Información general de la asignatura

La asignatura diseño de planta está planteada para que los futuros ingenieros de alimentos aprendan herramientas y metodologías que les permitan proponer y diseñar áreas de trabajo y recursos de producción de manera óptima, con el fin de obtener la máxima eficiencia del proceso productivo, garantizando la seguridad laboral y satisfacción de los trabajadores, enmarcado en la calidad del producto. Este proceso de diseño implica la definición especifica de los recursos de producción, tales como, maquinarías y puestos de trabajo, que estén acorde con la definición eficiente del manejo de materiales, la disminución de recorridos, las metodologías de almacenamiento y que puedan afectar el tiempo total del proceso.

Objetivo General
El objetivo de la asignatura es que al finalizar el curso el estudiante este en capacidad de evaluar la organización y/o disposición de los recursos de producción de una planta industrial con base en metodologías de optimización de uso de recursos y normatividad vigente, acorde con el sector productivo de la empresa, asegurando la calidad del producto, la seguridad y satisfacción laboral de los operarios.

Objetivos específicos
• Identificar las características mínimas del producto para realizar la definición o modificación de un proceso productivo.
• Validar e identificar las actividades críticas del proceso con el fin de aplicar estrategias que aseguren la producción continua en la empresa.
• Evaluar la selección de un equipo o maquinaría para la realización de una actividad o sub-proceso enfocado en mejorar el proceso.
• Proponer organización o re-organización de los recursos de producción inmersos en el proceso productivo.
• Identificar las rutas de manejo de materiales y movimientos que permitan disminuir el tiempo del proceso productivo con el fin de generar empresas más productivas.
• Aplicar softwares de modelación de procesos productivos, con el fin de evaluar la organización y diseños propuestos.

Tema 1: Introducción al diseño de plantas - Análisis del producto para el planeamiento de una planta industrial
- Que es el diseño de plantas industriales.
- Influencia del tipo de planta en el diseño.
- Condiciones que justifican un nuevo diseño de planta
- Estudio de Mercado.
- Diseño del producto.

Tema 2: Recorrido de los productos
- Análisis del recorrido.
- Diagrama sencillo de recorrido.
- Diagrama de recorrido multi-productos

Tema 3: Principios de distribución y naturaleza de los departamentos
- Distribución en planta por proceso o función (herramientas de análisis del proceso: flujo de materiales, gráficas del proceso operador-máquina, requerimientos de superficie).
- Distribución en planta por producto o en línea: los circuitos I y U.
- Distribución híbrida o por células de trabajo (diseño de una célula, aprovisionamiento en las células en U y trabajo en equipo.
- Distribución en planta por posición fija.
- Distribución en planta de servicios: oficinas y comercios.
- Errores corrientes en la distribución.

Tema 4: La distribución de los departamentos auxiliares
- Departamentos auxiliares.
- Oficinas generales.
- I+D.
- Mantenimiento y reparación.
- Diseño del puesto de trabajo
- Criterios ergonómicos del diseño del puesto de trabajo.
- Estandarización del puesto de trabajo sus elementos y métodos (métodos y movimientos en el lugar de trabajo, diagrama de recorrido).

Tema 5: Manejo de materiales
- Definición del manejo de materiales.
- Objetivos del manejo de materiales.
- Concepto de unidad de carga.
- Principios del manejo de materiales.
- Relaciones entre el manejo de materiales y la distribución de planta.

Tema 6: Selección del equipo para el manejo de materiales
- Bases para la selección de los equipos.
- Selección de equipamiento. Especificación y diseño. Criterios de diseño y selección de equipos. Equipos para transporte de fluidos (válvulas, bombas, compresores, ventiladores). Cálculo de caudal y caídas de presión.
- Equipos de manejo de solidos (silos, transporte de sólidos, bandas, elevadores de cangilones, etc.).
- Equipos de transferencia de calor (Selección de equipos de Transferencia de calor, tipos de intercambiadores de calor, condensadores, rehervidores, evaporadores, refrigeración).
- Equipos de reacción y separación. (Tipos de reactores, reactores heterogéneos y catalíticos, biorreactores. Trenes de separación, destilación, absorción, extractores).

Tema 7: Localización de las instalaciones
- Problema de ubicación de una sola planta.
- Problema de ubicación de múltiples plantas.
- Normas técnicas en el diseño de plantas
- Legislación vigente para el diseño de plantas.

Tema 8: Simulación de Procesos Industriales
- Análisis de sistemas productivos
- Diseño de un sistema simulados – software FlexSim
- Simulación y Modelado de Sistemas Productivos
- Análisis comparativo entre los sistemas diseñados manualmente y su implementación en un ambiente simulado.

Chase, B. Richard y otros (1997). Administración de producción y operaciones, Manufactura y servicios. McGraw-Hill.
- Grant, W. (1966) Planeamiento de fábricas. Hispano Europea, Barcelona.
- Konz, Stephan. (1991) Diseño de instalaciones industriales. Editorial Limusa. México.
- Muther, R. (1970) Distribución en planta. Hispano Europea, Barcelona.
- Rosaler, R. (1989). Manual de mantenimiento industrial, México; Bogotá: McGraw-Hill.
- Suñé, A., Gil, F. y Arcusa, I. (2004). Manual práctico de diseño de sistemas productivos. Madrid: Díaz de Santos.
- Lieberman, Norman & Elizabeth. (1996). A Working Guide to Process Equipment. 4th edition. McGraw-Hill.
- Lieberman, Norman. Troubleshooting Process Operations. Pennwell 4th Edition.
- Lieberman, Norman. Process Engineering for a Small Planet. John Wiley. 1st Edition.
- Kister, Henry (1992) Distillation Design.
- Kister, Henry (1990) Distillation Operation. 1990.
- Kister, Henry (2005) Distillation Troubleshooting. 2005.
- Kletz, T. What Went Wrong?, Fifth Edition: Case Histories of Process Plant Disasters and How They Could Have Been Avoided (Butterworth-Heinemann/IChemE). 5th Ed.
- Campbell J, (2002) Gas Conditioning and Processing, Campell Petroleum, USA.
- ERTL G., KNÖZINGER H., WEITKAMP J. (EDS), (1997). Handbook of Heterogeneous Catalysis, VCH Publishing, Germany.
- TOWLER G., Sinnott R., Chemical Engineering Design: Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design, 2nd Edition, Elsevier.
- Stanley M. Walas. (1990). Chemical Process Equipment, selection and design. Butterworth Heinemann Series in Chemical Engineering.
Normatividad Colombiana
- Resolución 2400 de 1979. Por la cual se establecen algunas disposiciones sobre vivienda, higiene y seguridad en los establecimientos de trabajo. EL MINISTRO DE TRABAJO Y SEGURIDAD SOCIAL.
- Resolución 2674 de 2013. La presente resolución tiene por objeto establecer los requisitos sanitarios que deben cumplir las personas naturales y/o jurídicas que ejercen actividades de fabricación, procesamiento, preparación, envase, almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos y materias primas de alimentos y los requisitos para la notificación, permiso o registro sanitario de los alimentos, según el riesgo en salud pública, con el fin de proteger la vida y la salud de las personas. MINISTERIO DE SALUD Y PROTECCIÓN SOCIAL.
- Resolución 2505 de 2004. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Por la cual se reglamentan las condiciones que deben cumplir los vehículos para transportar carne, pescado o alimentos fácilmente corruptibles.

Diseñar y optimizar sistemas productivos agroalimentarios para dar valor agregado a materias primas agropecuarias, en el marco de la economía circular, competitividad y sostenibilidad en la cadena de suministro de alimentos.

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