trabajo planta cervecera
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INDICE
INTRODUCCION..........................................................................................................................................3
1. GENERALIDADES................................................................................................................................4
1.1 DISTRIBUCION EN PLANTA............................................................................................................4
1.2 TIPOS DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA............................................................................................4
1.2.1 Distribución por posición fija....................................................................................................4
1.2.2 Distribución por proceso...........................................................................................................4
1.2.3 Distribución por producto.........................................................................................................4
1.3 FACTORES QUE AFECTAN A LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA..........................................................4
1.4 VENTAJAS DE TENER UNA BUENA DISTRIBUCIÓN........................................................................5
2. CASO PRÁCTICO.................................................................................................................................5
2.1 LOCALIZACIÓN ÓPTIMA DEL PROYECTO.......................................................................................5
2.1.1 FACTORES..................................................................................................................................5
2.2 DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO ÓPTIMO DE LA PLANTA.............................................................6
2.3 PRODUCTO PROCESADO...............................................................................................................6
2.3.1 La cerveza y sus componentes..................................................................................................6
2.3.2 Ingredientes de la cerveza........................................................................................................7
2.4 PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA.....................................................................................7
2.4.1 Preparación de la malta............................................................................................................9
2.4.2 Producción del mosto...............................................................................................................9
2.4.3 Fermentación..........................................................................................................................10
2.4.4 Procesamiento final................................................................................................................11
2.5 DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS DE TRABAJO............................................................................11
2.6 CÁLCULOS DE LAS ÁREAS.............................................................................................................12
2.6.1 Área de recepción y embarque, estacionamiento:.................................................................12
2.6.2 Área de producción.................................................................................................................12
2.6.3 Área de oficinas administrativas.............................................................................................13
2.6.4 Área de mantenimiento:.........................................................................................................13
2.6.5 Área de control de calidad:.....................................................................................................13
2.6.6 Almacén de materia prima:....................................................................................................13
2.6.7 Almacén de producto terminado:...........................................................................................13
2.6.8 Sanitarios del área de producción:.........................................................................................14
2.6.9 Sanitarios del área administrativa:.........................................................................................14
2.6.10 Comedor:.................................................................................................................................14
2.6.11 Vigilancia:................................................................................................................................14
4. BILBIOGRAFIA..................................................................................................................................16
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INTRODUCCION
Actualmente el mundo evoluciona rápidamente hacia mejores tecnologías, mejores industrias,
más competitividad como respuesta a una creciente población universal con necesidades, en
un planeta que también tiene necesidades y el entender estas necesidades es lo que ayuda a
estar en la cima del éxito a cualquier organización, el ambiente competitivo y responsable con
el entorno y medio ambiente hace necesario un mejor aprovechamiento de los recursos, entre
ellos uno de los más importantes es el espacio, la idea es producir lo mejor con el menor
esfuerzo y costo.
Para obtener una producción optima se requiere optimizar todos los elementos involucrados
en la cadena productiva, materiales, energía, tiempo, insumos, personas espacio etc. En este
caso particular nos ocuparemos de la optimización de los espacios de trabajo y producción
para hacerlos lo más eficientes posible siempre teniendo en cuenta el bienestar de las
personas, el medio ambiente y la rentabilidad del negocio, sin salirnos de marco legal que
cubre el diseño de cualquier espacio de trabajo.
Los lugares de trabajo o plantas de producción deben ser lo más confortables que permita el
proceso productivo, lo que al final se refleja en un bienestar laboral para los empleados
quienes a su vez incrementaran su productividad reflejando beneficios para la organización, de
tal forma que las mejoras que se hagan a una distribución de planta no deben ser vistas como
un gasto sino como una inversión.
La planeación de instalaciones o distribución de planta ha tenido varios cuestionamientos a lo
largo de su historia y como tema va desde una lista de recomendaciones como un recetario de
cocina hasta el modela miento matemático que puede ser tan sofisticado como la tecnología lo
permita, la distribución de planta también puede tener muchos enfoques, tanto tradicionales
como contemporáneos y tiene diversas aplicaciones, sin embargo un factor muy importante
que se debe tener en cuenta es el diseño dinámico y adaptable a las necesidades de cualquier
negocio.
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1. GENERALIDADES.
1.1DISTRIBUCION EN PLANTA.
La distribución de planta es un concepto relacionado con la disposición de las
máquinas, los departamentos, las estaciones de trabajo, las áreas de
almacenamiento, los pasillos y los espacios comunes dentro de una instalación
productiva propuesta o ya existente . La finalidad fundamental de la distribución
en planta consiste en organizar estos elementos de manera que se asegure la
fluidez del flujo de trabajo, materiales, personas e información a través del
sistema productivo.
1.2TIPOS DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA.
Generalmente se manejan tres tipos de distribución los cuales se mencionan a
continuación:
1.2.1 Distribución por posición fija.El material permanece en situación fija y son los hombres y la maquinaria los que confluyen hacia él.
1.2.2 Distribución por proceso. Las operaciones del mismo tipo se realizan dentro del mismo sector.
1.2.3 Distribución por producto. El material se desplaza de una operación a la siguiente sin solución de continuidad. (Líneas de producción, producción en cadena)
1.3FACTORES QUE AFECTAN A LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA.
Materiales (materias primas, productos en curso, productos terminados). Incluyendo variedad, cantidad, operaciones necesarias, secuencias, etc. Maquinaria. Trabajadores. Movimientos (de personas y materiales). Espera (almacenes temporales, permanentes, salas de espera). Servicios (PRODUCCION, inspección, control, programación, etc) Edificio (elementos y particularidades interiores y exteriores del mismo, Instalaciones existentes, etc). Versatilidad, flexibilidad, expansión.
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1.4VENTAJAS DE TENER UNA BUENA DISTRIBUCIÓN.
Disminución de las distancias a recorrer por los materiales, herramientas y trabajadores.
Circulación adecuada para el personal, equipos móviles, materiales y productos en elaboración, etc.
Utilización efectiva del espacio disponible según la necesidad. Seguridad del personal y disminución de accidentes. Localización de sitios para inspección, que permitan mejorar la calidad del
producto. Disminución del tiempo de fabricación. Mejoramiento de las condiciones de trabajo. Incremento de la productividad y disminución de los costos.
2. CASO PRÁCTICO.
En esta parte se realizara la localización óptima de la planta de cerveza, la
determinación del tamaño óptimo de la planta, la ingeniería del proyecto, la
distribución de la planta, organización de la empresa y el marco legal.
2.1LOCALIZACIÓN ÓPTIMA DEL PROYECTO.
Para realizar la localización del Estado que más conviene para ubicar la empresa, usamos el “método cualitativo por puntos”.
Entre los factores que se consideran para realizar la evaluación, se encuentran los siguientes:
Factores geográficos Factores institucionales Factores sociales Factores económicos
A continuación se muestra la tabla con los factores a evaluar, así como las diferentes zonas evaluadas.
2.1.1 FACTORES. Disponibilidad de agua Infraestructura industrial Trámites de gobierno para instalar la empresa Restricciones ambientales
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Clima Vías de comunicación
2.2DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO ÓPTIMO DE LA PLANTA.
Para determinar el tamaño óptimo de la planta debemos de realizar el cálculo de
la producción mensual, diaria y por minuto de la siguiente forma. Basándonos en
los cálculos realizados en el estudio del mercado, sabemos que existe demanda
potencial insatisfecha para los próximos 5 años.
De esta manera consideramos que la empresa debe tener una forma de trabajo
como se muestra a continuación:
Un turno de trabajo de 10 horas, de lunes a sábado (pero sabemos que el tiempo
disponible por turno es de 8 hrs.)
Así que trabajara 26 días/mes * 8 hrs/día = 208 hrs/mes
La planta tendrá una producción de 10´250,000 unidades/año lo que equivale a
854,167 unidades/mes y esto es igual a 4,107 unidades/hrs, por lo tanto esto es
igual a 69 unidades/min.
En la siguiente tabla 2.2 se muestra la cantidad que se desea elaborar al mes:Cantidad de cerveza por envase 325 mL.
Unidades a fabricar al mes 854,167 unidadesCantidad de cerveza que se debe elaborar al mes 277,604.27 L
En la tabla 2.3 se muestra la cantidad de cerveza que se elaborará por día:Turnos a trabajar 1 turno de lunes a sábado
Cantidad de cerveza que se debe elaborar por día 10,677.08 LUnidades a fabricar por día 32,852 unidades
Unidades a envasar por minuto 69 unidades
2.3PRODUCTO PROCESADO.
2.3.1 La cerveza y sus componentes.
La cerveza es una bebida alcohólica no destilada que se obtiene de la
fermentación de un mosto elaborado a partir de malta de cebada, con o sin
la adición de otros cereales no malteados (adjuntos). La mezcla de estos
cereales con agua se transforma en azúcares mediante la digestión
enzimática. Posteriormente se agrega a la mezcla el lúpulo y/o sus
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derivados y finalmente es sometida a un proceso de cocción (López et al.,
2002; IICA, 1999; Vincent et al., 2006).
Existen dos tipos básicos de cerveza: ale y lager. Dentro de cada uno de
estos tipos básicos existen subtipos con diferentes características que
tienen una nomenclatura variable. En la Tabla 1 se presentan algunos
nombres registrados en la literatura (López et al., 2002).
2.3.2 Ingredientes de la cerveza.
Para la elaboración de cerveza se requiere de las siguientes materias primas: agua, malta y lúpulo.
Agua: El agua empleada en la fabricación de la cerveza es el
componente mayoritario y de acuerdo a la NOM-142-SSA1-1995 debe
ser potable y podrá utilizarse agua destilada o desmineralizada.
Malta: La malta es un cereal en etapa temprana de germinación, cuyo
proceso de germinación ha sido controlado y detenido mediante la
aplicación de secado. Aunque existen maltas de diferentes cereales, el
término normalmente se refiere a la malta de cebada (López et al.,
2002). La malta contiene las enzimas necesarias para hidrolizar los
hidratos de carbono complejos, proceso necesario para la obtención del
mosto (Hernández y Sastre, 1999; López et al., 2002; Vincent et al.,
2006).
Lúpulo: El lúpulo se obtiene a partir de los conos maduros de la flor
femenina de la planta Humulus lupulus y se agrega al mosto como
extracto o productos secados (en polvo o en pastillas) en dosis que
varían en función del sabor y aroma final deseados para la cerveza
(López et al., 2002; Posse, 1993).
2.4PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA.
Para obtener cerveza deben considerarse una serie de etapas. Las cuales se
muestran en el siguiente diagrama de flujo.
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Cebada
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2.4.1 Preparación de la malta.
Tiene como objetivo obtener un polvo rico en enzimas. Para hacer esto, el
grano de cebada tiene que ser puesto a germinar a una temperatura de 10
a 16 ºC, una humedad de 42 a 46 % y un tiempo de 60 horas. Después, la
cebada germinada se seca usando aire caliente iniciando con un
calentamiento suave hasta alcanzar la temperatura final dependiendo de
las características que se deseen en la malta. Normalmente las
temperaturas de secado para maltas lager son de 55 a 70 ºC y de 60 a 95 ºC
para maltas ale. Finalmente se realiza la fragmentación de los granos
tostados para obtener la malta en polvo (López et al., 2002; Varnan y
Sutherland, 1997).
2.4.2 Producción del mosto.
La malta ya molida se mezcla con agua y en ocasiones se adicionan entre un
10 y 20% de otros tipos de granos no germinados, tales como el arroz o el
maíz, que proporcionan un sabor más ligero.
La mezcla se calienta gradualmente hasta una temperatura de 48 ºC por
aproximadamente 20 minutos, en la que se activan principalmente las
proteasas, las β-glucanasas y la β-amilasa. Se continúa el calentamiento
progresivo por etapas a temperaturas de 60 ºC por 30 minutos y
posteriormente a 72 ºC por 30 minutos más, estas temperaturas
corresponden a las temperaturas de activación de las amilasas (López et al.,
2002). La solución se filtra y al líquido obtenido se le añade el lúpulo.
Finalmente la solución se somete a ebullición por una hora para obtener el
mosto.
Las proteasas hidrolizan las proteínas de la malta, dando como resultado la
formación de péptidos y aminoácidos, que más adelante, durante la
fermentación servirán como nutrientes para la levadura. Las β-glucanasas
hidrolizan los glucanos presentes en la cebada; la degradación de estos
polímeros es importante para disminuir la viscosidad del mosto.
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La β-amilasa hidroliza la amilosa y la amilopectina originando maltosa y
dextrinas. Las amilasas que se activan entre 60 y 70 ºC hidrolizan los enlaces
α(1−4) de la amilosa y la amilopectina en diferentes puntos del polímero sin
acercarse a los puntos de ramificación y a los extremos de la cadena
(Vincent et al., 2006).
Al llevarse la cocción del mosto se cubren 7 objetivos tecnológicos (Varnan y Sutherland, 1997):
(i) Concentración de sólidos en el mosto.
(ii) Extracción de los componentes del lúpulo.
(iii) Inactivación de las enzimas de la malta.
(iv) Esterilización del mosto.
(v) Eliminación de compuestos volátiles indeseables.
(vi) Formación de los compuestos responsables del aroma, sabor y color de la cerveza mediante reacciones de Maillard.
(vii) Coagulación de proteínas y favorecimiento de la reacción entre taninos y proteínas para la formación de compuestos insolubles que precipitan clarificando así el producto.
Después de enfriar y filtrar la solución se obtiene un mosto equilibrado
compuesto principalmente por carbohidratos fermentables, aminoácidos y
minerales. El mosto sirve como sustrato para el crecimiento de las
levaduras y en la producción de etanol. Así mismo es fuente de precursores
de aroma y sabor (Varnan y Sutherland, 1997).
2.4.3 Fermentación.
En la elaboración industrial de cerveza se emplean dos clases diferentes de
fermentación: (i) fermentación alta, aplicada a la elaboración de cerveza
tipo “ale”. Durante esta fermentación las levaduras forman un aglomerado
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que flota en el líquido o pueden flocular a inicios de la fermentación y
hundirse el líquido.
(ii) fermentación baja, aplicada a la elaboración de cerveza tipo “lager”. En
este tipo de fermentación las levaduras floculan al finalizar la etapa, en
aglomerados que se hunden en el líquido (Varnan y Sutherland, 1997).
Estas fermentaciones operan bajo condiciones de tiempo y temperatura
diferentes, sin embargo en ambas la fermentación se lleva a cabo en dos
pasos (Linko et al., 1998): la fermentación primaria llamada simplemente
“fermentación” y la fermentación secundaria ó “maduración”. En este
trabajo se utiliza el término fermentación para la etapa de fermentación
primaria.
Durante la fermentación el mosto se somete a temperaturas que van desde
15 a 22 ºC para cervezas “ale” y desde 7 a 15 ºC para cervezas “lager”. En
esta etapa las levaduras metabolizan los carbohidratos del mosto para la
generación de etanol y CO2 predominantemente.
El proceso de maduración consiste en someter al mosto fermentado a bajas
temperaturas que van desde 4 a 10 ºC por un tiempo de 5 a 10 días. La
maduración proporciona a la cerveza sus características finales de olor,
color, sabor y brillantez (Hernández, 2003; López et al., 2002; Varnan y
Sutherland, 1997).
2.4.4 Procesamiento final.
Una vez concluida la maduración, la cerveza es clarificada, carbonatada,
envasada y pasteurizada para su embalaje y distribución.
2.5DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS DE TRABAJO.
Una vez que se ha determinado el equipo de trabajo, mano de obra y el proceso
productivo, se puede calcular el tamaño físico de las áreas de trabajo. Las áreas
que debe tener la empresa se muestra en el siguiente listado:
1) Área de recepción y embarque, estacionamiento
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2) Área de producción3) Área de oficinas administrativas4) Área de mantenimiento
5) Área de control de calidad6) Almacén de materias primas7) Almacén de producto terminado8) Sanitarios del área de producción9) Sanitarios del área administrativa10) Comedor11) Vigilancia
2.6CÁLCULOS DE LAS ÁREAS.
2.6.1 Área de recepción y embarque, estacionamiento:
Se requiere un área suficiente para que maniobre un camión con doble
semiremolque, así como poder descargar y cargar dicho camión. Además de
tener un cajón de automóvil por cada 100 m2 construidos.
Por lo tanto se asignan 300 m2.
2.6.2 Área de producción.
Se requiere de un área suficiente para colocar las distintas máquinas de
trabajo y tener un pasillo donde puedan laborar los operarios.
El área ocupada por los dos contenedores es de aproximadamente 7 m2
más un espacio para trabajar alrededor de ellos de 10 m2.
El área ocupada por los dos calentadores de agua es de aproximadamente 7
m2 más un espacio para trabajar alrededor de ellos de 10 m2.
El área que ocupa el tamizador es de 7 m2 más un espacio alrededor da un
total de 10 m2.
El área que ocupa la cámara de germinación es de 8 m2 más un espacio
para trabajar alrededor queda de 11 m2.
El área que ocupan los filtros y las bombas para el agua es de 3 m2.
El área que ocupa el molinillo es de 5 m2.
La cuba de agitadores ocupa un área de 3 m2 más un área para trabajar
alrededor el área total queda de 5 m2.
La cuba decantadora ocupa un área de 4 m2.
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El depósito de decantación ocupa un área de 4 m2
El tanque de fermentación ocupa un área de 4 m2.
El tanque de sedimentación ocupa un área de 4.5 m2.
La máquina llenado enjuagadora, llenadora y taponadora, además de la
máquina etiquetadora ocupa un área de 7 m2 más un área de trabajo con lo
cual el área total es de 10 m2.
Con lo cual el área total de producción es de 80.5 m2 aproximadamente ya
que aparte de estas máquinas, el área de producción tendrá varias bandas
transportadoras y varias plataformas de carga.
2.6.3 Área de oficinas administrativas.
Para el área administrativa se tendrán tres gerencias (ya que la gerencia de
producción estará ubicada en el área de producción) las cuales tendrán a
sus auxiliares, cada despacho contara de escritorio, computadora, etc. Se
asigna un área total de 60 m2.
2.6.4 Área de mantenimiento:
Se requiere de un área necesaria para guardar todas las herramientas
necesarias, así como todos los instrumentos de limpieza, además de una
mesa de trabajo. Se asigna un área de 8 m2.
2.6.5 Área de control de calidad:Se requiere de un área necesaria para tener los instrumentos utilizados
para verificar la calidad de nuestro producto. Se asigna un área de 10m2.
2.6.6 Almacén de materia prima:
Se tomará en cuenta la materia prima que se requiere en mayor proporción
en la elaboración de la cerveza, por lo cual vamos a calcular el lote
económico para saber cuánto se va a pedir cada vez que se surtan los
inventarios y así tener un cálculo aproximado de la dimensión del almacén.
2.6.7 Almacén de producto terminado:En el almacén de producto terminado se requiere un área suficiente para
colocar toda la producción que ya esta lista para ser cargada a los camiones
distribuidores del producto. Considerando que tendremos 32,852 botellas
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diarias y que estas se almacenarán en cajas de 24 botellas, por lo tanto se
tendrán 1,369 cajas en el almacén de producto terminado y como cada caja
mide 45 cm. x 35 cm. Y se pueden estibar hasta 8 cajas, se tendrán 172
estibas por lo tanto se tendrá un área de 27.09 m2 más un área para
movimientos, por lo cual el resultado queda de 35 m2.
2.6.8 Sanitarios del área de producción:
Basándonos en el reglamento de construcción vigente para el país deberá
existir un sanitario por cada 15 o fracción mayor de siete trabajadores del
mismo sexo. Por lo tanto se decide instalar dos sanitarios completos, dos
lavabos y una regadera con agua caliente, además de un área para
vestidores. Se asigna una superficie total de 25 m2.
2.6.9 Sanitarios del área administrativa:
Tomando en cuenta la cantidad de personal administrativo que se muestra
en el organigrama general de la empresa y de acuerdo al reglamento de
construcción vigente para el país se asignan al menos 2 m2 por trabajador
de oficinas. Se asigna una superficie total de 30 m2.
2.6.10 Comedor:
Ya que no hay ninguna ley o reglamento para la construcción del comedor
en la empresa. Por lo tanto se ha decidido destinar un área en donde se
cuente con una mesa y tres hornos de microondas para que los
trabajadores tomen sus alimentos. Se asigna un área de 40 m2.
2.6.11 Vigilancia:De acuerdo al reglamento de construcción vigente del país el mínimo es de
3 m2, por lo tanto se asignan 4 m2.
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3. PLANOS.
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4. BILBIOGRAFIA.
Diego-Mas, J.A “Optimización de la distribución en planta de instalaciones industriales mediante algoritmos genéticos. Aportación al control de la geometría de las actividades.”, Tesis Doctoral, Universidad Politécnica de Valencia, 2006.
MUTHER, Richard. Distribución en planta. Editorial Hispano Europea. Barcelona (España).
http://74.125.47.132/search?q=cache:hW2MehOnIxIJ:www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema5.pdf+distribucion+en+planta&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=co
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4100002/lecciones/taxonomia/layout.htm
López, A., García, G.M., Quintero, R.R., López-Munguía A., Canales,
l. 2002. Biotecnología alimentaria.
Varnan, A.H. y Sutherland, J.P. 1997. Bebidas: Tecnología, Química
y Microbiología.
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