determinación etapas producción del vino

Pontificia Universidad Católica de Chile Magister en Tecnologías de la Información INF 3410 Gestión de Operaciones

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Primer Trabajo de Gestión de Operaciones

Bodega de Vinificación

Profesor: Jorge Vera

Alumnos:

Julio Bazán

Marcelo Barrios

Preguntas:

1.- ¿Cuál es la capacidad de producción promedio de vino de esta instalación

(en total, tanto blanco como tinto?

Para responder a esta pregunta primero definiremos en términos generales el

proceso, luego nos plantearemos los supuestos básicos, expondremos los datos

más importantes para finalmente exponer la resolución del problema.

Descripción del proceso:

1° Arribar y descargar camiones

2° Proceso Prensar

3° Proceso administrar Pulmón y Filtrar

4° Proceso llenar Cubas

5° Proceso fermentar Cubas

6° Proceso de vaciado y entrega cliente

Supuestos básicos

Basta con que un pozo esté completo para que comience la producción.

Los tiempos de descarga de los camiones son marginales y no se consideran.

La carga de las uvas debe ser hecha con los pozos vacios es decir no se puede

llenar un pozo a medias o con una parte de su carga en su interior.

Los tiempos de traslado de la uva desde los pozos a la prensa son marginales y no

se consideran.

El tiempo de traslado del jugo uva blanca desde la prensa hacia el filtro o el pulmón

es de 60 lt/min.


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La prensa solo puede prensar uva blanca o uva negra por lo tanto se debe manejar

esta contingencia. El tiempo de setup (actividades como lavado y puesta en marcha)

de la prensa entre los cambios de tipo de uva es marginal.

El filtro dada su poca capacidad posee un pulmón de 2.000 lts. Que puede ser

accesado independiente del pulmón, el exceso o rebalse de la prensa al filtro se

almacena en este pulmon.

La utilización de la prensa, filtro y el proceso en general trabajan las 24 horas al día

por 7 días por semana.

El proceso productivo actúa en base a demanda total continua, en que todo lo que

produce se vende directo a los camiones de los clientes, por lo que no es necesario

mantener más tiempo el vino de las 96 horas indicadas y es retirado

inmediatamente.

El vino se comercializa solo a distribuidores mayoristas, por lo que no pasa por otro

proceso productivo, como por ejemplo embotellamiento.

Los tiempos de carga de los Pozos, de las Cubas, la limpieza, utilización de Mano

de Obra se considera marginales por lo que no se consideran.

En el análisis no se consideran los costos del proceso en términos monetarios solo

costos de oportunidad.

El jugo de uva debe comenzar cargarse en las Cubas inmediatamente de cuando

estén vacías y limpias.

El proceso de fermentación comenzará al momento que cada cuba esté llena y de

ahí en adelante comenzarán a correr las 96 horas. El ciclo para esa cuba

comenzará nuevamente al vaciarse después de este tiempo. Lo mismo ocurre con

cada una de las 22 cubas.

Datos principales del proceso

Arribo y Descarga de Camiones

Los tres camiones pueden llegar y descargar por separado o al mismo tiempo, la

zona de arribo y descarga permite efectuar todo tipo de maniobras.

La capacidad de los pozos son de 10.000 kg c/u, son tres pozos.

Prensar

La capacidad de un camión es de 10.000 kg que equivalen a 3.000 lts (1kg de uva

equivale a 0,3 lts de Jugo).

La tasa de prensado es de 60 lt/min.


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Pulmón

El pulmón ayuda a procesar el jugo de uva blanca dado que el proceso de filtrado

tiene menor velocidad que el proceso de prensado y posee una capacidad de 2.000

lts.

Filtrado del Jugo Blanco

Corresponde al único cuello de botella del proceso ya que limita la capacidad del

proceso dado que la velocidad de proceso del jugo de uva blanca es de 35 lts/min.

Arribo del Jugo a las Cubas

Tiempo de proceso de arribo a las Cubas del Jugo (3.000 lts) para Tinto es de 50

min. Proceso que se encuentra directamente vinculada a las cubas.

El jugo para el vino blanco pasa a través de un filtro antes de llegar a las cubas.

Ciclo de Producción:

Se considera como un ciclo de producción la descarga y proceso a la carga de dos

camiones de uva blanca y uno de uva Negra.

Resolución del Problema Planteado.

El problema que se plantea consiste en determinar la capacidad de producción

promedio de la Bodega de Vinificación incluyendo vino blanco y vino tinto.

El proceso se diagrama de la siguiente manera

Para ver un diagrama más detallado favor referirse a los Anexos al final del trabajo

El proceso se inicia con la llegada de los camiones y vaciado de la uva en los pozos.

Luego la uva (blanca y negra) es trasladada a la prensa.

La secuencia de traslado presenta la primera decisión respecto del orden de

prensado de la uva ya que el proceso de producción de vino blanco toma mayor


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tiempo que el proceso del vino tinto, comenzaremos procesando las dos primeras

cargas de uva blanca y en seguida la de uva negra.

Para determinar la capacidad del sistema, analizaremos las condiciones de un ciclo

de producción, consistente en el llenado al término del ciclo, de las 22 cubas. Del

mismo modo, será necesario determinar el tiempo requerido para el procesamiento

de tres camiones, dos de ellos con uvas para vino blanco y el tercero con uvas para

vino tinto.

Inicialmente es necesario determinar el tiempo utilizado para extraer el jugo de los

10.000 kg de uva para vino blanco que es de 3.000 kg en 50 min..

A continuación debemos pasar a analizar la etapa de filtrado, cuya rendimiento es

de 35 lt/min, velocidad inferior a la del prensado (60 lt/min), por lo tanto, en esta

sección del proceso, se utilizará el pulmón como forma de almacenar los 25 lt/min

(60 lt/min – 35 lt/min) que no pueden ser procesados a tiempo por el filtro. En los

primeros 50 min, el filtro habrá procesado 1.750 lt, quedando en el pulmón

rezagados 1.250 lt (3.000 lt – 1.750 lt). Al terminar por completo el jugo de uva

blanco del primer camión, el pulmón le resta aun por eliminar 750 lt. Si intentásemos

seguir de inmediato con la segunda carga de uvas para vino blanco, volveríamos a

generar un exceso en el pulmón de 1.250 lt, acumulando 2.500 lt, lo que no es

factible pues su capacidad total es de 2.000 lt. De este modo, será necesario

manipular el proceso de prensado deteniéndolo, hasta que al menos se filtren 500 lt

de los contenidos en el pulmón. El tiempo necesario para reducir 500 lt en el

pulmón, dado el rendimiento del filtro será de 14,3 min:

Luego de este tiempo, el pulmón mantiene almacenados 750 lt, y por tanto cuenta

con una capacidad de 1.250 lt. extra, suficiente para almacenar el exceso que

producirá la carga del segundo camión de uva para vino blanco.

Hasta este momento, se han procesado 2.250 lt.


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El proceso de jugo uva blanca se realiza en producción continua, demandando 64,3

min por cada pozo, el proceso de jugo de uva negra se realiza en un proceso en

Batch cada 121 min, así segunda carga de 10.000 kg inicia su proceso cuando han

transcurrido 64,3 min (50 min + 14,3 min). Esta etapa demora nuevamente 50 min y

produce 1.750 lt, y vuelve a acumular 1.250 lt en el pulmón, volumen que sumado a

los 750 lt que quedaron del proceso anterior, permite utilizar la capacidad total de

almacenamiento del pulmón (2.000 lt). En este instante, se han procesado 4.000 lt.

Con el objeto de optimizar los tiempos del proceso, y con esto evaluar la máxima

capacidad de producción, calculamos el tiempo necesario para filtrar los 2.000 lt

contenidos en el pulmón.

Como el tiempo es superior a los 50 min que demorará el prensado de las uvas para

vino tinto, generaremos una demora de 7,14 min en el inicio del prensado de estas

uvas (7,14 min = 57,14 – 50), luego los 10.000 kg de uva para vino tinto comenzarán

a ser procesados a los 121 min de iniciado el ciclo.

En este punto, hemos filtrado 4.250 lt de vino blanco y han transcurrido 121 min de

proceso.

Finalmente iniciamos el prensado de las uvas de vino tinto, utilizando el siguiente

tiempo:

En paralelo continuamos con el filtrado de los 1.750 lt que quedan acumulados en el

pulmón. Considerando el rendimiento del filtro (35 lt/min), el tiempo para filtrar este

volumen será coincidentemente el mismo que el utilizado para el jugo de uva negra

50 min:


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Por tanto, el tiempo total requerido para procesar la carga contenida en tres

camiones (dos de uvas para vino blanco y uno para tinto) será de 171 min, es decir

2,85 hrs.

Finalmente, en rigor, requerimos 5 ciclos de tres camiones cada uno para llenar tres

cubas, dos de vino blanco y una de vino tinto, lo que equivale a 14,25 hrs. Si

calculamos ahora el tiempo necesario para llenar 14 cubas de vino blanco y 7 de

tinto (21 cubas en total), el tiempo requerido para llenarlas será 99,75 hrs, valor

superior al necesario para fermentar el jugo de una cuba (96 hrs), la que podrá ser

vaciada. Gracias a esto siempre habrá una cuba disponible para iniciar el vaciado

tanto del filtrado como del prensado. Adicionalmente, se contará con una cuba vacia

para evitar problemas de almacenaje. Debido a lo anterior podemos agregar que las

cubas no representan un cuello de botella en el sistema.

Para determinar la capacidad de producción de vino del proceso en general de la

Bodega de Vinificación, consideraremos que en un período de 14,28 hrs, se

producen 30.000 lt de vino blanco y 15.000 lt de vino tinto, de esta forma, los

rendimientos son:

Básicamente esta capacidad viene dada por el rendimiento del filtro (2.100 lt/hr = 35

lt/min *60 min/hr), puesto que es la fase más restrictiva del proceso.

El estándar de la capacidad de producción de la industria corresponde a litros por

año, de esta manera, nuestra capacidad de producción sería:


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En el cuadro siguiente se muestran un resumen de los cálculos descritos

anteriormente en un ciclo de producción. Para ver el cálculo completo referirse al

Anexo al final del trabajo.

2.- ¿Cuál debiera ser la tasa diaria de llegada de camiones a esta instalación

de modo tal que nunca se generen colas de camiones esperando y asumiendo

que la bodega trabaja las 24 hrs. del día?

Considerando que podemos procesar 2.100 lt/hr, y cada 3 lt se requieren 10 kg de

uva, podemos calcular la cantidad de uva por hora que puede ser procesada.

Para los camiones con uva para vino tinto, se tiene el siguiente análisis:


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Por lo que el máximo de capacidad de llegada de camiones es de vino tinto son 8,4

camiones diarios y de vino blanco 16,8 camiones diarios.

3.- Suponga que estudios empíricos han determinado que el tiempo de fermentación

en una cuba típica de 15.000 litros se puede modelar bastante bien como una

distribución normal con media de 96 horas y desviación estándar de 8 horas. Con

este antecedente, ¿cree que sea necesario recalcular su resultado de a) ?

En este caso considerando una distribución normal con una media de 96 horas [μ] para el proceso de fermentación y una desviación estándar de 8 horas [σ] podemos concluir que con un 95% de probabilidades el tiempo de fermentación se encontrará en el intervalo [80,112]. Tal como lo muestra la figura

De acuerdo a los valores calculados en la parte a) el tiempo total del proceso de

llenado de las 22 cubas es de 104 horas por tanto con un 84% de probabilidades la

fermentación de las cubas se realizará en un tiempo inferior al estimado. Situación

que no complica ninguna de las etapas del proceso, por el contrario generaría

holguras de capacidad en las cubas. La situación más compleja se presenta en el

16% de los casos restantes donde el tiempo es superior a los 104 horas, por tanto el

proceso previo al llenado de las vasijas terminaría antes que termine de fermentar la

primera de ellas, produciéndose una “cola” posterior al proceso de filtrado del blanco

o de prensado del tinto.

Para evitar esta situación deberíamos introducir algún tiempo adicional en alguno de

los procesos previos (prensado o filtrado) de modo tal que el tiempo de llenado de

las 22 vasijas sea aproximadamente 112 horas con lo que nos aseguraríamos que


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en el 95, 44% de los casos habría una vasija disponible luego de terminado el

filtrado (blanco) o prensado (tinto)

4.- Suponga que la capacidad de cosecha en los campos (medido, por ejemplo, en

kilos cosechados por día) es cercana a la capacidad de recepción de la bodega (por

ejemplo, 150.000 kg/día de cosecha y la capacidad para recibir de 155.000

kilos/día).

¿Qué propondría respecto a la organización de las faenas de cosecha de modo que

la calidad de la uva procesada no se vea significativamente afectada?

Propondría una coordinación entre la cosecha de las uvas y su despacho para evitar

el fenómeno de pérdida de azúcar debido al encolamiento de los camiones en la

fábrica.

Como una manera de optimizar el uso y la producción de la planta, hemos

determinado que la planta opere las 24 horas del día, los 7 días de la semana, por

tanto la producción requerirá tener permanentemente uvas como insumo, lo que

implicaría que en el caso de tener solo cosechas durante el día, deberían llenarse

camiones suficientes para satisfacer la producción nocturna, lo que tendría como

consecuencia un deterioro de la uva que espera en los camiones para ser

procesada.

Para evitar lo anteriormente descrito, se propone la creación de turnos para la

cosecha, de modo que exista una línea de producción que permita abastecer los

camiones en forma permanente, incluso durante el horario no hábil. En resumen,

deberíamos generar una cosecha continua de uva a una tasa de 168.000 kg /día de

uva para vino blanco y de 84.000 kg por día de uva para vino tinto.

Santiago, 31 de Mayo de 2010


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Anexo 1: Tabla de cálculo de proceso de llenado de un ciclo.


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Anexo 2: Detalle de Diagrama de Proceso

determinación etapas producción del vino

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