Download - DISEÑO DE PROCESO 1
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DISEO CONCEPTUAL DE PROCESOS
Diseo de procesos qumicos y bioqumicos
Mara Eugenia Caldern
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DISEOCOMO PROCESO
CREAR, EVALUAR Y DECIDIR SOBRE DIFERENTES ALTERNATIVAS Creatividad anlisis sistemtico sistmico
Evaluacin
Optimizacin Iterativa entre fases
Anlisis
Simulacin Comparacin en relacin con
lo esperado del proceso
Sntesis
Definicin de alternativas Reduccin de alternativas bajo criterios (heursticas)
Formulacin del problema
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Las especificaciones tcnicas del producto son la base para el diseo de proceso. La aplicacin de tcnicas de optimizacin desde las primeras fases del proceso es compleja. Base para la definicin del problema. En las primeras etapas se acude a tcnicas heursticas para reducir las alternativas (sntesis anlisis) La optimizacin se aplica en las ltimas fases (maximizar, minimizar)
ESTRUCTURA EL PROCESO MP, INSUMOS PRODUCTO REQUERIDO
DISEOCOMO PROCESO CREAR, EVALUAR Y DECIDIR SOBRE DIFERENTES ALTERNATIVAS
Creatividad anlisis sistemtico sistmico
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Etapas de la metodologa de Cooper Stage-Gate.
Fuente: Traducido de SEIDER, Warren D., et al. Product and process design principles.
Tomado de PROPUESTA METODOLGICA DE DISEO DE PRODUCTOS CON BASE EN PRINCIPIOS ACTIVOS NATURALES Y SUS PROCESOS EN LA INDUSTRIA FARMACUTICA VETERINARIA. Mara anglica Parra. Trabajo de Grado para Optar al ttulo de Magister en Ingeniera Industrial.. 2010.
METODOLOGA PARA EL DESARROLLO DEL PRODUCTO
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Desarrollo del
producto
Concepto Factibilidad Desarrollo Produccin Lanzamiento
A partir de Seider, W. 2009
Concepto Generacin de ideas Visitas a clientes Identificacin de valor para el cliente Voz del cliente atributos (QFD) Segmentacin Concepto Anlisis de cadena de valor
Proceso de sntesis, preliminar Factibilidad Validacin concepto Medidas de desempeo Muestras de producto
Proceso de sntesis (algortmico) Desarrollo:
Opciones de produccin Pruebas de planta piloto Diseo detallado
Introduccin del producto: Construccin de la planta, puesta en marca, marketing preparacin..
Produccin:
Optimizacin diseo
PROCESO
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EL PROCESO DE DISEO DE PRODUCTO PROCESO (ACTIVIDADES)
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EL PROCESO DE DISEO DE PRODUCTO PROCESO RESULTADOS POR ETAPA
Desarrollo del
producto
A partir de Seider, W. 2009
Concepto Concepto de producto Evaluacin de oportunidad
Resultado del proceso de sntesis
Factibilidad Desempeo del producto Prototipo Validacin oportunidad
Caso Base del proceso (Diagramas) Desarrollo: Diseo final producto
Pruebas planta piloto Opciones de produccin Diseo detallado del proceso
Introduccin del producto: Corrida del proceso Pruebas lanzamiento.
PROCESO Produccin:
Ampliacin proceso Cadena abastecimiento Aseguramiento calidad Costos
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FASES DEL DISEO DEL PROCESOS
CONCEPTUAL
BSICO
DE DETALLE
Establecimiento de la secuencia de operaciones necesarias para la obtencin de un producto. Implica la seleccin de operaciones y procesos unitarios. Aproximacin a la seleccin de equipos y variables de proceso. Es definitivo para las fases posteriores de diseo. Definicin de variables del proceso Seleccin de equipos Especificacin y dimensionamiento de equipos de proceso y auxiliares Especificacin de tuberas y accesorios
Distribucin en planta Diseo mecnico Diseo civil Diseo de acometida elctrica
Diseo de planta
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FASES DEL DISEO DE PROCESOS
CONCEPTUAL
BSICO
DE DETALLE
Seleccin de operaciones y procesos unitarios y su secuencia. Seleccin preliminar de equipos y variables de proceso.
Definicin de variables del proceso Seleccin , especificacin y dimensionamiento de equipos de proceso y auxiliares Especificacin de tuberas y accesorios
Distribucin en planta
Diseo mecnico Diseo civil Diseo de acometida elctrica Diseo de planta
Diagrama entrada salida Diagrama de bloques Diagrama de flujo de proceso Documentos de diseo
Sntesis
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EN EL DISEO CONCEPTUAL.. HEURSTICAS
Las heursticas se sustentan en conocimiento profundo del producto y sus caractersticas, de los procesos y alternativas y en la experiencia del diseador.
Son una alternativa rpida y de menor costo para generacin inicial de alternativas viables (preliminares) de flujo de proceso.
Se requiere de acceso a informacin, documentacin, sistematizacin y anlisis de datos e informacin.
Se perfeccionan con tcnicas ms robustas en la medida en que se avanza en el proceso de diseo.
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ALGUNAS METODOLOGAS APLICABLES
Enfoque jerrquico: descompone al problema
en una serie de subproblemas Decidir la estructura de reaccin. Adoptar la estructura de entrada-salida del proceso.
Adoptar la estructura de ciclos del proceso (corrientes de reciclo).
Adoptar la estructura general del sistema de separacin.
Disear la estructura que permita la integracin energtica a los efectos de minimizar el consumo.
Se aplica iterativa entre fases de diseo
Metodologa del modelo de la cebolla
(subsistemas) Definicin de la reaccin qumica (corazn de la cebolla)
Diseo de la red de reactores y las especificaciones de productos
Diseo del subsistema de separacin (y reciclos).
Sntesis de la red de intercambio energtico o de intercambiadores de calor.
La capa final involucra el diseo del sistema de control.
Se aplica iterativa entre fases de diseo
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DISEO CONCEPTUAL DE PROCESO Crear, evaluar y decidir sobre diferentes alternativas
Creatividad anlisis sistemtico sistmico
Subsistema de Reaccin
Subsistema de Separacin
Subsistema de Intercambio Energtico
Subsistema de control Tratamiento, auxiliares
Evaluacin y seleccin de: 1. Camino de reaccin 2. Diagrama entrada salida 3. Reactores 4. Estrategias de
alimentacin y operacin reactor
5. Flujos, reciclos, purgas
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CONOCIMIENTO DEL PRODUCTO
Qumica del producto, estructura.
Propiedades qumicas, toxicidad, inflamabilidad, reactividad, corrosividad, entre otras.
Propiedades fsicas y trmicas, densidad, solubilidad, presiones de vapor, peso molecular, punto de ebullicin, congelacin, calores latente, capacidad calorfica, entre otros
Manejo y manipulacin
Condiciones de almacenamiento. Requisitos tcnicos
Normatividad sobre uso, manejo, comercializacin.
entre otros.
Base de datos para el problema
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CAMINOS DE REACCIN, INFORMACIN DE BASE
Alternativas de ruta qumica para la obtencin del producto
Reaccin qumica
Productos y subproductos
Etapas Ecuaciones qumicas Cintica Equilibrio Energa de reaccin Condiciones de operacin
Propiedades fsicas, trmicas, qumicas, toxicidad Alternativas de uso de subproductos Precios Normatividad, manejo
Materias primas
Propiedades fsicas, trmicas, qumicas, toxicidad Precios, disponibilidad Normatividad, manejo
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CONSULTA INFORMACIN, SISTEMATIZACIN.
SRI Desing Reports (consorcio de compaas) Informacin no pblica.
Enciclopedias, manuales, libros de referencia.
Literatura, reportes de investigacin recientes.
Index.
Patentes. www.uspto.gov/patft
Centros de desarrollo e innovacin. Centros de investigacin.
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Mtodos de diseo
Etapa en el proceso de diseo Mtodo pertinente para esta etapa
Clarificacin de objetivos
rbol de objetivos.
Finalidad: Clarificar los objetivos de diseo y los subobjetivos, as como las relaciones
entre ellos.
Establecimiento de funciones
Anlisis de funciones.
Finalidad: Establecer las funciones requeridas y los lmites del sistema de un nuevo
diseo.
Fijacin de requerimientos
Especificacin del rendimiento.
Finalidad: Hacer una especificacin exacta del rendimiento requerido en una solucin
de diseo.
Determinacin de caractersticas
Despliegue de la funcin de calidad.
Finalidad: Fijar las metas a alcanzar de las caractersticas de ingeniera de un producto,
de manera que satisfagan los requerimientos del cliente.
Generacin de alternativas
Diagrama morfolgico.
Finalidad: Generar la gama completa de soluciones alternativas de diseo de un
producto y por lo tanto, ampliar la bsqueda de nuevas soluciones potenciales.
Evaluacin de alternativas
Objetivos ponderados.
Finalidad: Comparar los valores de utilidad de las propuestas alternativas de diseo, con
base en la comparacin del rendimiento contra los objetivos diferencialmente
ponderados.
Mejora de detalles
Ingeniera de valor.
Finalidad: Aumentar o mantener el valor de un producto para su comprador, reduciendo
al mismo tiempo el costo para su productor.
Fuente: CROSS, Nigel. Mtodos de diseo. Tomado de PROPUESTA METODOLGICA DE DISEO DE PRODUCTOS CON BASE EN PRINCIPIOS ACTIVOS NATURALES Y SUS PROCESOS EN LA INDUSTRIA FARMACUTICA VETERINARIA. Mara
anglica Parra. Trabajo de Grado para Optar al ttulo de Magister en Ingeniera Industrial.. 2010.
MTODOS DE DISEO DE PRODUCTOS