Diseño de plantas industriales

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Diseño e innovación lineamientos para un producto de impacto

El correcto desarrollo e implementación de procesos, impacta positivamente en toda organización, es por ello necesario conocer y conformar un robusto equipo de trabajo en el que se diseñen y desarrollen productos innovadores y de calidad, bajo un procedimiento establecido con planes, estudios, pruebas, revisiones y evaluaciones claros que evidencien que sacar un producto sin presuras y con todos los pasos requeridos funcione positivamente en el comercio. Por otra parte, es importante tener en cuenta que tipo de producción se llevara a cabo, la fabricación, maquinaria, recurso humano y todo lo necesario para la realización del proceso, así mismo, es necesario tener conocimiento de los diagramas, lineamientos, funciones, objetivos y misionalidad de cada uno de los procesos para que el funcionamiento se lleve a cabalidad y sea en beneficio de la organización y de los empleados.


ÍNDICE 1. Diseño de producto, que incluya características del diseño, etapas, tipos de diseño, efectos del diseño de producto. 1.1.

Fase 0 - validación de la idea

1.2.

Fase 1 – diseño conceptual

1.3.

Fase 2 - especificación y diseño

1.4.

Fase 3 producción y pruebas de prototipos.

1.5.

Fase 4 capacidad de producción

2. Tipos de movimiento en plantas de producción. 2.1. Implantación de un complejo industrial 2.2. Tipos de Movimiento 2.3. Existen tres formas o elementos de producción

3. Tipos de disposición por proceso, disposición por producto, por célula: características, ventajas y desventajas 3.1.

Disposición por proceso

3.2.

Disposición por producto

3.3.

Tipos de disposición por célula.


4. Explicación sobre los diagramas de proceso, diagramas de maquinaria, diagramas de flujo, fichas de máquinas.

5. Bibliografía

1. Diseño de producto, que incluya características del diseño, etapas, tipos de diseño, efectos del diseño de producto.

El proceso de diseño y desarrollo de los productos hacen parte de los procesos de innovación con el fin de mejorarlos, sin embargo, su implementación conlleva gastos e inversión y el inicio de un proceso de investigación rigurosa en la que se evalúan riesgos, capacidades, intenciones y capacidades. Muchas de las impresas que inicias procesos para administrar la introducción de productos distingan fases para este proceso: - Validación de la idea - Diseñó conceptual - Especificación y diseño - Producción y prueba del prototipo - Capacidad de producción Para llevar con éxito estas fases se requiere convertir los insumos en productos de la siguiente manera:

1.1.

Fase 0 - validación de la idea


La fase 0 se refiere a la creación del proyecto, las empresas deben iniciar este proceso con un equipo de trabajo encargado de hacer el análisis de posible producto, realizar estudios de mercado, estudio de recursos, competitividad, potencial.

Por último, el equipo elabora un plan general en el que se establecen los pronósticos de las tendencias tecnológicas, análisis de la situación competitiva, descripción de las necesidades, características, funciones, posibles amenazas y respuestas de la competencia, plan de marketing y plan de desarrollo del producto.

1.2.

Fase 1 – diseño conceptual

Durante la fase 1 se establece el diseño conceptual está basado en las necesidades de los clientes, en este se determinan los objetivos, la calidad, el costo, la tecnología necesaria.

1.3.

Fase 2 - especificación y diseño

Para esta fase, se plantean detalles del producto enfocándose en que el diseño atienda a la facilidad, practicadas, funcionamiento, soluciones tempranas, prototipos y herramientas, con las cuales se determinarán esfuerzos para la reducción de costos y llegar en el menor tiempo posible al mercado deseado.

1.4.

Fase 3 producción y pruebas de prototipos.

En esta fase se presenta la validación de la idea y el diseño conceptual, se realiza el modelo de ensamble inicial, fabricando como tal el producto ya final. Lo anterior con el propósito de descubrir posibles defectos de diseño y fabricación para verificar garantías y establecer planes a seguir, en esta fase también se determina el nombre del producto de acuerdo a los estudios de mercado y a sus características.

1.5.

Fase 4 capacidad de producción

En esta fase se inicia la estampa de comercialización, para ello es necesario la creación de un plan de ventas, establecer las capacidades de producción, calidad


del producto y optimización del mismo. Para esta fase es fundamental intensificar actividades de marketing, servicio al cliente y servicio de campo.

Resumen de las fases y puntos en la introducción de productos nuevos

Fuente: Diseño y desarrollo eficaces de nuevo producto. Pag 20 Finalmente, y luego del diseño del producto se inicia en una etapa de seguimiento en la que se estudia cómo reducir costos para esto es necesario realizar actividades con la participación del equipo de trabajo que tenga experiencia en producción, compra de materiales, finanzas y marketing, quienes evaluarán los procesos y generarán nuevas ideas que aporten al mejoramiento del producto. Comparación entre el enfoque secuencial y la ingeniería simultánea

Fuente: Diseño y desarrollo eficaces de nuevo producto. Pag 37


La revisión de puntos es una etapa de gran importancia en la que se estableces fases de trabajo y procesos de evaluación estableciendo manuales y lineamientos manteniendo un control sobre la producción del producto, de la siguiente manera: 

Lanzamiento de producto.

El proceso de revisión inicia en el lanzamiento del producto con la inversión de recursos en ideas innovadoras del nuevo producto, luego se establece una revisión del diseño conceptual y diversas evaluaciones del proceso que permiten garantizar el adecuado y efectivo impulso del producto en el mercado. 

Aprobación de la implementación del proyecto.

El equipo participante en el diseño debe evaluar el plan global del proyecto y hacer una primera evaluación al cliente. 

Aprobación del diseño

Esta aprobación debe estar enfocada a la funcionalidad, peso y tamaño del producto para que este pueda ser distribuido en plan de negocios y costos.

Inicio de producción en grandes cantidades

En este proceso se evalúa la capacidad de producción y el lanzamiento del producto al mercado. El equipo de trabajo debe exponer qué puntos acordados se cumplieron y las recomendaciones correspondientes

La administración del proceso de fases y puntos a través de las funciones a desarrollar durante la forma del diseño y el desarrollo del producto de cumple de acuerdo a: - Lograr el rigor y la uniformidad - Identificar el riesgo - Asignar los recursos - Obtener un control - Facultar el equipo - Resolver problemas de diseño - Transición fluida del desarrollo a la producción de grandes cantidades.


2. Tipos de movimiento en plantas de producción

A través de dos tipos de fabricación se pueden cumplir las necesidades, una de ellas es de forma directa cumpliendo con las necesidades energéticas en un espacio determinado o de forma indirecta con el uso de elementos auxiliares en un sistema de producción. Sin embargo, es necesario tener en cuanto a que las dos formas son imprescindibles para el adecuado funcionamiento al finalizar el proceso

2.1. Implantación de un complejo industrial Para el desarrollo de este proceso se deben definir las necesidades del proceso industrial y cómo se distribuyen los elementos directos e indirectos.

2.2. Tipos de Movimiento El proceso industrial se clasifica básicamente en el diseño, las características, planificación, producción, transporte, distribución, cada una de estas facetas debe evaluarse según sus niveles y situación específica De acuerdo al libro elementos del sistema de producción este “es el resultado obtenido de un conjunto de hombres, materiales y maquinaria actuando bajo alguna forma de dirección... Para finalmente convertirlo en un producto.”


2.3. Existen tres formas o elementos de producción: 

Mover el material.

Mover los hombres.

Mover la maquinaria.

Mover material y hombres.

Mover el material y maquinaria.

Mover hombres y maquinaria.

Mover material, hombre y maquinaria.

Estos movimientos tanto de material, hombres, maquinaria permiten conformar, tratar o ensamblar productos. Así mismo, existen métodos de producción, de proceso y de función. Gracias a la tecnología, las máquinas permiten facilitar movimientos del operario, mantener una permanente supervisión técnica facilitando los procesos de producción, muchas peses la adquisición de esta maquinaria mejora la inversión; sin embargo, su implementación acarrea otras dificultades como la generación de procesos para el operario, contemplar posibles repuestos, mantenimientos y una atención permanente tanto a los equipos como al trabajador Una de las líneas de producción es el ensamblaje este se presenta principalmente en la industria automotriz, más específicamente se ven otras líneas de procesamiento y empaque Muchos de estos trabajos se mueven con procesos mecánicos directas, lo cual reduce los retrasos en la fabricación, incrementa la coordinación de la fabricación, simplifica el control de producción y reduce el tiempo total de producción.

3. Tipos de disposición por proceso, disposición por producto, por célula: características, ventajas y desventajas

3.1.

Disposición por proceso


La disposición por proceso tiene como base un grupo de máquinas que desempeñan funciones especializadas facilitando el movimiento del operario y la supervisión técnica. Algunos ejemplos de disposición por proceso pueden ser las fábricas de hilados y tejidos, los talleres de mantenimiento, las industrias de confección. Entra las ventajas de la disposición de proceso está que permite generar menos inversión en máquinas, facilidad para realizar trabajos, trabajar la maquinaria en cualquier momento o lugar. Es posible asignar tareas a las maquinas en cualquier momento. Los inconvenientes principalmente son que la maquinaria requiere una atención minuciosa, en ocasiones se emplea mas mano de obra. Para la correcta distribución en planta orientada al proceso, se deben tener en cuenta:  Que la maquinaria es costosa y su movilidad es complicada  Fabrican productos similares  No hay tiempos fijos de producción y operaciones  Se tienen una demanda por procesos o procedimientos

PROCESO

3.2.

Disposición por producto

La disposición por producto o producción en cadena, hace referencia operaciones simultaneas con un equipo básico necesario con funciones secuenciales, esta disposición es de uso adecuado cuando los productos tienen bastante demanda.


Para este proceso, se determinan varias líneas de producción ensamblaje de productos, líneas de empaque, líneas de procesamiento de productos químicos, líneas de llenado, entre otras. Es importante tener en cuenta que esas líneas no están determinadas con un solo producto. Cada línea de trabajo debe estar clara y muy bien diseñada, mejorando así los tiempos, el capital, la calidad y su equipo de trabajo durante el proceso. Las líneas de producción tienden a distribuirse de modo lineal, entre las ventajas de la disposición por producto esta que el trabajo mantiene rutas mecánicas directas, siendo muy mecánicos y operativos, los procesos son más cortos, se reduce el consumo y manipulación de materiales durante los procesos, se mantiene una mejor mano de obra. Este tipo de distribución es recomendable en los casos siguientes: - Cuando se fabrica una pequeña variedad de piezas o productos. - Cuando difícilmente se varía el diseño del producto. - Cuando la demanda de producción es permanente y en altos volúmenes. - Cuando el suministro de materiales es fácil y continuo. 3.3.

Tipos de disposición por célula.

Entre la disposición por producto y la disposición por proceso se encuentra la célula de tecnología, esta es la agrupación de máquinas y trabajadores en desarrollo operaciones múltiples, estas facilitan el control de producción y la preparación, y la fabricación de la misma busca beneficiarse de las distribuciones por producto y de la flexibilidad de la distribución por proceso. La distribución interna de las células puede hacerse por producto, por proceso o como mezcla de ambas, por lo general en estos procesos el ingreso se realiza a través de computadoras en la fabricación (sistemas CAD/CAM, CIM, etc.). En las células, se fabrican partes similares, tamaños definidos y mantienen procesos especializados; la distribución tiende a ser circular o en forma de U para reducir al mínimo la distancia de transporte.


Entre las ventajas de la célula tecnología, se destaca la mejora de las relaciones humanas y la pericia de los operarios quienes deben estar adaptados y adecuados al manejo de cualquier máquina de la célula, la mejora en los tiempos de preparación y producción, el manejo del material en proceso a través de la planta y los tiempos de preparación, porque una célula incluye varias etapas del proceso de producción que engloban los mismos productos, facilita la supervisión y el control visual, mantiene menor costo de producción y mejora en los tiempos de suministro y en el servicio al cliente. Entre los inconvenientes se encuentra el tiempo de costo de preparación, necesidad de almacenamiento, menos flexibilidad del proceso, células obsoletas. Este tipo de distribución es recomendable cuando existe una cantidad media de subprocesos y un volumen medio de producción. Características de la distribución en planta, por proceso y por producto


Fuente: Diseño de complejos industriales: fundamentos. Pag 28 4. Explicación sobre los diagramas de proceso, diagramas de maquinaria, diagramas de flujo, fichas de máquinas. Los diagramas de flujo buscan presentar de forma gráfica y secuencial los principales aspectos de un proceso, de su tecnología, de su ingeniería, o de la mezcla de alguno de estos aspectos. Al realizar la explicación o representación de forma gráfica, permite ayudar a la explicación del mismo, su diseño es más entendible y está a la disposición secuencial (layout) de los equipos del sistema de proceso y de los sistemas auxiliares, mostrando con claridad la interrelación entre los distintos equipos.


Asimismo, proporciona un esquema claro del proceso y de la planta para poder enfocar después el trabajo a los detalles de diseño de cada parte por separado, también permite prever y hacer una estimación del personal necesario, así como instruirlo en el sistema de proceso y sistemas auxiliares en la fase de puesta en marcha de la instalación. Estos diagramas son útiles tanto para el estudio de problemas en plantas existentes como para el diseño de plantas de proceso nuevas. El desarrollo de estos diagramas debe ser antes del balance de materiales o de energía del sistema de proceso. Los diagramas más utilizados son:  El diagrama básico de flujo  El diagrama de flujo de los pasos del proceso (Tecnología).  El diagrama de flujo de los equipos (Ingeniería).  El diagrama de flujo de la tecnología de proceso es uno de los más relevantes y el que contiene una secuencia cronológica de las operaciones básicas, se pueden incluir parámetros de control de esas operaciones básicas. Diagrama de flujo básico

Fuente: Diseño de industrias agroalimentarias. Pag 54 – 55


Los siguientes son ejemplos de diagrama de flujo en la tecnologĂ­a usados en diferentes procesos:

Diagrama de flujo de la tecnologĂ­a

Fuente: DiseĂąo de industrias agroalimentarias. Pag 56


Diagrama de flujo de tecnología

Fuente: Diseño de industrias agroalimentarias. Pag 57

 El diagrama de flujo de los pasos del proceso se presenta bajo la tecnología del proceso, en el cual especifica cada uno de los pasos del proceso y las condiciones en las que se ha de desarrollar cada uno de ellos, como temperatura, tiempo, concentraciones, calidad de las materias primas que han de intervenir.


Diagrama de flujo de los pasos del proceso

Fuente: Diseño de industrias agroalimentarias. Pag 58  El diagrama de flujo de la ingeniería de proceso se define con qué maquinaria se van a realizar las etapas del proceso, este permite facilitar la estimación del equipamiento necesario. Diagrama de flujo de la ingeniería del proceso

Fuente: Diseño de industrias agroalimentarias. Pag 59


 El diagrama de flujo del equipo se muestra por bloques para cada uno de los equipos que intervendrán en el sistema de proceso. Representa la ingeniería de proceso para una alternativa de sistema de proceso. Este diagrama de flujo puede tener dibujados los equipos, los planos de construcción y de los diagramas eléctricos y de tuberías o sistemas de transporte de sólidos.

Diagrama de flujo de los equipos del proceso

Fuente: Diseño de industrias agroalimentarias. Pag 59


5. Bibliografía

 Rosenthal, SR. (2010). Diseño y desarrollo eficaces de nuevo producto (p.p 17-48)  Casals, M., Forcada, N., Roca, C. (2012). Diseño de complejos industriales: fundamentos. Barcelona, ES: Universitat Politécnica de Catalunya. (p.p. 21-40)  Casp, V.A. (2004). Diseño de industrias agroalimentarias. México. Mundi-prensa. (p.p. 53-65) 

Flujo de material. (2016). Tomado de http://gaticaninosca.blogspot.com/2016/07/flujo-de-materiales-elflujode.html

¿Maquilar o producir? Cámara de Comercio de Bogotá. (2017). Tomado de https://www.ccb.org.co/Sala-de-prensa/Noticias-sector-agricola-yagroindustrial/Noticias-2017/Maquilar-o-producir

 La herramienta Jidoka. AAR Management. (2015). Tomado de http://www.angelantonioromero.com/la-herramienta-jidoka/


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