Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

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Introducción a la Ingeniería de Procesos PROFESOR: Dr. Ulises Durán Hinojosa

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Introducción a

la Ingeniería

de Procesos

PROFESOR:

Dr. Ulises Durán Hinojosa

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Descripción de la materia

Materia: Ingeniería de Procesos

Carrera: Ingeniería Bioquímica

Clave de la asignatura: BQM-0520

SATCA: 3-2-8

HORARIO: Jueves 17:00 A 19:00

Sabados 8:00 A 11:00

Ingeniería de Procesos

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Criterios de evaluación

29/03/2014 3

CRITERIOS Primera Oportunidad

(%)

Examen 35

Trabajos en clase o

extraclase 30

Proyectos con

simulaciones 35

TOTAL 100

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Reglamento

80% de asistencia mínimo por evaluación

parcial.

Asistencia obligatoria a clases sabatinas y

entrega obligatoria de actividades

Tolerancia de clases sabatinas de 20

minutos.

Derecho a faltar en clases teóricas

Ingeniería de Procesos

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¿Qué es la Ingeniería de Procesos?

Ingeniería de Procesos

Es una rama de la ingeniería que extrapola

ideas, metodologías y especificaciones de

diversas áreas para la transformación de

materia y energía.

Con la finalidad de aplicar métodos más

sencillos y eficaces para producir bienes o

servicios.

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Objetivo de la Ingeniería de Procesos

Ingeniería de Procesos

Formar profesionales creativos, con

conocimientos suficientes en ciencia y

tecnología, para aplicarlos en:

• Diseño

• Simulación

• Innovación

• Logística

• Gestión de los procesos

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Al gestionar un proceso mediante una

Planificación Estratégica, generalmente el IP se

enfrentará con entornos en donde existen

situaciones como las siguientes:

• Aumento en los costos de los recursos.

• Instalaciones de producción inadecuadas.

• Mercados saturados.

• Creciente competencia.

• Gustos cambiantes del consumidor.

• Requisitos de calidad más estrictos.

Ingeniería de Procesos

¿Por qué es necesaria la Ingeniería de

Procesos?

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Representación matemática

Ingeniería de Procesos

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Selección del Proceso

LOTE: • Tasa de producción baja • Limitado rango de productos o

especificaciones

• Corto periodo de vida del catalizador

• Productos nuevos • Incertidumbre en el diseño

• Grandes limitaciones

CONTINUO: • Tasa de producción alta

• Producto único

• Largo periodo de vida del catalizador

• Proceso conocido • Mercado establecido

• Sin grandes limitaciones

Ingeniería de Procesos

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Ingeniería de Procesos

Grados de libertad

La diferencia entre el número de variables involucradas

en un diseño y el número de relaciones de diseño.

GL = NV - NR

Donde:

• GL = 0 (El proceso tiene una solución única)

• GL < 0 (El proceso esta sobredefinido, tiene una

solución trivial) • GL > 0 (Hay un número infinito de posibles soluciones)

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Diseño de

Procesos

PROFESOR:

Dr. Ulises Durán Hinojosa

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Origen de las necesidades del Diseño

de Procesos

La necesidad de producir productos nuevos

y/o con características mejoradas para

diversos usos, que se obtienen por:

• Trabajos de investigación de ingenieros

químicos, bioquímicos e industriales para

satisfacer requerimientos de clientes.

• Por accidente (como el caso del Teflón

(tetrafluor-polietileno).

Diseño de Procesos

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• Disponibilidad de una nueva fuente de

materias primas económicamente atractiva

• Los productos son variados y surgen en un

amplio espectro de industrias:

Petroquímicos Petróleo

Gases industriales Alimentos

Fármacos Polímeros

Recubrimientos Materiales electrónicos

Productos bioquímicos etc.

Origen de las necesidades del Diseño

de Procesos

Diseño de Procesos

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Se explota la experticia del ingeniero para la

generación de:

• Nuevos productos químicos.

• Nuevos procedimientos para obtener

productos químicos existentes.

Muchos proyectos de diseño implican el

“rediseño” de procesos industriales para

solucionar problemas ambientales y adherir a

estándares de seguridad más estrictos.

Origen de las necesidades del Diseño

de Procesos

Diseño de Procesos

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El Diseño de Procesos en relación a los

Productos

Las prioridades y objetivos diferirán

considerablemente de acuerdo a:

• El tipo de producto químico según el

mercado de venta al que acceden.

• El ciclo de vida útil del producto–Patentes

• El valor agregado del producto

• La escala de producción

Diseño de Procesos

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Clasificación de los productos químicos

Químicos a granel: Éstos se producen en

grandes volúmenes y se comercializan

sobre la base de su composición, pureza

y precio.

Por ejemplo:

•Ácido sulfúrico

•N2

•O2

•C2H4

•Cl2

Diseño de Procesos

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Química fina: Éstos se producen en pequeñas

volúmenes, con alto valor agregado y se

comercializan sobre la base de su

composición, pureza y precio.

Por ejemplo: • Óxido de Cloro-propileno (usado para producción de

resinas epóxicas, resinas de intercambio iónico, y otros

productos). • Dimetilformamida(usada como solvente, medio de

reacción e intermediario en la producción de

fármacos).

• Ácido n-butírico (usado en aromatizantes y fragancias).

• Titanato de Baen polvo (usado para la fabricación de

capacitares electrónicos).

Diseño de Procesos

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Especialidades o químicos funcionales:

Éstos se producen en volúmenes pequeños

con un alto valor agregado y se

comercializan debido a su efecto o función,

más que su composición química.

Por ejemplo:

Fármacos

Pesticidas

Desecadores

Perfumes

Aromatizantes

Saborizantes

Diseño de Procesos

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Los productos se comercializan en base a…… su composición

(indiferenciados) y su función (diferenciados).

CLASIFICACIÓN PRODUCTO

INDIFERENCIADO

PRODUCTO

DIFERENCIADO

Químicos a

granel

Tienen especificaciones

de pureza. Ejemplo 1:

ácido acrílico al 99,9 %

pureza).

Satisfacen

especificaciones sin

impurezas máximas, que

pudiesen interferir con

alguna reacción en su

uso. Con alguna

diferenciación

Especialidades

El ácido acetilsalícilico,

puede ser

indiferenciado y la

diferencia entre

fabricantes es por el

precio y estrategias de

distribución.

En general se consideran

Diferenciados

Diseño de Procesos

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Ciclo de vida útil de un producto

Diseño de Procesos

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Elementos en el Diseño de Procesos

Materias Primas Productos

¿ ?

¿Procesos?

Unidad o sistema estructural de

transformación de materias prima en

productos, mediante equipos

interconectados entre sí.

DIAGRAMAS DE FLUJO

Condiciones de

operación de equipos

Propiedades asociadas

a las corrientes

Se visualiza

Diseño de Procesos

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a) La elección de un proceso: El producto

puede obtenerse por distintas rutas,

correspondientes a procesos diferentes.

b) La elección de la capacidad: La

capacidad de producción de la planta

varia según la fuente de información o sea

en el Valor Base:

•Se adecua a las ventas esperadas del

producto.

•Se basa en las dimensiones estándar

de los equipos

Elementos en el Diseño de Procesos

Diseño de Procesos

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c) La elección de la topografía:

Interconexión de varias → Procesos total unidades en una red

Decidir en que orden se realizan

•En serie

Unidades •En paralelo

•Únicas

Corrientes

•Múltiples

Diseño de Procesos

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d) La elección de las condiciones del

proceso: Elegido el proceso, la

capacidad de planta y la red del

proceso, se optimizan las condiciones de

operación:

Temperaturas / Presiones / Tiempos de

residencia / % de recuperación / Etc.

e) Las siguientes etapas involucradas son:

•La selección inicial de equipos

•Política de reemplazo

•Control

•Seguridad

•Disposición

Diseño de Procesos

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Actividades en la Tarea de Diseño de

una Planta

1-Etapa de investigación:

Búsqueda de:

•Nuevos productos

•Nuevas rutas hacia productos

existentes

2-Etapa de desarrollo:

Estudio preliminar que permite concluir que el

producto es económicamente viable. Nota: Si no está adecuadamente organizado puede

converger a un diagrama de flujo que revele ignorancia de

la realidad económica.

Diseño de Procesos

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3-Etapa de diseño conceptual:

Aquí se establecen las relaciones entre los

equipos, las condiciones básicas de

operación de los mismos, los servicios

auxiliares, entre otros aspectos.

Básicamente se consolida una estructura

(diagrama de flujo) y se resuelven los

balances de materia, energía y cantidad

de movimiento (presiones).

Actividades en la Tarea de Diseño de

una Planta

Diseño de Procesos

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4-Etapa de ingeniería básica:

Dimensionamiento de los equipos tal que

tengan la capacidad y superficies

adecuadas para realizar las funciones del

proceso

También se define el sistema básico de

control, y tuberías asociado (diagramas de

cañerías e instrumentos o P+I).

Actividades en la Tarea de Diseño de

una Planta

Diseño de Procesos

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5-Etapa de ingeniería de detalle:

Una vez definido el proceso conceptual, y

superada la etapa de ingeniería básica, se

desarrolla el detalle de todo el proceso, los

detalles constructivos de los equipos, las

cañerías, la disposición, etc.

6-Construcción

Actividades en la Tarea de Diseño de

una Planta

Diseño de Procesos

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Diseño de procesos

a) Se deben crear planes y especificaciones para la

predicción de resultados.

b) Se lleva a cabo el diseño, el cual no existe al principio del proyecto.

El desarrollo y evaluación de diseños posibles, se realiza

para satisfacer al cliente, ya sea con un producto nuevo

o un proceso de producción nuevo.

En raras ocasiones existe una única solución posible al

problema, sólo un diseño.

Problema Necesidad

del cliente

• Compresión

• Plan

• Especificaciones

Diseño de Procesos

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Diseños

recomendables

Normativas de seguridad

Limitaciones gubernamentales

Condiciones

del Proceso

Elección del

Proceso

Limitaciones de Diseño

Diseño de Procesos

Page 31: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Determinar las

necesidades del

consumidor

Aprobación

del consumidor

o cliente

Definir

especificaciones

de diseño

Generar diseños

Evaluación

económica,

optimización y

selección de

diseños

Diseño detallado

y selección del

equipo

Construir

modelos

Predecir

resultados

Adquisición y

construcción

I+D (si es

necesario)

Puesta en

marcha

El proceso de Diseño

Diseño de Procesos

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¿Porqué diseñar?

Requisitos del diseño

Todos los diseños comienzan por una necesidad percibida.

Pueden surgir dentro o fuera del grupo de diseño, de un cliente o

de otro departamento.

En esta etapa se deben cuestionar los requisitos y las

especificaciones del proyecto, y mantenerlos bajo revisión.

1. El sistema de unidades que se utilizará.

2. Los códigos de diseño (nacionales, locales).

3. Detalles de las materias primas que están disponibles.

4. Información de lugares donde se puede colocar la planta.

5. Condiciones, disponibilidad y precio de los servicios públicos.

Diseño de Procesos

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Tipos de diseños

Los proyectos de ingeniería se pueden dividir en tres tipos,

dependiendo del grado de novedad:

1. Modificaciones, y adiciones, en una planta que ya

existe.

2. Nueva capacidad de producción para satisfacer la

creciente demanda de ventas, y la venta de los

procesos establecidos por los contratistas.

3. Procesos nuevos, desarrollados en un laboratorio de

investigación, a través de plantas piloto, para un

proceso comercial.

Diseño de Procesos

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Se refiere al desarrollo de prototipos a escala laboratorio

o piloto, modelos matemáticos del proceso (mediante simuladores informáticos de procesos).

Otra alternativa es la recopilación de datos de diseño de

una instalación a escala real existente o se pueden encontrar en la literatura.

Independientemente de la metodología, el diseño debe

reunir toda la información necesaria para el modelo del proceso con el fin de predecir sus rendimientos y

propiedades físicas del proceso.

Pruebas de aptitud

Diseño de Procesos

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Evaluación económica, optimización y

selección

Los diseños candidatos que cumplan con el objetivo del cliente, deben ser evaluados mediante los siguientes

criterios para la selección:

• El rendimiento económico • El impacto ambiental

• La utilización del análisis económico del producto

o proceso para optimizar el diseño

Cuando todos los diseños candidatos se han optimizado,

se selecciona el mejor diseño, tomando en cuenta de

ellos es más seguro, operable y fiables, y asegurándose

que no se ha pasado por alto ningún coste significativo.

Diseño de Procesos

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Se determinan las especificaciones detalladas del equipo tales

como recipientes, intercambiadores, bombas e instrumentos del

diseño seleccionado.

En esta etapa se debe realizar:

• La preparación del lugar

• El diseño de los recipientes y estructuras

• La instrumentación y el control

Durante esta etapa todavía puede haber cambios en el diseño y

una optimación del mismo a medida que se desarrolla una idea

mejor respecto al coste del proyecto.

Por ejemplo, en esta etapa un ingeniero de procesos puede

cambiar de opinión respecto a un reactor de flujo pistón y optar

por un reactor en lote para su proceso, ya que el volumen del

recipiente disminuye 40%.

Selección del equipo

Diseño de Procesos

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Cuando se han finalizado ya los detalles del diseño, se puede

comprar el equipo, y se puede construir la planta.

Finalmente, se procede a la puesta en marcha y se puede

comenzar la operación, trabajando conjuntamente con los

ingenieros de proceso.

Adquisición, operación y construcción

Diseño de Procesos

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Áreas de acción

Diseño de Procesos

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Subproductos

Residuos

Reciclado del material no

reaccionado

Almacenamiento

de materias primas

Reacción

Separación de

producto

Almacenamiento

del producto

Venta

Proceso de producción a nivel industrial

Purificación de

producto

Preparación de la

alimentación

Diseño de Procesos

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Síntesis de

Procesos

PROFESOR:

Dr. Ulises Durán Hinojosa

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Definiciones de “Síntesis de Procesos”

• Involucra la generación de alternativas en todas las etapas

de lngeniería dentro del proceso innovativo (Siirola, 1972).

• Determinar y generar alternativas estructurales capaces de

cumplir objetivos especificados (Stephanopoulos, 1983).

• SPC es un actividad discreta de toma de decisiones para conjeturar (Westerberg, 1980):

(i) cuál de las equipos y compuestos debieran usarse.

(ii) cómo deberían interconectarse.

• Especificar transformaciones fisicoquímicas y seleccionar

equipos e interconexiones que permiten convertir materias

primas en productos finales a escala industrial (Morari, 1983)

Sin considerar el tipo de definición, las tareas de diseño son comunes a

todas las metodologías de diseño

Síntesis de Procesos

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Niveles de Análisis en el Desarrollo de la

Síntesis de Proceso Conceptual

Mesoescala (1960-1980):

• Concepto de Operación Unitaria.

• Acoplamiento: Proceso-Equipos.

Macro Escala (1990’s):

• Integración,.

• Interacciones con el mercado y la logística.

Micro escala (1995):

• Partículas, acoplamiento reacción + energía +

transporte.

• Diseño molecular.

Síntesis de Procesos

Page 43: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Síntesis de Procesos

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Síntesis de Proceso Conceptual

Mesoescala (60’s a 80’s)

Macroescala (90’s) Microescala (95’s)

Problemas de investigación 1: •Combinar el conocimiento

procedente de distintas disciplinas.

•Tratar con las incertidumbres en

el tope del nivel de decisión.

•Desarrollar técnicas de

optimización y simulación para

sistemas complejos.

Problemas de investigación 2: •Explorar los principios

fundamentales a nivel molecular.

•Desarrollar nuevas operaciones

unitarias, agregando bloques de

construcción a los sistemas

existentes.

•Combinar las operaciones

unitarias en sistemas híbridos.

Concepto de O.U

Diseño molecular Preocupaciones

ambientales

Complejidad de procesos y

consideraciones de negocios

Complejidad de la estructura molecular,

dinámica de fluidos y reacción

Síntesis de Procesos

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Motivaciones para el desarrollo de

Proyectos de Síntesis de Procesos

1. Desarrollo de procesos

2. Optimización de la cadena de suministros

3. Desarrollo de catalizadores (químicos o

biológicos)

4. Estrategia de Ingeniería de Procesos

5. Planificación de I+D

6. Nuevos productos

Síntesis de Procesos

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Retos para la SPC o Limitaciones

• Recursos limitados

• Definición de lo entregable

• Cooperación interdisciplinaria

• Manejo de la información…

La tarea de SPC

Seleccionar dentro de un espacio de posibilidades

aquellas alternativas que en base a algún criterio de

selección predeterminado, satisfagan los objetivos

deseados.

Síntesis de Procesos

Page 47: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Los tres problemas de la SPC

1. El problema de la Representación: ¿Es posible

desarrollar una representación que sea lo

suficientemente rica (en información) que permita

incluir todas las alternativas y suficientemente

“inteligente”para ignorar automáticamente opciones

ridículas?

2. El problema de la Evaluación: ¿Es posible evaluar en

forma efectiva las alternativas a manera de poder compararlas?

3. El problema de la Estrategia: ¿Puede desarrollarse una

estrategia que localice las mejores alternativas sin enumerar total y exhaustivamente todas las opciones

Síntesis de Procesos

Page 48: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Considerando los desarrollos recientes y las investigaciones

emergentes en SPC existen nuevos problemas

• ¿Puede desarrollarse una representación que

permita la generación de nuevas unidades y

caminos de proceso?

• ¿Pueden diferentes alternativas ser efectivamente

evaluadas usando el concepto de ciclo de vida y

requerimientos multiobjetivos?

• ¿Puede una estrategia ser desarrollada para que

rápidamente ubique las mejores e innovadoras

alternativas sin enumerar totalmente todas las

opciones?

Las soluciones efectivas dependen de la naturaleza de las

metas de diseño

Síntesis de Procesos

Page 49: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Restricciones

Cuando se consideran diversos caminos para llegar

al objetivo, se deberán considerar muchos factores,

los cuales delimitarán el número de posibles

soluciones, pero, raramente habrá solo una solución

al problema (solo un diseño).

Posiblemente se deberán considerar varios caminos

alternativos para llegar al objetivo, varios diseños

serán buenos, dependiendo de la naturaleza de las

restricciones.

Síntesis de Procesos

Page 50: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

¿Como se describe el Diagrama de Flujo ?

Y …¿Que tipo de variables están involucradas?

• Equipos

Estructurales

• Interconexiones entre equipos

• Parámetros de diseño Diseño

• Condiciones de operación de equipos

Operativas

• Condiciones de corrientes

Síntesis de Procesos

Page 51: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

1

• Existen infinitas estructuras posibles.

2

• 1 Estructura

3

• 1 Conjunto de valores de variables.

• 1 Conjunto de valores de parámetros.

4

• Existen infinitas posibilidades de asignación de valores y/o parámetros específicos

¿Como armar un Diagrama de Flujo?

Síntesis de Procesos

Page 52: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Métodos de SPC

Métodos basados en el conocimiento.

• Heurísticos: diseños basados en el

conocimiento de la experiencia y la

práctica industrial.

• Evolucionarios: Comienzan con un buen

diseño caso-base, sobre el que se

introducen cambios para mejorar el diseño

en forma incremental.

• Termodinámicos.

Métodos de optimización (algorítmicos).

Síntesis de Procesos

Page 53: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

• Síntesis de procesos es la etapa durante el

diseño, donde el ingeniero químico

selecciona las partes componentes y las

interconexiones entre esas partes para crear

un diagrama de flujo.

• Métodos para la creación del diagrama de

flujo del proceso.

• Descomposición del problema en

subproblemas.

Etapas

Síntesis de Procesos

Page 54: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

El problema de síntesis de un proceso

químico se caracteriza por:

• Número enorme de alternativas.

• Altamente combinatorio

• Su objetivo: Descubrir la mejores

alternativas sin una búsqueda

exhaustiva.

Características de la síntesis de proceso

Síntesis de Procesos

Page 55: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Proceso iterativo, que recorre el lazo:

Síntesis-Análisis-optimización

Optimización

Análisis

Síntesis

Síntesis de Procesos

Page 56: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Características de la tarea de diseño

Dada la magnitud y complejidad del

problema de diseño, las actividades

secuenciales aconsejadas son:

1. Definición del “problema de diseño”(región factible).

2. Establecimiento de criterios de

selección (Función objetivo).

3. Generación del conjunto de

alternativas estructurales posibles.

4. Reducción del espacio de

alternativas

Síntesis

Análisis

Optimización

Síntesis de Procesos

Page 57: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Introducción al diseño óptimo

• Varios sistemas generalmente pueden lograr la

misma tarea, y algunos son mejores que otros.

• Cualquier problema en el que ciertos parámetros necesiten ser determinados para satisfacer

restricciones se puede formular como problema de

“diseño óptimo”

• El diseño de procesos químicos puede ser

formulado como un problema de optimización

donde una (o varias) medida(s) de performance

se optimiza(n) mientras se satisfacen las restricciones.

Síntesis de Procesos

Page 58: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Proceso de diseño optimo

1. Identificar:

a) Las variables de diseño

b) La función de costo a ser minimizada

c) Las restricciones que deben ser satisfechas

2. Recolectar la información que describe al sistema.

3. Estimar el diseño preliminar.

4. Analizar el sistema.

5. Verificar las restricciones.

6. ¿El diseño satisface el criterio de optimización? (STOP)

7. Cambiar el diseño usando un método de optimización (3)

Síntesis de Procesos

Page 59: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Diseño convencional vs diseño óptimo

Diseño convencional Diseño óptimo

No esta definida una función objetivo que mida la performance

del sistema

Fuerza al diseñador a identificar explícitamente un conjunto de

variables del diseño, una función

de costo a ser minimizada (una función de performance que se optimizará), y las funciones de

restricciones del sistema (formulación matemática

apropiada del problema de diseño)

No se calcula la información de tendencia tomar decisiones de

diseño que mejoren el Sistema

Usa información de tendencia para tomar decisiones

La mayoría de las decisiones se toman basadas en la experiencia de los diseñadores y en la intuición

Ayudado por la interacción del diseñador

Síntesis de Procesos

Page 60: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Formulación de problemas de

diseño óptimo

La formulación de un problema de diseño óptimo involucra una

descripción verbal de un problema matemáticamente bien

definido. Esta formulación toma un 50% del total del esfuerzo

requerido para resolverlo.

Paso 1: Proyecto / planteo del problema (¿Están claras las metas del proyecto?) Paso 2: Recolección de datos e información (¿Esta toda la información disponible para resolver el problema?)

Paso 3: identificación / definición de las variables de diseño (¿Cuáles son estas variables que describen el sistema? Y ¿Cómo los identifico?) Paso 4: Identificación de un criterio (función objetivo) a ser optimizado (¿Cómo sé que mi diseño es el mejor? (para juzgar si es o no un diseño dado mejor que otros)

Paso 5: Identificación de las restricciones ¿Qué restricciones tengo en mi diseño (el sistema)?

Síntesis de Procesos

Page 61: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Ejemplo: diseño de una estructura

de dos barras

Problema: diseñe un soporte del

dos miembro para soportar una fuerza W sin que falle la

estructura (dado el material)

Objetivo: reduzca al mínimo la masa mientras que también de

satisfagan ciertas

limitaciones de fabricación y de

espacio Datos: material del soporte,

W, σ, θ.

Síntesis de Procesos

Page 62: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Variables de Diseño

• Primer paso en una formulación apropiada: identificar

las variables de diseño (parámetros elegidos para describir el diseño de un sistema).

• Variables de diseño para la estructura de dos barras:

forma de la sección transversal, h, s, do1, di1, do2, di2 ?

Síntesis de Procesos

Page 63: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Problema de diseño primario, su

definición…

Considere la necesidad de producir

cloruro de vinilo (VC)

Tarea

Síntesis de Procesos

Page 64: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Se ha presentado una oportunidad para satisfacer

una nueva demanda de monómero de VC (VCM),

equivalente a 400 mil toneladas por año.

El complejo petroquímico incluye una planta que

produce un billón de Kg por año de este producto

y que no satisface la nueva demanda.

Puesto que el VCM es una sustancia

extremadamente tóxica, se recomienda que las

nuevas instalaciones estén diseñadas

cuidadosamente para satisfacer regulaciones

gubernamentales de salud, ambientales y de

seguridad.

Características

Síntesis de Procesos

Page 65: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Alternativas para el problema de

diseño primario

Alternativa 1. Una planta competidora que está a 100km,

produce 1 Millón de kg/año de VCM. Esa planta podría

expandirse para producir la cantidad requerida, pero debería ser

transportada. En este caso, el equipo de diseño proyecta los

precios de compra y diseña las facilidades para

almacenamiento.

Alternativa 2. Comprar y transportar por tubería desde una planta

cercana cloro obtenido de una electrólisis de una solución de

NaCl. Hacer reaccionar el cloro con etileno para producir el

monómero y HCl como subproducto.

Alternativa 3. Dado que la compañía produce HCl como

subproducto en grandes cantidades, el HCl esta normalmente

disponible a precios bajos. La reacción del HCl con el acetileno o

el etileno y oxigeno, puede producir 1,2–dicloroetano, un

producto intermedio que puede ser transformado en cloruro de

vinilo por cracking.

Síntesis de Procesos

Page 66: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Diagramas de

Procesos

PROFESOR:

Dr. Ulises Durán Hinojosa 66

Page 67: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Una Poderosa Herramienta

Gráfica para el Análisis e

Interpretación de los

Procesos

Diagramas de Procesos

DIAGRAMAS DE PROCESOS

Page 68: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Es un conjunto de actividades que interactúan

sinérgicamente para obtener un resultado.

Características:

Toma una serie de insumos para transformarlos hasta

obtener un prducto.

Es cambiante, se adapta a la realidad de la

empresa.

Debe adecuarse a las especificaciones y

necesidades de los clientes.

Sirve como puntos de control, para detectar

posibles fallas.

Deben ser medibles.

Proceso

Diagramas de Procesos

Page 69: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Son la representación gráfica de los procesos

en un sistema.

Necesidades

Insumos

Información Entrada

PROCESO

Salida

Producto

Servicio

Información

Definición de diagramas

Diagramas de Procesos

Page 70: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Características Diagramas de Flujo

Permiten una representación gráfica de los

procesos de un sistema y sus interrelaciones.

Son más fáciles de interpretar para la

ejecución y la toma de decisiones.

Muestran el enfoque más amplio de

entradas, procesos y salidas de un

determinado sistema.

Definen de manera sistemática el

procedimiento con las actividades en orden

cronológico que se deben seguir para

obtener un determinado producto

Tienen una gran cantidad de usos.

Diagramas de Procesos

Page 71: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

¿Para qué se usan?

Sirve para aclarar cómo funcionan las cosas

y cómo pueden mejorarse.

Ayuda a buscar los elementos clave de un

proceso.

Facilita el conocimiento general del proceso.

Sirve para identificar los responsables del

proceso.

Permite establecer áreas importantes para la

observación o recopilación de datos.

Facilita la identificación de áreas a mejorar.

Facilita la generación de hipótesis sobre las

causas de los problemas del proceso.

Diagramas de Procesos

Page 72: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Diagramas de Flujo de Proceso

Son vitales para el desarrollo de

manuales.

Con el enfoque por niveles se permite

un detalle escalonado de los procesos.

En el diseño de estos es importante velar

por la simplicidad y el orden lógico.

Se pueden emplear para el diagnóstico

y el rediseño.

Diagramas de Procesos

Page 73: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Tipos de diagramas de flujo

Flujogramas de primer nivel o

de dirección descendente.

Flujograma de segundo nivel o

detallado.

Flujograma de ejecución o

matriz.

Diagramas de Procesos

Page 74: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Flujograma de primer nivel

Muestra los pasos principales de un proceso

y puede incluir también los resultados

intermedios de cada paso (el producto o

servicio) y los subpasos correspondientes.

Se usa para obtener un panorama básico

del proceso e identificar los cambios que se

producen en el proceso.

Normalmente pueden graficarse en 4 ó 5

recuadros que representan los principales

pasos o actividades del proceso.

Diagramas de Procesos

Page 75: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Flujograma de primer nivel

PRESENTACIÓN

DE

SOLICITUD

VERIFICACIÓN

DE DATOS Y

ELABORACIÓN

DE BOLETA

EMISIÓN

DE

CERTIFICADO

ENTREGA DEL

CERTIFICADO

AL CLIENTE

Diagramas de Procesos

Page 76: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Flujograma de segundo nivel

Indica los pasos o actividades de un

proceso, incluye además: puntos de

decisión, períodos de espera,

insumos y resultados.

Se utiliza para examinar áreas del

proceso en forma detallada y para

buscar problemas o aspectos

ineficientes.

Diagramas de Procesos

Page 77: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

CLIENTE EN

VENTANILLA

ENVIO DE

FAX

PRESENTACION

DE SOLICITUD VERIFICACION

DE DATOS

PREPARACION

DE BOLETA

CORRECCION

DE DATOS

ELABORACION

DE TARJETA

ALIMENTACION

DEL SISTEMA

VERIFICACION

EN PANTALA

EMISION DE

CERTIFICADO

FIRMA Y

AUTENTICACION

EMISION DE

TITULO DE

PROPIEDAD

ENTREGA AL

INTERESADO

CORRECTO

Diagramas de Procesos

Flujograma de segundo nivel

Page 78: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Flujogramas de ejecución o matriz

Representa en forma gráfica el proceso en

términos de quién se ocupa de realizar los

pasos.

Tiene forma de matriz e ilustra los diversos

participantes y el flujo de pasos entre esos

participantes.

Es muy útil para identificar quién

proporciona los insumos o servicios a quién,

así como aquellas áreas en las que algunas

personas pueden estar ocupándose de las

mismas tareas.

Diagramas de Procesos

Page 79: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Simbología: Flujo de Procesos

(Según la Normas ISO 10013:2000)

Proceso - Procedimiento- Actividad

Revisión de transacción, documento o tarea

Decisión

Transporte

Demora

Almacenamiento transacción o

documento

Atención al Público

Base de Datos

Documento

Diskette

Diagramas de Procesos

Page 80: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Partes importantes

Cod:

Cod: 1 de 2 Fecha: Mayo 2000

Código Descripción de la Actividad. AC Dir UI UG UT AR URN ULN Est GEMC Observaciones

CA - 01Elaboración del Plan para la detección de necesidades

de capacitación en cada nivel de gestión.

Utilizando indicadores y

mecanismos definidos en la

Evaluación del Desempeño.

CA - 02Aprobación de Plan para la detección de necesidades

de capacitación.

Con los Plazos

correspondientes.

CA - 03Comunicación de Plan para la detección de

necesidades de capacitación a cada nivel de gestión.

Mediante el mecanismo que la

Unidad de Información defina

como más efectivo.

CA - 04Detectar las necesidades de capacitación del personal

en todos los niveles de gestión.

CA - 05Emitir un informe de necesidades priorizadas con la

debida justificación para cada una de ellas.

Dentro del plazo definido en el

Plan para la detección de

necesidades.

CA - 06Elaborar un consolidado de necesidades priorizadas y

justificadas.

La priorización debe tener como

base los objetivos de la DNYDI.

CA - 07

Comunicación del consolidado de necesidades a la

Dirección y al Grupo Estrtégico de Mejora

Continua.(GEMC)

CA - 08 Evaluación del presupuesto para capacitación.

CA - 09Elaboración del Plan Semestral de Capacitación y

comunicación del mismo a nivel central.

Contenido: tipos de capacit.,

responsables y propuestas para el

seguim. y la evaluac.

CA - 10Elaboración de consolidado del Plan Semestral de

Capacitación.

CA - 11 Aprobación del Plan Consolidado de Capacitación.

CA - 12 Comunicación del Plan Semestral de Capacitación.

A todos los niveles de gestión, por

medio del mecanismo más

efectivo posible.

CA - 13 Implementación del Plan Semestral de Capacitación.Involucra todos los niveles de

gestión.

CA - 14Seguimiento y evaluación de la efectividad de la

capacitación.

CA - 15Elaboración de un informe de los resultados obtenidos

en el seguimiento y la evaluación de la capacitación.

Remitirlo a la Unidad de

Información.

CA - 16Elaboración de consolidado de resultados obtenidos en

el paso anterior.

Est: Establecimiento.

GEMC: Grupo Estratégico de Mejora Continua.

Elaborado por:

AR: Administración Regional.

DRH - CA

NIVEL 3DIAGRAMA DE ACTIVIDADES

Proceso : DESARROLLO DEL RECURSO HUMANO DNYDI -DRH

UI: Unidad de Información.

Procedimiento: CAPACITACIÓN DEL

PERSONAL.

Tiemp

Aprox.

TOTAL:

RESPONSABLES

UG: Unidad de Gestión.

UT: Unidad Técnica Especializada.

AC: Administración Nivel Central.

URN: Unidad Regional de Nutrición.

ULN: Unidad Local de Nutrición. 1 de 2

Dir: Dirección de Nutrición y Desarrollo Infantil.

NO

NO

CA- 09

CA- 01

Diagramas de Procesos

Nivel de detalle

Descripción del Proceso

Título

Page 81: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Etapas de desarrollo

Defina el proceso a levantar.

Haga una lista en orden cronológico

de diferentes actividades y sus

responsables.

Sintetice las actividades en forma

clara y concisa.

Incluya las observaciones.

Aplique la simbología definida

Utilice el formato preestablecido.

Diagramas de Procesos

Page 82: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Simbología Utilizada A continuación se detallan los símbolos a utilizar y una lista de términos comunes para cada una de ellas. Actividad descrita: Operación, actividad o tarea Símbolo empleado:

Términos comunes: Anexar Anotar Aprobar Asignar Brindar Calcular, sumar, dividir, multiplicar, etc. Clasificar Colocar (se debe definir si existe un

almacenamiento) Depositar Desglosar Designar

Diagramas de Procesos

Actividad descrita: Revisión Símbolo empleado:

Términos comunes: Analizar Chequear Corroborar Evaluar Revisar Verificar

Actividad descrita: Transporte Símbolo empleado:

Términos comunes: Enviar Llevar Remitir Transportar Trasladar

Page 83: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Actividad descrita: Decisión Símbolo empleado:

Términos comunes: ¿El documento cumple con los requisitos? ¿El documento a sido aprobado?

Actividad descrita: Almacenamiento Símbolo empleado:

Términos comunes: Almacenar Archivar Colocar (se debe definir si existe almacenamiento)

Diagramas de Procesos

Page 84: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Actividad descrita: Cualquier punto de contacto con el cliente o atención al público

Símbolo empleado:

Términos comunes: Brindar (al cliente) Entregar (al cliente) Informar (al cliente) Presentar solicitud o formulario Recibir (del cliente) Solicitar (al cliente) Avisar (al cliente)

Actividad descrita: Generación de documento (escrito)

Símbolo empleado:

Términos comunes: Llenar formulario Elaborar reporte (escrito) Confeccionar (nota, reporte, etc.) Redactar

Diagramas de Procesos

Page 85: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Símbolo empleado: Términos comunes: Esperar (notificación, documento, reporte, etc.)

Actividad descrita: Información en Base de Datos (informatizada) Símbolo empleado:

Términos comunes: Introducir (datos, información) en base de datos Actualizar base de datos

Diagramas de Procesos

Page 86: Introduccion a La Ingenieria de Procesos (Primer Examen Parcial)

Símbolo empleado:

Términos comunes:

Introducir (datos, información) al sistema Digitar (en el sistema) Registrar (en el sistema) Actualizar sistema

Conectores:

FIN

A

Se utiliza en aquellos casos que el diagrama necesite más de una página para ser levantado. Se coloca después de la última actividad diagramada en una página y al principio de la siguiente, para denotar continuidad. Es conveniente utilizar una letra para rotularlo.

A

Se utiliza para identificar el último paso de un procedimiento. Se coloca después (abajo) de la última actividad diagramada.

Diagramas de Procesos