DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES.ppt

CURSO: DISEÑO DE CURSO: DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALESPLANTAS INDUSTRIALES

CESAR BASURTO CESAR BASURTO CONTRERASCONTRERAS

HERRAMIENTAS A HERRAMIENTAS A UTILIZAR/EVALUARUTILIZAR/EVALUAR

Uso de las tecnologías (softwares, Uso de las tecnologías (softwares, web, etc)web, etc)

Comunicación oral y escritaComunicación oral y escrita Trabajo en equipoTrabajo en equipo Cultura internacionalCultura internacional Exigencias y responsabilidades del Exigencias y responsabilidades del

liderazgoliderazgo

APRENDIZAJES ESPERADOSAPRENDIZAJES ESPERADOS

Teoría *Teoría * Desarrollo de habilidades personales Desarrollo de habilidades personales

relacionadas con el ejercicio de la relacionadas con el ejercicio de la profesiónprofesión• Emprendimiento - InnovaciónEmprendimiento - Innovación• LiderazgoLiderazgo• Cooperación – ResponsabilidadCooperación – Responsabilidad• Respeto – HonestidadRespeto – Honestidad• Compromiso con el entornoCompromiso con el entorno

PRIMERA CLASEPRIMERA CLASE

Proyecto IndustrialProyecto Industrial

Un proyecto industrial se entiende Un proyecto industrial se entiende como una combinación de recursos como una combinación de recursos reunidos para la transformación reunidos para la transformación de una idea en una realidad de una idea en una realidad industrial. industrial.

PRINCIPALES TIPOS DE PRINCIPALES TIPOS DE PROYECTOS INDUSTRIALESPROYECTOS INDUSTRIALES

La amplitud de la definición anterior permite agrupar los diferentes tipos de proyectos industriales en cuatro grandes grupos de realizaciones:

• Grandes proyectos de inversión industrial.• Instalaciones y plantas industriales.• Líneas y procesos de producción industrial.• Máquinas, equipos y sus elementos. Prototipos.

Algunos ejemplosAlgunos ejemplos Siderurgia y MetalurgiaSiderurgia y Metalurgia Industrias de TransformaciónIndustrias de Transformación Plantas de Procesos:Plantas de Procesos:

• Refinerías – PetroquímicasRefinerías – Petroquímicas• FertilizantesFertilizantes• Química inorgánicaQuímica inorgánica• Industrias de AlimentaciónIndustrias de Alimentación• Celulosa, papel y cartónCelulosa, papel y cartón• CementoCemento• EtcEtc

Centrales de Producción de Energía EléctricaCentrales de Producción de Energía Eléctrica• HidráulicasHidráulicas• TérmicasTérmicas• NuclearesNucleares• SolaresSolares• EtcEtc

CARACTERÍSTICAS COMUNESCARACTERÍSTICAS COMUNES

ComplejidadComplejidad

IntegralidadIntegralidad

MultidisciplinaridadMultidisciplinaridad

CICLO DE VIDA DE UN CICLO DE VIDA DE UN PROYECTOPROYECTO

Ciclo Vida ProyectoCiclo Vida Proyecto

Fase de definiciónFase de definición• Estudio de objetivosEstudio de objetivos• Estudio de requerimientos (factibilidad)Estudio de requerimientos (factibilidad)

Fase de concepciónFase de concepción• Concepción generalConcepción general• Concepción detalladaConcepción detallada

Fase de construcciónFase de construcción Fase de puesta en marchaFase de puesta en marcha Fase de cesiónFase de cesión

Fases del ciclo de vida de un Fases del ciclo de vida de un proyectoproyecto

Fases ProyectoFases ProyectoFase de definición

1.- Determinar las necesidades o deficiencias potenciales de la organización, y/o las oportunidades del entorno.2.- Establecer líneas de actuación que proporcionen una forma posible de paliar las necesidades o deficiencias potenciales, y/o de cubrir las oportunidades.3.- Determinar la posibilidad y practicabilidad técnica, económica y en relación al entorno del proyecto propuesto.4.- Determinar la compatibilidad del proyecto propuesto con la finalidad básica de la organización.5.- Examinar vías alternativas de realizar la misión del proyecto.6.- Proporcionar respuestas iniciales a las preguntas:

-¿Cuánto costará el proyecto?- ¿Cuánto se tardará en obtener resultados totales y parciales?- ¿Cómo funcionará el sistema construido?- Cómo se integrará a los sistemas existentes?- Cómo se puede construir el sistema?

7.- Identificar los recursos, especialmente los humanos, necesarios para soportar el proyecto.8.- Seleccionar diseños iniciales que satisfagan los objetivos.9.- Determinar las interfases del sistema.10.- Establecer un enfoque organizativo del equipo que deberá desarrollar el proyecto, definiendo las responsabilidades.11.- Tomar la decisión de continuar o no el desarrollo del proyecto.

Aspectos a considerar en la concepción generalAspectos a considerar en la concepción general

• MisiónMisión Precisarla-MantenerlaPrecisarla-Mantenerla

• ObjetivosObjetivos Concretarlos. Establecer jerarquía. PreservarlosConcretarlos. Establecer jerarquía. Preservarlos

• Actuación regularActuación regular Funcionamiento normal detallado del sistemaFuncionamiento normal detallado del sistema

• Actuación degradadaActuación degradada Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avería.Funcionamiento detallado del sistema en caso de incidente o avería.

• Actuación inicialActuación inicial Func. det. del sist. durante la puesta en marchaFunc. det. del sist. durante la puesta en marcha

• PrestacionesPrestaciones Resultados según los modos de funcionamientoResultados según los modos de funcionamiento

• DescripciónDescripción Descomposición del sistema en niveles y del proyecto en actividadesDescomposición del sistema en niveles y del proyecto en actividades

• TecnologíasTecnologías Precisar las incógnitas y el riesgo. Aceptar cambios.Precisar las incógnitas y el riesgo. Aceptar cambios.

• Calidad/fiabilidadCalidad/fiabilidad Estudio de conjunto y de detalle. EspecificacionesEstudio de conjunto y de detalle. Especificaciones

• EnsayosEnsayos Definición de pruebasDefinición de pruebas

Fases ProyectoFases Proyecto


• MediosMedios

FinancierosFinancieros• CostosCostos PresupuestoPresupuesto Plan de financiamientoPlan de financiamiento

Mano de ObraMano de Obra• TipoTipo DirecciónDirección

Limitaciones y especialidadesLimitaciones y especialidades

MaterialesMateriales• Prever arriendo, construcción y compraPrever arriendo, construcción y compra



• Definición de calendarioDefinición de calendario

Exigencias externas (puntos fijos obligados)Exigencias externas (puntos fijos obligados) Duración actividades (ciertas, optimistas, aleatorias)Duración actividades (ciertas, optimistas, aleatorias) Restricciones (potenciales, acumulativas, incompatibilidades)Restricciones (potenciales, acumulativas, incompatibilidades)

• Otras definicionesOtras definiciones

Tipo organizaciónTipo organización Disponibilidad de recursosDisponibilidad de recursos SoporteSoporte ContratosContratos Sistemas de información Sistemas de información Líneas de autoridadLíneas de autoridad


Fase de construcciónFase de construcción

• Actualizar planes detallados definidos en etapas previas Actualizar planes detallados definidos en etapas previas y realizar pruebasy realizar pruebas

• Identificar y gestionar los recursos requeridosIdentificar y gestionar los recursos requeridos• Verificar las especificaciones de construcción del Verificar las especificaciones de construcción del

sistemasistema• Diseño detallado de componentesDiseño detallado de componentes• Inicio de fabricación, construcción e instalaciónInicio de fabricación, construcción e instalación• Preparación final de normativas y procedimientosPreparación final de normativas y procedimientos• Pruebas finalesPruebas finales• Desarrollo de manuales técnicos y documentación Desarrollo de manuales técnicos y documentación

asociada al funcionamiento del sistemaasociada al funcionamiento del sistema• Desarrollo de planes de soporteDesarrollo de planes de soporte


Fase de puesta en marchaFase de puesta en marcha

• Ensayos y pruebas finales del sistemaEnsayos y pruebas finales del sistema• Utilización del sistema para los fines previstosUtilización del sistema para los fines previstos• Integración del producto o servicio en el Integración del producto o servicio en el

sistema organizativosistema organizativo• Evaluación de las prestaciones técnicas, Evaluación de las prestaciones técnicas,

económicas y sociales del sistemaeconómicas y sociales del sistema• Sistemas de retroalimentaciónSistemas de retroalimentación• Evaluación de los sistemas de soporteEvaluación de los sistemas de soporte


Fase de cesiónFase de cesión

• Integración al sistema existenteIntegración al sistema existente• Modificación del proyectoModificación del proyecto• Cancelación del sistemaCancelación del sistema


ALGUNOS CONCEPTOS ALGUNOS CONCEPTOS ESENCIALESESENCIALES

Flow SheetFlow Sheet

• Representación gráfica de un proceso, indicando sus etapas o Representación gráfica de un proceso, indicando sus etapas o actividades. Existen con diverso grado de detalle.actividades. Existen con diverso grado de detalle.

• Diagrama de flujoDiagrama de flujo

• FlowChartFlowChart

Representación gráfica, mediante la utilización de signos convencionales, Representación gráfica, mediante la utilización de signos convencionales, del proceso que sigue la información en un programa determinado. del proceso que sigue la información en un programa determinado. Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por los Se utilizan habitualmente en la fase de desarrollo de aplicaciones por los programadores.programadores.El diagrama de flujo o Flowchart es una de las técnicas de representación de El diagrama de flujo o Flowchart es una de las técnicas de representación de algoritmos más antigua, y consiste en representar mediante símbolos las algoritmos más antigua, y consiste en representar mediante símbolos las operaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo se operaciones a realizar. Por ejemplo: el inicio y el fin del algoritmo se representan con un símbolo elíptico, las entradas y salidas con un representan con un símbolo elíptico, las entradas y salidas con un paralelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un paralelogramo, las decisiones con un rombo, los procesos con un rectángulo, etc.rectángulo, etc.

Todos dependientes de un previo diseño del proceso Todos dependientes de un previo diseño del proceso

(diseño mecánico, motriz, civil, etc)(diseño mecánico, motriz, civil, etc)

FLOWSHEETEJEMPLOS

FLOWCHARTEJEMPLOS

Implica relaciones, decisiones

SÍMBOLOS PRINCIPALESFLOWCHART

LayoutLayout• Esquema de distribución lógico y ordenado de un sistema Esquema de distribución lógico y ordenado de un sistema

y es utilizado como herramienta para optimizar procesos o y es utilizado como herramienta para optimizar procesos o sistemas. sistemas. Optimiza recursos por medio de la distribución económica Optimiza recursos por medio de la distribución económica de espacios. Por ejemplo: de espacios. Por ejemplo:

Almacenes y bodegas: optimización de espacios. Almacenes y bodegas: optimización de espacios. Restaurantes: disminuir tráfico en las áreas de Restaurantes: disminuir tráfico en las áreas de

barra,barra, cocina y mesas. cocina y mesas.

• Proyección de las necesidades que se tienen que manejar Proyección de las necesidades que se tienen que manejar en el proceso de almacenamiento, distribución o logística en el proceso de almacenamiento, distribución o logística que se requieran dentro de determinadas instalaciones .que se requieran dentro de determinadas instalaciones .

Todos dependientes de un previo diseño del proceso Todos dependientes de un previo diseño del proceso

(diseño mecánico, motriz, civil, etc)(diseño mecánico, motriz, civil, etc)


LayoutLayout• Algunos puntos a considerarAlgunos puntos a considerar

Objetivo del layoutObjetivo del layout Formatos básicos de layoutFormatos básicos de layout Análisis cuantitativo de layoutAnálisis cuantitativo de layout Distribución por tecnología de grupoDistribución por tecnología de grupo Layout por procesoLayout por proceso


LAYOUTEJEMPLOS


Tipo de configuración productivaTipo de configuración productiva

• Talleres de configuración continua o en serie: Aquellos Talleres de configuración continua o en serie: Aquellos en donde las máquinas en donde las máquinas y centros de trabajo se centros de trabajo se organizan de acuerdo a la secuencia de fabricación organizan de acuerdo a la secuencia de fabricación (líneas de ensamblaje), con procesos estables y (líneas de ensamblaje), con procesos estables y especializados en uno o pocos productos y en grandes especializados en uno o pocos productos y en grandes lotes. En ellos, las actividades de programación están lotes. En ellos, las actividades de programación están encaminadas principalmente, a ajustar la tasa de encaminadas principalmente, a ajustar la tasa de producción periódicamente. producción periódicamente.

• Talleres de configuración por lotes: En los que la Talleres de configuración por lotes: En los que la distribución de máquinas y centros de trabajo, se distribución de máquinas y centros de trabajo, se organizan por funciones o departamentos con la organizan por funciones o departamentos con la suficiente flexibilidad para procesar diversidad de suficiente flexibilidad para procesar diversidad de productos. Estos pueden ser de dos tipos: productos. Estos pueden ser de dos tipos:

• Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productos Configurados en Flow Shop: Donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricación. siguen una misma secuencia de fabricación.

• Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productos Configurados en Job Shop: Aquellos donde los productos siguen secuencias de fabricación distintas.siguen secuencias de fabricación distintas.

TRABAJO GRUPALTRABAJO GRUPAL

PrevioPrevio• ““Identificación” laboralIdentificación” laboral

TrabajoTrabajo• Desarrollo general/superficial de las etapas de Desarrollo general/superficial de las etapas de

un proyecto, para un proyecto cualquieraun proyecto, para un proyecto cualquiera

• Delegado (a)Delegado (a)

• Sitio webSitio web

SEGUNDA CLASESEGUNDA CLASE

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIAINFORMACIÓN COMPLEMENTARIA“Límite de Batería (Battery Limit)”“Límite de Batería (Battery Limit)”

Todos los equipos involucrados en un Todos los equipos involucrados en un proceso constituyen su sistema de proceso constituyen su sistema de estudio, su planta de proceso, su Batería.estudio, su planta de proceso, su Batería.Los subproductos del proceso, que son Los subproductos del proceso, que son enviados a otro lugar, son “corrientes” que enviados a otro lugar, son “corrientes” que son mandan fuera del límite de batería.son mandan fuera del límite de batería.

En palabras más simples, el límite de En palabras más simples, el límite de batería es la frontera del sistema, y su batería es la frontera del sistema, y su propio sistema (proceso) es la batería. propio sistema (proceso) es la batería.

Diagrama de FlujoDiagrama de FlujoEjemplosEjemplos

Planta Biogas Empresa bodegaje

Minimarket

Layout - Ejemplos

Layout - Ejemplos

Layout - Ejemplos

Molino trigo y harina

Empresa metalurgia Empresa papelera

Sala venta maquinaria

Manejo residuos

Layout - Ejemplos

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE DESTORNILLADORES.

Layout - Ejemplos

ALMACENAMIENTO DE ALMACENAMIENTO DE SÓLIDOSSÓLIDOSLÍQUIDOSLÍQUIDOS

GASESGASES

ClasificacionesClasificaciones

• Según tipo de material/elementoSegún tipo de material/elemento

SólidoSólido Líquido Líquido GasGas

• Grado de peligrosidad/manejoGrado de peligrosidad/manejo (origen, toxicidad, radioactividad, riesgo sanitario, etc)(origen, toxicidad, radioactividad, riesgo sanitario, etc)

PeligrosoPeligroso No peligrosoNo peligroso(Inflamables, venenosos, corrosivos)(Inflamables, venenosos, corrosivos)

• Condiciones específicas de almacenamiento según el productoCondiciones específicas de almacenamiento según el producto

RefrigeradoRefrigerado VentiladoVentilado Asoleado Asoleado EtcEtc

• Grado de disponibilidad requeridoGrado de disponibilidad requerido

Uso permanenteUso permanente Uso ocasionalUso ocasional OtrosOtros

• NormativaNormativa

NCh 389.Of1972 NCh 389.Of1972 NCh 758.EOf1971 NCh 758.EOf1971

• OtrosOtros

ALMACENAMIENTO SÓLIDOSALMACENAMIENTO SÓLIDOS

SólidosSólidos• Materiales construcciónMateriales construcción• Frutas/hortalizasFrutas/hortalizas• Materias primas elaboración alimentosMaterias primas elaboración alimentos• Productos mineríaProductos minería• Residuos Residuos • Equipos, partes y piezas tecnológicasEquipos, partes y piezas tecnológicas• OtrosOtros


Bodegas, almacenes, estanteríasBodegas, almacenes, estanterías

• Cerradas/techadasCerradas/techadas Al aireAl aire

Canchas de acopio (pilas)Canchas de acopio (pilas)

Cámaras refrigeradas y/o con atmósfera Cámaras refrigeradas y/o con atmósfera controlada/modificadacontrolada/modificada

SilosSilos

VertederosVertederos

OtrosOtros


Son líquidos, mezclas de líquidos, o Son líquidos, mezclas de líquidos, o líquidos conteniendo sólidos en solución o líquidos conteniendo sólidos en solución o suspensión que pueden o no liberar suspensión que pueden o no liberar vapores inflamables a ciertas vapores inflamables a ciertas temperaturastemperaturas

ALMACENAMIENTO LÍQUIDOSALMACENAMIENTO LÍQUIDOS


LíquidosLíquidos• Productos tóxicos Productos tóxicos (ácidos, fertilizantes, etc)(ácidos, fertilizantes, etc)

• CombustiblesCombustibles• AlimentosAlimentos• Bebidas alcohólicasBebidas alcohólicas• PinturasPinturas• AguaAgua

(Es)Tanques atmosféricos (Es)Tanques atmosféricos

• AbiertosAbiertos CerradosCerrados• Caso típico: Caso típico: forma cilíndrica vertical y un fondo relativamente plano al forma cilíndrica vertical y un fondo relativamente plano al

nivel del terreno nivel del terreno

Tanques elevadosTanques elevados• Pueden proporcionar un flujo (agua)Pueden proporcionar un flujo (agua)

Tanques a presión Tanques a presión • Cilíndricos verticales con tejados escalonados o de cúpulaCilíndricos verticales con tejados escalonados o de cúpula

Estanques y almacenamiento subterráneos Estanques y almacenamiento subterráneos

Tranques (de relave)Tranques (de relave)

PiscinasPiscinas

OtrosOtros


ALMACENAMIENTO GASESALMACENAMIENTO GASES

GasesGases• CombustiblesCombustibles• OxígenoOxígeno• ÁcidosÁcidos• OtrosOtros

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTOGASESGASES

Gases inflamables (combustibles)Gases inflamables (combustibles)• Generalmente hidrocarburos (propano, hidrógeno)Generalmente hidrocarburos (propano, hidrógeno)

Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos Gases no inflamables, no venenosos y no corrosivos • Son gases que no se queman con facilidadSon gases que no se queman con facilidad

Gases venenososGases venenosos• Mezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los Mezclas estables de gases, pero capaces de reaccionar con los

compuestos orgánicos de las células produciendo la muerte compuestos orgánicos de las células produciendo la muerte

Gases corrosivosGases corrosivos• Capaces de atacar a los materiales y destruirlosCapaces de atacar a los materiales y destruirlos

Recipientes a presiónRecipientes a presión• No sólo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se No sólo se reduce su volumen, sino que en muchos casos, se

licúan a temperatura ambiente licúan a temperatura ambiente

BotellasBotellas• Recipiente a presión suficientemente pequeño para ser Recipiente a presión suficientemente pequeño para ser

convenientemente portátil. (hasta 57 lt)convenientemente portátil. (hasta 57 lt)

Líneas de tuberías Líneas de tuberías

Almacenamiento criogénico (fuertemente refrigerado) y Almacenamiento criogénico (fuertemente refrigerado) y a bajas temperaturasa bajas temperaturas• Se emplea para gases que se licúan a presión a la temperatura Se emplea para gases que se licúan a presión a la temperatura

atmosférica atmosférica

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTOGASESGASES

CASOS PARTICULARESCASOS PARTICULARES Solución de gases en líquidosSolución de gases en líquidos

Algunos gases se disuelven con facilidad en líquidos. Algunos gases se disuelven con facilidad en líquidos. Algunos de los ejemplos de gases que se pueden Algunos de los ejemplos de gases que se pueden manejar en esta forma son el amoniaco en agua, el manejar en esta forma son el amoniaco en agua, el acetileno en acetona y el cloruro de hidrógeno en agua. acetileno en acetona y el cloruro de hidrógeno en agua. El empleo o no de este método depende El empleo o no de este método depende primordialmente de si la utilización final requiere en primordialmente de si la utilización final requiere en estado líquido al anhidro. La presión puede ser estado líquido al anhidro. La presión puede ser atmosférica o elevada. atmosférica o elevada. La solución de acetileno en acetona es también un La solución de acetileno en acetona es también un rasgo de seguridad, debido a la inestabilidad del rasgo de seguridad, debido a la inestabilidad del acetileno.acetileno.

Algunos ejemplosAlgunos ejemplos

Contenedor Flexible Antiderrame

Algunos ejemplosAlgunos ejemplos

Tolva Tanques

Galpón

CubasTranque relave

Recipientes/estanques a presión

Botellas

Vertedero

Almacén/bodega

Canchas de acopio/pilas

Cámaras refrigeradas Instalaciones con atmósferacontrolada/modificada

Packing de frutas

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