DPI 256596-23

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e IngenieríaPrograma de Ingeniería Industrial Diseño de Plantas IndustrialesSustentación Oral Proyecto Aplicado - 2013II

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DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES

GRUPO 256596-23


OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Proponer un diseño de planta optimo para una planta de produccion de polietileno de baja densidad, demostrando los conocimientos adquiridos a lo largo del semestre en la Materia de Diseño de Plantas industriales

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Reconocer y estudiar la empresa con la cual se realizara el diseño de Planta de acuerdo a los procesos del produccion del producto

• Identificar los diferentes procesos y procedimientos establecidos en la empresa para el desarrollo del Diseño de la planta

• Reconocer los diferentes procesos logisticos para optimizar los tiempos de recorrido y tiempos de espera para tener una mayor produccion de acuerdo a la Distribucion propuesta en el diseño de la planta

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INTRODUCCION

Con esta OVI se pretende dar a conocer como fue el proceso de diseño de la planta de produccion del polietileno de baja densidad de la Empresa Ecopetrol, esta herramienta nos facilita el trabajo sintetizando la labor desarrollada durante el semestre para la materia de Diseño de Plantas Industriales.

Tambien se pretende dar a conocer las diferentes herramientas tecnologicas con las que contamos para la elaboracion de estas actividades para nuestra formacion academica y personal .


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TABLA DE CONTENIDO

TEMAS DIAPOSITIVA

•Presentacion de la Empresa 5•Producto 7•Proceso de Produccion 11•Diagrama de Bloques de Proceso 13•Estaciones de Trabajo 14•Area de Produccion 20•Area de Produccion Total Ecopetrol 22•Calculo de Superficie Area de Produccion 23•Descripcion Sistema Logistico 24•Flujo de Materiales 29•Localizacion Planta Industrial 31•Conclusiones 32•Bibliografia 33


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PRESENTACION DE LA EMPRESA

Ecopetrol S.A. es la empresa más grande del país y la principal compañía petrolera en Colombia. Por su tamaño, Ecopetrol S.A. pertenece al grupo de las 39 petroleras más grandes del mundo y es una de las cinco principales de Latinoamérica, encargada de administrar el recurso hidrocarburífero de Colombia.

Ecopetrol realiza las siguientes actividades:

Exploración de hidrocarburos en 32 bloques del territorio colombiano de manera directa y en 15 adicionales participa en riesgo con otras compañías, uno de ellos es Tayrona.

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El portafolio de productos y servicios de Ecopetrol está organizado por familias, líneas y referencias, tanto para el mercado nacional como para el internacional

Ecopetrol tiene a su alcance los siguientes productos:

Petroquimicos: (Disolventes aromaticos y polietilenos) Industriales: (Bases lubricantes, bases alifaticos, aceite de ciclo

y airotar).GLP:Combustibles: (Gasolina, Diesel, Queroseno, combustóleo, etc)International trading (Crude Oil, Refined products)

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PRODUCTO SELECCIONADO

Polietileno LDPE Polifen 641

Es una resina sintética de alto peso molecular, obtenida mediante la polimerización de etileno gaseoso a altas presiones. Pertenece a la familia de los termoplásticos con estructura molecular ramificada y distribución de peso molecular amplia, características que lo ubican dentro de las resinas multipropósito.

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USOS Y BENEFICIOS DEL PRODUCTO:

Resina para extrusión de películas de múltiple uso, diseñada para utilizarse donde se requieran buenas propiedades mecánicas y ópticas. Se emplea para bolsas de supermercados, panadería, alimentos, forros de cuadernos y otros usos. También se utiliza para fabricar bolsas semi industriales y empaques de alimentos en procesos de sellado automático solo o en conjunto con resinas de última tecnología, dependiendo del nivel de exigencia de las empacadoras.Estas resinas y los aditivos utilizados en su fabricación no son tóxicos, por consiguiente, tanto ellas como los artículos fabricados con ellas pueden estar en contacto con alimentos.

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MOLER: Trabajo mecánico, aplicando fuerza de Tensión, compresión y corte.LAVAR y SEPARACION DE LAVADO: El proceso de lavado se efectúa en una pila y en la misma pila se hace la separación de lavado por medio de las mallas y coladores.SECAR: Un secador elimina el exceso de agua y los recortes del plástico pasan por un secador con aire caliente para reducir el contenido de humedad, dejando el material listo para el siguiente proceso.ENVASAR: Cuando el material está seco, se coloca en bolsas (sacos) para posteriormente pesarlo.

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PROCESO DE PRODUCCION



PESAR: Una vez que se tenga el material en su respectivo saco para el almacenaje, se lleva a una báscula con el fin de determinar el peso que contendrán cada una.ALMACENAR: Consiste básicamente en almacenar las bolsas jumbo, ya con el plástico seco y pesado en un lugar limpio y libre de humedad (bodega de materia prima). EXTRUSION: El plástico pasa al extrusor a través del extremo de mayor diámetro del tornillo y se comprimen mientras pasan por el tornillo. El calor provocado por las resistencias y la fricción del flujo, funden la resina y los contaminantes volátiles son separados de la mezcla.

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PELETIZADO: El material fundido que resulta del proceso de extrusión, tiene la característica de un hilo de spaghetti. Luego que el material fue solidificado, una cuchilla rotatoria corta el spaghetti en segmentos cortos para poner fin al proceso.ENVASADO: En esta operación, se tratara básicamente en colocar el producto final (pellet) en bolsas de empaque final, las cuales son pesadas, con el objetivo de que cada bolsa contenga el peso estipulado.SELLAR: Este proceso se llevara a cabo por una maquina cosedora que cerrara las bolsas ya pesadas por medio de hilo.

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ETIQUETAR: Se colocara en cada bolsa la respectiva identificación del producto con sus características, como son: el peso, tipo de producto, numero de lote. ALMACENAR: Consiste básicamente en almacenar las bolsas jumbo, ya con el plástico seco y pesado en un lugar limpio y libre de humedad (bodega de materia prima).

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DIAGRAMA DE BLOQUES DE PROCESOS


• DISEÑOS ESTACIONES DE TRABAJO

• Estación de Trabajo del Subproceso de Moler Estación de Trabajo del Subproceso de lavado y separación de lavado

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Se diseña una área de trabajo amplia donde los operarios tengan el espacio suficiente para trasladar el material y ponerlo en las maquinas para ser reducido al tamaño indicado.

En esta área se decide diseñar en forma de U ya que el proceso inicia en el lavado y posteriormente en la separación de lavado esto permitirá que se realice el trabajo mas rápido mejorando los tiempos de producción.


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Estación de Trabajo del Subproceso de Secado Estación de Trabajo del Subproceso de Envasado

Para el área de secado el operario debe tener estantes donde llega el polietileno del área de lavado, adicional debe tener un espacio de 0.75 entre cada maquina para desplazarse con el material , en esta área el operario también se encuentra de pie para realizar sus funciones.

En esta área se coloca el material en bolsas, el operario se encuentra de pie y tienen el espacio suficiente para no obstruir el trabajo del compañero del lado ni del que se encuentre detrás.


• Estación de Trabajo pesa y Almacenamiento Estación de Trabajo del Subproceso de extrusión

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Se diseña un área con maquinas digitales para determinar el peso indicado de los sacos, junto a esta área se encuentra el área de almacenamiento se unifican las dos ya que las maquinas no son grandes y de esta manera se ahorra tiempo en el traslado entre áreas.

Para el área de extrusión se manejan pasillos amplios con el fin de que ingrese y salga el material rápidamente, el traslado del material se hace en gabinetes para que sea mas fácil el traslado del mismo.


• Estación de Trabajo del Subproceso de peletizado Estación de Trabajo del Subproceso envasado, sellado y etiquetado

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Esta área igual que la de extrusión se maneja pasillos amplios para que entre y salga el material rápidamente del área.

Se decide unificar las áreas de envasado, sellado y etiquetado ya que se trata de envasar en sacos el material sellar y etiquetar el producto final para llevar al área de pesa y almacenamiento se manejan unidas para acortar tiempo en traslado entre áreas.


• Estación de Trabajo del Subproceso de pesa y Almacenamiento

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Se diseña un área con maquinas digitales para determinar el peso indicado de los sacos, junto a esta área se encuentra el área de almacenamiento se unifican las dos ya que las maquinas no son grandes y de esta manera se ahorra tiempo en el traslado entre áreas.

Beneficios y Ventajas Todas las áreas cuentan con espacio suficiente para cumplir con los procesos a tiempo. se unen áreas que pueden estar relacionadas con labores similares para facilitar el traslado del material y acortar tiempos de demora en el traslado entre áreas. se busca que el operario tenga una área cómoda con espacios amplios que no obstruyan la salida y entrada de materiales.


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Área de Producción Embarque, Desembarque y Almacenamiento

El Departamento de producción cumple su función es inspeccionar, controlar y verificar la calidad de la materia prima, producto en proceso y producto terminado es cuando básicamente el operario recibe las bolsas realizando una verificación de que las mismas estén ya etiquetadas, pesadas, selladas a un lugar optimo para su almacenamiento (bodega de producto terminado). Para el traslado del polietileno en costales se debe realizar a través de montacargas ya sea para transportar los sacos para pesarlos o para llevarlos a la bodega de materia prima; así mismo al almacenar las materias primas debe controlar el ingreso y salida de estos a la venta

A continuación vemos los planos de las diferentes áreas que son:

Área de MolerÁrea de lavado y separación de lavadoÁrea de SecadoÁrea de envasadoÁrea de extrusiónÁrea de peletizadoÁrea de envasado, sellado y etiquetadoÁrea de pesa y almacenamientoÁrea de embarque y desembarque


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Área de Producción


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Área de Producción, almacenamiento, Embarque y Desembarque


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Área de Producción empresa Ecopetrol

Se diseño un área que tuviera fácil acceso para la entrada y salida de materiales esto con el fin de ahorrar tiempo y minimizar demoras que pueden ser ocasionados por los traslados que deben realizar los operarios entre áreas. También se diseña un plano encadenado de acuerdo al proceso que debe tener el material hasta su fase final cuando ya el producto se encuentra terminado.


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SUMATORIA TOTAL AREAS

Superficie Área de Producción 527.73 metros cuadrados

Porcentaje adicional para futuras Ampliaciones (Especificar Porcentaje: 10%)

52.773 metros cuadrados

Total en Metros Cuadrados Área de Producción (incluido porcentaje para posibles ampliaciones)

580.503 metros cuadrados

Calculo de la Superficie del Área de Producción


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• Flujo de materiales del área de producción

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En la figura vemos el recorrido del material a procesar por medio de la fecha naranja se muestra la materia prima a ser procesada que son las placas de polietileno para corte y triturado esto se hace para reducción del tamaño, después de que ya se encuentra listo en tamaño indicado son transportados al departamento de lavado y separación de lavado que se representa con la flecha negra. Se observa que el patrón de flujo para este departamento es rectilíneo y en forma de U.

Después de ser cortado el material ingresa al departamento de lavado y separación de lavado como lo vemos en el plano con la flecha naranja aquí se desprenden los restos orgánicos y otros contaminantes del material de plástico, una vez listo se lleva al departamento de secado como se representa con la flecha azul. Se observa que el patrón de flujo para este departamento es rectilíneo y en forma de U.

Área de Moler Área de lavado y separación de lavado


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Una vez lavado el material se lleva al área de secado para eliminar el exceso de agua como se presenta con la flecha verde, secado el material se lleva al área de envasado representado con la flecha azul.

Con las fechas naranjas representamos el ingreso del material al área de extrusión donde se obtendrá el material en forma de spaguetti debido al paso de la masa por un plástico. Una vez listo se lleva al departamento de peletizado como se representa con la flecha azul. Se observa que el patrón de flujo para este departamento tiene una forma de U.

Área Secado Área de Extrusión


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Se representa con la flecha verde el ingreso del material al área de peletizado para segmentar el producto para facilitar la manipulación, una vez listo se transporta al área de envasado, sellado y etiquetado representado con la flecha azul.

Como vemos en el departamento de envasado el ingreso del material lo representamos con las fechas azules, esta área se encarga de colocar el material en bolsas que después serán transportadas al departamento de sellado y etiquetado donde se cierran las bolsas y posteriormente se identifica el producto para después ser llevadas al área de pesado y almacenamiento como se representa con las flechas naranjas.

Área de PeletizadoÁrea de envasado, sellado y etiquetado


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Una vez listo el producto en bolsas se transportan al área de pesado y almacenado representado con la flecha naranja, aquí se determina el peso que contendrá los sacos y almacenar para después será transportado al área de despacho donde finalmente termina todo el proceso.

En esta imagen vemos el recorrido que realiza el material a procesar a las diferentes áreas de producción, por medio de las flechas amarillas se muestra la materia prima a ser procesada y la flecha azul representa el producto en proceso o terminado en cada departamento; el departamento de moler se encarga de reducir el tamaño del polietileno que llega en placas, el departamento de lavado y separación de lavado que se encarga de desprender los restos orgánicos y otros contaminantes del material, el área de secado se encarga de eliminar el exceso de agua, en el departamento de extrusión se obtendrá un spaguetti debido al paso de la masa de plástico por un filtro, posteriormente se lleva al departamento de peletizado donde se segmenta el producto para facilitar la manipulación, continua en el área de envasado donde el producto se pone en bolsas como empaque final, se lleva al area de sellado y etiquetado donde cierran las bolsas y se identifica el producto para posteriormente, pesar y almacenar. Una vez almacenado el producto se lleva al área de despacho para ser distribuido en todas las zonas del país. Se observa que el patrón de flujo para el área de producción combina patrones de flujo rectilíneos, en forma de L y de U.

Area de pesado y Almacenamiento

Área de Producción Ecopetrol


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Localización Planta Industrial Ecopetrol

Las razones son las siguientes: Gran parte de la economía de la ciudad gira en torno a la industria Petroquímica que se asienta en esta ciudad El Complejo Industrial.

A Barrancabermeja se puede llegar por vía terrestre, aérea y fluvial. En la actualidad Los hidrocarburos constituyen en volumen, la principal carga transportada en el río Magdalena, esta sale de Barrancabermeja en forma de combustóleo, con destino a la planta de refinación en Cartagena o a los puertos marítimos.

Debido a la extensa región se puede llevar a cabo una refinería de aproximadamente 252.000 barriles diarios; además que se pretender abastece el 85% de productos refinados y el 90% de los productos petroquímicos que demanda el país.

La planta industrial para la producción y almacenamiento de polietileno de baja densidad se concentrara en la Refinería de Barrancabermeja, ciudad ubicada en el departamento de Santander, Está ubicada a 101 km al occidente de Bucaramanga, a orillas del Río Magdalena, en la región del Magdalena Medio, de la cual es la ciudad más importante y segunda en todo el departamento .


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Macro Localización y Micro localización Planta polietileno de baja densidad Ecopetrol


CONCLUSIONES•

Se propuso un diseño de planta optimo para la planta de produccion de polietileno de baja densidad, demostrando los conocimientos adquiridos a lo largo del semestre en la Materia de Diseño de Plantas industriales

se estudio la empresa con la cual se realizo la propuesta del diseño de Planta de acuerdo a los procesos del produccion del producto

• Se Identificaron los diferentes procesos y procedimientos establecidos en la empresa para el desarrollo del Diseño de la planta

• Se Reconocio los diferentes procesos logisticos para optimizar los tiempos de recorrido y tiempos de espera para tener una mayor produccion de acuerdo a la Distribucion propuesta en el diseño de la planta

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BIBLIOGRAFIA

• Módulo de Diseño de Plantas Industriales Unad, elaborado por BENJAMÍN PINZÓN HOYOS, actualizado y revisado por NATALIA MOLINA AREVALO. 2013.

• https://planner5d.com/editor/?key=f711dbaa177cb61fa697b0bb77cf66f6• http://www.unad.learnmate.co/file.php/443/256596_2013

_2/Material_Apoyo• http://www.unad.learnmate.co/file.php/443/256596_2013

_2/Material_Apoyo

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https://planner5d.com/editor/?key=f711dbaa177cb61fa697b0bb77cf66f6

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