Estudio de factibilidad técnica y desarrollo de la instalación de una

UNIVERSIDAD
METROPOLITANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y DESARROLLO DE
LA INSTALACIÓN DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA CON
CAPACIDAD DE 500 kg. EN EL ÁREA DE PRODUCCIÓN DE
LA EMPRESA PRIMA, S.A.
Osmán Viloria
Tutor: Frank Pietersz
Caracas, Octubre, 2003
ii
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y DESARROLLO DE
LA INSTALACIÓN DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA CON
CAPACIDAD DE 500 kg. EN EL ÁREA DE PRODUCCIÓN DE
LA EMPRESA PRIMA, S.A.
Osmán Viloria
Tutor: Frank Pietersz
Caracas, Octubre, 2003
iii
DERECHO DE AUTOR
Cedo a la Universidad Metropolitana el derecho de reproducir y difundir
el presente trabajo, con las únicas limitaciones que establece la legislación
vigente en materia de derecho de autor
En Caracas, a los __________ días del mes de _____________ del año
__________
Autor
_____________________________
iv
APROBACIÓN
Considero que el Trabajo Final Titulado
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y DESARROLLO DE LA INSTALACIÓN
DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA CON CAPACIDAD DE 500 kg. EN EL ÁREA
DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA PRIMA, S.A.
Elaborado por el ciudadano
OSMÁN VILORIA
Para optar al título de
INGENIERO MECÁNICO
Reúne los requisitos exigidos por la Escuela de Ingeniería Mecánica de
la Universidad Metropolitana, y tiene méritos suficientes como para ser
sometido a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado
examinador que se designe.
En Caracas, a los __________ días del mes de _____________ del año
__________
___________________________
Tutor Industrial
___________________________
Tutor Académico
v
ACTA DE VEREDICTO
Nosotros, los abajo firmantes, constituidos como jurado examinador y
reunidos en Caracas, el día_______/_______/_______, con el propósito de
evaluar el Trabajo Final titulado
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y DESARROLLO DE LA INSTALACIÓN
DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA CON CAPACIDAD DE 500 kg. EN EL ÁREA
DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA PRIMA, S.A.
.
Elaborado por el ciudadano
OSMÁN VILORIA
Para optar al título de
INGENIERO MECÁNICO
emitimos el siguiente veredicto:
Reprobado_____
Aprobado____
Notable____
Sobresaliente____
Observaciones:______________________________________________
_______________________________________________________________
__________________
Jurado
_________________
Jurado
________________
Jurado
vi
AGRADECIMIENTO
Agradezco principalmente a mis Padres Osmán Viloria Añez y
Vincenzina Brando de Viloria que me han dado la oportunidad de
estudiar y han logrado que me desarrolle en el ámbito personal; a
mi novia Geraldine García que me ha apoyado en todo momento
sin importar la distancia; al Ing. Rodrigo Bettoni que me dio la
oportunidad de realizar mi Proyecto Industrial en su Empresa
PRIMA S.A. logrando obtener una amplia gama de conocimientos
en mi estadía en Costa Rica; a mi tutor académico el Ing. Frank
Pietersz que sin importar la distancia de mi proyecto me apoyó
incondicionalmente dándome todas las herramientas para llevar a
cabo mis objetivos; a mi tutora industrial la Ing. Patricia Castillo
quien día a día me fue enseñando y ayudando a realizar mi
proyecto; a todos los empleados de PRIMA S.A. que me incluyeron
como parte de esa familia tan grande que trabaja en la empresa;
a mis profesores
de la Universidad Metropolitana el Ing. José
Manuel Marino, el Ing. Oscar Rodríguez y la Ing. Alicia Dienes
quienes me han ayudado a lo largo de toda mi carrera y en mi
vii
proyecto. En fin tengo a muchísima gente a quien agradecer pero
tendría que hacer otro tomo para poder agradecerles, así que
agradezco a todas las personas que hicieron posible realizar este
proyecto el cual logró obtener una experiencia tanto laboral como
personal.
viii
ÍNDICE DE CONTENIDO
DERECHO DE AUTOR
iii
APROBACIÓN
iv
ACTA DE VEREDICTO
v
AGRADECIMIENTO
vi
ÍNDICE DE CONTENIDO
viii
RESUMEN
ix
INTRODUCCIÓN
1
CAPÍTULO I TEMA DE INVESTIGACIÓN
4
I.1 Planteamiento del Problema
4
I.2 Objetivos de la Investigación
7
I.2.1 Objetivo General
7
CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO
9
II.1 Bases Teóricas
9
II.1.1 Decisiones sobre la Redistribución de la Planta 9
II.1.1.1 Modelo Inicial y Evaluación
9
II.1.1.2 Diseño Final de la Redistribución de la
Planta
10
II.1.1.3 Adquisición de Nuevos Conocimientos 11
en materia de Procesos y maquinária
II.1.4. Pruebas
11
II.1.5. Ajustes al Diseño
14
II.1.6. Instalación, Implantación de la
Máquina y Mantenimiento
14
II.2.1. Mezcladora por Lotes
15
II.2.2. Mezcladoras Continuas
34
II.2.3. Consideraciones de Diseño de Procesos
42
II.2.4. Preparación y Adición de Materiales
50
II.2.5 Proceso de Mezclado
52
CAPÍTULO III MARCO METODOLÓGICO
55
III.1 Características Metodológicas
55
III.2. Variables y Operacionalización
57
CAPÍTULO IV RESULTADOS Y ANÁLISIS
70
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
106
Referencias Bibliográficas
111
ANEXO 1
113
ANEXO 2
120
ANEXO 3
121
ANEXO 4
122
ANEXO 5
123
ANEXO 6
124
ANEXO 7
125
ANEXO 8
126
ix
RESUMEN
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICA Y DESARROLLO DE LA INSTALACIÓN
DE UNA MÁQUINA MEZCLADORA CON CAPACIDAD DE 500 kg. EN EL ÁREA
DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA PRIMA, S.A.
Autor: Osmán Viloria
Tutor: Frank Pietersz
Caracas, Octubre, 2003
Texto del Resumen
El presente trabajo desarrolla un tópico de vital importancia para las
empresas: la actualización técnica de sus equipos para dar respuestas rápidas
y eficientes a sus clientes en un mercado cada vez más competitivo. El caso
concreto se refiere a la Empresa Prima S.A ubicada en San José de Costa Rica
y dedicada a la elaboración de materias primas para la industria alimentaria.
La problemática consiste en que la empresa no cuenta con un aparato
productivo que satisfaga los requerimientos en los rubros con más demanda,
pues la infraestructura y la maquinaria no funcionan al total de su capacidad,
sobretodo en los productos terminados en el área de mezclas. Ante esto se
analizaron las condiciones óptimas de factibilidad, instalación y operación de
una máquina mezcladora de especies para la ampliación de la capacidad de
producción de la Empresa Prima, S.A. Para ello se tocaron diversos tópicos
relacionados con la materia en estudio a través de una investigación de tipo
documental y diseño bibliográfico con el fin de sustentar la propuesta de
proyecto factible, modalidad metodológica del trabajo. La conclusión fue que
la mezcladora de 500 kg elegida es horizontal por las ventajas que presenta,
además es necesaria la redistribución de la planta y la instalación de equipos
para obtener el mayor rendimiento de la misma. La recomendación fue que
se siga el diseño propuesto, ya que el mismo presenta ventajas que
redundarán en el aumento óptimo de la producción, con el consecuente
aumento de los beneficios económicos.
1
INTRODUCCIÓN
En el mercado actual, las empresas que se adaptan mejor a los
adelantos tecnológicos logran las mejores ganancias. La adquisición de
equipos adecuados para dar respuesta a los requerimientos propios de la
dinámica de oferta y demanda genera las ganancias necesarias para su
crecimiento. Esto abarca todos los ámbitos del mercado; el de los alimentos
no escapa a esta realidad.
En el presente trabajo de investigación se realizará un estudio de
factibilidad técnica y desarrollo de la instalación de una máquina mezcladora
con capacidad de 500 kg. en el área de producción de la Empresa Prima, S.A.
ubicada en la ciudad de San José de Costa Rica.
Especializada en la
elaboración de materias primas para la industria alimentaria. Para ello realiza
diversos procesos industriales en los que el mezclado tiene gran importancia.
El trabajo estará estructurado de la siguiente manera: En el Capítulo I,
titulado Tema de Investigación, se realizará el planteamiento del problema y
de los objetivos de la investigación. En el Capítulo II, denominado Marco
Teórico; se desarrollarán las Bases Teóricas, se señalarán los tipos de
mezcladoras que existen en el mercado, consideraciones relacionadas con
diseño de procesos, la preparación y adicción de materiales y el proceso de
2
mezclado.
En el Capítulo III se desarrollará aspectos relacionados con el
marco metodológico señalando las características metodológicas de la
investigación y las variables y su operacionalización, la población y la
muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, procedimientos
y limitaciones. En el Capítulo IV se tocará lo relativo a los resultados y
análisis, en varias fases. Después de los aspectos introductorios se realiza el
análisis actual de la planta, se determinan las necesidades de la empresa, se
evaluarán las diferentes alternativas, se seleccionarán los equipos y se
señalará lo relativo a la redistribución de la Planta. En el Capítulo V se harán
las consideraciones finales sobre el trabajo por medio de las conclusiones y
recomendaciones. Finalmente se presentarán las referencias bibliográficas en
orden alfabético.
De ese modo se analizarán las condiciones óptimas de factibilidad,
instalación y operación de una máquina mezcladora de especies para la
ampliación de la capacidad de producción de la Empresa Prima, S.A. con lo
que se busca solventar la problemática surgida al no contar la empresa con
un aparato productivo que satisfaga las necesidades en los rubros con más
demanda, pues la infraestructura y la maquinaria no funcionan al total de su
capacidad y no se adecua a los requerimientos del mercado por lo que no
logra niveles óptimos de producción, al conseguir el promedio requerido
diario de materiales producidos en mezclas.
3
El trabajo se realizará, en el ámbito metodológico, bajo la modalidad de
proyecto factible, pues se propone una solución posible a un problema de
tipo práctico para satisfacer necesidades de una organización industrial, en
este caso, industrial. La investigación será de tipo documental y el diseño
bibliográfico.
A continuación y sin más preámbulos se presenta el contenido del
presente trabajo de investigación.
4
CAPÍTULO I
TEMA DE INVESTIGACIÓN
I.1 Planteamiento del Problema
En el mundo dinámico que viven actualmente las sociedades
industriales, es importante que toda empresa dé respuestas rápidas y
eficientes a sus clientes, para así garantizar su permanencia y subsistencia
dentro de un mercado cada día más competitivo y agresivo. Esto no puede
ser posible si no se cuenta con una infraestructura adecuada que incluye
equipos apropiados que le permitan prestar los servicios que se le soliciten.
Según expone González (2002):
La elevación de la productividad en las últimas décadas puede atribuirse
principalmente a la transformación de las técnicas adoptadas en los
procesos industriales y tiene efectos de gran alcance, puesto que la
producción de artículos en relación con el respectivo insumo horashombre limita la posible oferta de los mismos y por lo tanto afecta
virtualmente todos los aspectos de la vida. Sin embargo estamos
interesados en los cambios de dichos métodos porque son estos los que
originan grandes y perdurables avances de la productividad debido a
que las características del equipo de trabajo y las técnicas con él
relacionadas, gobiernan la producción potencial, conjuntamente con la
organización, siendo esta una característica de la industria moderna
debido a que los bienes pueden elaborarse mediante diversos métodos
alternativos. (p. 68)
5
Extraído del párrafo anterior, se entiende que la óptima concordancia
entre máquina y mano de obra capacitada está directamente relacionada con
la productividad y con la producción potencial. El caso que compete al
presente estudio, está referido a la Empresa Prima, S.A., la cual es una
industria encargada de la elaboración de materias primas para la industria
alimenticia, y que se encuentra situada en la ciudad de San José de Costa
Rica.
Entre los procesos involucrados en la producción de la empresa, se
encuentran procesos relacionados con:
1. Pesado de las Materias Primas
2. Mezclado para realizar los siguientes productos compactados:
a) Embutidos
b) Consomés
c) Marinadores
d) Ablandadores
3. Empacado
Se tiene que la empresa Prima, S.A., cuenta con una gran variedad de
6
productos terminados; los que se elaboran con mayor volumen son los
productos empanizados y consomés, los cuales son productos de exportación,
para los cuales no se cuenta con un aparato productivo que satisfaga las
necesidades de este rubro. Este aparato productivo, en el cual la
infraestructura, la mano de obra y los mecanismos de producción juegan un
papel importante. Tiene dos variables que no funcionan al total de su
capacidad, las cuales son: parte de la infraestructura (empaque y mezclado)
y la maquinaria actual, sin embargo la mano de obra es la más calificada para
las operaciones requeridas.
Dentro de este contexto, es necesario aumentar la capacidad de la
planta, ya que existe un mayor número de pedidos, los cuales no pueden ser
atendidos en turnos normales de trabajo sino en horas extras.
Por otra parte, la congestión en la producción se produce en el área de
mezclado, básicamente por los pedidos que van en aumento de acuerdo con
la demanda del mercado, lo que a su vez hace que todo el proceso se torne
muy lento.
Un estudio preliminar realizado por la empresa, permitió analizar el flujo
de venta de los productos producidos durante el período comprendido entre
enero y diciembre de 2002. Se determinó que el promedio de kilogramos
7
diarios producidos en mezclas fue de 6.326,3 lo cual es indicio de que los
costos por concepto de horas extras se vieron incrementados, en detrimento
tanto del personal (por ser siempre los mismos empleados) como de la
maquinaria de la planta ye que hubo más demanda que lo que podía producir
la empresa en su jornada normal de trabajo.
Es por ello que esta empresa se ha visto en la necesidad de desarrollar
un estudio para las condiciones óptimas de factibilidad, instalación y
operación de una máquina mezcladora de especies que le permita la
ampliación de su capacidad de producción. De esta forma se logra evitar las
pérdidas actuales que tiene la empresa debido a los costos en el alquiler del
equipo, así como las demoras en el análisis de las muestras debido a un
mayor control de calidad y la consecuencia lamentable de perder su posición
estratégica dentro de el mercado alimenticio.
I.2 Objetivos de la Investigación
I.2.1 Objetivo General
Analizar las condiciones óptimas de factibilidad, instalación y operación
de una máquina mezcladora de especies para la ampliación de la capacidad
de producción de la Empresa Prima, S.A.
8
I.2.2 Objetivos Específicos
Analizar las condiciones actuales del área de mezclado en la planta de
producción de la empresa, en cuanto a elementos de infraestructura,
industriales y recursos humanos.
Identificar los tipos de máquinas mezcladoras más utilizados en el
mercado para la mezcla de polvos secos y semisecos.
Estudiar las variables que inciden en el aumento de la capacidad de
producción de las mezclas en la empresa Prima, S.A.
Determinar las necesidades de la empresa en función de cubrir las
expectativas de producción dentro de la planta.
Diseñar la redistribución de la planta en función de los requerimientos
de equipos para atender la creciente necesidad de producción de la empresa.
9
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
II. 1 Bases Teóricas
Una empresa que requiere optimizar sus procesos, deberá realizar un
estudio que cuente con el apoyo de los empresarios (dueños y/o accionistas)
para iniciar una restructuración.
II.1.1 Decisiones sobre la Redistribución de la Planta
Esta etapa considera únicamente las decisiones de alto nivel necesarias
para preparar y desarrollar rápidamente el modelo inicial de la redistribución,
la herramienta escogida para construir el arquetipo de distribución y la
selección de los expertos. En esta etapa puede ser necesaria una
considerable recopilación de conocimientos tanto de los expertos, como de
fuentes impresas, que permitan tomar decisiones sólidas acerca del modelo
ideal de distribución el cual atenderá la creciente capacidad de producción.
(Juvinall, 1991)
II.1.1.1 Modelo Inicial y Evaluación
Esta es una etapa clave debido a que todas las decisiones tomadas en
el diseño preliminar de la redistribución deben ser confirmadas, rectificadas o
10
desechadas. El diseño de espacio preliminar o inicial debe verse como el
sistema completo, excepto que estará limitado en gran parte por su
funcionamiento más no por su estructura física. Esto no significa que el
modelo o diseño de distribución debe ser altamente efectivo desde el primer
momento, simplemente debe reflejar la forma que tendría el sistema final
que será redistribuido.
La clave en la etapa del diseño es extraer tanto conocimientos y
opiniones de expertos en construcción de maquinarias así como de usuarios
de las mismas, para poder validar satisfactoriamente las decisiones de
redistribución. Cualquier error cometido en las etapas anteriores debería ser
detectado y corregido en esta etapa.
II.1.1.2 Diseño Final de la Redistribución de la Planta
El diseño final incluye la selección de los elementos industriales y de los
recursos necesarios para desarrollar la infraestructura de redistribución de la
planta a ser finalmente diseñada. Esta decisión tiene un impacto directo en
las herramientas, el recurso humano, y los materiales o provisiones que serán
seleccionados, ello abarca las máquinas industriales, la materia prima, el
almacenaje, los espacios de trabajo, entre otros.
11
En este caso será muy útil realizar una descripción gráfica de los
diferentes módulos de la planta. Para cada uno de los módulos integrantes
del diseño, se deben incluir las especificaciones de mantenimiento y uso de
las máquinas involucradas.
II.1.1.3 Adquisición de Nuevos Conocimientos en materia
de Procesos y Maquinaria
Esta es la etapa que puede consumir la mayor parte del tiempo de la
iniciación del proceso de rediseño y/o redistribución de la planta.
Esta etapa comprende el proceso completo de adquisición de
conocimientos (usos de las máquinas, tipos de nuevas máquinas que realicen
operaciones similares, etc.) para todas las áreas donde interviene la máquina
mezcladora.
II.1.4. Pruebas
El asegurar la calidad de producción de un mezclador de especies que
cunmpla con las especificaciones adecuadas de redistribución de la planta, es
una tarea muy importante que debe ser cuidadosamente planificada,
12
especialmente a medida que la mezcladora sea más grande y compleja, lo
cual es de aplicación crítica.
El plan de pruebas de un rediseño de la planta para incluir la
mezcladora de 500 kg. incluye procesos de verificación y validación. Estos
dos procesos son diferentes en naturaleza, pero ambos son muy necesarios.
En general, tres tipos de errores pueden introducirse en el tipo de
redistribución e inclusión de la mezcladora ya mencionada.
1. Insatisfacción de las especificaciones logradas en comparación con
las dadas para el rediseño.
2. Errores en procesos introducidos durante la implantación del
rediseño de la planta.
3. Operación incorrecta de la fuerza mecánica empleada en la
mezcladora con respecto a la capacidad de producción requerida, resultando
en acciones erróneas que puedan producir problemas operacionales
posteriores a la puesta en marcha
La verificación puede ser definida como una ayuda para que el diseño
de la redistribución de la planta sea corregido en caso de existir alguna
13
discrepancia con los resultados deseados. Consiste de dos procesos básicos:
1.
El chequeo de la concordancia y operación del sistema, con la
redistribución de la planta y la inclusión de la máquina mezcladora para
aumentar la capacidad de producción a las especificaciones dadas.
2. El chequeo de la consistencia y la solidez de la base en la fuerza o
fuerzas mecánicas empleadas de acuerdo con las necesidades de incremento
de producción.
La validación se define como el proceso que establece si se ha
rediseñado la planta correctamente para las necesidades planteadas. Para
ello se debe incluir y discutir aspectos importantes como:
1. Que se está validando.
2. La metodología de validación.
3. Los criterios de validación.
4. Cómo y cuándo aplicar la validación.
14
Sobre la base de los resultados de las pruebas realizadas durante el
proceso de validación, el grupo responsable del desarrollo y el usuario
deberán determinar finalmente si la máquina está lista para ser puesta en
funcionamiento continuo dentro de la redistribución de la planta ya
concretada.
II.1.5. Ajustes al Diseño
A medida que el trabajo avanza y los ingenieros mecánicos tienen a la
vista los problemas detectados, deben realizar los ajustes necesarios al inicio
de cada etapa operacional. Si estos ajustes cada vez son relativamente más
pequeños y no requieren ser retroactivos, se tiene una buena medida de que
existe un progreso. Pero si ocurre lo contrario, puede representar un serio
retardo al proyecto y posiblemente requerir un cambio de modelo para la
redistribución.
II. 1.6. Instalación, Implantación de la Máquina y
Mantenimiento
En la etapa final de puesta en marcha de una mezcladora para realizar
productos
compactados
como
embutidos,
consomés,
marinadores
y
ablandadores, se traslada el sistema desarrollado, de ser necesario, hasta el
15
campo o entorno de los operadores.
II.2.1. Mezcladora por Lotes
Iniciadoras de Tanques Cambiables
Las mezcladoras de tanques cambiables son verticales para operaciones
por lotes, y el recipiente es una unidad separada que se coloca o retira con
facilidad del marco de la máquina. Existen en capacidades de 3,79 litros a
567,81 litros. El tipo más común es la mezcladora de rieles. Los recipientes
separados permiten que los lotes se pesen o midan cuidadosamente, ante de
introducirse a la mezcladora propiamente dicha. Esta última puede servir
también para transportar el lote acabado a la siguiente operación o al
almacenamiento. Se preserva la identidad de cada lote y se realizan con
facilidad verificaciones de peso.
Los recipientes cambiables son relativamente poco costosos. Un buen
suministro de esos recipientes permite que se realice la limpieza en un
departamento separado, dispuesto para efectuarla de un modo eficiente. En
las plantas de pinturas y tintas, donde la mezcla precede a la molienda y
donde puede haber operaciones prolongadas de las mismas fórmulas y el
mismo color, los recipientes se pueden utilizar durante un período prolongado
de limpieza, en tanto no se produzca oxidación o desecación de la superficie.
16
En la mayoría de las mezcladoras de recipiente cambiable, los
elementos mezcladores son aspas que se elevan del recipiente, ya sea
mediante un elevador vertical o una cabeza vasculante; en otros, el
recipiente desciende, alejándose de los elementos mezcladores después de la
separación, los elementos mezcladores se limpian de manera que el producto
sea drenado al interior del recipiente. Resulta sencillo la limpieza completa de
las aspas y sus soportes. Si es necesario, las aspas se pueden limpiar,
haciéndolas girar dentro de un disolvente.
La mezcla íntima se realiza en mezcladoras de recipiente cambiables en
dos formas distintas. Uno de los métodos consiste en hace girar el montaje
de la unidad mezcladora con movimiento planetario, de tal modo que las
aspas rotatorias barran la circunferencia del
recipiente. El otro consiste en montar el
recipiente sobre una tornamesa giratoria, de
modo que todas las partes de la pared del
recipiente pasen por lijas raspadoras fijas o las
aspas del agitador en un punto de mínima
holgura.
17
Los elementos giratorios tienen muchas formas, que van desde las
aspas planas lisas a paletas entrelazadas en patrones complejos de la
tornamesa giratoria, el movimiento planetario de los elementos mezcladores
desplazan material hacia el centro del recipiente y desde él hacia los
extremos, siendo la mayor parte de ese movimiento horizontal. Por tanto, los
elementos mezcladores se conforman e inclinan para inducir un movimiento
de la parte superior hacia el fondo.
A medida que avanza el mezclado en una mezcladora de recipiente
cambiable, suelen cambiar las características del flujo. Los fluídos viscosos se
calientan con frecuencia, con una reducción de la viscosidad. Estaos fluídos
también se les denomina vehículos porque transportan otros productos. Los
vehículos delgados humedecen a los sólidos finos para formar pastas
pesadas. Al producir ciertas pinturas y tintas, se puede presentar un exceso
de polvo o salpicaduras, al iniciarse el ciclo. Para alcanzar un ciclo de tiempo
mínimo en esas condiciones, se utilizan motores de dos velocidades o de
velocidad variable. La baja velocidad reduce las salpicaduras y el
espolvoreado y puede ser aconsejable al comienzo de la operación. A falta de
control de la velocidad, se pueden evitar dificultades mediante el estudio
cuidadoso del orden de adición de los ingredientes de la mezcla (Parker,
1987).
18
Se ha utilizado una mezcladora de recipiente cambiable, con movimiento
planetario, para usos pesados, en el procesamiento de materiales críticos de
carburantes sólidos. En un diseño presentado por la Baker Perkims, Inc. las
aspas de la mezcladora pasan por todas las porciones del volumen del
recipiente y las dos aspas deslizan una contra la otra, asegurando que no
queden porciones sin mezclar. Se evita un punto muerto bajo las aspas de la
mezcladora haciendo que las dos se encuentren excéntricas, en relación con
la línea central del recipiente. Los recipientes se ajustan en forma bastante
precisa, de modo que la mezcla se puede lograr a presión o al vacío. No hay
contacto entre el collarín y el material que se mezcla. Los orificios de carga
saturados en el alojamiento, directamente por encima del recipiente de
mezclado, hace posible el cargar materiales a la mezcladora con el recipiente
en la posición operacional. Este tipo de mezcladora existe en tamaños que
van desde 0,47 litros (186 watts) a 1135,6 litros (44,74 kwatts).
Mezcladoras de Tanque Estacionario
Se recomiendan las mezcladoras de tanque estacionario cuando no se
obtiene ninguna ventaja al poder cambiar el recipiente, para el transporte o
el almacenamiento, cuando el tamaño de los lotes es de más de 567 litros y
cuando la alimentación y el producto se pueden manejar de manera
conveniente por medio de canalones o tubería. Se deben producir las mismas
19
acciones de mezclado en las mezcladoras de tanque que en las de recipientes
cambiables. El contenido del tanque se debe desplazar progresivamente a la
zona activa de acción intensa, con franqueos estrechos. Sin embargo, si el
tanque y los cojinetes que sostienen los elementos mezcladoras forman parte
de la misma estructura, se pueden mantener franqueos muy estrechos. Sin
embargo, señalan Perry y Chilton (1982) que si el tanque y los cojinetes
forman parte de la misma estructura, se pueden mantener holguras muy
intensas para obtener un esfuerzo de corte intenso. Los tanques estacionarios
se usan con una gran variedad de agitadores para trabajos con fluidos
delgados.
Los tipos de equipos de procesamiento de pastas son:
-La mezcladora con compuerta. Es una de las más antiguas. Se compone
de una estructura giratoria plana de barras horizontales y verticales que corta
la pasta a diversos niveles y en la pared del tanque, donde hay barras
estacionarias que se pueden sujetar para dar un corte más intenso. Por
medio de una velocidad baja se evita el giro de toda la masa completa del
tanque. La mezcla lenta de la masa se produce por la acción centrífuga ligera
de las aspas giratorias. El movimiento se puede incrementar, al inclinar las
aspas. Las mezcladoras de compuerta procesan adecuadamente las pinturas,
pastas de almidón, recubrimientos y aprestos.
20
En lugar de una compuerta, se puede utilizar un agitador de herradura o
ancla. El ensamblaje de barrido externo se puede ajustar con aspas
raspadoras para limpiar la pared del recipiente y mejorar la transferencia de
calor. En esas unidades se manejan muy bien los adhesivos, las grasas, los
cosméticos y las pastas que requieren un calentamiento o un enfriamiento
rápido durante la operación de mezclado.
- Mezcladora de barra cizalladora. Es una mezcladora de compuerta
modificada, ella contiene una serie de paletas verticales que pasan entre
paletas estacionarias verticales. Esta construcción hace aumentar la superficie
de corte y produce una mayor circulación. Se puede obtener en una
mezcladora
horizontal
el
mismo
entrelazado
de
barras
móviles
y
estacionarias. Con este diseño, las aspas del rotor se pueden escalonar
uniformemente en torno al eje, para obtener una carga de potencia más
uniforme y una mejor mezcla. Los extremos de las aspas se moldean en una
forma adecuada para desplazar el material hacia el centro del tanque.
- Mezcladora de aspas helicoidales. Hay muchas configuraciones
distintas. Por ejemplo, el triturador de jabón. Esta mezcladora consiste en
una hélice continua, montada en un tubo de extracción. La holgura estrecha
entre el tubo y el tornillo y una alta velocidad de rotación dan como resultado
el movimiento rápido del material y un cizallamiento elevado. El tornillo eleva
21
el material por el tubo y la gravedad lo hace volver al
fondo del tanque. Si el depósito tiene esquinas bien
redondeadas, se podrá utilizar esta mezcladora para
materiales fibrosos. La pulpa de papel pesado contienen
de dieciséis por ciento a dieciocho por ciento de sólidos,
se blanquea uniformemente en grandes mezcladoras de
este tipo.
Una mezcladora vertical de banda helicoidal se puede combinar con un
eje el cual comúnmente es llamado “gusano”, siendo este axial de diámetro
menor, así se logra un buen movimiento operacional del contenido del
tanque. Estas mezcladoras se usan en reacciones de polimerización, donde
requiere una mezcla uniforme, pero donde la dispersión del cizallamiento
elevado no es un factor importante. Parker (1987) sostiene que, cuando la
mezcladora helicoidal es doble, entonces es más eficiente para los productos
de alta viscosidad.
Bourne y Butler, citados por el autor precitado, propusieron un método
de aumento de escala para hélices de banda helicoidal, basado en un análisis
de los patrones de flujo. La banda hace que circule todo el fluido, utilizando
sólo el cinco por ciento (5%) de la potencia necesaria para la turbina.
Además proporciona una región de esfuerzo elevado de corte cerca de la
22
pared, logrando en esa forma tanto una combinación masiva como una
mezcla de dispersión. El recorrido interno contribuye un poco a la mezcla de
fluidos newtonianos, como señala Coyle (1970). Una hélice doble acorte el
tiempo de mezclado; pero requiere más potencia. Por ello, las desventajas
del par de fuerza más elevado se contrarrestan con frecuencia con una mejor
transferencia del calor
Es importante concluir señalando que Perry
y Chilton (1982) afirman una variable con la
ventaja de poseer holguras ajustables de aspa a
aspa y de éstas a la pared es la mezcladora
helicoidal cónica.
Mezcladoras-Amasadoras de Brazo Doble
La máquina universal de mezclado y
amasado consiste en dos aspas de rotación
contraria, en una artesa rectangular con
curva
en
el
fondo,
para
formar
dos
semicilindros longitudinales y una sección
23
de cojinete. Las aspas se impulsan mediante engranajes en cualquiera de los
extremos o en ambos. El tipo más antiguo de este dispositivo se hacía a
través de una compuerta en el fondo y se utiliza todavía, cuando la descarga
al cien por ciento o la limpieza profunda entre lotes no constituye un requisito
esencial. No obstante, en forma más común, se inclinan para la descarga las
mezcladoras de brazo doble. El mecanismo vasculante puede ser manual,
mecánico o hidráulico.
En la actualidad hay una gran variedad de formas de aspas. La acción
de
mezclado
movimiento
extensión,
es
una
masivo,
doblado
y
combinación
de
embarrado,
de
recombinación,
conforme se impulsa y retira el material,
contra las aspas la albardilla y las paredes
laterales. Las aspas se inclinan para logran
una circulación de extremo a extremo. Por lo
común, la rotación es de tal índole que se
hace
que
descienda
material
sobre
el
cojinete. Las holguras suelen ser de sólo
0,73 milímetros.
Las aspas pueden ser tangenciales o de superposición. Las aspas
24
tangenciales funcionan con velocidades diferentes con las ventajas de una
mezcla más rápida, debido al cambio constante de la posición relativa, una
mayor unidad enjugada de transferencia de calor por unidad de volumen y
menos acumulación de materiales sobre las aspas. Las aspas superpuestas se
pueden diseñar para evitar la acumulación de materiales pegajosos sobre
ellas.
Como señalan los autores precitados:
El diseño de agitador que más se utiliza es el de las aspas sigma.
La mezcladora de aspas sigma puede ponerse en marcha y
funcionar ya sea con líquidos o sólidos o una combinación de
ambos. Se han presentado modificaciones de diseño de las caras
de las aspas para incrementar algunos efectos particulares, como
el de enjugado o desgarrado, Las aspas sigma tienen una buena
acción de combinado, descargan con facilidad materiales que no se
pegan a las aspas y son relativamente fáciles de limpiar cuando se
procesas materiales pegajosos. (p.19).
Las aspas de dispersión se desarrollaron, sobretodo, para proporcionar
un corte de compresión más elevado que el que se alcanza con las aspas
sigma estándar. La cara de las aspas empareda materiales entre ella misma y
la artesa, en lugar de raspar esta última y son particularmente apropiadas
para la dispersión de partículas finas en una masa viscosa. Los materiales
gomosos tienen tendencia a aglutinarse sobre las aspas y se utiliza con
frecuencia una pieza que actúa como ariete para mantener el material en la
25
zona de mezclado.
Las aspas superpuestas de enjugado múltiple se usan comúnmente para
mezclas que se inician con dificultad y son similares al caucho, puesto que las
aspas cortan el material en pedazos pequeños, antes de plastificarlo. El aspa
de curva simple se desarrolló para incluir refuerzos de las fibras en los
plásticos. Esta aplicación, las fibras individuales se deben humedecer con
polímeros sin romperlas en forma excesiva. Se han desarrollado muchos otros
diseños de aspas para aplicaciones específicas. Las aspas de rótula doble son
buenas para mezclas que se pegan, es decir, que forman un terrón que cubre
las aspas sigma.
Se
pueden
obtener
mezcladoras
de
brazos
dobles
de
varios
abastecedores. Entre las opciones se incluyen el diseño al vacío, aspas de
núcleo, artesas encamisadas, una sección de diseños de cubiertas y una gran
variedad de sellos y collarín d empaque. La capacidad de trabajo se
encuentra, en general en la punta de las aspas o cerca de ellas y la capacidad
total es el volumen contenido cuando la mezcladora se llena a nivel con la
parte superior de la artesa.
Existen también las mezcladoras de gusano para la descarga por lotes.
Es una variable de las mezcladoras con aspas sigma, con un gusano para la
26
descarga por extrusión, situado este eje en la sección de la albardilla.
Durante el ciclo de mezclado, el gusano desplaza al material hasta el alcance
de las aspas mezcladoras, acelerando el proceso. En el momento de la
descarga, se invierte la dirección de rotación del gusano y se extruye el
material mezclado a través de aberturas apropiadas en el cojinete en el lado
de la máquina. El gusano de descarga se impulsa independientemente de las
aspas de la mezcladora mediante una transmisión separada.
Las capacidades de trabajo van de 3,78 litros a 3.785 litros, con
potencias de hasta 300 kilovatios. Este tipo de amasadora la ofrecen la
mayoría de los fabricantes de amasadoras de brazos dobles. Resulta
particularmente adecuada cuando se pueda dejar un resto del lote anterior,
sin detrimento para los subsiguientes.
Mezcladoras Intensivas
En el campo de las mezcladoras de alta intensidad,
con un consumo de potencia de hasta 5,9 kwatts/litros,
predomina la mezcladora Banbury, fabricada por Farrel
Company. Se utiliza principalmente en las industrias del
caucho y los materiales plásticos. La parte superior de la
27
carga se confina mediante una cubierta de ariete impulsado por aire, que se
monta de modo que se pueda oprimir hacia abajo, sobre la carga. La holgura
entre los rotores y las paredes es extremadamente pequeño y es allí donde
se produce la acción de mezclado. El funcionamiento de los rotores de una
mezcladora Banbury a diferentes velocidades, permite que un rotor impulse el
material contra la parte posterior del otro, contribuyendo a la limpieza de
ingredientes de esa zona. (Bermhart, 1987).
El consumo extremadamente alto de potencia de las máquinas que
funcionan con velocidades de cuarenta rpm. o menos, exige ejes de rotores
de diámetros grandes. La combinación de ejes pesados, aspas calzadas,
holguras estrechas y cargas confinadas, limitan la mezcladora Banbury a la
producción de lotes pequeños.
El índice de producción aumenta tanto como es posible, mediante la
utilización de propulsores poderosos y
la rotación de las aspas con la
velocidad más alta que pueda soportar el material que se está procesando.
La fricción producida en el espacio confinado es muy grande y cuando se
manejan materiales sensibles al calor, el enfriamiento puede constituir un
factor limitante. Las innovaciones recientes incluyen una compuerta de caída,
rotores de cuatro aletas, que pueden proporcionar treinta por ciento más de
potencia que los rotores más antiguos de dos aletas y cajas separables de
28
engranes. Esos equipos se encuentran disponibles desde el tamaño de
laboratorio a mezcladoras capaces de manejar una carga de 450 kilogramos y
aplicar 1.864 kilovatios.
Las mezcladoras Prodex-Henschel y
Welex-Papenmeir, son de alta intensidad
y combinan un corte elevado con flujo de
remolinos. Las aspas situadas al fondo del
recipiente barren los materiales hacia
arriba con velocidades periféricas de,
aproximadamente 40 m/s.
El esfuerzo elevado de corte y el impacto de las aspas reducen con
facilidad los aglomerados y contribuyen a que se produzca una dispersión
íntima. Puesto que el consumo de energía es elevado, hasta los materiales en
polvo se calientan con rapidez.
Las mezcladoras Welex-Papenmeir son particularmente apropiadas para
la mezcla rápida de polvos y materiales granulados con líquidos, para la
disolución de resinas o sólidos en líquidos o para retirar materiales volátiles
de pastas, al vacío. El aumento de escala se hace por lo común, sobre la base
del mantenimiento de una velocidad periférica constante de la hélice.
29
Mezcladora de Rodillos
Las mezcladoras de rodillo pueden proporcionar un corte localizado y
extraordinariamente alto, conservando una superficie extendida para el
control de la temperatura. Las mezcladoras de dos rodillos contienen dos
rodillos paralelos, montados sobre un armazón pesado, con disposiciones
para regular de manera precisa la presión y la distancia entre los rodillos.
Puesto que una pasada entre los rodillos logra muy poca combinación y sólo
una pequeña cantidad de trabajo, se usan prácticamente siempre como
mezcladoras por lotes. En cualquier momento, hay sólo una pequeña
cantidad de material en la zona de corte elevado.
Para incrementar la acción de la limpieza, los rodillos funcionan, por lo
común, con diferentes velocidades. El material que pasa entre los rodillos
regresa al punto de alimentación, debido a la rotación de los cilindros. Si los
rodillos están a temperaturas de diferentes, el material se adherirá por lo
común al más caliente y regresará al punto de alimentación como capa
gruesa.
Al cabo del período de mezcla por lotes, el material pesado se puede
descargar, dejándolo caer entre los rodillos, mientras que las mezclas
delgadas se pueden retirar por medio de una barra raspadora que se oprima
30
contra la superficie descendente de uno de los rodillos. Las mezcladoras de
dos rodillos se usan principalmente para preparar pastas de color para las
industrias de recubrimientos, tintas y pinturas. Se aplican también en algunos
casos, para la combinación pesada de materiales de caucho, para los que se
utilizan con frecuencia rodillos corrugados y picadores.
Las mezcladoras de tres rodillos son unidades continuas que contienen
tres rodillos paralelos de diámetros iguales, montados en un armazón rígido.
Los rodillos giran con diferentes velocidades, de modo que el rodillo receptor
es el más lento y el de descarga, el más rápido. Los franqueos entre rodillo
frontal y el posterior y el mediano, se pueden ajustar independientemente. La
alimentación entra entre el primer y segundo rodillo y se produce una película
de espesor apreciable en la primera pasada, donde se trituran los grumos y
las partículas. A continuación, se produce una acción de raspado, por la
fricción de los rodillos que giran con diferentes velocidades; pero, puesto que
la película es gruesa, probablemente no habrá corte hidráulico. En el segundo
tramo, una holgura menor produce una película más delgada y la velocidad
del rodillo de salida aumenta, para compensar la reducción del área de
sección transversal. En la película más delgada hay más trituración, menos
fricción interna y, por su alta velocidad, una mayor fricción externa contra los
rodillos. La velocidad más alta produce cierto corte hidráulico en la película
delgada. En los dos tramos hay un movimiento giratorio del material que
31
reposa en la contracción y se produce cierta mezcla masiva. El producto
acabado se retira del último rodillo mediante un canalón cónico de descarga,
equipado con una barra raspadora. La principal aplicación de las mezcladoras
de tres rodillos es la dispersión y la molienda de pastas de tintas y
pigmentos; pero se pueden utilizar también, siempre que se desee una
dispersión extremadamente uniforme. (Parker, 1987).
Mezcladoras Diversas, por Lotes
Mezcladoras por volumen. Muchas de las mezcladoras utilizadas para
mezclar sólidos también son apropiadas para algunos sistemas de líquidosólido. Las mezcladoras de banda se pueden utilizar para tareas como el
humedecimiento o el recubrimiento de un polvo. Cuando el producto final, en
forma de pasta, no está demasiado fluido, se utilizan con frecuencia otros
equipos de manejo de sólidos.
La mezcladora Littleford-Lodlge se puede utilizar para mezclas por lotes
o mezclas continuas. Las cabezas en formas de rejas, dispuestas sobre el eje
horizontal giran con altas velocidades, arrojando el material a través del
espacio libre del recipiente. Se produce una mayor mezcla a medida que las
hélices hacen surcos en el lecho de sólidos. Se pueden instalar picadores
especiales de alta velocidad, para romper los terrones y contribuir a la
32
incorporación del líquido. Los picadores dispersan también las partículas
finas, a través de los materiales viscosos, para proporcionar una suspensión
uniforme.
Las mezcladoras de cono y gusano utiliza
una acción orbitante de un tornillo helicoidal que
gira sobre su propio eje, para llevar materiales
hacia arriba, mientras gira también en torno a la
línea central del casco cónico, cerca de la pared,
para la circulación desde arriba hasta el fondo.
La inversión del sentido de giro del tornillo
contribuye
a
facilitar
la
descarga
de
los
materiales en forma de pastas. Otra variante de
ese equipo, la mezcladora Vert-O-Mix utiliza una
acción epiciclíca para proporcionar una cubierta
más completa de todo el volumen del casco. En
los tipos de mezcladoras Nauta y Vert-O-Mix se procesan los lotes parciales
en forma tan eficiente como las cargas completas. Estas mezcladoras, que
existen en tamaños de 37 litros a 38000 litros, logran excelentes mezclas
mediante poco consumo de energía con cierta dispersión de corte hidráulico.
Con velocidad constante, tanto el tiempo de mezclado como la potencia
aumenta como la raíz cuadrada del volumen.
33
Las mezclas de bandeja y mazas trituradoras (pan-.muller) se pueden
utilizar cuando la pasta no es demasiado fluida o pegajosa. La principal
aplicación de las mezcladoras de mazas trituradoras es en la industria de la
fundición, en la mezcla de pequeñas cantidades de humedad y materiales
aglutinantes con partículas de arena, para la nucleación y el moldeo de
arena. En el procesamiento de pastas, las mezcladoras de bandeja y reja se
utilizan primordialmente para mezclar pastas arcillosas y de masilla, mientras
que las mezcladoras de masas trituradoras manejan materiales como la
arcilla, pasta para almacenamiento de baterías, recubrimientos de electrodos
para soldar y recubrimientos de chocolate.
En las mezcladoras de mazas trituradoras, la rotación de la bandeja
circular o de rejas lleva al material progresivamente a la trayectoria de las
mazas trituradoras, donde se produce la acción más intensa.
Las mezcladoras estándares de mazas trituradoras van en capacidad de
una fracción de metro cúbico a más de dos metros cúbicos, con requisitos de
potencia de 245 watts a 55 kwatts. Un diseño continuo de mazas trituradoras
emplea dos encofrados, las rejas exteriores proporcionan un intercambio
aproximadamente igual de materiales de un encofrado al otro; pero se
acumulan materiales en el primer encofrado hasta que la velocidad de
alimentación y el de descarga de materiales de la compuerta en el segundo
34
sean iguales. El tiempo de residencia se regula al ajustar la compuerta de
salida.
II.2.2. MEZCLADORAS CONTINUAS
Extrusoras de Gusano Simple
La extrusora de gusano simple, para Perry y Chilton (1982), se utiliza
con frecuencia como dispositivo mezclador, en la industria de los plástico. Los
estabilizadores, los concentrados de colores, entre otros, se puede mezclar
con polímeros brutos granulares, fundirse y extruirse en fibras, láminas o
varillas. Se pueden encontrar en otros libros de texto descripciones detalladas
de extrusoras y procedimientos para calcular el grado de mezcla que se
puede alcanzar. En esencia, se logra un movimiento de circulación, al trabajar
en contra de una presión de descarga, de modo que hay un influjo de presión
que se opone al flujo de arrastre hacia delante del gusano. Los extrusores de
gusano simple se pueden equipar con engranajes grandes y cojinetes de
empuje para funcionar con un par de fuerza elevado y con gran potencial.
La
extrusora
Rietz
tiene
placas
perforadas y desviadores a lo largo del
recipiente. El rotor lleva aspas múltiples,
35
inclinadas hacia delante, que generan la carga de extrusión a través de las
placas con orificios, además de golpear el material para romper los grumos
que se formas entre los desviadores. Entre sus aplicaciones típicas se
incluyen la granulación húmeda de productos farmacéuticos, la mezcla de
color en el jabón en barras, y la mezcla y extrusión de materiales de celulosa.
La amasadora Ko-Kneader de la Baker Perkins, es una mezcladora de
gusano simple, con aspas interrumpidas y tres hileras de dientes que
sobresalen hacia adentro de la pared del cuerpo. El gusano gira y, además,
tiene un movimiento alternante, mientras que los dientes estacionarios pasan
por las interrupciones de rosca del gusano.
Como señalan Irvin y Saxon (1990): “...cada diente sirve como
mezclador para agitar el material en el canal de las aspas, una cez en cada
rotación. En esa forma, es posible lograr un grado elevado de mezclado en
un tiempo relativamente breve de retención...” (p. 278).
La mezcladora Transfer-Mix es similar a una extrusora de gusano
simple, con la excepción de que tanto el gusano como el barril se dividen en
secciones cónicas truncadas y tienen canales helicoidales. Los canales
helicoidales son de rosca opuesta. Al girar el gusano, el material que se
desplaza hacia delante en las dos hélices; pero también se oprimen
36
parcialmente uno contra el otro. Este intercambio supera el mal mezclado
producido dentro de las aspas de una extrusora común de gusano simple.
La Rotofeed de la Baker Perkins es una mezcladora ligera, útil para
Pastas, lechadas y materiales resinosos o masas premezcladas. El material en
polvo entra por el orificio superior, mientras que el líquido se puede inyectar
a través de los dientes que se
proyectan en la sección cónica del
gusano.
El
área
grande
de
desenganche en el extremo de carga,
hace que sea particularmente eficiente
como dispositivo continuo de exclusión
de aire.
Mezcladoras Continuas de Gusanos Gemelos
Las mezcladoras continuas de gusanos gemelos pueden ser tangenciales
o entrelazadas. Los diseños tangenciales permiten diámetros mayores del eje
37
y entradas más altas de energías. Las aspas pueden funcionar con diferentes
velocidades para provocar el desplazamiento del material de una sección del
cuerpo a otra. Los gusanos que se entrelazan proporcionan una superficie
adicional de corte de aspa contra aspa. Esta característica les permite
autoenjugarse. Las máquinas de gusanos gemelos se utilizan para fusiones,
mezclas, coloreado y homogeneización de diferentes polímeros. Las
operaciones de mezclado que requieren la incorporación de rellenos, agentes
de refuerzo, fibra de vidrio, entre otras se pueden efectuar continuamente en
esas mezcladoras.
Las máquinas de gusanos gemelos
ZSK
están
corrotativos
equipadas
que
con
se
gusanos
componen
individualmente de diferentes elementos
amasadores y de gusanos que se deslizan
sobre ejes. Los gusanos se autoenjugan y
producen
material.
un
transporte
Mediante
positivo
del
disposiciones
diferentes de los gusanos y los elementos amasadores, se puede ajustar la
distribución de tiempo de residencia y lograr una rapidez de corte y una
acumulación de presiones controlados. Debido a las aspas bastante poco
profundas, se pueden llevar a cabo procesos de desvolatilización e
38
intercambio de calor, que resultan factibles debido a la renovación continua
de las superficies del material. El alojamiento de la sección del procesamiento
se compone de diferentes secciones del cuerpo, que se pueden disponer en
números distinto, según el proceso que se vaya a realizar. Las secciones del
cuerpo están encamisadas; se pueden calentar eléctricamente o por medio
de vapor o enfriarse por medio de agua o aceite. Existen tres mezcladoras
con una razón de longitud máxima de diámetro de treinta y seis, en tamaños
de 28 milímetros a 160 milímetros. Funcionan a velocidades de hasta
trescientas revoluciones por minuto, que requieren hasta 710 kilovatios.
La mezcladora de usos múltiples es hasta cierto punto similar. Cada par
de elementos del agitador provoca compresión y expansión alternas, dos
veces en cada revolución.
El
escalonamiento
de
los
elementos lenticulares a lo largo del eje
expulsa el material de la fase de
comprensión en un par de elementos
del agitador a la fase de expansión de
otro par adyacente. El área del asiento en las puntas de las aspas
proporciona una región de corte intenso, análoga a la contracción de una
mezcladora de dos rodillos. Los agitadores se pueden perforar para duplicar
el área de transferencia de calor. Las aspas se enjugan una a otra, además
39
de limpiar las paredes del cuerpo, mejorando la transferencia de calor e
impidiendo que haya puntos muertos.
La mezcladora continua Farrel consiste en rotores similares en sección
transversal a la mezcladora Banbury, por lotes. La primera sección del rotor
acentúa como transportador de gusano, impulsando los ingredientes de
alimentación hacia la sección de mezclado. La acción de mezclado es una
combinación de corte intenso entre el rotor y la pared de la cámara, amasado
entre los rotores y una acción de laminado del material mismo. La cantidad y
la calidad del mezclado se controlan mediante el ajuste de la velocidad, los
índices de alimentación y la abertura de los orificios de descarga.
Mezcladoras Continuas
Según Irving y Saxton (1998) las mezcladoras de artesa y gusano
consisten, por lo común, en un rotor simple o dos gemelos, que hacen girar
continuamente el material de alimentación conforme avanza hacia el extremo
40
de descarga. Se han diseñado algunas de estas máquinas con un área
extensa de transferencia de calor. La mezcladora Holo-Flite Processor de
gusano continuo se utiliza primordialmente para la transferencia de calor,
puesto que los gusanos huecos presentan una superficie amplia, sin
contribuir mucho al corte. Se pueden utilizar de dos a cuatro gusanos.
La mezcladora Porcuopine Processor de la Belem Corp. , tiene también
medio de trasferencia de calor que atraviesan las aspas del rotor; pero las
aspas del girador se cortan, para proporcionar una acción de repliegue en la
masa que se procesa. Para mejorar la agitación, se utilizan con frecuencia
montajes de barra raspadora que consisten en dedos que se extienden hacia
el eje.
Otro tipo de estas máquinas es la malaxadora. Una malaxadora o
amasadora contiene uno o dos ejes equipados con paletas pequeñas y cortas,
montadas en un cilindro o una artesa que contiene el material que se
procesa. En las amasadoras de dos ejes, éstos son paralelos y pueden ser
horizontales o verticales, las paletas se pueden entrelazar o no. Las holguras
son amplias, por lo cual se produce un mezclado considerable de la masa.
Los ingredientes no mezclados o combinados parcialmente se alimentan a un
extremo de la máquina, que por lo común se encuentra totalmente cerrada.
Las paletas impulsan el material hacia delante, al tiempo que lo cortan, y
41
llevan la carga hacia el extremo de descarga, mientras se mezcla. El producto
se puede descargar a través de uno o dos orificios abiertos o una o más
toberas de extrusión, que presentan bandas continuas de formas de
conformación tosca. Se pueden utilizar cuchillas automáticas para formar
bloques con las bandas. Las malaxadoras se utilizan, sobretodo, para mezclar
productos minerales y arcillosos.
La Kneadermaster es una adaptación de una mezcladora de aspas
sigma para funcionamiento continuo. Cada dos pares de aspas establecen
una zona de mezclado, en donde el primer par empuja los materiales hacia el
extremo de descarga de la artesa y el segundo, hacia atrás. El paso a la zona
siguiente se hace mediante el desplazamiento con más material de
alimentación. El control de la intensidad de mezclado se hace mediante la
variación de la velocidad del rotor. Las aspas de núcleos suplementan al área
de transferencia de calor de la artesa encamisada.
Finalmente, existe un tipo de mezcladora estática. Es la Static Mister de
Kenics Corp. El autor precitado señala:
Esta consiste en elementos helicoidales de mano alternativa
yuxtapuesta a noventa grados (90º), uno con el otro, dentro de un
alojamiento tubular. Los medios fluidos se ven obligados a
mezclarse debido a una progresión de divisiones y
recombinaciones con segundas capas de cada número de
elementos. Puesto que este dispositivo no tiene piezas móviles, se
eliminan casi los costos operacionales y de mantenimiento. Otra
42
ventaja es la precisión con que se logra la combinación final, sea
cual sea la demanda del sistema y sin necesidad de control. La
energía para la mezcla la proporciona la bomba que se encarga del
flujo a través de la mezcladora, en la cual, la caída de presión es
elevada. (p.234)
Existen unidades de Static Mister en una gran variedad de materiales de
construcción y tamaños.
II. 2.3. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DE PROCESOS
Aumento de Escala del Rendimiento de Mezclado
En cuanto al aumento de escala de las mezcladoras por lotes, la primera
base ha sido el de la potencia igual por unidad de volumen, aun cuando el
criterio práctico más conveniente es el de mezclado igual por unidad de
tiempo. Al aumentar el tamaño, los requisitos de diseño mecánico pueden
limitar las mezcladoras mayores a velocidades más bajas de los agitadores; si
es así, el tiempo de mezclado será mas prolongado en las mezcladoras
grandes que en los prototipos de menos tamaño. Si la potencia es alta, la
razón menor de superficie a volumen, al incrementarse el tamaño, puede
hacer que la acumulación de calor sea un factor limitante. Puesto que la
hélice en una mezcladora de pastas se acerca en general a la pared del
recipiente, no es posible agregar serpentines de enfriamiento. En algunos
casos, las aspas se pueden ahuecar para tener un área adicional de
43
transferencia de calor.
Las experiencias obtenidas con mezcladoras de brazo doble indican
que la potencia es proporcional al producto del radio de las aspas,
la profundidad de aletas de las aspas, la longitud de la artesa y el
promedio de las velocidades de las dos aspas (Irving y Saxton,
p.216)
El tiempo de mezclado se eleva en escala en proporción inversa a la
velocidad de las aspas. Lo adecuado del mezclado depende primordialmente
del número de revoluciones de las aspas. El tiempo de mezclado puede llegar
a ser dependiente de la velocidad de transferencia de calor.
Con
frecuencia,
las
propiedades
físicas
de
una
pasta
varían
considerablemente durante el ciclo de mezclado. Incluso si se sabe
exactamente cómo depende la potencia de la densidad y la viscosidad, puede
resultar mejor predecir los requisitos para una mezcladora grande de astas, a
partir de la curva observada de potencia-tiempo en la mezcladora prototipo,
en lugar de tratar de calcular o medir todas las propiedades intermedias
durante la secuencia del procesamiento, o sea, la mezcladora de prototipo
puede ser el mejor instrumento para medir la viscosidad efectiva, como
señalan los autores precitados.
En cuanto al aumento de escala de las mezcladoras continuas, hay que
tomar en cuenta que, aunque el aumento de escala sobre la base de valores
44
constantes de watts-h/kg. suele ser una primera estimación bastante buena,
hay varios otros factores que se deben tomar en consideración. Al aumentar
la escala del equipo, cuando la similitud geométrica sea por lo menos
aproximada, habrá una disminución de la razón de superficie a volumen. Al
aumentar el tamaño, puede resultar necesario modificar la rapidez de corte o
la razón de longitud a diámetro por razones de fabricación. Además, incluso
si existe un método seguro de aumento de las escala, la determinación de la
potencia neta en los equipos de pruebas de escala pequeña suele ser difícil e
inexacta, debido a la potencia sin carga relativamente alta.
En realidad, la similitud geométrica no se suele poder mantener
exactamente, al aumentar el tamaño del modelo. Por ejemplo, en las
extrusoras de gusano simple, la profundidad del canal en las aspas no se
puede incrementar en proporción con el diámetro del gusano, puesto que la
distribución del calor generado por fricción en la pared del cuerpo requiere
más tiempo, conforme se incrementa la profundidad del canal. Por
consiguiente, con un tiempo constante de retención, se descargará un
producto no homogéneo del modelo de escala superior. Como resultado del
alejamiento de la similitud geométrica, la relación de rendimiento de las
extrusoras de gusano simple aumenta con el diámetro a la potencia, en lugar
del diámetro al cabo, a valores constantes de L/D y velocidad del gusano. La
máquina Ko-Kneader se puede mantener geométricamente similar y su índice
45
de rendimiento aumenta en escala con el cubo del diámetro a velocidad
constante.
La relación de rendimiento de las extrusoras de gusanos gemelos que se
entrelazan y la mezcladora continua Farrel aumenta en escala con el diámetro
a, aproximadamente, un exponencial 2,6. La capacidad de producción de la
mezcladora M-P aumenta en escala como el cubo del diámetro, puesto que se
pueden mantener constantes tanto la geometría como la rapidez de corte, el
tiempo de residencia y el consumo de potencia por unidad de volumen.
En cuanto a las distribuciones del tiempo de residencia, para el flujo a
través de un ducto, la amplitud de la dispersión axial se puede describir ya
sea mediante un coeficiente de difusión axial o por analogía con cierto
número de etapas en serie, bien mezcladas. El tiempo de retención puede
controlar el rendimiento de un sistema mezclador. Al aumentar el número de
etapas aparentes, hay mayor seguridad de que todos los materiales tendrán
el tiempo necesario de residencia. En condiciones que requieren un tiempo
uniforme de retención, es imperativos que las corrientes de alimentación se
apliquen en la razón correcta en una escala de tiempo más breve que el
tiempo promedio de residencia de la mezcladora; de otro modo, un trastorno
en la alimentación producirá una falla comparable en el producto. Las hélices
en las mezcladoras continuas se pueden diseñar para cubrir toda la gama de
46
mezcla axial mínima, o flujo taponado, como señalan Perry y Chilton (1982) a
máxima, para amortiguar las irregularidades de la alimentación, Las
distribuciones de tiempo de residencia y los números efectivos de Péclet, se
determinaron para una variedad de configuraciones de gusanos gemelos,
como señalan Todd e Irving (1989).
Las mezcladoras extrusoras de gusano simple tradicional tienen número
de Péclet aproximadamente iguales que la razón de longitud/diámetro o un
número equivalente de etapas iguales que la mitad de la razón L/D.
Calentamiento y Enfriamiento de las Mezcladoras
En cuanto a la transferencia de calor, las pastas se calientan o enfrían
con frecuencia, debido a la transferencia de calor a través de las paredes del
recipiente o los brazos mezcladores huecos. Para obtener velocidades
elevadas de transferencia de calor, es esencial contar con una buena
agitación, una razón grande de superficie de transferencia a volumen de
mezcla y el retiro frecuente de material de superficie. A veces se utiliza para
el enfriamiento la evaporación de parte de esta mezcla.
En la mayoría de las mezcladoras, la pared metálica tiene una
resistencia térmica despreciable; sin embargo, la película de pasta suele tener
una resistencia elevada, Por tanto , es importante , mientras se minimiza la
47
resistencia del medio calentador o enfriador, acercar o retirar la pasta de la
superficie lisa de la pared, en forma tan constante y rápida como sea posible.
Esto se logra mejor al hacer que el flujo de pasta siga a una raspadora de
ajuste cerrado que retire la película de la pared en cada rotación.
En cuanto a los métodos de calentamiento, el método más económico
de calentamiento varía con la ubicación de la planta y las instalaciones
disponibles. Raramente se utiliza el encendido directo, puesto que no permite
un buen control de la temperatura superficial y puede provocar la quema del
material en las paredes del recipiente. El calentamiento al vapor es el método
que más se emplea. Resulta económico, seguro y de control sencillo. En las
mezcladoras de paredes delgadas debe haber una liberación automática del
vacío que se produce al reducirse la presión y condensarse el vapor en la
camisa; de otro modo, las secciones débiles se hundirán. El calentamiento de
líquido de transferencia utilizando agua, aceite, líquidos orgánicos especiales
o sales inorgánicas fundidas, permite un buen control de la temperatura y
proporciona seguridad contra el calentamiento excesivo del material
procesado. Por lo común, las camisas para el calentamiento con líquido de
transferencia deben tener desviadores para proporcionar una buena
circulación. Se pueden alcanzar temperaturas más elevadas sin requerir la
construcción pesada de recipiente, que se necesita en otros casos, para
poder utilizar el vapor.
48
El calentamiento eléctrico se logra con cintas o bandas de resistencia
que se deben aislar eléctricamente del cuerpo de la máquina; pero
permanecer en buen contacto térmico con él. Los calentadores se deben
espaciar cuidadosamente para evitar una sucesión de áreas calientes y frías.
A veces se montan en bloques de aluminio que se diseñan de modo que se
conformen a las paredes del recipiente. El control de la temperatura es
preciso, los costos de mantenimiento y supervisión bajos y la conversión de
energía eléctrica a calor útil de cien por ciento. Sin embargo, el costo de la
energía eléctrica suele ser elevado y puede resultar prohibitivo.
Los autores precitados señalan que han algunas mezcladoras Banbury
se desarrolla con rapidez calor de fricción. La primera elevación de
temperatura puede ser provechosa para ablandar los materiales y acelerar las
reacciones químicas; no obstante, se pueden alcanzar con facilidad
temperaturas elevadas que sean perjudiciales para el producto y es preciso
tomar disposiciones para lograr el enfriamiento o la detención frecuente de la
máquina. El calentamiento de fricción se puede controlar al reducir el número
de elementos de trabajo, su área y su velocidad. Esto incrementa el tiempo
de mezclado; pero facilita el enfriamiento de la carga.
En otro orden de ideas, en cuanto a los métodos de enfriamiento,
49
cuando es por aire este se puede soplar sobre las superficies de la máquina,
que conviene extender mediante aletas. También se puede soplar aire o gas
inerte enfriando sobre las superficies expuestas de la mezcla, a condición de
que se tenga cuidado de evitar la contaminación o la oxidación de la carga.
La evaporación del agua o el disolvente en exceso al vacío o a presión
atmosférica, proporciona un buen enfriamiento. Una pequeña cantidad de
evaporación produce una cantidad grande de enfriamiento. Sin embargo, el
retiro de un exceso de disolvente puede dañar la carga. La adición directa de
hielo a la mezcladora proporciona un enfriamiento rápido y conveniente, a
condición de que la dilución resultante de la mezcla sea admisible. La adición
de hielo seco es más costosa, pero da como resultado temperaturas más
bajas, la mezcla no se diluye y el gas CO2 que se desprende, proporciona
una buena atmósfera inerte. Muchas mezcladoras se enfrían haciendo circular
agua o refrigerantes por agitadores huecos o camisas. En general, éste es el
método más barato; pero se ve limitado por la magnitud del coeficiente de
transferencia de calor que se puede obtener.
Selección de Equipos
Parker (1987) señala que, si se esta tomando en consideración un
producto nuevo, el estudio preliminar deberá ser muy detallado. Será preciso
realizar trabajos en laboratorios de plantas piloto para establecer los factores
50
de control. El problema consiste en seleccionar e instalar un equipo
que
funcione para la producción en grandes cantidades y a los mínimos costos
generales. La mayor parte de los distribuidores de equipos tienen equipos
pilotos disponibles, que se alquilan, o pueden realizar operaciones de prueba
en sus propias instalaciones de demostración a clientes.
Perry y Chilton (1982) consideran que un buen método para abordar la
especificación adecuada de un equipo es la analogía. Para ello, hay que
preguntarse que producto actual es similar al nuevo, considerando como se
produce el material y las dificultades en su fabricación. Otro procedimiento
que recomiendan los autores es hacer una lista cuidadosa de todos los
materiales, describiendo sus características. Luego se incluyen los datos
pertinentes relativos a la producción. Finalmente se describen detalladamente
las características de control del producto acabado.
II.2.4. Preparación y Adición de Materiales
Para asegurar la producción máxima de materiales mezclados de grado
elevado, la preparación preliminar de los ingredientes tiene que ser correcta y
las adiciones se deben hacer en el orden apropiado. Estas consideraciones
tienen implicaciones para los equipos.
51
Algunos materiales de polvo fino, como el negro de carbón, contienen
mucho aire. Si es posible, se deben compactar o humedecer, antes de
agregarse a la mezcla. Si forma parte de la fórmula una cantidad suficiente
de disolvente ligero, se puede utilizar para humedecer el polveo y sacar el
aire. Si el polvo no se puede humedecer, será quizá posible aumentar la
densidad, por medios mecánicos. En ocasiones, es necesario retirar el gas
absorbido al vacío.
Se encuentran presentes en cantidades pequeñas muchos ingredientes,
como
vulcanizadores, antioxidantes, y antiácidos. Esas sustancias tienden
con frecuencia, a formar agregados cuando se secan. Antes de entrar a la
mezcladora, se deben moler, ya sea haciendo pasar el material por una
malla, si los granos son blandos, o por una mezcladora de mazas
trituradoras, rodillos o martillos, si son duros. El tiempo de mezclado
disminuye y el producto resulta más uniforme si se liberan todos los
ingredientes de grumos antes de iniciarse el mezclado.
Si los sólidos presentes en cantidades pequeñas son solubles en una
porción líquida de la mezcla, conviene agregarlos como solución, tomando
disposiciones para distribuir el líquido uniformemente por toda la masa.
Cuando se debe agregar una traza de material sólido no soluble en ningún
otro ingrediente, será conveniente agregarlo como solución en un disolvente
52
neutro, tomando disposiciones para evaporar el disolvente al final del ciclo de
mezclado.
Puede que resulte aconsejable tomar en cuenta la utilización de lotes
maestros, en que se mezcla por separado un ingrediente de baja proporción
con parte de algún otro ingrediente de la mezcla y, en seguida, esa
combinación precisa se agrega al resto de la mezcla para la dispersión final.
Los lotes maestros son especialmente valiosos para agregar colores de
tintorería, antioxidantes y otros. Los lotes maestros se pueden preparar con
precisión de laboratorio, al mismo tiempo que se reducen los errores de
pesado en el lugar en que se realiza la mezcla, mediante la dilución del
ingrediente más importante. Las consideraciones de este tipo pueden hacer
que sea conveniente pensar en la conveniencia de utilizar la acumulación pro
lotes y el pesado automático, la medición de los ingredientes líquidos y el
control automático de los diversos ciclos de tiempo.
II.2.5 Proceso de Mezclado
El Proceso de Mezclado para el caso de estudio es la operación en
donde todos los ingredientes o componentes se incorporan con el objetivo
principal de que la mezcla sea homogénea. Por lo tanto, es una de las
operaciones más importantes en la fabricación de mezclas para consomés,
53
marinadores, embutidos y ablandadores, pero con frecuencia no se le da la
importancia que se merece.
Como lo expone Doyle (1999), si se toma en cuenta la inversión, más
que un gasto, que se hace en adquirir no sólo los componentes o
ingredientes de calidad, almacenarlos, y pesarlos, sino que también se
escoge un equipo adecuado para la capacidad de producción instalada, se
debe entonces poner atención al proceso que se va a utilizar y poner todos
estos ingredientes en una sola mezcla homogénea.
Lo dicho anteriormente dicho es el objetivo del mezclado – crear una
mezcla homogénea que cubra todos los requerimientos de la especie en la
fase de desarrollo específica para la cual se creó la formula. En otras
palabras, cualquier muestra que se tome de una mezcla debe ser idéntica en
contenido a cualquier otra mezcla.
Por otra parte, hay que tener en cuenta que las partículas grandes y
pequeñas no se mezclan bien. Se puede lograr un mejor mezclado cuando el
rango de diferencia de tamaño de partículas es menor. Las partículas de alta
densidad, como los minerales, tienden a segregarse en el fondo de la
mezcladora. La higroscopicidad que es la tendencia de los ingredientes de
atraer agua también puede causar problemas en el mezclado. Un material
54
muy higroscópico puede absorber agua del medio ambiente y formar grumos
o pelotas que no se dispersan bien en el mezclado. (Doyle, 1999)
Otros ingredientes, además de ser higroscópicos, pueden también
cargarse con electricidad estática. Esto también es causante de segregación
en el mezclado debido a que algunos de estos ingredientes se pueden pegar
a las paredes de las tolvas o de la mezcladora sin dispersarse en la mezcla.
55
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
III. 1 Características Metodológicas
La presente investigación se realizó bajo la modalidad de proyecto
factible, puesto que la redistribución propuesta para la planta aporta
soluciones viables para satisfacer necesidades prácticas, a partir de la
formulación de ciertos parámetros que, distribuidos armónicamente, lograrán
el incremento y maximización de la producción de la Empresa Prima, S.A.
Es oportuno indicar que la modalidad de proyecto factible alude a una
característica de la investigación que se traduce en la elaboración de una
propuesta de un modelo operativo viable, o una solución posible a un
problema de tipo práctico para satisfacer necesidades de una organización,
en este caso imdustrial. La propuesta debe tener apoyo, de una investigación
de tipo documental, o bien de una investigación de campo, también puede
referirse a la formulación de políticas métodos o procesos,
entre otros
aspectos.
En este caso, el proyecto especial tiene su sustento en una
56
investigación documental, en función de diseñar o formular procedimientos,
métodos, procesos, o pautas para la redistribución de la planta.
El proyecto factible se puede considerar como una proposición
sostenida en un modo operativo y factible a realizar, orientado a resolver una
situación planteada o seguida de una necesidad, como lo es la necesidad de
producción de la empresa Prima, S.A.
En cuanto al diseño de investigación, el mismo se refiere al plan que
integra de manera coherente las técnicas de recolección de datos a utilizar y
los análisis previstos, en síntesis permite proporcionar una estrategia general
que determina las actividades necesarias para realizarlo. En este sentido, de
acuerdo con la finalidad de esta investigación, la cual contempla analizar las
condiciones óptimas de factibilidad, instalación y operación de una máquina
mezcladora de especies para la ampliación de la capacidad de producción de
la Empresa Prima, S.A., se organizó con un diseño bibliográfico.
La investigación documental constituye un estudio realizado con la
finalidad de ampliar el conocimiento acerca de la naturaleza de un problema
que se presenta de manera concreta, permitiendo así al investigador
cerciorarse de las condiciones reales en que se han obtenido los datos. Al
respecto, la Universidad Pedagógica Experimental Libertador (UPEL, 1998)
57
entiende por investigación documental el estudio de problemas con “apoyo
principalmente en trabajos previos, información y datos divulgados por
medios impresos audiovisuales o electrónicos” (p. 6) problemas en la
realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos, entender su
naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y efectos, o predecir
su ocurrencia” (p.5).
Igualmente, la presente investigación se respalda con una base de
documentación amplia, en función de profundizar el conocimiento de la
naturaleza de las máquinas mezcladoras de especies en el ámbito industrial.
III.2. Variables y Operacionalización
Para la presente investigación denominada proyecto factible o proyecto
especial, con base en una investigación documental con diseño bibliográfico y
presentada en un nivel descriptivo, se hace necesario presentar el sistema de
variables como un importante aspecto para la conformación de un apropiado
marco teórico.
En cuanto al término variable, Balestrini (2001) expone que una variable
es un aspecto o dimensión de un objeto, o una propiedad de estos aspectos
o dimensiones que adquiere distintos valores y por lo tanto varía.
58
Definir conceptualmente las variables es indicar o darle un valor
determinado, expresado en componentes nominales, al término o términos
dentro de la investigación, por cuanto las mismas están estrechamente
relacionadas con el marco teórico. Este término implica específicamente el
significado que ha de otorgársele a un determinado término o términos
dentro de la investigación.
Dentro de este contexto, cabe citar a Arias (1999), quien sostiene que
una variable es una cualidad susceptible de sufrir cambios y de ser medida.
Un sistema de variables consiste, por lo tanto, en una serie de características
por estudiar, definidas de manera operacional, es decir, en función de sus
indicadores o unidades de medida.
Cuadro 1
Identificación y Definición de las Variables
OBJETIVOS
VARIABLE
DEFINICIÓN CONCEPTUAL
ESPECÍFICOS
Analizar las condiciones actuales Condiciones
actuales Recolección de la información
del área de mezclado en la del área de mezclado
sobre el personal y las diferentes
planta
la
áreas de la planta, así como el
empresa, en cuanto a elementos
funcionamiento de las máquinas,
de infraestructura, industriales y
poniendo énfasis en el área de
recursos humanos.
mezclado
de
producción
de
59
Cuadro 1 (Cont.)
Identificar los tipos de máquinas Tipos
de
máquinas Selección, entre los modelos del
mezcladoras más utilizados en el mezcladoras
mercado, de la máquina más
mercado
adecuada para cumplir con las
para
la
mezcla
de
necesidades de producción de la
polvos secos y semisecos.
empresa
Estudiar
las
variables
que Variables que inciden Conjunto
inciden en el aumento de la en el aumento de la inciden
capacidad de producción de las capacidad
de
en
elementos
la
capacidad
que
de
de producción de la empresa y en
mezclas en la empresa Prima, producción
concordancia
S.A.
necesidades
con
actuales
las
de
la
misma.
Determinar las necesidades de la Necesidades
de
la - Es la sinergia entre los diversos
empresa en función de cubrir las empresa en función de
componentes de producción de
expectativas de producción de la cubrir las expectativas
la empresa, en concordancia
de producción de la
con su realidad actual y sus
dentro de la planta.
necesidades en el corto plazo
dentro de la planta.
Diseñar la redistribución de la Redistribución
planta
en
función
de
de
la Implica desde la ampliación del
los planta en función de los área
requerimientos de equipo para requerimientos
de
mezclado,
hasta
la
de sustitución de maquinarias y
atender la creciente necesidad equipo
condiciones óptimas para las
de producción de la empresa.
expectativas de producción de la
empresa
Fuente: Elaborado por el autor
Ahora bien, en cuanto a la operacionalización, para Hernández,
Fernández y Baptista (1999), ésta constituye el conjunto de procedimientos
que describe las actividades que un observador debe realizar para recibir las
impresiones sensoriales, las cuales indican la existencia de un concepto
60
teórico en mayor o menor grado. Esto quiere decir que la operacionalidad se
encarga de seleccionar los indicadores contenidos, de acuerdo con el
significado que se le ha otorgado a través de las dimensiones, de la propia
variable o unidad de análisis conceptual.
Cuadro 2
Operacionalización de las Variables
VARIABLE
DIMENSIÓN
INDICADOR
Condiciones actuales del área - Organización Industrial
- Áreas de la Planta
de mezclado
- Equipos de Trabajo
- Personal
- Bodegas de Materia Prima
- Pesaje
- Mezclado
- Funcionamiento
de
las
del
área
de
de
Productos
Máquinas
Mezclado
- Empaque
- Bodega
Terminados
- Control de Calidad
- Producción
Tipos
de
máquinas - Organización Industrial
mezcladoras
- Mezcladores de Cinta
- Mezcladores
de
Tornillo
Interno
- Mezcladores de Volteo
Variables que inciden en el - Organización Industrial
- Capacidad de la Planta
aumento de la capacidad de
- Materia Prima Disponible
producción
- Mano de Obra Disponible
61
Cuadro 2 (Cont.)
Necesidades de la empresa - Organización Industrial
en
función
de
cubrir
las
expectativas de producción
de la dentro de la planta.
- Mayor
capacidad
de
procesamiento de productos
empanizados y consomés
- Máquina
Versátil,
Mezcladora
para
una
gran
Variedad de Productos
- Disminución de Costos Mano
de Obra
- Redistribución de la Planta
Área de Mezclado
Redistribución de la planta en - Organización Industrial
función de los requerimientos
de equipo
- Ampliación de las Áreas de
Empaque y Mezcla
- Cambio del Piso
- Compra
de
la
Máquina
Mezcladora
- Elaboración de
la
Banda
Transportadora
- Instalaciones Eléctricas
- Traspaso del Área de Pesaje
al Nivel Superior
Fuente: Elaborado por el autor
Población y Muestra
Antes de aclarar lo que implica la población para este estudio, conviene
destacar que el desarrollo metodológico de la presente investigación permitió
que tanto los hechos estudiados como las relaciones que se establecieron
entre estos, además de los nuevos conocimientos, reuniesen las condiciones
62
de fiabilidad, objetividad y validez interna.
Este proceso de validación, según Ramírez (1999), consiste en el grado
en que las representaciones de la realidad son comparables legítimamente
aplicándolos
a
diversos
grupos,
mediante
procedimientos
de
orden
metodológico, a través de los cuales se intentó dar respuestas a los objetivos
de esta investigación. Científicamente, fue un proceso general para lograr de
una manera precisa el propósito de la investigación.
Dentro del mismo contexto y como se expuso anteriormente, la
metodología utilizada es cualitativa y aplicada, la cual presenta las siguientes
características definidas por Bisquerra (1996):
- El investigador es el instrumento de medida. Todos los datos son
filtrados por el criterio del investigador. Por consiguiente los resultados
pueden ser subjetivos, para evitar este peligro el investigador debe
adiestrarse, como de hecho se hizo, en una disciplina personal, adoptando
una subjetividad disciplinada que requirió autoconciencia, examen riguroso,
reflexión continua y análisis recursivo.
- No tiene reglas de procedimientos. El método de recogida de datos no
se especifica previamente. Las variables no quedan definidas operativamente
63
ni suelen ser susceptibles de medición. La base está en la intuición y en los
aspectos artísticos del producto. La investigación es de naturaleza flexible,
evolucionaria y recursiva.
- Es recursiva, es decir, el diseño de la investigación es emergente, se
va elaborando a medida que avanza la investigación. Cuando se encuentran
desajustes importantes, se puede replantear el problema adoptando las
modificaciones que se consideren oportunas.
- Es Holística, no se detiene en dividir el conocimiento en variables o en
discernir entre ellas.
- No permite un análisis estadístico.
Una vez aclarado el punto anterior, conviene destacar que como
población, para el objeto de análisis, fueron seleccionados documentos de
carácter bibliográfico referidos al tema del estudio de factibilidad técnica y
desarrollo de la instalación de una máquina mezcladora con capacidad de 500
kg. en el área de producción de la Empresa Prima, S.A., como lo son libros
técnicos, análisis, artículos, manuales de operación de la planta, entre otros,
relacionado con las unidades de análisis con sus respectivas categorías.
64
Al respecto cabe citar a Balestrini (2001), quien sostiene que la
población no necesariamente tiene que estar referida a sujetos o animales,
sino que también algunos elementos pueden ser tomados como población.
Tal punto se trae a colación debido a que, comúnmente, puede
mantenerse la posición de que el término población incluye personas, pero
con respecto a la presente investigación se alude a lo sostenido por la autora
precitada, quien adversa que: desde el punto de vista estadístico, una
población o universo puede estar referida a cualquier conjunto de elementos
de los cuales se pretende indagar y conocer sus características, o una de
ellas, y para el cual serán válidas las conclusiones obtenidas para el trabajo
de investigación. Visto así, la población objeto de este estudio son todos y
cada uno de los documentos impresos y electrónicos detallados en el aparte
denominado Bibliografía, así como los manuales de operación de los diversos
elementos de producción de la planta, lo que necesariamente conlleva a
utilizar, como muestra, la totalidad de los documentos utilizados.
Ahora bien, con relación a la muestra, Hernández, Fernández y Baptista
(1998), la definen como: “las unidades de análisis y características de la
población” (p. 187); a través de la observación de una porción reducida de
unidades, la selección de la muestra persigue establecer conclusiones
semejantes a las que se lograrían si se estudiara el universo total.
65
El tipo de muestra que conforma esta investigación fue el mismo
número de la población, es decir, censal, lo que significa que por ser un
número manejable se trabaja con todo el grupo; esta población finita
representa, según los precitados autores, el número total de unidades que
conforman la muestra. A su vez, la muestra es no probabilística, pues ésta
consiste en que: “la elección
de los elementos no depende
de la
probabilidad, sino de causas relacionadas con las características del
investigador o del que hace la muestra.” (Hernández, Fernández y Baptista,
1998, p. 207)
Por tanto, la muestra brinda datos válidos para la construcción de un
perfil teórico analítico y técnico al respecto del estudio de factibilidad técnica
y desarrollo de la instalación de una máquina mezcladora con capacidad de
500 kg. en el área de producción de la Empresa Prima, S.A.
Técnicas e Instrumentos
Según el Manual de Trabajos de Grado de Especialización y Maestrías y
Tesis de Doctorales de la Universidad Pedagógica Experimental Libertador
(UPEL, 1998), entre las técnicas de investigación y análisis se encuentran,
entre otras: Técnicas para el tratamiento y obtención de Información.
Sistemas de Información y Sistemas Documentales. Análisis Documental.
66
Metodología de la investigación científica en la fase de documentación.
Técnicas de lectura. Elaboración de un fichero bibliográfico. Las fichas de
trabajo en la etapa de documentación. Aplicaciones informáticas. Elementos
comunes en la comunicación científica. Formas de comunicación. Diseño y
estructura del trabajo.
Por su parte, Balestrini (2001), expresa que dada la naturaleza del
estudio en función de los datos que se requieren, tanto en la parte teórica
como en el estudio metodológico de la investigación, así como en la
presentación de trabajo escrito, se sitúa las denominadas técnicas y protocolo
instrumentales de la investigación documental. Empleándose de ellas,
fundamentalmente para el análisis de las fuentes bibliográficas, la
observación documental, de presentación resumida, el resumen analítico y
análisis crítico.
Dentro de este ámbito, también se usaron una serie de técnicas
operacionales para manejar las fuentes documentales, desde una dimensión
estrictamente técnica y común a todas las ciencias, a saber: fichaje,
bibliográfica, de citas, notas de referencias bibliográficas y presentación del
trabajo.
Cabe destacar que de la en dimensión de la investigación aplicada se
67
emplearon una diversidad de técnicas e instrumentos de recolección de la
información
que
contiene
principios
sistemáticos,
muy
rigurosos
e
indispensables para ser aplicados a los materiales bibliográficos que se
consultaron a través de todo proceso de investigación, así como, en la
organización del trabajo escrito final. (Sabino, 1996).
En primer término, para el análisis profundo de las fuentes
bibliográficas, se utilizó la técnica de observación documental, con la cual,
según Méndez (1998), “se iniciará la búsqueda y abreviación de los hechos
presentes en los materiales escritos consultados que son de interés para esta
investigación”. Esta lectura inicial, fue seguida de varias lecturas más
detenidas y rigurosas de los textos, a fin de captar sus planteamientos
esenciales y aspecto lógico de su contenido y propuestas.
Otra de las técnicas empleadas, fue la de presentación resumida, la cual
permitió dar cuenta de manera fiel y en síntesis, acerca de la idea básica que
contienen las obras consultadas.
Esta técnica asume un importante papel en la construcción de los
contenidos teóricos de la investigación; así como en lo relativo a los
resultados de otras investigaciones que se han realizado con relación al tema
y sus antecedentes.
68
Procedimientos
En este punto se describen las etapas y fases como los métodos y
técnicas aplicadas para la consecución de los objetivos.
En cuanto a las etapas y / o fases se cumplieron las siguientes:
1. Indagación de los antecedentes, lo cual consistió en la recopilación
de aquellos trabajos de grado y tesis que de una u otra manera sirvieron para
la información referencial con respecto al tema.
2. Revisión de la literatura, consistente en la obtención de los libros,
documentos, revistas, artículos de prensa, legislación y demás material
documental, tanto en las bibliotecas como en las universidades, así como en
la Internet y la proporción, por parte de compañeros, profesores y demás
personas relacionadas con la materia, de información relevante a la temática.
3. La adopción de la postura teórica referente al tema de las
condiciones óptimas de factibilidad, instalación y operación de una máquina
mezcladora de especies para la ampliación de la capacidad de producción de
la Empresa Prima, S.A..
69
4. Construcción del marco teórico y organización de todo el informe
escrito, lo cual consistió en redactar el desarrollo coherente y sucesivo de los
indicadores, de acuerdo con las variables de estudio.
Limitaciones
La limitación principal fue la geográfica, por cuanto la empresa en
estudio se encuentra el país de Costa Rica; sin embargo, los recursos propios
del investigador permitieron subsanar tal obstáculo y llevar adelante la
investigación.
70
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Determinar las condiciones óptimas de
factibilidad, instalación y
operación de una máquina mezcladora de especies para la ampliación de la
capacidad de producción en la Empresa Prima S.A., fue el objetivo de este
proyecto.
Aspectos Introductorios
En el siguiente informe se indican y documentan todas las fases
realizadas durante el período comprendido entre el 31 de marzo y el 22 de
agosto del año 2003, en el Proyecto Industrial el cual consiste en el:
“Estudio de Factibilidad Técnica y Desarrollo de la instalación de una
máquina mezcladora con capacidad de 500 Kg. en el área de producción de
Prima S.A.”
Durante este período y según el cronograma de actividades
presentado en el anteproyecto, se han realizado las siguientes fases:
71
•
Fase 1: Análisis actual de la Planta
•
Fase 2: Determinación de las necesidades de la Empresa
•
Fase 3: Evaluación de las diferentes alternativas
•
Fase 4: Selección de los equipos.
•
Fase 5: Redistribución de la Planta.
Como lo muestra el cronograma el cual fue entregado en el
anteproyecto, mostrado a continuación:
Cronograma de Trabajo
A continuación documentaré cada una de las fases realizadas.
Activ.
Sema
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Análisis actual de la Planta
Determinación de las
necesidades de la Empresa
Evaluación de las
diferentes alternativas
Selección de los equipos
Diseño de la redistribución
de la Planta
Elaboración del manual de
instalación
Elaboración del informe
final
Semana de entrega del avance del P.I.
72
FASE 1
ANÁLISIS ACTUAL DE LA PLANTA
Esta fase consiste en recabar información acerca del personal y de las
diferentes áreas de la Planta, enfatizando en el área de mezclado, la cual es
la de mayor importancia para mi proyecto en donde fue analizado el
funcionamiento de las máquinas que se encuentran en esta área. También se
obtuvo una lista tanto de productos terminados como de materias primas, las
cuales están colocadas en el anexo 1.
Áreas de la Planta
1. Bodegas de Materia Prima (MP) – Molino.
2. Pesaje.
3. Mezcla.
4. Empaque.
5. Bodega de Productos Terminados (PT).
6. Control de Calidad.
7. Producción.
73
Equipos de Trabajo
Todos los operarios llevan gorros, botas de seguridad, guantes
quirúrgicos, máscaras y su respectivo uniforme para mantener el área limpia
y no contaminar los productos, ya que se elaboran productos alimenticios, así
como se toman las medidas de seguridad industrial adecuadas para el trabajo
realizado.
Personal
En estas áreas se tiene el personal distribuido de la siguiente manera:
-
Producción administrativa: 2 personas.
-
Pesaje: 2 personas.
-
Mezcla: 3 personas.
-
Empaque: 3 personas.
-
Bodega de MP – molino, y PT: 3 personas.
-
Supervisión General: 1 persona.
1. Bodegas de Materia Prima (MP) – Molino
Existen 4 bodegas donde se encuentran almacenadas las MP. La
primera bodega es donde se encuentra MP sin moler como por ejemplo: apio
entero, laurel entero, albahaca, etc. Estos se encuentran en la parte superior
74
de la bodega de PT ya que al ser requerido cualquiera de estos productos
para elaborar una mezcla o ya sea para su venta directa, es necesario
pasarlos por el molino para pulverizar el producto, siendo introducida la MP
directamente desde la parte superior del molino. En esta bodega también se
encuentran los productos terminados (PT), listos para ser distribuidos. Una
vez terminada la molienda, existen 2 posibilidades:
- Si el producto solo se requería ser molido para la venta, se empaca
directamente una vez por semana con una cuadrilla de obreros y se colocan
en la sección de PT.
- Si el producto se va a utilizar en los procesos de mezclado se
transporta en carros contenedores a donde se encuentra una romana y se
procede al pesaje, para luego llenar bolsas de 25 kg. sellarlas y almacenarlas
para su posterior uso en el mezclado.
En la segunda bodega se tienen todas las MP listas para el mezclado,
ya sean productos traídos de la primera bodega o productos comprados
directamente a los distribuidores sin necesidad de molerlos. Algunas de las
MP colocadas en esta bodega son: pimienta blanca, pimienta negra, soya
texturizada, miga de pan fina, romero molido, laurel molido, etc. En esta
bodega también se encuentran almacenados los materiales de empaque los
75
cuales son por ejemplo: bolsas de papel con impresión, bolsas blancas de 10
kg., 5 kg., 1 kg., etc.
La tercera bodega, ya con un espacio más reducido, ubicada en la
parte superior de la sección de pesaje, se almacenan las MP de índole
mayoritariamente químicas, por esa razón se encuentran apartadas de las
otras MP. Estos pueden ser: nitrato de sodio, colorantes, sílica, proteína DS,
benzoato de sodio, bicarbonato de sodio, ácido cítrico, caramelo en polvo,
etc.
La cuarta bodega llamada cuarto de oleorresinas es donde son
guardadas todas las diferentes oleorresinas, las cuales cumplen un papel
importante para el mezclado porque ellas son extractos concentrados de MP
y se usan en menor cantidad que si fuesen en polvo, llegando a las mismas
proporciones de la fórmula deseada. Algunas de estas oleorresinas son:
aquarresina de ajo, oleorresina de jengibre, oleorresina de comino, etc.
2. Pesaje:
En el pesaje están encargados de pesar los diferentes ingredientes de
las fórmulas en las cantidades requeridas para la elaboración de la mezcla.
Del departamento de Producción se envía una descripción detallada de la
mezcla deseada con los respectivos pasos para la fórmula de dicha mezcla. El
76
operario recibe la descripción y procede al llenado de diferentes barriles de
MP las cuales están disponibles en la sección de pesaje para una mayor
velocidad del proceso. Se tienen dos máquinas de pesaje electrónico las
cuales son:
- Una balanza con una capacidad máxima de 30 kg. y con una
precisión de 10 gr.
- Una balanza con una capacidad máxima de 10 kg. y con una
precisión de 1 gr.
Como el área de pesaje se encuentra
al lado tanto del área de
empaque como en la de mezclado, los PT son colocados en esta área para su
posterior transporte a la bodega de PT.
3. Mezclado
En esta sección se reciben los componentes de la mezcla requerida en
un contenedor donde vienen ya clasificados y empacados, listos para ser
mezclados y con la descripción del producto en donde vienen incluidos los
pasos a ejecutar por el operador de la mezcla. En esta área existen:
77
-
5 máquinas de mezclado sólido.
-
1 máquina de mezclado líquido.
-
1 sección de limpieza de implementos y maquinaria
-
1 pulverizador de martillos.
Plano del área de mezclado:
Todas las máquinas al final de la tarde son lavadas y secadas
exhaustivamente, para que no se adhiera ningún material. En
algunas
ocasiones se requiere lavarlas entre un proceso y otro si los productos son
78
muy diferentes como los condimentos, marinadores y los empanizados por
ejemplo.
Funcionamiento de las Máquinas del área de mezclado
Funcionamiento de la Máquina # 1
Es una mezcladora pequeña de posición vertical para mezclar
cantidades comprendidas entre los 2,5 y 5 kilogramos, su funcionamiento es
semieléctrico ya que en la parte inferior se encuentra unas aspas acopladas a
un motor eléctrico y en la parte superior unas aspas acopladas a una
manivela para que el operario ayude manualmente a homogeneizar la
mezcla. Esta mezcladora se utiliza mayormente para un premezclado de
componentes de la fórmula y así tener un PT totalmente homogeneizado.
Funcionamiento de la Máquina # 2
Es una mezcladora horizontal para mezclas comprendidas entre los 6 y
50 kilogramos. Es la única que por los momentos presenta un tamizado a la
salida de la compuerta manual, la cual tuvo que ser elevada para hacer
posible el llenado de los empaques, cosa que trajo una pérdida de
aproximadamente el 20 % de la eficiencia de esta máquina por el lento
79
proceso de añadir los componentes ya que el
operario tiene que estar bajando y subiendo
para realizar la mezcla. Para los pasos que se
realizan tome como base la máquina # 3, donde
explicaré detalladamente todos los pasos que
son iguales para todas estas máquinas.
La diferencia en esta máquina viene en el
vaciado, en donde el producto cae directamente a la
máquina de tamizado la cual funciona por vibración
dado que el eje que produce el movimiento es un eje
excéntrico soldando dos ejes a solape para producir
dicha excentricidad.
Funcionamiento de la Máquina # 3
Es una máquina horizontal para
mezclas comprendidas entre los 50 y 100
kilogramos,
estas
mezcladoras
horizontales también son llamadas tipo
burro. En todos los procesos de mezclado
80
Producción envía una lista de pasos a seguir
para la elaboración de las diferentes mezclas,
con
un
orden
preestablecido
y
las
especificaciones de empaques que lleva el
producto para ser enviado a Empaque. Ahora
se explican los pasos a seguir para elaborar un pedido de 100 Kg. con una
duración de 33 minutos:
1. Luego de recibir la orden se procede a buscar en el área de pesaje
un carro con los diferentes compuestos de la fórmula a utilizar, las cuales han
sido previamente empaquetados según la cantidad necesaria para la
elaboración del producto.
2. Al ser introducido los productos puede que estos contengan granos
no pulverizados los cuales no se mezclarían bien. Se coloca un tamiz para
eliminar dichos granos y se añaden los componentes.
3. Se vierten productos tanto sólidos como líquidos, todo depende de
la fórmula deseada. Existen productos sólidos que por su grado de humedad
son como una especie de pasta.
4. Se enciende la máquina para ir homogeneizando la mezcla y se le
van agregando otros componentes, mientras se agregan los componentes la
81
compuerta permanece abierta.
5. Una vez añadidos todos los componentes se cierra la compuerta y se
continúa homogeneizando la mezcla.
6. Se llama a control de calidad (CC), antes de agregar los químicos
para realizar un sondeo de la mezcla, se toma una muestra antes y después
de agregar los mismos para ver que las proporciones sean las deseadas.
7. Se realiza el vaciado de la siguiente manera:
- Si el pedido es menor a 100 kg. se coloca en bolsas naranjas.
- Si el pedido es mayor a 100 kg. en los procedimientos viene
especificado la forma de empaque.
Funcionamiento de la Máquina # 4
Es una máquina horizontal para mezclas
comprendidas entre los 50 y 250 kilogramos
tiene la singularidad de que el eje del motor no
está colocado de forma paralela al eje mezclador, sino que está puesto de
82
forma perpendicular junto con su caja reductora y
luego los engranajes que son los que transmiten el
movimiento al eje. Los pasos son iguales al de las
demás máquinas, variando solamente la capacidad
de esta.
Funcionamiento de la máquina # 5
Esta máquina recibe el nombre de
Diosna por su tipo, es totalmente diferente
a las anteriores, ya que es de eje vertical
con paletas colocadas en la parte inferior
del
contenedor,
soldadas
a
un
cono
invertido para dar mayor movilidad a la
mezcla. Tiene un machacador en la pared del contenedor el cual sirve para
pulverizar y ayudar al procesamiento del color para aumentar el color de la
mezcla hasta su color requerido. Según la coloración
deseada, esta máquina consta de 2 velocidades, la
primera tiene una menor velocidad de rotación y la
segunda aumenta dicha velocidad.
Es muy buena para realizar empanizados pero tiene una desventaja
83
frente a los productos húmedos, ya que por ser de paletas, el producto se
pega y no se homogeniza bien. Tiene una compuerta en la parte superior por
donde se observa como va la coloración y se agrega de ser necesario otro
producto.
Los pasos son iguales que en las otras máquinas pero el vaciado varía
porque esta tiene un pistón de accionamiento por medio de aire que abre la
compuerta para que salga la mezcla y manteniendo la maquina en la primera
velocidad, ayuda para que salga mejor la mezcla, ya que en estas maquinas
horizontales es más difícil extraer la mezcla.
Funcionamiento de la Mezcladora de Líquidos.
Esta
mezcladora
está
compuesta
por
un
recipiente cilíndrico, un motor colocado en forma
descendente vertical sobre un riel para poder subirlo y
bajarlo por medio de contrapesos y un eje con paletas
acoplado directamente al motor. El motor cuenta con 2
velocidades
de
mezclado,
dependiendo
de
los
requerimientos de la fórmula. Se reciben igualmente
los pasos a seguir para la elaboración.
84
Se envasa en barriles, por medio de una válvula de
descarga ubicada en la parte inferior del recipiente. Por la
altura
de
los
barriles
estos
no
pueden
ser
llenados
directamente desde la válvula por lo que tienen que irse
llenando manualmente.
4. Empaque
En esta sección se reciben los PT y se realizan todos los empaques
pedidos, por ello tienen las siguientes maquinarias:
- 2 balanzas de capacidad máxima de 6 kg. con una precisión de 1 gr.
- 1 dosificador de PT.
- 1 sellador de empaques.
- 1 clipeadora.
- 1 máquina de tamizado.
- 1 balanza de capacidad máxima de 500 kg.
Aquí se pesan y se cierran las bolsas, para luego colocarlas en la
sección de pesaje para su posterior traslado a la bodega de PT.
85
5. Bodega de Productos Terminados (PT).
En esta bodega se tienen almacenados todos los PT listos para ser
despachados. El encargado recibe la factura del pedido realizado, y procede a
entregar el pedido.
Cada cierto tiempo desde el departamento de producción se recibe
una orden de pedidos donde se indican todos los pedidos a realizar en un
período determinado y así se lleva un control de los PT que entran a la
bodega y los que son entregados a las diferentes empresas solicitantes de los
productos elaborados.
6. Control de Calidad (CC).
En esta sección se realizan los diferentes estudios para verificar que
los productos se encuentren en buen estado. En esta área se realizan dos
procesos fundamentales, los cuales son:
- Revisión de MP y PT al azar, en donde se realizan los estudios de
granulometría, ph, humedad, sabor, color, y % de Nitrito, ya sea en el área
de pesaje, mezcla o empaque.
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- Revisión antes y después del proceso de mezclado cuando la fórmula
tiene productos como los fosfatos o nitritos, ya que para que la mezcla pueda
ser utilizada por ley hay que asegurarse de que los niveles sean normales.
De todas estas mezclas se guardan muestras para tener una referencia
de posteriores mezclas y guardan muestras de PT para tener una defensa al
momento de cualquier reclamo por parte de los consumidores.
7. Producción
En esta sección se reciben de ventas los pedidos realizados por las
diferentes empresas solicitantes de los productos, el proceso de elaboración
tiene un tiempo de 2 días cuando es a nivel nacional y 5 días si es a nivel
internacional.
En Producción organizan la elaboración de los pedidos dependiendo de
la capacidad de la Planta y de la cantidad de Materia Prima disponible para el
momento del pedido.
Luego de recibir los pedidos, elaboran la orden indicando los pesos de
la fórmula para el área de pesaje y su respectivo procedimiento para las
87
áreas de mezclado y empaque. Cuando el producto es terminado, se vuelve a
recibir la orden para indicar a ventas que el producto ya está listo y la orden
se guarda para tener un respaldo en ante cualquier circunstancia.
Producción también se encarga de los mantenimientos de la Planta,
revisan el tiempo efectivo de cada empleado, y realizan los pedidos a
proveeduría para mantener las cantidades de materias primas para poder
realizar los productos, siempre y cuando estas materias primas sean
nacionales, si son internacionales se realizan directamente en plazos y
cantidades acordadas por proveeduría.
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FASE 2
DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE LA EMPRESA
Luego de haber recabado toda la información en la fase anterior y
observando el estado actual de la empresa, se lograron obtener los factores
más importantes que existen para poder entender las necesidades de la
empresa y que tipos de alternativas eran las correctas, realizando las
siguientes interrogantes:
1. ¿Qué tipo de productos son los que se realizan en mayor volumen?
La empresa tiene una gran variedad de productos terminados, pero los
que se realizan con mayor volumen son los productos empanizados y
consomés que son para exportación con aproximadamente 12 ton. Por mes.
2. ¿Qué tan alternativa se desearía que fuese la máquina?
Como la Planta produce una gran variedad de productos, se desea que
la máquina sea alternativa tanto para la variedad de productos a mezclar,
como en la capacidad de trabajo, para que en la época de baja producción no
exista una máquina ociosa.
89
3. ¿Se desea una mayor producción sin importar costos?
Lo que se desea es aumentar la capacidad de la Planta ya que existe un
mayo volumen de pedidos que los que se pueden elaborar actualmente en
turnos normales, haciendo que se utilicen muchas horas extras.
4. ¿En qué puntos se encuentra el problema llamado cuello de botella?
El cuello de botella principal se encuentra en el área de mezclado, y
algunas ocasiones dependiendo de cómo el cliente pida el empaque, se
puede producir en cuello de botella en empaque, ya que en algunas
circunstancias grandes cantidades de pedido son colocados en empaques
pequeños haciendo que el proceso sea muy lento.
5. ¿Cuál es la máxima producción diaria del área de pesaje?
La producción máxima es 4800 kg./día, claro que depende del pedido y
su fórmula
6. ¿Cuál es la máxima producción diaria del área de mezclado?
Es de unos 4600 kg./día, pero cuando son productos que necesitan
90
mucho color puede llegar la producción máxima a unos 3000 kg./día ya que
estas fórmulas duran más.
7. ¿Cuál es la máxima producción diaria del área de empaque?
La capacidad máxima de empaque es de 5000 kg./día, en esta área
también depende de las especificaciones del pedido y su capacidad puede
variar según esto.
También se observo después de un estudio del comportamiento de los
kilogramos vendidos durante el período comprendido entre enero y diciembre
de 2002, se determinó que el promedio de kilogramos diarios producidos en
mezclas fue 6326,3 lo cual indico que se debió pagar un monto alto por
concepto de horas extras y por consiguiente el desgastes tanto del personal
como de la maquinaria de la Planta.
91
FASE 3
EVALUACIÓN DE DIFERENTES ALTERNATIVAS
Viendo cuales eran las necesidades de la empresa, se logra determinar
que la necesidad primordial es aumentar la capacidad de producción de las
mezclas, por lo tanto se plantearon dos alternativas en un estudio realizado
por la ing. Castillo, las cuales son:
1. Establecer dos turnos de trabajo de 6 a 2 de la tarde y de 2 de la
tarde a 10 de la noche, esto daría un nivel de producción de 7500 kilogramos
por día. El horario actual es de 7 de la mañana a 5 de la tarde.
2. Comprar una máquina de una capacidad de 500 kilogramos, esto
daría una capacidad de 7600 kilogramos por día. Se selecciona una sola
máquina de 500 kilogramos por dos razones fundamentales, la primera es
que si la capacidad fuese mayor, todo el contorno de la planta como lo son
pesaje y empaque quedaría obsoleto para una capacidad mucho mayor, la
segunda es que al seleccionar dos máquinas de 250 kilogramos cada una
existiría problemas con la ubicación, ya que la planta poco a poco ha ido
creciendo y el espacio cada vez es más reducido.
92
VARIABLES PARA EL ANÁLISIS
2 TURNOS
ADQUISICIÓN DE MAQUINA
0
16.136
Mano de Obra
135073.57
106918.95
Total Inversión
135073.57
123054.95
Capacidad / Día
7500
7600
Índice Inversión / Kilo
18.01
16.19
Compra de Equipo
ANÁLISIS POR ALTERNATIVA
1. Dos Turnos
- Para implementar dos turnos de trabajo se debe contratar: 2
pesadores, 3 mezcladores 2 empacadores, uno para el molino y un subjefe.
- Se incrementará el consumo de luz.
- Se depreciará más el equipo.
- En época de menos producción se tendrá más personal ocioso.
93
- Por cada kilo producido se invertirá 18.01 colones en mano de obra.
- Inversión en un año: 35.659.800 colones.
2. Compra de Equipo
- Se debe comprar la máquina para tandas de 500 kilos, y una balanza,
para el cálculo de esta inversión se esta tomando un monto de 20.000 $ a
dos años, con una estimación del valor del dólar de 426 colones (siendo el
colon la moneda de Costa Rica).
- Se deben contratar 3 personas, un pesador, un mezclador y un
empacador.
- Por cada kilo producido se invertirá 16.19 colones en mano de obra e
inversión.
- Se estima que sólo con la nueva máquina se puede producir 3000 kilos
/ día.
- Se incrementará el consumo de luz pero en menos proporción que la
alternativa 1.
94
- Inversión en un año: 32.483.616 colones.
También es bueno observar que el cálculo se había obtenido con el
costo del equipo de 20000 $ y más adelante se observará como se logra
disminuir esa cantidad haciendo la segunda opción la más factible para
ejecutar.
95
FASE 4
SELECCIÓN DEL EQUIPO
Como se pudo determinar se necesitaría finalmente una máquina de
una capacidad de 500 kilogramos, lo importante es en esta fase, seleccionar
cual de los modelos en el mercado sería la más adecuada para cumplir con
las exigencias de la empresa, la cual necesitaba una máquina de rangos
variables de operación, costos de mantenimiento bajos y de un precio
razonable.
Primero que nada obtuve información de diferentes libros referentes al
tema, gracias a la colaboración de la profesora Alicia Dienes y en diferentes
bibliotecas de las universidades en San José de Costa Rica. Obteniendo los
siguientes resultados:
1. Mezcladores de Cintas
Un mezclador de cintas consiste en una cubeta horizontal provista de
un eje central y un agitador de cintas helicoidales. Incorpora sobre un mismo
eje dos cintas que actúan en sentidos contrarios, una de ellas desplazando
lentamente el sólido en una dirección, mientras que la otra se mueve
96
rápidamente en sentido contrario. Las cintas pueden ser continuas o no. El
mezclado resulta como consecuencia de la turbulencia inducida por los
agitadores de sentido contrario y no del movimiento de los sólidos a través
de la cubeta. Algunos mezcladores de cintas operan por cargas, mientras que
otros trabajan en continuo, introduciendo la alimentación de sólidos por un
extremo y descargándolos por el otro. La cubeta está abierta o ligeramente
tapada en el caso de servicio suave, y cerrada con paredes gruesas, en el
caso de operación a presión o a vacío.
Los mezcladores de cintas resultan eficaces para pastas poco espesas
o para polvos que no fluyen fácilmente. Algunas unidades discontinuas son
muy grandes, pudiendo cargar hasta 30.000 litros de material. Su
requerimiento energético es moderado.
97
2. Mezcladores de Tornillo Interno
Los granos que fluyen libremente y otros sólidos ligeros se suelen
mezclar en un tanque vertical provisto de un transportador helicoidal que
eleva y conduce el material. Existen numerosos diseños comerciales. En el
tipo más común, la hélice de doble movimiento se desplaza formando una
órbita alrededor del eje central de un recipiente cónico, que recorre todas las
partes del mezclador. La mezcla es generalmente más lenta que en los
mezcladores de cintas pero el consumo de energía es menor.
3. Mezcladores de volteo
Muchos materiales se mezclan volteándolos en un contenedor
parcialmente lleno que gira alrededor de un eje horizontal. Mezclan
eficazmente suspensiones de sólidos densos en líquidos y polvos secos
98
pesados. Otros mezcladores de volteo solamente operan con sólidos secos
ligeros. El mezclador de doble cono que se muestra en la figura es un aparato
de uso común para polvos que fluyen libremente. La carga se introduce en el
cuerpo del aparato por la parte superior, hasta llenarlo en un 50-60 por 100.
Los extremos del contenedor se cierran y los sólidos se voltean
durante 5 a 20 minutos. Se para la máquina y el material se retira por el
fondo del contenedor, pasando a un sistema de transporte o a un depósito. El
mezclador de tambores gemelos que se presenta en la otra figura está
formado por dos cilindros unidos en V y gira alrededor de un eje horizontal.
Como en el mezclador de doble cono, puede contener pulverizadores internos
para introducir pequeñas cantidades de líquido en el mezclador o, también
dispositivos accionados mecánicamente para desmenuzar los aglomerados de
sólidos. Los mezcladores de tambores gemelos son más eficaces en algunas
operaciones de mezcla que los mezcladores de doble cono. Los mezcladores
de volteo se construyen en una gran variedad de tamaños y materiales.
Generalmente consumen algo menos potencia que los de cintas.
99
Habiendo obtenido los tipos de mezcladores más utilizados para la
mezcla de polvos secos y semisecos, descartamos las mezcladoras tipo volteo
por dos motivos, el tamaño para una capacidad de 500 kilogramos y la poca
diversidad de productos que ellos pueden mezclar, ya que para polvos secos
livianos, no producen buena mezcla, por trabajar más que todo con la fuerza
centrífuga producida por el peso de los mismos.
Las más usadas son la vertical y la horizontal. Esta última produce un
mezclado rápido y muy uniforme. Según algunos autores, las mezcladoras del
tipo vertical son de baja calidad ya que al mezclar, las partículas más pesadas
-por efecto de la fuerza centrífuga- se acumularían cerca de las paredes,
mientras que las más livianas lo harían en el centro del área, pero si se
controla el tiempo de trabajo dan buenos resultados. Son más económicas
que las horizontales.
La mezcladora de tornillo interno mostrada en la figura es una de las
máquinas mezcladoras más eficaces que existe en el mercado, obteniendo
estas ventajas con respecto a la horizontal:
- El rango de operación es de un 10 a un 100 % de capacidad de
mezcla, en cambio las horizontales tienen un rango de 40 a 100 % de
capacidad.
100
- Casi el 100 % de la mezcla sale sin necesidad de ayuda gracias a la
gravedad.
- Necesita 50 % menos de energía que la horizontal.
- Se necesita menor espacio de colocación.
Teniendo presente que estos dos tipos de mezcladoras eran las que
cumplían con los requerimientos, comencé a buscar empresas que
construyeran este tipo de máquinas, encontrando una de las empresas
principales en Estados Unidos la cual recibí la información ubicada en el
anexo 2, donde explicaban todo acerca de estos dos tipos.
Comunicándome con ellos obtuve los diferentes modelos de los dos
tipos, y observé que en todas las empresas que había averiguado, me di
cuenta que las máquinas se vendían por volumen y no por peso, y el
problema que existía era que en la empresa no se tenía conocimiento de los
volúmenes de las máquinas. Así que medí las máquinas de la planta para
encontrar los volúmenes, y poder así obtener el volumen para una máquina
de 500 kg. de capacidad, obteniendo un volumen de aproximadamente 25
ft^3.
101
Me enviaron la cotización de los dos tipos y obtuve que las máquinas
verticales sean mucho más costosas que las horizontales, ya que llevan dos
motores, uno para girar el tornillo y otro para el eje, y también al enviarnos
las dimensiones observamos que para esa capacidad, íbamos a tener
problemas con la altura en el área de mezclado. En cambio con la horizontal
no presento mayores problemas con un costo de 16000 $. Otra empresa
fabricante de maquinaria ubicada en Costa Rica, envió un presupuesto para
una máquina de 750 kg. de capacidad con un valor de 13774 $, pero las
medidas de la máquina presentaban errores y hacían que la máquina tuviese
un volumen de trabajo mucho mayor al necesitado. Por lo tanto corregí estas
medidas y las envié para que volviesen a cotizar y en la siguiente cotización
con las medidas arregladas se llegó el precio a 8592 $, reduciendo
favorablemente el precio de compra y haciendo que haber seleccionado la
opción de la máquina en la fase anterior produjese mejores resultados. Las
cotizaciones las adjunto en el anexo 3.
Habiendo decidido por cuestión de costos y espacio a la máquina
horizontal, realicé el diseño de la máquina para saber sus dimensiones y la
necesidad de otros aparatos solicitados por el dueño de la empresa como lo
era una vibradora para realizar tamizado en la salida del producto. El modelo
lo presento en el anexo 4.
102
FASE 5
REDISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA
Habiendo encontrado la mejor opción entre las máquinas disponibles,
y viendo la necesidad de realizar una distribución de la planta, se observó
que mejor aún sería realizar la distribución de la Planta en vez de realizar el
manual de instalación solamente para la máquina nueva. Como puede
observarse en el anexo 5, esa es la forma actual de la Planta y la ubicación
actual de las máquinas mezcladoras en el área de mezcla. Esta redistribución
viene elaborada en diferentes etapas, las cuales son:
Etapa 1.- Ampliación de las áreas de empaque y mezcla y cambio del
piso de las mismas.
Elaborado por: Sr. Victor Castillo.
Duración aproximada: 8 días de trabajo.
Breve explicación del trabajo: En esta etapa se eliminarán como primer
punto, una de las paredes del área de mezcla y una pared del área de
empaque, mostradas en el anexo 6 para la posterior ampliación de las
103
respectivas áreas. En esta etapa se puede observar que se tendrá una
reducción del área de pesaje, pero hemos observado que en el área de
pesaje se encontraba un espacio ocioso el cual será aprovechado al realizar
esta modificación y posteriormente en una etapa futura será trasladado al
nivel superior teniendo mayor espacio en dicho nivel. También se realizará
una modificación al cielo raso del área de mezcla, el cual necesitará un
soporte adicional.
Etapa 2.- Compra de la máquina mezcladora de 500 Kg. e instalación
eléctrica de dicha máquina
Elaborado por: Taller industrial TAINEA, S.A.
Duración aproximada: 2 días de trabajo
Breve explicación del trabajo: La máquina será realizada según la
cotización # 03-2644 del taller industrial TAINEA, S.A. Tiene una duración de
construcción de 22 días. La máquina será instalada en donde antiguamente
se encuentra la máquina horizontal # 4, pero en diferente distribución como
se ve mostrado en el anexo 7. Una de las ventajas de realizar esta etapa será
el incremento de capacidad de producción, y al haber realizado la ampliación
de la etapa anterior se lograría eliminar de una vez por todas el cuello de
104
botella ubicado en el área de empaque.
Etapa 3.-
Elaboración de la banda transportadora y el mezanine
para las máquinas en el área de mezcla y remodelación del deposito
ubicado en el nivel superior.
Elaborado por: Taller industrial TAINEA, S.A. (para la elaboración de la
banda transportadora y el mezanine) y por el Sr. Victor Castillo (para las
remodelaciones)
Duración aproximada: 6 días de trabajo.
Breve explicación del trabajo: Esta etapa es una de las que requiere una
posterior evaluación debido a la gran necesidad de exactitud que esta
requiere. Se logrará aumentar notablemente la eficiencia de la planta. Lo
principal será solicitar a TAINEA que elabore una banda transportadora y un
mezanine acorde con las necesidades expuestas en el anexo 8 y que se logre
obtener los patrones principales para lograr la remodelación del depósito en
el nivel superior, en el cual se realizarán los siguientes cambios:
•
Creación del cuarto de oleorresinas, el cual debe estar debidamente
ventilado.
105
•
Apertura de la puerta de acceso al brazo del montacargas para lograr
ubicar todos los productos necesarios en el nivel superior.
•
Apertura del piso del nivel superior para lograr tener un acceso al
mezanine del área de mezcla.
•
Cierre permanente de la escalera de acceso al área de mezcla.
Como se puede ver esta es una de las etapas más difíciles de la
redistribución y sería excelente realizar un estudio profundo para lograr
implementar esta etapa.
Etapa 4.- Instalaciones eléctricas y traspaso del área de pesaje al
nivel superior
Elaborado por: Sr. Victor Castillo.
Duración aproximada: 2 días de trabajo
Breve explicación del trabajo: Siendo esta la etapa final, únicamente se
elaborarán las modificaciones necesarias de las instalaciones eléctricas y se
trasladarán los productos y equipos del área de pesaje y a su vez se
trasladarán los productos ubicados en el deposito del nivel superior para
donde se encuentra actualmente pesaje.
106
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
En el presente trabajo de investigación como conclusión se han
analizado las condiciones óptimas de factibilidad, instalación y operación de
una máquina mezcladora de especies para la ampliación de la capacidad de
producción de la Empresa Prima S.A. Para ello se ha seguido una serie de
pasos con el fin de presentar un proyecto factible, en que se propuso
soluciones viables para satisfacer las necesidades prácticas de la planta con el
fin de incrementar y maximizar la producción de la empresa.
Con ese fin, se hizo un análisis de las condiciones actuales del área de
mezclado de la planta de producción de la empresa. Como es sabido, el
ejercicio analítico consiste separar el objeto en sus partes con el fin de
estudiarlo. En concordancia con ello, se estudió la condición del área en
estudio, describiendo su infraestructura compuesta por: cuatro (4) bodegas,
áreas de pesaje, mezclado, empaque, control de calidad y producción. Otro
de los elementos descritos es el funcionamiento de las seis (6) máquinas
mezcladoras señalando diversos aspectos relativos a su funcionamiento y los
procesos en los que están implicadas; además se mencionó lo relativo al
107
mantenimiento diario de los equipos. Finalmente, se señaló aspectos
relacionados con el recurso humano del área de mezclado de la empresa.
Tras el análisis de las condiciones actuales del área de mezclado de la
planta de producción de la empresa se identificaron, por medio de una
investigación bibliográfica, los tipos de mezcladoras más utilizados en el
mercado para la mezcla de polvos secos y semisecos.
Se destacaron las
horizontales de cinta, las verticales de tornillo interno y las de volteo. Tras
identificar los tipos de máquinas mezcladoras y ver sus ventajas y
desventajas para la producción requerida por la empresa, se eligió a la
máquina horizontal por los beneficios de rendimiento, costos y espacio.
Igualmente, con el fin de diseñar la propuesta en el marco del proyecto
factible se estudiaron diversas variables que inciden en el aumento de la
capacidad de producción de las mezclas en la empresa Prima, S.A. Con ese
fin se tomaron en cuenta elementos industriales, de infraestructura y del
recurso humano como la capacidad de la Planta, la materia prima disponible
y la mano de obra disponible.
Tras estudiar las variables anteriores, se determinaron las necesidades
de la empresa en función de cumplir con las expectativas de producción
dentro de la planta. Entre éstas, la necesidad de adquirir mayor capacidad de
108
procesamiento de productos empanizados y consomés, pues no se cuenta
con un aparato productivo que satisfaga las necesidades en el rubro;
además,
son productos de exportación que se producen
con mayor
volumen. Otra necesidad es la de la adquisición de una máquina mezcladora
versátil, que funcione en una gran variedad de productos para evitar períodos
de ociosidad. La redistribución óptima de los espacios en el área de mezclado
es otro elemento a resolver, además del traslado interno de los materiales.
Finalmente, se descubre la necesaria disminución los costos de mano de
obra, organizando mejor el trabajo en aspectos cuantitativos y espacio
temporales.
Realizados los pasos anteriores, se procedió al diseño de la Planta en
función de los requerimientos de equipo, para atender la creciente necesidad
de producción de la empresa. Los elementos que componen el diseño fueron
los relativos a la ampliación y cambio de pisos de las áreas de empaque y
mezcla, tomando espacio del área de pesaje que se traspasará al nivel
superior.
El elemento fundamental en el diseño es la compra de una
máquina mezcladora horizontal de 500 Kg, para que su elección y adquisición
sea óptima, se desarrollaron elementos relativos a la instalación de una
banda transportadora y el mezinaje para las máquinas del área de mezcla; la
remodelación del depósito del nivel superior y la realización de las
instalaciones eléctricas. Todos los elementos confluirán para subsanar las
109
necesidades expuestas y lograr los fines propuestos en el trabajo.
Para el autor del presente trabajo de investigación, el proyecto es
pertinente pues se relaciona con la problemática planteada en el presente
trabajo de investigación. Además es factible, por la disposición de los
recursos, gracias a la elección de los equipos adecuados en cuanto a costos y
capacidades de producción. Además, el hecho de ser una empresa
costarricense la que realizará los trabajos tanto de fabricación como de
instalación de la máquina mezcladora presenta ventajas adicionales.
Recomendaciones
Del análisis de las condiciones óptimas de factibilidad, instalación y
operación de una máquina mezcladora de especies para la ampliación de la
capacidad de producción de la Empresa Prima S.A
surgen las siguientes
recomendaciones.
En primer lugar, se recomienda seguir el diseño propuesto en el
presente trabajo de investigación, ya que el mismo presenta ventajas que
redundarán en
el aumento óptimo de la producción, con el consecuente
aumento de los beneficios económicos.
110
En segundo lugar, se sugiere, con el fin de obtener el mayor provecho
de los cambios propuestos, adiestrar a los empleados con respecto al uso de
los nuevos equipos y la importancia del control de calidad en todas las fases
del proceso de producción. En ese orden de ideas, la coordinación con la
administración de recursos humanos es fundamental, pues se puede enviar a
los miembros del área de mezcladoras a cursos que redundarán en beneficios
para la empresa.
En tercer lugar, se recomienda, tal como se presenta en el diseño,
tecnología
costarricense
pues,
presenta
más
beneficios
económicos,
disminuya loa costos de mantenimiento y propicia el desarrollo de tecnología
nacional con sus innumerables ventajas para las empresas de Costa Rica.
111
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Arias, F. (1999). El Proyecto de Investigación. Guía para su Elaboración.
Editorial Episteme, Orial Ediciones. 3ra Edición.
Balestrini A., M. (2001). Como se Elabora el Proyecto de Investigación.
Caracas: Consultores Asociados BL Servicio Editorial.
Bermhart, Y. (1987). Processing of Thermoplastics Materials. Nueva York:
Reinhold
Bisquerra, R (1998). Método de Investigación Educativa. España. Ediciones
CEAC.
Doyle, L. (1988). Materiales y Proceso de Manufactura. (3ª ed.) México:
Editorial Prentice – Hall.
González, J. (2002). Sistemas de Calidad y Productividad en el Sector
Industrial. México: Editorial Interamericana.
Hernández, R., Fernández, C. Y Baptista P. (1998) Metodología de la
Investigación. (2da Edición) México: McGraw-Hill
Irving, W. y Saxton J. (1998). Chemical Engineers. Nueva York: Institute of
Chemical Engineers
Juvinall, R. (1991). Fundamentos de Diseño para Ingeniería Mecánica. (2ª
ed.) México: Editorial Limusa.
112
Méndez, C. (1998). Metodología. Bogotá: Editorial Kimpres.
Parker L. (1987). Chemical Engineers. Nueva York: Chem Eng. Prog.
Perry, R. , Chilson, C. (1982). Manual del Ingeniero Químico. (4ª. Ed.).
Bogotá: McGraw Hill. Máquinas Mezcladoras
Ramírez, T. (1999). Como Hacer un Proyecto de Investigación. Caracas:
Carhel C.A.
Sabino, C. (2000). El Proceso de Investigación. Caracas: Editorial Panapo.
Universidad
Pedagógica
Experimental
Libertador,
Vicerrectorado
de
Investigación y Postgrado. (1998). Manual de Trabajos de Grado de
Especialización y Maestría y Tesis Doctorales. Caracas.
113
ANEXO 1
ESTRUCTURA DE PRODUCTOS TERMINADOS
Descripción
ABLANDADORES
Empanizados
Bases Salsa
Batters
Condimento Embutidos
Condimentos Carnes
Snack's
Consomés
Sales de Cura
Marinadores
Sales De Especias
Primadex
Otros
Genéricos Puros
Genéricos Mezclas
Especias Puras
Especias Mezclas
Fundas
Tripa
Productos de muestra
China
Cloruro de sodio
Colorantes
Aderezo
Dextrosa
Enzima
Espesante
Exaltadores de sabor
Fosfato
Humo
Inglesa
Limón
Mantequilla
Marisco
Cilantro
Oleorresina
Otros
Bologña
Pescado
Pollo
Preservante
Tipo
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
Familia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
114
ESTRUCTURA DE PRODUCTOS TERMINADOS
PRIMACURE
Apio
Proteína
Cúrcuma
Queso
Res
Sabor a pollo
Saborina
Sal de Cura
Sazonador
Tocineta
Torta
Salchichón
Picante
Productos Pesqueros
Extensor
Chorizo
Jamón
Jamonada
Mortadela
Salame
Salchicha
Antihumectante
No Definido
Antioxidante
Barbacoa
Cebolla
Cerdo
Ajo
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
115
ESTRUCTURA DE PRODUCTOS TERMINADOS
SUB FAMILIA LIBRE
Clavo de Olor
Comino
Curry
Macis
Canela
Anís
Albahaca
Achiote
Cardamomo
Cashia
Chile Deshidratado
Pimienta
Chile Picante
Pimentón
Pimienta Blanca
Pimienta Comino
Pimienta Negra
Romero
Tomillo
Jengibre
Laurel
Mostaza
Nuez Moscada
Orégano
Perejil
CAJA
CAJITA
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
SubFamilia
116
Listado de Materias primas
ESPECIAS NATURALES
JAMAICA MOLIDA
AJO EN POLVO
AJO EN ESCAMAS(MINCED)
AJO EN POLVO ENCAPSULADO
AJO GRANULADO FINO
ANIS MOLIDO
ANIS ENTERO
CHILE DULCE EN ESCAMAS
CHILE PICANTE MOLIDO
CHILE PICANTE MOLIDO (pimienta roja)
CEBOLLA EN POLVO
COMINO MOLIDO
COMINO ENTERO
CILANTRO MOLIDO
CILANTRO ENTERO
MACIS MOLIDO
MACIS ENTERO
MOSTAZA MOLIDA
MOSTAZA ENTERA
NUEZ MOSCADA MOLIDA
NUEZ MOSCADA ENTERA
OREGANO MOLIDO
OREGANO ENTERO
PIMIENTA BLANCA MOLIDA
PIMIENTA BLANCA ENTERA
PIMIENTA NEGRA MOLIDA
PIMIENTA NEGRA ENTERA
PIMENTON DULCE MOLIDO
PEREJIL QUEBRADO
ROMERO MOLIDO
ROMERO ENTERO
TOMILLO MOLIDO
TOMILLO ENTERO
CLAVO DE OLOR MOLIDO
CLAVO DE OLOR ENTERO
JENGIBRE MOLIDO
JENGIBRE ENTERO
CEBOLLA PICADA (MINCED)
CURCUMA MOLIDA
CURCUMA ENTERA
LAUREL MOLIDO
LAUREL ENTERO
ALBAHACA MOLIDA
117
ALBAHACA ENTERA
CARDAMOMO MOLIDO
CARDAMOMO ENTERO
CASSIA MOLIDA
CASSIA ENTERA
HINOJO MOLIDO
HINOJO ENTERO
APIO MOLIDO
APIO ENTERO_
ACHIOTE MOLIDO
ACHIOTE SEMILLA
PROTEÍNA HIDROLIZADA
PVH PROTHIDEX TIPO "S"
SABOR CERDO
SABOR JAMON COCIDO
QUÍMICOS
DESCRIPCION
AZUCAR REFINADA
AZUCAR CORRIENTE
DEXTROSA MONOHIDRATADA
MALTODEXTRINA/AMIDEX 10
CLORURO DE SODIO
ACIDO ASCOR131CO
ACIDO CITRICO
CITRATO DE SODIO
ERITORBATO DE SODIO
HEXAMETAFOSFATO DE SODIO POLVO
PIROFOSFATO, ACIDO DE SODIO
GLUTAMATO MONOSODICO
AJITIDE (INOSIANATO DE SODIO)
GLUTAMATO MONOSODICO MOLIDO
ENZIMA TRANSGLUTAMINASA (TG-B)
ENZIMA TRANSGLUTAMINASA (TG-BP)
GLUTAMATO MONOSODICO(BRAZIL)
CARBONATO DE SODIO
NITRATO DE SODIO
PIROFOSFATO TETRASODICO POLVO
TRIPOLIFOSFATO DE SODIO POLVO
TRIPOLIFOSFATO DE SODIO GRANULAR
BICARBONATO DE SODIO
NITRITO DE SODIO
FOSFATO TRICALSICO
SILICA TIXOLEX 28A ANTIHUMECTANTE
SORBATO DE POTASIO
ACIDO SORBICO
118
BENZOATO DE SODIO
ANTIOXIDANTE B.H.T.
PROTEINAS Y OTROS
DESCRIPCION
AISLADO SOYA
CONCENTRADO DE SOYA DS
HARINA DE SOYA
SOYA TEXTURIZADA ENTERA 30035(30041)
SOYA TEXTURIZADA CARAMELO
SOYA TEXTURIZADA MOLIDA
CARRAGENINA SDK
MIGA DE PAN ENTERA (B601 OJ)
MIGA DE PAN ENTERA FINA(B10095)
CARRAGENINA MCH
GOMA GUAR
GOMA XANTHAN
ALMIDON MODIFICADO
ALMIDON PREGELA TINIZADO
ALMIDON DE MAIZ
ALMIDON DE PAPA
SEMOLA DE TRIGO
HARINA WINTER (TRIGO FLORES)
HARINA TRIGO HARIPERLA C
PUNTILLA ARROZ MOLIDA
PUNTILLA ARROZ ENTERA
PASTA DE TOMATE
COLORANTE CARAMELO EN POLVO
TWEEN 80
PROPILENGLYKOL.
GLICERINA
ACIDO ACETICO
PAPAINA
ACEITE COMESTIBLE DE SOYA
HUMO LIQUIDO
HUMO LIQUIDO
MANTEQUILLA LIQUIDA
MANTEQUILLA EN POLVO
QUESO CHEDDAR POLVO
SODA CAUSTICA EN ESCAMAS(POTASA)
COLORANTE ARROZ ROJO #3
COLORANTE AMARILLO No. 5
COLORANTE ROJO No. 40
COLORANTE CARMIN
ERITROCINA
119
OLEORRESINAS
OLEORRESINA DE CAPSICUM
OLEO. DE PIMENTON DULCE
OLEO. DE PIMENTON DULCE 80U.C
OLEORRESINA DE ANNATTO
OLEORRESINA PIMIENTA NEGRA
AQUARRESINA PIMIENTA NEGRA
ACEITE E. DE PIMIENTA NEGRA
OLEORRESINA CLAVO DE OLOR
ACEITE E. DE CLAVO DE OLOR
ACEITE ESCENCIAL SAGE
OLEORRESINA APIO
OLEORRESINA JENGIBRE
OLEORRESINA DE MACIS
OLEORRESINA DE NUEZ MOSCADA
ACEITE E. DE NUEZ MOSCADA
OLEORRESINA DE VAINILLA
OLEORRESINA DE JAMAICA
ACEITE ESCENCIAL DE JAMAICA
OLEO. DE VAINILLA (Super van) D.M
OLEORRESINA CARDAMOMO
OLEORRESINA DE CILANTRO
OLEORRESINA DE CILANTRO (HOJA)
ACEITE ESCENCIAL DE CILANTRO
AQUARRESINA DE CILANTRO
AQUARRESINA DE AJO
OLEORRESINA DE OREGANO
OLEORRESINA DE COMINO
AQUARRESINA DE COMINO
OLEORRESINA ROMERO (HERBALOX)
AJO CONCENTRADO
AQUARESINA CEBOLLA
OLEORRESINA MOSTAZA
OLEORRESINA MEJORANA
OLEORRESINA CEBOLLA FRESCA
OLEORRESINA CEBOLLA
OLEORRESINA CURCUMA (880032)
OLEORRESINA TOMILLO
OLEORRESINA TAMARINDO
OLEORRESINA CURRY
OLEORRESINA CASHIA (880029)
OLEORRESINA LAUREL (88003 1)
ACEITE ESCENCIAL DE CEBOLLA
OLEORRESINA SALVIA
OLEORRESINA CITRAL PURO (600021)
SABORIZANTE LIMON
120
ANEXO 2
121
ANEXO 3
122
ANEXO 4
123
ANEXO 5
124
ANEXO 6
125
ANEXO 7
126
ANEXO 8