin posible de la maquinaria, equipo y

rea de trabajo dentro de la planta.

Para lograr este propsito de la planificacin, se

emplean varios tipos de diagramas y esquemas.


DIAGRAMAS

Son dibujos que muestran las relaciones de funcionamiento entre dos o ms entidades

Las entidades pueden ser fsicas, como piezas mecnicas y personas o como planeamientos, implementos, etctera.

Las formas geomtricas que se emplean para representar a las entidades pueden no tener ninguna relacin con las figuras reales de las entidades fsicas.

El lugar que ocupan en el dibujo las diferentes entidades pueden no tener ninguna relacin con la posicin que en el espacio ocupan las entidades reales cuando estas son fsicas: diagramas elctricos, electrnicos, hidrulicos, los dibujos para caminos crticos.

En el esquema siguiente se plantean los distintos tipos de diagramas que se pueden utilizar en el proceso de diseo de una planta industrial y que, como lo dijimos antes, nos permiten realizar ese diseo con el mayor detalle posible.


DIAGRAMA DE BLOQUES

El diagrama de bloques es la representacin grfica del funcionamiento interno de un sistema, que se hace mediante bloques y sus relaciones, y que, adems, definen la organizacin de todo el proceso interno, sus entradas y sus salidas.

Un diagrama de bloques de procesos de produccin es un diagrama utilizado para indicar la manera en la que se elabora cierto producto alimenticio, especificando la materia prima, la cantidad de procesos y la forma en la que se presenta el producto terminado.

No representa la forma ni el aspecto fsico ni su funcionamiento. Hace hincapi en la funcin que cumplen los elementos.

Un diagrama de bloques debe incluir a cada una de las partes del sistema. Cada parte puede ser en realidad un conjunto de partes que agrupamos porque consideramos que juntas cumplen una funcin.

La ventaja de identificar esas partes es que permite analizar al sistema en forma muy simplificada.

Cmo se elabora un diagrama de bloques?

Una vez identificadas las diferentes partes se representa a cada parte (o conjunto de partes) mediante un bloque que dibujamos con un rectngulo en cuyo interior ponemos el nombre que lo identifica (por ejemplo la funcin que cumple ese grupo de partes).

Todas las partes de inters deben estar solo una vez. El orden en que se distribuyan los bloques en la hoja tiene importancia; se los distribuye tratando de que queden en un orden lgico de manera que faciliten el anlisis del proceso.

Un bloque es una figura geomtrica rectangular, en cuyo interior se especifica una de las etapas de un proceso.

Cuando los bloques se encuentran relacionados o vinculados, debemos pensar en qu flujos se transfieren las distintas partes entre si y los representaremos mediante flechas.

Los flujos son aquellas cosas que intervienen en el sistema pero que no forman parte del mismo.

Los flujos pueden ser de tres tipos y cada uno se representa con un tipo de flecha diferente:


Materia

Energa

Informacin

A pesar de que lo expuesto no es considerado una

receta, s comprende una serie de requisitos a tener

en cuenta al momento de construir un diagrama de

bloques:

Cada parte del sistema que interviene en lo que

se desea analizar debe estar representada

(puede estar incluida dentro de algn bloque)

Como cada bloque representa una parte o

conjunto de partes o funciones, debe llevar por

nombre un sustantivo (si fuera un verbo sera

una accin).

Cada parte debe aparecer solo una vez.

Los elementos que forman el sistema se

representan en bloques, lo que est en trnsito

se representa mediante flujos.

Si no los cumplen debemos revisarlos.

TIPOS DE DIAGRAMAS UTILIZADOS EN

INGENIERIA

La representacin grfica de un proceso industrial se

puede realizar utilizando algunas de las siguientes

formas o combinando a todas ellas:

De operaciones/proceso

Diagramas De maquinas

De flujos

Ejemplo de diagrama de operaciones/proceso


Ejemplo de diagrama de mquinas

Ejemplo de diagrama de flujos

Dentro de los tipos de diagramas de procesos,

podemos encontrar los siguientes:

A modo de ejemplo desarrollamos un proceso qumico

de elaboracin que nos sirve para considerar los

elementos que intervienen en cada uno de los

diagramas que se elaboren, a saber:


c) Se muestran todas las corrientes se servicios que

se suministran a los equipos principales o que

brindan una funcin en el proceso.

d) Los lazos de control bsico, que ilustren la

estrategia de control usada para que el proceso

opere dentro de condiciones normales.

Adems, en la construccin de los diagramas hay que

respetar las convenciones y formatos recomendados,

a saber:

1) Las operaciones se muestran mediante bloques.

2) La mayora de las lneas de flujo se representan

con flechas que van en direccin del flujo.

3) La direccin del flujo es de izquierda a derecha

mientras sea posible.

4) Las corrientes ligeras (gases) van por arriba del

bloque mientras que las corrientes pesadas

(lquidos y slidos) van por el fondo.

5) Se suministra nicamente informacin critica del

proceso.

6) Si las lneas se cruzan, las lneas horizontales

son continuas y las verticales se cortan.

En base a la informacin general del proceso y

teniendo en cuenta las convenciones y formatos, se

puede construir un diagrama de flujo de proceso

para la produccin de benceno como sigue:

DIAGRAMA DE FLUJO DE BLOQUE PARA LA

PRODUCCIN DE BENCENO

Un Diagrama de Flujo de Proceso (PFD), en general

contiene la siguiente informacin:

a) Todos los equipos principales en el proceso se

presentaran en el diagrama con una descripcin de

este. Cada equipo tendr asignado un nmero

nico y un nombre descriptivo

b) Las corrientes de flujo de proceso estn

representada por un nmero. Se incluye una

descripcin de las condiciones de proceso y la

composicin qumica de la corriente. Estos datos

se presentan directamente en el PFD o se incluyen

en una tabla adicional.


Si se observa objetivamente, la informacin que

contiene el nuevo diagrama, incluye a la que

originariamente tena el primero, con lo que podemos

concluir que, en la medida que vaya incorporando

elementos a los diagramas, podemos convertir un

diagrama bsico de flujo o diagrama de bloques en un

diagrama de flujo de los pasos del proceso (diagrama

de tecnologa) y luego, en un diagrama de flujo de los

equipos (diagrama de ingeniera).


Veamos a modo de ejemplo un diagrama bsico de bloques de proceso de elaboracin de tomate cubeteado, el

cual presenta los pasos y las condiciones esenciales del proceso, expresando la organizacin bsica del proceso

sin detallar cada uno de sus pasos ni sus condiciones particulares:


Este diagrama puede convertirse en el diagrama de pasos del proceso, que presenta la tecnologa concreta de

una alternativa de proceso, especificando cada uno de los pasos y las condiciones en las que se ha de desarrollar

cada uno de ellos, por ejemplo, temperatura, tiempo, presiones de trabajo, humedad, concentraciones, etc.. As :


Al diagrama anterior se le adiciona ahora la maquinaria con la cual se realiza el proceso, convirtindose entonces

en el diagrama de flujo de la ingeniera del proceso.


Este diagrama tambin se puede representar de las

siguientes dos maneras:

O bien:


Estos mismos diagramas se pueden realizar de otra

manera: en lugar de indicar los equipos con bloques

se esquematizan los equipos. Algunos de los

esquemas ms frecuentes son los que se muestran en

las siguientes figuras.


EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE FLUJO DE

INGENIERIA DEL PROCESO

Proceso de elaboracin de leche pasteurizada que

incluye balance de materia y energa

Representacin utilizando figuras representativas de

los equipos:


LAYOUT

Layout significa el planeamiento de la distribucin relativa de los elementos fsicos de un sistema.

En el rea industrial: hombres, materiales, equipos y herramientas necesarios para producir un bien o realizar una tarea y considerando los espacios necesarios para el movimiento del material, almacenamiento, trabajadores directos e indirectos, equipos y herramientas y reas de servicio.

Que objetivos persigue?

Generales: Productividad Seguridad Calidad Integrabilidad.

Especficos:

Mejorar los procesos de manufactura

Dar flexibilidad a los mismos, prever expansin

Minimizar manipuleos

Minimizar inversiones en equipo, terreno y

construcciones

Reducir el ciclo de produccin

Reducir costos de produccin

Reducir costos de servicios.

Reducir los accidentes

Aumentar la seguridad del personal

Proteger edificio, mquinas e instalaciones

Proteger al producto, aumentar su calidad

Mejorar procesos anexos, etc

PRINCIPIOS BASICOS DE LA DISTRIBUCION EN

PLANTA

La mejor distribucin es aquella que considera y

optimiza la integracin de todos los elementos

fsicos que los componen, para cada conjunto de

condiciones de funcionamiento.

A igualdad de condiciones, la mejor Distribucin es

la que permite minimizar las distancias que recorre

el material. Este principio y la introduccin del

concepto de unidad equivalente da origen a una de

las tcnicas de resolucin de distribuciones.


la que ordena las reas de trabajo respetando las

secuencias en que se transforman, tratan o se

montan los materiales.


la que brinda mayor comodidad y seguridad al

trabajador.


la que ser ajustada o reordenada con menos costo

e inconveniente.

Debe utilizarse de modo efectivo todo el espacio

disponible (cbico).


Qu es disear un layout?

Consiste en integrar las diferentes reas funcionales

de una empresa en un edificio nico, abarcando no

solo el arreglo y composicin de las secciones

funcionales del edificio, sino tambin las dems reas

externas.

Las formas de integrar difieren si el layout se disea a

partir de un predio existente o no, si ya existe alguna

edificacin, si las alturas de los espacios restringen el

diseo, si los accesos al predio ya estn construidos,

si hay edificios que no pueden ser reubicados, etc.

Para realizar un layout, se debe comenzar por

reflexionar y encontrar un mtodo que simplifique las

cosas y luego sustente o justifique la solucin final,

desarrollando todas las alternativas posibles de un

modo lgico y estructurado.

En consecuencia hay que buscar la mayor informacin

posible en referencia a cules son las principales

reas a desarrollar haciendo un listado estricto de

ellas y de las que complementan el funcionamiento,

teniendo en cuenta las dimensiones de superficie que

se requiere as como las alturas, los procesos y sus

horarios, as como el equipamiento que se requerir

en cada caso.

Es necesario conocer qu tipo de carga se manipula, que tipo de almacenamiento se utiliza, los vehculos de transporte, la cantidad de personal, las condiciones del ambiente, los niveles de iluminacin, los servicios y suministros, los elementos de seguridad, etc..

Aqu es donde, por medio de diagramas de flujo, se determinan las relaciones funcionales dentro y entre las reas, para determinar su proximidad o lejana fsica.

Para realizar un layout, hay que planificar los pasos y los sentidos de circulacin entre reas evitando cuellos de botella o cruces que generen conflictos. Hay que considerar, entre otras cosas, cambios de turnos de trabajo, circulacin de vehculos y personas etc.

A partir de todas las consideraciones dichas, recin

debe buscarse cul es la mejor configuracin de

layout que se adapta a los requerimientos.


PUNTOS PRACTICOS A CONSIDERAR

Presentacin del layout

Necesidad del estudio

Origen

Antecedentes

Objetivos, premisas y restricciones

Datos bsicos

Datos elaborados

Plano de Layout

Alternativas y evaluacin

Verificacin-operacin piloto

Costos de inversin y operacin

Plazo de operacin

Calendarizacin

Anlisis de interferencias en la produccin

Instrucciones para la implementacin

Memoria del proyecto

Reglamentaciones legales.

VISUALIZACION DE LA DISTRIBUCION

La nica forma de conseguir una distribucin ptima es mediante una clara comprensin del plan que se est realizando.

Se debe tener una visin del aspecto de la distribucin y como va a funcionar.

LOS OBJETIVOS DE LA VISUALIZACION SON:

1. Favorecer el desarrollo de una distribucin perfecta

2. Ayuda al resto a comprender el plan 3. En determinados casos es la nica forma de

trabajo. 4. De gran utilidad en el montaje de la distribucin

MEDIOS CORRIENTES DE VISUALIZACION

1. Dibujos, diagramas, cuadros y planos 2. Plantillas y tableros de distribucin 3. Modelos y maquetas tridimensionales


PLANTILLA TRIDIMENSIONAL

BIBLIOGRAFIA

Apuntes de Organizacin Industrial I

Facultad de Ingeniera U.N.B.A. Ao 2001

Publicaciones de Juan Sebastin Arroyo

Especialista en logstica- Ao 2009

LAYOUT GAVIN AMBROSE, Paul Harris

PARRAMON, 2005

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