DISEÑO MODULAR DE PLANTA TORREFACTORA DE CAFÉ ESPECIAL Mayo de 2016
Generando industria mediante diseño y planificación.
¿QUÉ CONOCEMOS DE INDUSTRIA?. La palabra industria nace a finales del siglo XIX con la aparición de la máquina a vapor, a mediados del siglo XX aparece la producción en masa y a finales del siglo XX aparece la producción automatizada, a día de hoy, ya se hablan de los inicios de una cuarta revolución (Industria 4.0), de la que ya estamos haciendo parte. La industria 4.0 enfoca conceptos tales como internet de las cosas; objetos inteligentes interconectados; análisis masivos de datos (“big data”); fabricación flexible (series cortas) y próxima al consumo con influencia directa del consumidor, “geolocalización”, robots, impresión 3D, drones, etc.
¿QUÉ PROPONEMOS? Diseñar y simular un sistema de producción modular para la trilla, selección, tostión, molienda y empaque de café especial, considerando las características particulares del café de Nariño, con el fin de optimizar los procesos de torrefacción y mejorar la calidad del
La industria en el departamento de Nariño. La Comisión Regional de Competitividad de Nariño estructuró y formuló el Plan Regional de Competitividad 2010 - 2032, en el cual se identifican y priorizan macroproyectos, proyectos e iniciativas de las principales cadenas productivas, que una vez desarrolladas le permitirán al Departamento alcanzar mejores niveles de competitividad y mayores niveles de inversión nacional e internacional en la región. La transformación y valor agregado de productos en el departamento es muy reducido, por ejemplo el café especial uno de los mejores productos categorizados a nivel mundial, es comercializado y exportado a otros países como café verde, son aproximadamente 32 los municipios productores de café, sin embargo, la industria para este producto no se ha visto desarrollada. Tras el plan propuesto por la Comisión el grupo de investigación Eslinga de la Universidad Cooperativa propone una alternativa para construir industria mediante la planificación adecuada del diseño de plantas industriales.
producto. ¿COMÓ LO HAREMOS?
Realizando un estudio técnico a nivel de ingeniería básica.
Simulando el proceso de producción y adaptándolo a variables y condiciones que se requieran.
Diseñando la planta mediante diseño modular para poder adaptarse a las condiciones de la región.
La imaginación y creatividad puede romper barreras– Con tan solo una imagen podemos ver nuestro futuro, nuestro desarrollo. ADELANTE NARIÑO CON LA CREACIÓN DE INDUSTRIA. Propuesta de diseño modular de planta torrefactora para café especial
La producción de Café. Los productores de Café de Nariño, propietarios de pequeñas unidades de producción entregan con gran amor y dedicación sus conocimientos y habilidades para producir un café estrictamente seleccionado, trabajando con gran atención para cuidar todo el proceso productivo.
Distribución de planta y sistema de producción generado por computadora
Diseño y simulación de una planta torrefactora de café especial El diseño propuesto de la planta es el resultado de un largo trabajo realizado a la cadena productiva del café. Para diseñar la planta en primer lugar se realizo un estudio de ingeniería básica donde se hizo un estudio técnico para determinar la capacidad de producción de la planta y máquinas, número de operarios, nivel de tecnología a incorporar etc. Para garantizar que la planta funcionara correctamente se recurrió a utilizar simulación por computadora, la simulación consiste en poner a producir la planta de forma virtual de tal manera que se pueda controlar las diferentes variables como tiempo, capacidades, inventarios, transportes, que puedan afectar directamente a costos y tiempos improductivos.
Hoy, el caficultor nariñense, después de 83 años de institucionalidad cafetera, necesita empezar a experimentar procesos de exportación directa y con ello dejar de depender de la Federación Nacional de Cafeteros (FNC) y de exportadores privados quienes nos han vendido la idea de que sin ellos no existiría la garantía de compra para nuestro producto; se propone crear industria que genere valor agregado al producto y en consecuencia permita recibir un precio más justo por el café especial. Lo anterior no implica desconocer el importante papel que la Federación ha jugado en el proceso de posicionamiento del café colombiano en el contexto internacional.
Por otra parte, el diseño modular propuesto para el diseño de la planta junto con la simulación, represento tener una planta más flexible y modular para la adaptación a cambios en el sistema. 1. Acceso y zona libre de circulación. Patio de maniobras.
2.
3. Zonas de parqueo para clientes, visitantes y personal de planta. 4.
Área de servicios para almacenamiento de combustibles tanque cisterna GLP y tablero electrico.
5.
Área para disposición de recipientes y recolección de residuos sólidos dentro y fuera de planta.
6. Muelle de cargue y descargue 7. Área de almacenamiento de materia prima. 8. Área de almacenamiento de producto terminado. 9. Área de almacenamiento de Sico. 10.
Sala de producción (trilla, selección, tostión, molienda y empaque de cafés)
11.
Unidad de aseo y desinfección para manipuladores (sección de dosificado y empaque de producto).
12.
Área para almacenamiento de insumos y material de empaque.
13.
Área de taller para disposición de equipo y herramienta para mantenimiento.
14. Área de laboratorio 15. Batería sanitaria para 10 operarios 16. Área para recepción de visitantes, clientes y personal de planta
1 A U U I U A X X A E E U U U U
A 17. Batería sanitaria para visitantes, clientes y personal administrativo E 18. Oficinas administrativas E 19. Espacio acondicionado para capacitaciones y reuniones. U 20. Área de bienestar de personal (cafetín para personal de planta y operarios). 20
2 U U U U E A U A U E U U U U U O U
3 O U U U E A A U U E O U U U U U U
I 18 19
4 O A U U E E U U U A U U U U U U 17
5 E E U U E U U U U O U U U U U 16
6 E E U E I U U U U U U U U U 15
Código A E I O U
7 E E U U I U U U U U U U U 14
Definición Absolutamente necesario que estas dos áreas uno junto al otro. Especialmente importante. Importante. Ordinariamente importante. Sin importancia. No deseable.
X
8 E O U U I I U U U I U U 13
9 E U U U I U U U U U U 12
10 U U U U I U U U U U 11
11 U U U U O U U U U 10
12 U U U U O U U U 9
13 U U A U U U U 8
14 15 E 16 E 17 U X U U U U U U U U U U U U 4 O 5 U 6 7
Relación de áreas para el diseño de Layout– Planta torrefactora
18 U U 3
19 U 2
20 1
Pequeños caficultores Nariñenses
¿Quién puede crear industria? La creación de industria no es nada fácil, pero tampoco imposible, así como otros países han logrado crear y desarrollar industrias avanzadas y adaptadas a sus productos, nosotros estamos en las mismas condiciones para hacerlo. Todos podemos crear industria si así no lo proponemos, la idea es que participemos de forma continua y conjunta por medio de asociaciones, gremios, cooperativas etc. Nariño necesita de profesionales capacitados para liderar iniciativas y proyectos de impacto que posibiliten mejorar la productividad, competitividad y desarrollo de la región.
Layout de planta torrefactora para café especial propuesta
Layout vs Sistema de producción La creación de industria no implica únicamente construir instalaciones y comprar equipos, las instalaciones son muy importantes para el almacenamiento y producción, sin embargo, antes de construirse debe planificarse el funcionamiento del sistema de producción en cuanto a la organización de áreas y flujos con relación de actividades, capacidad de producción de planta y equipos, mejora de procesos y reducción de defectos en el sistema, número de operarios, nivel de tecnología y automatización del sistema etc.
Máquina trilladora- Tecnología del sistema
En cuanto al proceso de producción, la planta debe asegurar un proceso estandarizado y normalizado para la correcta transformación de sus productos, para ello se ha diseñado el proceso de la siguiente manera: Recepción, pesado y almacenamiento de café pergamino seco, Limpieza, trilla y selección de café almendra por tamaño, Selección de cafés por defectos, Tostión y enfriado en batches de café de18 kg, Molienda, dosificado, empaque y etiquetado de café y almacenamiento de producto terminado, adicional a esto se incluyo sistemas de transporte del grano en todo el proceso. El layout de la planta debe diseñarse de acuerdo a un análisis detallado del sistema de producción y nivel de relación entre las diferentes área que harán parte de la planta.
A DESARROLLAR INDUSTRIA
Agradecimientos
Tras mi formación como ingeniero Industrial me permitió conocer el ámbito del dise-
El desarrollo de este trabajo se realizo gracias a la colaboración de:
ño y montaje de plantas industriales, cabe resaltar que una planta industrial no se hace de la noche a la mañana, tras la planificación de un layout y un sistema de producción existe un periodo de tiempo considerable para tratar de hacer bien las cosas.
Función CEIBA
Luego de participar de varios proyectos de consultorías para el diseño de plantas
Gobernación de Nariño
industriales comprendí, que desarrollar industria no es difícil, pensando en la región
Universidad Cooperativa Colombia-Pasto
de Nariño he decidido contribuir y trabajar con los pequeños productores tanto de café, lácteos , hortofrutícola, cacao, papa, pesca y demás cadenas productivas en la
de
Grupo de investigación Eslinga.
creación de industria.
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La investigación y la academia es un factor clave para garantizar desarrollo regional, necesitamos de personas capacitadas en todos los niveles de formación, así
Para mayor información sobre el proyecto, planos y desarrollo del sistema de producción consultar la pagina web:
podremos mejorar nuestra competitividad a nivel de creación de empresas y cadenas de suministro.
https://sites.google.com/site/ factorydesigncad3d/PlantaTorrefactora-de-Cafe
Propuesta de industria para la torrefacción de café especial-diseñada por computadora
Proyecto realizado por: Luis Omar Alpala
Diego Hernán Peluffo Ordóñez
Correo electrónico: luisomar.7@hotmail.com
Sitio web: http://www.diegopeluffo.com/
Perfil Profesional en Ingeniería Industrial con experiencia laboral en el área de la ingeniería, de excelentes relaciones interpersonales y habilidad para trabajar en equipo o individualmente. Enfocado en; Diseño, construcción y puesta en marcha de plantas industriales con alto grado de responsabilidad y fácil interpretación de las políticas organizacionales. ÁREAS DE INTERÉS - Diseño asistido por computador - Diseño de plantas industriales. - Simulación de procesos industriales - Ingeniería de producción. - Logística y cadena de suministro.
Perfil Ingeniero Electrónico con profundización en control y procesamiento digital de señales. Grado de honor. Magíster en Automatización Industrial. Doctor en Ingeniería - Línea de Automática. Post-doctor en Aprendizaje de Máquina. Experiencia en docencia e investigación. ÁREAS DE INTERÉS - Matemáticas aplicadas y física - Programación y minería de datos - Reconocimiento de patrones - Procesamiento digital de señales - Análisis no supervisado y métodos kernel - Bioseñales - Electromedicina