Unidad 1 - Página UAT de Gustavo León

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE TAMAULIPAS
UNIDAD ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA REYNOSA-RODHE
PLANEACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE INSTALACIONES
UNIDAD
I
INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS
1.1 Definición
La Planeación y Distribución de Instalaciones (PDI) es el proceso de selección,
ordenación y ubicación de todos los elementos necesarios para conformar un sistema
productivo.
1.2 Objetivos
•
•
•
•
•
Minimizar tiempos muertos de manejo, transporte y operación.
Optimización del uso espacio y mano de obra.
Mantener flexibilidad de operación.
Facilitar el mantenimiento.
Estimular el ánimo del empleado.
1.3 Antecedentes Históricos
A partir de la Revolución Industrial, se genera la
necesidad de crear espacios adecuados para el
desarrollo de actividades productivas. Esto trae
como consecuencia la creación de toda una
especialidad profesional enfocada al diseño de
instalaciones especiales que funcionalmente
provean todos los elementos necesarios para la
ejecución de procesos productivos.
Los primeros procesos productivos de gran escala fueron desarrollados dentro del
campo agrícola, mas sin embargo no requería de instalaciones especializadas para su
ejecución en esa época.
La minería en el siglo XIX fue la primera industria que enfocó el problema de
instalaciones orientadas a un proceso definido y específico como lo es el de la
extracción de minerales. La tecnología es sin duda uno de los principales factores a
considerar, pues la maquinaria y equipo requerido para los procesos productivos marca
parte de la estrategia de diseño y desarrollo de la PDI.
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1.4 Las Cuatro Teorías Clásicas de Localización
La Teoría Clásica de Localización es una clasificación que está basada en lo que hoy se
conoce como razonamiento de equilibrio micro-económico. Algunos conceptos han sido
modificados para lo que en algún tiempo representó el cimiento de la teoría de
localización y organización de espacio.
1. Teoría del uso de la tierra de Johann Heinrich von Thünen
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
JOHANN HEINRICH VON
THUNEN
1783-1850
ALFRED WEBER
1868-1958
WALTER CHRISTALLER
1893-1969
ƒ
Objetivo: Máxima rentabilidad por unida de Área
Modelo: Rentabilidad = Cant (Precio-Costo-flete*Distancia)
Consideraciones lineales en costo de transporte
Producción: Un solo producto
Mercado: Centralizado
2. Teoría de Localización Industrial de Alfred Weber
ƒ Objetivo: Minimización de costo de transporte
ƒ Modelo: Gráfico unidimensional (una fuente un mercado)
basado en distancias de transporte
ƒ Localización óptima basada en fuentes de materia prima
comparada con su desplazamiento al mercado receptor
ƒ Demanda fija y concentrada
ƒ Consideraciones lineales en costo de transporte
ƒ Principios de agregado y pérdidas de peso
3. Teoría del lugar central de Walter Christaller
ƒ Objetivo: Optimización entre las distancias de centros de
población y la proporción de habitantes en cada una de
ellas. Orientado principalmente a mercadeo.
ƒ Modelo: distanciaj,k = distanciaI,j / (1 + Raíz cuadrada de
(Poblacióni/Poblaciónj)
ƒ Consideraciones de Población distribuida uniformemente
ƒ Superficies isotrópicas (Planas)
ƒ Recursos distribuidos uniformemente
ƒ Similar poder de compra de los habitantes
4. Teoría de la competencia en espacio de Harold Hotelling
ƒ Objetivo: Optimización en espacios de competitividad
ƒ Modelo: Localización = αMercado *ν Precio / t Transporte
ƒ Consumo homogéneo
ƒ Como método comparativo requiere de al menos dos
compañías
HAROLD HOTELLING
1895-1973
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1.5 Extensiones neoclásicas de Localización
Existen centenares de trabajos escritos posteriormente orientados al tópico de la
Localización de Plantas, y resulta casi imposible listarlos todos pero aquí hay algunos
ejemplos de los cuales se tiene conocimiento:
Concepto(s)
Equilibrio General
Costeo de espacio
Contribuidor Original/Inicial
August Lösch
Louis Lefeber (1958)
Koopman & Beckmann (1957)
Walter Isard (1956)
E.Hoover (1937)
Contribuidor Posterior
E. von Böventer (1962)
M.Greenhut
M.Beckmann
M. Greenhut
M.Beckmann (1968)
Gosh & McLafferty(1987)
Laulajainen (1987)
Berry & Parr (1988)
Jones & Simmons(1990)
D.M.Smith (1966)
M.D.Thomas
Localización de
distribuidores
Teoria: Christaller (1933)
Modelos: Huff (1963)
Practica:W.Applebaum (1966)
Rentabilidad del margen de
espacio
E.M. Rawstron (1958)
Análisis de substitución
Alfred Marshall (1890)
Andreas Predöhl (1925/28)
Edgar Hoover (1948)
Walter Isard (1956)
Leon Moses (1958)
A.Alchian (1950)
M.Friedman (1953)
Charles M.Tiebout (1957)
William Alonso (1968)
B.Beyers & G.Krumme (1974)
Paul Samuelson (1954)
Charles M. Tiebout (1956)
Thisse & Zoller
Selección Natural de
argumentos
Hipótesis Tiebout
Winter (1964)
Krumme (1969)
1.6 Tipos de industria
Distinguiremos tres tipos básicos de industria:
•
La industria pesada,
•
La industria de equipo
•
La industria ligera.
Los ejemplos de industria expuestos en las siguientes secciones no pretenden
convertirnos en expertos, sino que son meramente referenciales para ser utilizados
como ejemplo en cada categoría.
1.6.1 Industria pesada
En sentido estricto una industria pesada es aquella que trata grandes cantidades de
productos brutos, pesados, para transformarlos en productos semielaborados. En
realidad estos son, en su mayoría, bienes de equipo, pero trataremos esto aparte; por lo
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que consideraremos, como industria pesada a las de primera elaboración, y como
industrias de equipo a las que emplean productos semielaborados.
En el caso de la industria pesada de primera elaboración, es aconsejable la instalación
de las plantas cerca de las materias primas o en su caso cerca de los puertos a los que
llegan. En la industria de equipo, en cambio, el valor añadido del producto aumenta, y el
nivel tecnológico necesario es mayor, lo que la libera un poco de la dependencia de los
recursos. Se suelen instalar en las grandes ciudades industriales.
En la industria pesada distinguiremos, como industrias principales, la minera y la
petrolera.
1.6.1.1 Industria Minera
La minería o explotación de minas, es la operación
que consiste en obtener de la tierra los minerales en
estado natural. Incluye las labores de reconocimiento,
exploración,
análisis
químico
de
muestras,
instalaciones accesorias de toda índole, labores
preparatorias, extracción, ventilación, seguridad, etc.
Mina - Por mina se entiende todo depósito natural de
sustancia mineral que constituye riqueza codiciable, ya
se encuentre en la superficie o en el interior de la
tierra.
Mineral, ganga, mena - Para la mineralogía, un mineral es una sustancia inorgánica,
natural, que posee una composición química determinada y presenta propiedades
físicas específicas. En minería se entiende por mineral, toda sustancia de cierto valor
económico que se puede extraer de la corteza terrestre, de la cual es parte integrante y
congénere.
Los minerales se encuentran adheridos en una materia de menor valor, casi siempre
dura y difícil de separar, a la que se denomina "ganga"; y al mineral con su ganga, o sea
lo que generalmente se extrae de la mina, se le dice "mena".
Roca - Por roca se entiende en minería la sustancia pétrea o terrosa, en cuyos grietas,
fracturas u oquedades, se presenta la mena.
Depósitos de minerales (yacimientos, criaderos ó veneros). - Los minerales se
encuentran en la corteza terrestre en determinadas condiciones y posiciones, casi
siempre diferentes para cada especie, que constituyen su modo de yacer o su tipo de
yacimiento. A veces el mineral se encuentra más o menos mezclado a otros minerales,
rellenando las fisuras que existen en la corteza terrestre, y se les llama filones; a veces
forman depósitos casi horizontales, intercalados en estratos de rocas sedimentarias, se
les llama capas o mantos; otras veces se presentan depositados en los fondos de los
valles o en los llanos de las costas, en o muy cerca de la superficie, se les llama
entonces aluviones o placeres, y en ellos la mena útil se encuentra por lo general
desigualmente repartida; en fin, suelen presentarse en forma de masas o bolsadas
irregulares ocupando bolsones u oquedades que existen en la corteza terrestre.
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1.6.1.2 Petrolera
El petróleo hoy por hoy, una de las principales fuentes de generación de energía, y por
tal una de las industrias más rentables, pero sólo disponible para algunos sitios del
planeta que cuentan con yacimientos para su explotación.
Industria Petrolera ó explotación de yacimientos petrolíferos, es la operación que
consiste en obtener del subsuelo el petróleo crudo en estado natural. Incluye las labores
de reconocimiento, exploración, análisis químico de muestras, instalaciones accesorias
de toda índole, labores preparatorias, extracción, ventilación, seguridad, etc.
El petróleo está formado por hidrocarburos,
que son compuestos de hidrógeno y
carbono, en su mayoría parafinas, naftenos
y aromáticos. Junto con cantidades
variables de derivados hidrocarbonados de
azufre, oxígeno y nitrogeno.
Relacionándolo con su gravedad API el
(American Petroleum Institute) clasifica el
petróleo en "liviano", "mediano", "pesado" y
"extrapesado".
•
Crudo liviano o ligero, es definido como el que tiene gravedades API mayores a
31,1 °API
•
Crudo medio o mediano es aquel que tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1
°API.
•
Crudo pesado es definido como aquel que tiene gravedades API entre 10 y 22,3
°API.
•
Crudo extrapesado es aquel que tiene gravedades API menores a 10 °API. A
estos crudos también se les denomina bitúmenes.
1.6.2 Industria de equipo
Las industrias de equipo se dividen en tres grandes grupos:
•
•
•
Petroquímica,
Construcción y
Metalúrgicas de transformación
La industria petroquímica se refiere a los procesos para obtener productos finales
derivados del petróleo.
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Las industrias de construcción van desde la construcción de viviendas a las grandes
infraestructuras: carreteras y autopistas, centrales hidroeléctricas, puentes, ferrocarriles,
etc.; pero también entra aquí la fabricación de productos cerámicos y vidrios, desde
azulejos a botellas, que se emplean en otros procesos industriales.
La metalúrgica de transformación es todavía más compleja. Simplificando, se pueden
distinguir las industrias productoras de acero, herramental industrial; la fabricación del
material para los transportes pesados: construcción naval y ferrocarril; la fabricación de
automóviles, aviones y material agrícola; y la fabricación de material eléctrico para otros
usos.
En definitiva, esta industria genera bienes que serán utilizados en otros procesos, bien
como producto que se ha de elaborar, bien como maquinaria necesaria para la
producción.
1.6.2.1 Petroquímica
La industria petroquímica es más variada, ya que utiliza una
gama mayor de materias primas: combustibles sólidos, líquidos y
gaseosos, pirita, cal, sales, productos vegetales y animales, etc.
La elaboración de productos químicos es más compleja, y su
nivel tecnológico mayor, por lo que dependen menos de una
localización cercana a los recursos.
Los productos petroquímicos precisan de unas condiciones de
transporte y almacenamiento especiales, ya que pueden ser muy
contaminantes para el medio. Al igual que la metalurgia, las
plantas ocupan mucho suelo industrial. Los trabajadores de
estas empresas tienen que estar altamente calificados, lo que
dificulta su traslado.
Los productos más comunes son: fertilizantes, colorantes, explosivos, plásticos, gomas,
caucho, detergentes, aislantes, fibras artificiales, productos fotográficos, productos
farmacéuticos, etc. Su dependencia de la tecnología implica que se localicen
principalmente en los grandes países industriales.
Un tipo de industria petroquímica diferenciado es la refinería de petróleo, esencial para
la economía capitalista desarrollada. Son industrias que se sitúan cerca de los grandes
puertos de entrada del petróleo o cerca de los yacimientos. Todas ellas producen
graves problemas de contaminación, tanto por el peso perdido en el proceso de
elaboración como por las grandes cantidades manejadas.
1.6.2.2 Construcción
Cuando hablamos de construcción, nos referimos a diversas formas y combinaciones
de cómo hacer o crear varios tipos de estructura y en este caso en específico al diseño
y elaboración de edificaciones en obra civil. Casi todas las grandes estructuras se
fabrican con acero y concreto. Grandes cantidades de concreto forman sólidos
cimientos. Los muros, columnas y arcos de concreto se refuerzan con acero. La madera
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se
usa
en
construcciones
pequeñas, sobre todo
en
la
construcción
modular, que es fuerte y
ligera.
La
construcción
de
edificios comprende el
conjunto de técnicas,
materiales,
procesos,
artes y oficios aplicados
necesarios para llevar a
cabo estas obras, para
lo cual se tienen en
cuenta las propiedades
del terreno y de los
materiales
de
construcción,
los
condicionantes de los
diferentes procesos o
técnicas aplicadas a
cada parte de la obra,
así como las acciones a
que está sometido el
edificio a lo largo de su
vida útil como son: el
peso de los materiales,
el peso derivado del uso
del edificio o sobrecarga, las acciones del viento o de los terremotos, la contaminación
atmosférica, el riesgo de incendio, etc.
El proceso de la construcción se realiza en diversas fases que engloban múltiples
oficios, que son dirigidos por la dirección de obra. En este proceso participan tanto
recursos materiales como humanos. La empresa que lleva a cabo una construcción de
obra se denomina constructora y por lo general es contratada por una empresa
promotora que encarga o promueve la construcción de edificios u otras infraestructuras.
Por lo general, las constructoras que realizan obras públicas deben ser certificadas por
la administración pública u ofrecer garantías para poder contratar con ella, mientras que
estos requisitos no son necesarios cuando la promoción corre a cargo de una empresa
privada o de un particular.
La construcción es una de las principales industrias, tanto por su peso económico como
por su incidencia en el medio ambiente.
El equipo más comúnmente utilizado en esta industria comprende Grúas, excavadoras,
retroexcavadoras, revolvedoras, bombas de concreto, vibradores y vehículos de
transportación en general
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1.6.2.3 Metalúrgica de transformación
Como se anotó en la sección de introducción al segmento, tenemos las industrias de:
•
Acero,
•
Herramental industrial
•
Fabricación del material para los transportes
pesados
•
Construcción naval y ferrocarril
•
Fabricación de automóviles, aviones y
material agrícola
•
Fabricación de material eléctrico
Por su significado estratégico sólo ampliaremos la información en dos de estos
sectores: La industria de acero y la Automotriz.
1.6.2.3.1 Acero
El acero en sus distintas
clases está presente de forma
abrumadora en nuestra vida
cotidiana
en
forma
de
herramientas,
utensilios,
equipos mecánicos y formando
parte de electrodomésticos y
maquinaria en general así
como en las estructuras de las
viviendas que habitamos y en
la gran mayoría de los edificios
modernos
El hierro en estado puro no
posee la resistencia y dureza
necesarias
para
las
aplicaciones de uso común.
Sin embargo, cuando se
combina
con
pequeñas
cantidades de carbono se
obtiene un metal denominado acero, cuyas propiedades varían en función de su
contenido en carbono y de otros elementos en aleación, tales como el manganeso, el
cromo, el silicio o el aluminio, entre otros.
La obtención del acero pasa por la eliminación de las impurezas que se encuentran en
la chatarra utilizada como base para su fabricación, y por el control, dentro de unos
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límites especificados según el tipo de acero, de los contenidos de los elementos que
influyen en sus propiedades.
Las reacciones químicas que se producen durante el proceso de fabricación del acero
requieren temperaturas superiores a los 1000 ºC para poder eliminar las sustancias
perjudiciales, bien en forma gaseosa o bien trasladándolas del baño a la escoria.
Clasificación del Acero en función de su composición química:
•
•
•
•
•
Aceros al carbono
Aceros aleados
Aceros de baja aleación ultra resistentes
Aceros inoxidables
Aceros de herramientas
1.6.2.3.2 Automotriz
Podemos
entender
como
Industria Automotriz al conjunto de
empresas que conforman la
industria terminal y la industria de
auto partes; conociendo a la
empresa de la industria terminal
como una empresa constituida u
organizada y se dedique a la
producción o ensamble final de
vehículos automotores.
Por volúmenes de venta globales,
las principales armadoras de
vehículos son: Toyota, GM,
Volkswagen,
Ford,
Daimler
Chrysler, Honda, PSA Peugeot
Citroën, Nissan, Fiat, Renault,
Hyundai, Suzuki.
Una fuerte presión enfrentará la industria automotriz en las décadas próximas al sufrir
una escasez de hidrocarburos derivada de la sobreexplotación de las reservas
petroleras, mientras eso ocurre y a pesar de las continuas crisis energéticas, la cantidad
de vehículos en le mundo aumenta, (menos de lo que lo fabricantes quisieran y más de
los que los ambientalistas recomiendan). Se calculó que en el 2007 había circulando
alrededor de 800 millones de vehículos en el mundo y en promedio anualmente se
producen alrededor de 70 millones de nuevas unidades que se incorporan a la
circulación.
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1.6.3 Industria ligera
La industria ligera es la que fabrica bienes de uso y consumo particular. Para ello utiliza
materias primas y productos semielaborados. Aunque la industria alimentaria moviliza
grandes cantidades de productos. El destino de estos bienes es el mercado al por
menor. Entre ellas destacan:
•
•
•
•
•
Alimentación
Textil
Mueblera
Química ligera
Electrodomésticos
pero su variedad es tan grande como
los artículos que encontramos en el
mercado. Todos ellos son mercancías
de alto valor añadido, y su localización
depende, sobre todo, de la cercanía de
un mercado consumidor. En general
consumen poca energía en el proceso
de producción, la necesidad de suelo industrial es menor y su tasa de contaminación
más baja.
Por lo común, el mercado de la industria pesada son otras industrias, mientras que el
mercado de la industria ligera es el público denominado “consumidor”. La prosperidad
de la industria ligera depende de la tasa de consumo interno del mercado. Esta es la
causa de que sean las primeras en sentir las crisis económicas, aunque luego
repercutan en la industria pesada al demandar de esta menos mercancía.
Ejercicio 1.a
Después de leer las secciones 1.4 y 1.5, Teorías clásicas y neoclásicas de
Localización, formular 3 preguntas con sus respectivas respuestas, y enviarlas por
correo electrónico al instructor de la materia
Ejercicio 1.b
Después de leer la sección 1.6, Tipos de industrias, formular 3 preguntas con
sus respectivas respuestas, y enviarlas por correo electrónico al instructor de la materia
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