PROCESOS INDUSTRIALES II

UCV- 2015

TEMAS

Que es un proceso industrial, variables de los procesos,

tipos de procesos: intermitente, semi- intermitente,

rgimen de operacin: continuo, transitorio

QUE ES UN PROCESO INDUSTRIAL ?

Un proceso puede ser descrito como la secuencia de cambios en

una sustancia, DENOMINADO TAMBIEN COMO UN SISTEMA

Los procesos industriales se tienen su propsito principal el de

transformar materias primas en un producto final. Durante el

proceso de la produccin de LOS PRODUCTOS O bienes, se tienen

diversas operaciones o procesos en si , ya sea que sean

reutilizados los materiales, o se convierta energa para producir el

producto final.

La instrumentacin provee el significado del proceso de produccin

para asegurar que los productos sean elaborados apropiadamente.

Aunque hay varios procesos industriales y ninguno es idntico es

importante saber que los principios que aplica en los procesos son

semejantes

VARIABLES. En todo proceso tenemos diversas variables, las cuales afectan las

entradas o salidas del proceso. Temperatura, nivel, flujo, presin, son las

variables ms comunes en los procesos industriales, las cuales son

monitoreadas y controladas por medio de la instrumentacin del proceso.

La secuencia de cambios puede ocurrir en el aspecto qumico, fsico o

ambos en la composicin de una sustancia incluyendo parmetros como

el flujo, nivel, presin, temperatura densidad volumen, acidez y gravedad

especifica, as como muchos otros, Tambin muchos procesos requieren

de transferencia de energa. La mezcla de fluidos, el calentamiento o el

enfriamiento de substancias, el bombeo de agua de un lugar a otro, el

enlatado de comida, la destilacin de gasolina, el pasteurizado de la

leche, y convertir la luz solar en energa elctrica todos pueden ser

descritos como procesos. Cuando una sustancia es calentada, su

temperatura y su composicin puede cambiar. Cuando la luz solar es

convertida en electricidad, pueden ocurrir cambios fsicos como qumicos.

SISTEMAS DE INSTRUMENTACIN MEDICIN Y CONTROL DE VARIABLES.

Los instrumentos son diseados para medir, indicar, controlar o almacenar la

informacin de las variables del proceso, adems de manipular mecanismos que

controlen diversos estados de un proceso. Algunos procesos son muy similares, pero eso

no significa que sean exactamente iguales, por lo tanto, no todos los procesos tienen las

mismas necesidades de control.

La medicin de una o ms variables, hace posible determinar con certeza que sucede

en un punto especfico del proceso.

El sistemas de calefaccin de una casa es ejemplo de un proceso, el cual tiene una

variable controlada, el termostato de la calefaccin indica el estado de la variable

existente medida y controlada.

EL PROCESO DE CONTROL.

Un proceso industrial comienza con la medicin de una variable. Por ejemplo, la

temperatura del fluido del proceso fuera del intercambiador de calor es medida.

Esta informacin es utilizada para llevar a cabo una decisin acerca el proceso.

Finalmente, se lleva a cabo la accin basada en la decisin tomada.

DIFERENCIAS ENTRE CONTROL MANUAL Y CONTROL AUTOMTICO.

Cuando se conduce un automvil, el tripulante debe considerar ciertas

variables. La velocidad es una de esas variables, la cual es necesaria para

reunir informacin acerca de que tan rpido avanza el auto. El velocmetro

indica la velocidad actual del auto. La velocidad lmite del auto indica la

velocidad deseada del auto. Estos valores pueden ser comparados para

tomar una decisin. El estado actual de la variable comparado con el

estado deseado es lo que determina una apropiada accin, con el objeto de

aumentar o disminuir la velocidad, o simplemente no llevar a cabo ninguna

accin.

Una vez que la decisin a sido tomada e implementada, el siguiente paso

es verificar de nuevo la velocidad del auto, para determinar que efecto han

tenido los cambios hechos con anterioridad. Cuando la informacin ha sido

reunida, se ha tomado una decisin y realizado una accin, se dice que se

lleva a cabo un control manual del auto. La decisin de aumentar, disminuir,

o mantener la velocidad del auto, es realizada automticamente por un

instrumento. El control que se realiza por medio de instrumentos, se dice

que es un control automtico.

VARIABLES UTILIZADAS EN EL PROCESO DE CONTROL.

El lazo de control de un proceso es diseado para tener todas las variables

bajo control. el termino utilizado para llamar a la variable que a sido

manipulada, es el de VARIABLE MANIPULADA. A la o las variables que han

sido medidas con anterioridad se les denomina VARIABLE MEDIDA. De la

misma manera, el termino utilizado para expresar el valor de ajuste, es SET

POINT, y la diferencia entre el valor actual de la variable y el set point, se

denomina DESVIACIN.

La accin es realizada para eliminar la desviacin. En el proceso de control,

la accin es el ajuste de la variable, a este ajuste se le denomina VARIABLE

MANIPULADA.

En trminos prcticos, el control es un ciclo continuo de medicin, toma de

decisin, y realizar una accin. El proceso de control es un lazo diseado

para mantener la variable controlada en el set point.

COMPONENTES DE CONTROL.

Un disturbio es un cambio en la demanda del sistema, usualmente es un factor fuera del

lazo, el cual afecta la variable controlada. Con el fin de compensar los disturbios y

mantener el control, el proceso de toma de decisin debe ser continuo.

Feedback es el termino utilizado para indicar una medicin y respuesta continuas a la

informacin generada. Esta es la forma mas simple de control. el termino usado para

definir los instrumentos en un sistema de control da informacin, decide y toma accin en

un sistema de control retroalimentado, es un lazo de control retroalimentado.

El lazo de control retroalimentado, incluye un censor, un transmisor, un controlador, y un

elemento final de control. Censores, transmisores, y los elementos finales de control, a

menudo estn localizados en campo cerca del proceso. Los controladores, comnmente se

localizan en el cuarto de control.

El censor detecta el valor de la variable medida. El transmisor convierte la seal del censor

a una seal normalizada y la enva al controlador. El controlador compara el valor de la

seal transmitida con el set point y enva una seal de salida al elemento final de control. El

elemento final de control es reposicionado para corregir la desviacin provocada por los

disturbios en el sistema.

COMPONENTES DE CONTROL.

SENSORES Y TRANSMISORES.

TIEMPO DE RESPUESTA.

Diversos factores determinan que censores deben usarse para monitorear una variable,

como son tiempo de respuesta, exactitud, precisin. Los censores no responden

inmediatamente, se requiere un periodo de tiempo para que los censores respondan a

los cambios.

El termino tiempo de respuesta es utilizado para designar al tiempo que requiere un

instrumento como puede ser un censor para responder a los cambios en la variable

medida.

Como se menciona anteriormente, distintos factores son los que afectan el tiempo de

respuesta del censor, como son el tipo de censor, la proximidad del censor a la variable

medida. Por ejemplo, un instrumento de presin responder a cambios en la presin en

un par de segundos, mientras que un censor de temperatura tomar ms tiempo para

responder, porque el censor tiene que calentarse o enfriarse en respuesta a los cambios

en la temperatura de la variable medida. Este efecto es conocido como retraso trmico.

Por ejemplo, el tiempo de respuesta de un censor de temperatura en un termopozo es

mucho ms largo que el de un censor posicionado en contacto directo de la variable

medida. Similarmente, un censor de presin de aire que esta directamente conectado a

la pipa, responder ms rpido que un censor idntico conectado a la tubera del

proceso y a una distancia mayor. Este efecto es conocido como retraso hidrulico.

DIFERENCIA ENTRE EXACTITUD Y PRECISIN.

Exactitud y precisin son caractersticas de los

censores.

Estos trminos tienen diferentes significados en el

contexto de los procesos de control.

El trmino exactitud es usado para denotar que tan

estrechas son las lecturas de las mediciones de un

instrumento, como puede ser un censor.

El trmino precisin es usado para designar que tan

consistentes son las lecturas realizadas por un

instrumento

SISTEMAS DE PROCESOS DE PRODUCCIN: CONTINUO- LINEAL E INTERMITENTE

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SISTEMA POR PRODUCTO O CONTINUO

Los sistemas productivos de flujo continuo o por producto son aquellos en los

que las instalaciones y disposicin de los equipos se establece en funcin del

producto. De tal manera, con base en que los insumos y los productos son

estndares, los procesos se uniforman en cuanto a las rutas y los flujos para

producir en alto volumen. Por esta razn pueden adoptarse procesos

similares y secuenciales.

La produccin a gran escala de artculos estndar es caractersticas de estos

sistemas.

Este sistema se utiliza cuando la demanda y la economa de la fabrica

favorece a la produccin continua.

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Ejemplo: Produccin de culinarios

SISTEMA POR PRODUCTO O CONTINUO

Bodega/s de

materia prima

Bodega de

material

de embalaje

Dosificador de

complementos.

Recepcin

de insumos

Selladora

Inspeccin de

calidad &

codificacin

Llenado

Mezcladora de

masas de semi

elaborado.

Monitoreo en

lnea (humedad,

peso neto, etc.)

Empaque a

granel &

almacenamient

o interno

Distribucin

En un fbrica de alimentos cada operario est especializado y es responsible de las tareas

asignadas a su estacin. En la fbrica del ejemplo, todos los productos, independientemente

de su variedad, pasan por el mismo proceso sin excepcin, el cual va desde la recepcin de la

materia prima o embalaje hasta su liberacin final para distribucin respectiva.

Aseguramiento

de la Calidad

Liberacin inicial

Estu

dio

s d

e c

ad

ucid

ad

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Descripcin

SISTEMA POR PROCESO O INTERMITENTE

Los sistemas intermitentes organizan las tareas y el equipo en

departamentos o secciones por similaridad de funcin para que cumplan los

requisitos de una variedad de opciones definidas por el cliente.

Las instituciones deben ser flexibles para manejar gran variedad de

productos y tamaos. Las instalaciones de transporte entre operaciones

tambin deben ser flexibles para acomodarse a la variedad de caractersticas

de los insumos y a diversas rutas que estos pueden requerir.

Este tipo de produccin se da cuando la demanda no es suficiente para

utilizar la fabricacin continua. La empresa generalmente fabrica gran

variedad de productos en los que para la mayora los volmenes de venta y

por ende de fabricacin son pequeos en relacin a la produccin total.

Utiliza mano de obra especializada y en consecuencia los costos de

produccin son mas altos a los de un sistema continuo.

Ejemplo: Un Hospital

SISTEMA POR PROCESO O INTERMITENTE

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Recepcin

Paciente X

Paciente Y

Paciente Z

Laboratorio

Rayos X

Pediatra

Ciruga

Nutricin

Farmacia

Caja

Un hospital, por ejemplo a partir de la sala de emergencia debe cumplir las las necesidades de

muchos tipos de pacientes. De tal manera puede recibir un nio con dolor abdominal, un

jven con una fractura de tobillo, una mujer embarazada, un beb con fiebre , un anciano

deshidratado, entre otros casos y para todos el sistema debe ser funcional

La meta de un hospital es el tratamiendo efectivo de las necesidades individuales de cada

paciente. De tal manera, en la organizacin de procesos intermitente mediante la creacin de

departamentos los pacientes son dirigidos nicamente a los departamentos para los cuales

requieren tratamiento.

PROCESO INTERMITENTE

Se caracteriza por la produccin por lotes a intervalos intermitentes. Se organizan en centros de trabajo en los que se agrupan las mquinas similares. Un producto fluir hacia los departamentos o centros que necesite y no utilizar los otros.

El producir no tiene un flujo regular y no necesariamente utiliza todos los departamentos.

Puede realizar una gran variedad de productos con mnimas modificaciones.

Pero la carga de trabajo en cada departamento es muy variable, existiendo algunos con alta sobre carga y otros subutilizados.

PROCESO INTERMITENTE

Es necesario tener un control de trabajo asignado en cada departamento a travs de una adecuada planificacin y control de los trabajos aceptados. Se debe saber cuando debe iniciar y terminar cada orden de trabajo en cada departamento, para poder aceptar nuevos pedidos y cuando se entregarn al cliente.

Es decir, exige una gran cantidad de trabajo en planificacin--- programacin y control de la produccin; para obtener un adecuado nivel de eficiencia en cada departamento y un buen nivel de atencin al cliente.

El personal, debido a que en la mayora de los casos no se hacen operaciones estndar, requiere un nivel de destreza mayor que en el tipo lineal.

COMPARACIN DE LOS SISTEMAS

Sistema continuo / por producto Sistema intermitente / Por proceso

Distribucin en planta orientada al producto. Distribucin en planta orientada al proceso o funcional.

Por medio de un proceso comn se elaboran todos los productos. Cada lote de productos diferentes sigue un proceso especial.

La produccin no se detiene. Produccin segn pedido.

Mquinas para propsitos especiales. Mquinas de propsito general.

Productos estndar. Varios productos.

Producto estandarizado. Productos heterogneos.

Produccin para formar inventario. Produccin bajo pedido.

Alto volumen de produccin. Bajo volumen de produccin.

Demanda estable. Demanda variable.

Procesos de produccin eficientes. Procesos de produccin flexibles.

El flujo de produccin de cada producto sigue una secuencia lineal. Los flujos de trabajo no estn normalizados, puede haber lneas

entremezcladas.

Procesos altamente automatizados. Equipos productivos flexibles.

Mano de obra especializada & poco cualificada. Mano de obra calificada o semi calificada.

Alta rotacin de materiales con flujo predecible. Flujo de materiales variable.

Costos fijos elevados y Costos variables bajos. Costos fijos bajos y costos variables elevados.

Uso eficiente de espacios. Uso de espacios menos eficiente.

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Literatura consultada: 1. McCubbrey, D. (2009) Operations management: Operations decisions. Consultado en Marzo 2012 va http://cnx.org/content/m35444/latest/.

2. Ibaez, A.(2009) Material del curso: Sistemas de produccin. UPES

3. Lopez-Garca, J.(2011) Concepto y elementos del sistema de produccin. Notas del curso.

PROCESO LINEAL

Se caracteriza por que se disea para producir un determinado bien o servicio; el tipo de la maquinaria, as como la cantidad de la misma y su distribucin se realiza en base a un producto definido.

Logrando altos niveles de produccin debido a que se fabrica un solo producto, su maquinaria y aditamentos son los ms adecuados, cada operacin del proceso y el personal puede adquirir altos niveles de eficiencia, debido a que su trabajo es repetitivo. Su administracin se enfoca a mantener funcionando todas las operaciones de la lnea, a travs de un mantenimiento preventivo eficaz que disminuya los paros y un mantenimiento de emergencia que minimice el tiempo de reparacin, pues el paro de una mquina ocasiona un cuello de botella que afecta a las operaciones posteriores y en algunos casos paraliza las siguientes operaciones.

PROCESO LINEAL

Tambin es muy importante seleccionar y

capacitar adecuadamente al personal,

que debe poseer la habilidad potencial

suficiente de acuerdo a la operacin para

la cual fue asignado.

Se le recomienda un control permanente

de produccin en cada etapa del proceso,

para detectar a tiempo problemas que

puedan paralizar la lnea.

CUADRO COMPARATIVO PROCESO CARACTERISTICAS VENTAJAS DESVENTAJAS EJEMPLO

LINEAL -Se caracteriza por que se

disea para producir un

bien o un producto .

-Logrando altos niveles de

produccin debido a que

se fabrica un solo

producto,

- Altos niveles de

eficiencia

- Necesidad de personal

con menores destrezas,

debido a que hace la

misma operacin

- Difcil adaptacin de la

lnea para fabricar otros

productos

- Exige bastante cuidado

para mantener balanceada

la lnea de produccin

Procesos de

envasado de

gaseosas o

produccin de

cerveza

INTERMITENTE -El producir no tiene un

flujo regular y no utiliza

todas las reas .

-Unas utilizan con alta

sobrecarga y otras no

utilizan.

- Se puede trabajar gran

variedad de productos.

- Bajo nivel de eficiencia

- Gran trabajo de

planificacin y control

Una carpintera a

gran escala

Un taller de herrera

Un taller de torno

PROCESO LINEAL ENVASADO DE

BEBIDAD GASEOSAS

PROCESO INTERMITENTE EN UN TALLER

DE TORNO

PROCESO INTERMITENTE EN FABRICA DE

CAMISAS