DISEÑO Y PLAN OPERATIVO PARA LA PLANTA PROCESADORA
DE HARINA DE PLÁTANO CACHACO EN EL MUNICIPIO DE
NATAGAIMA AL SUR DE TOLIMA
Trabajo de investigación para optar el Título Profesional de Ingeniero Industrial
Juan Guillermo Beltrán Hernández
Código 2320141058
Directora
Angie Marcela Ramírez Rubio
Universidad de Ibagué
Programa de ingeniería industrial
Facultad de Ingeniería
Ibagué – Colombia
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ...1
JUSTIFICACIÓN ...2
FICHA TÉCNICA DEL PROYECTO BASE ...3
OBJETIVOS ...4
Objetivo General ...4
Objetivos Específicos ...4
CAPITULO I: CONDICIONES INICIALES DE PLANTA ...5
1.1. Localización ...5
1.1.1. Macro localización ...5
1.1.2. Micro localización ...6
1.1.3. Análisis de factores de localización ...7
1.2. Condiciones físicas de terreno ...8
CAPÍTULO II: REQUERIMIENTOS DEL PROCESO ... 11
2.1. Descripción del producto ... 12
2.2. Descripción de materia prima e insumos ... 12
2.2.1. Características mínimas deseadas ... 13
2.2.2. Frecuencia de plátano cachaco suministrado ... 13
2.2.3. Estado de suministro... 14
2.2.4. Proveedores ... 15
2.2.5. Empaque de producto ... 16
2.4. Diagrama de flujo del proceso productivo ... 20
2.5. Balance de materia ... 22
2.6. Requerimiento de capacidad mínima ... 23
CAPÍTULO III: ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINARIA Y OTROS REQUERIMIENTOS DEL PROCESO ... 26
3.1. Maquinaria adquirida ... 28
3.2. Consideraciones en materia de seguridad y salud en el trabajo: ... 31
3.3. Señalización ... 35
CAPÍTILO IV: DISEÑO Y DISTRIBUCIÓN EN PLANTA ... 36
4.1. Principios básicos en distribución... 36
4.2. Factores involucrados en el diseño de la planta ... 37
4.3. Personal ... 38
4.3.1. Personal Operativo de la Planta ... 38
4.4. Diseño de planta ... 42
4.5. Adecuación locativa de planta agroindustrial... 45
CAPÍTULO V. DISEÑO DE PLAN OPERATIVO Y DE MANTENIMIENTO DEL SISTEMA PRODUCTIVO. ... 50
5.1. Sistema de información. ... 50
5.2. Mantenimiento de equipos y máquinas. ... 51
CONCLUSIONES ... 54
RECOMENDACIONES ... 55
REFERENCIAS ... 56
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Análisis de factores de localización ...7
Tabla 2. Veredas asociadas a la cooperativa ... 15
Tabla 3. Características de embalaje ... 16
Tabla 4. Maquinaria y equipo propuesto ... 26
Tabla 5. Balanceo de maquinaria ... 29
Tabla 6. Consolidado de Maquinaria adquirida para el proceso ... 30
Tabla 7. Marco legal SST ... 32
Tabla 8. Indumentaria del personal ... 33
Tabla 9. Tareas de proceso productivo ... 39
Tabla 10. Tiempo y frecuencias de actividades ... 39
Tabla 11. Asignación de operarios ... 41
Tabla 12. Adecuaciones locativas ... 43
Tabla 13. Lista de chequeo diario de maquinaria del proceso. ... 52
Tabla 14. Plan de mantenimiento - Preventivo ... 53
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Condiciones iniciales de infraestructura de planta agroindustrial. ...9
Figura 2. Estado físico del suministro de materia prima ... 14
Figura 3. Diseño de empaque de distintos sabores ... 17
Figura 4. Diseño de empaque en caja ... 17
Figura 5. Diagrama de producción de harina de plátano cachaco ... 18
Figura 6. Diagrama de flujo proceso de producción de harina de cachaco ... 21
Figura 7. Balance de materia del proceso ... 22
Figura 8. Cantidad de producto en fresco a procesar ... 25
Figura 9. Mejoras locativas ... 46
Figura 10. Plano de planta ... 48
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Fotos matadero municipal de Natagaima ... 57
Anexo 2. Fotos finca barrio limonar - Natagaima ... 57
Anexo 3. Ficha técnica de molino pulverizador ... 58
Anexo 4. Ficha técnica de horno deshidratador ... 59
Anexo 5. Ficha técnica de cortadora ... 60
Anexo 6. Ficha técnica de bascula ... 61
Anexo 7. Ficha técnica tanque de inmersión ... 62
Anexo 8. Señalización de planta ... 63
Anexo 9. Formato de materias primas e insumos ... 64
Anexo 10. Formato de inventario de producto terminado, materias primas e insumos de almacén ... 64
INTRODUCCIÓN
El proyecto de investigación se denomina: “Diseño y plan operativo para la planta procesadora de harina de plátano cachaco en el municipio de Natagaima al sur de Tolima”, cuyo objetivo es contribuir con los elementos de diseño y plan operativo de la planta procesadora de harina de plátano cachaco para el consumo humano, avalada para instalarse en el municipio de Natagaima. El montaje de la planta se cofinancio por el proyecto AFEP047-17, apoyado por el Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia y la alcaldía de Natagaima, con el fin de brindarle valor agregado a un producto en fresco que es un potencial de mayor valor económico al ser transformado, permitiendo mejorar las condiciones de vida de los productores.
La producción de harinas es un proceso sencillo y de bajo costo que permite obtener productos con mejores características de almacenamiento puesto que, al disminuir su actividad acuosa, permite la conservación a temperatura ambiente en un empaque adecuado (Sucunta & Pluas, 2012). A su vez, el balance general de materia, el cual es continuo para el caso de estudio, se realiza por medio de un balance diferencial, el cual indica qué está sucediendo en el sistema en un instante de tiempo.
La metodología aplicada es el descriptivo - propositivo, mediante el cual se desarrolló en 5 fases que consistieron en: 1). Reconocer las condiciones iniciales del lugar de instalación de planta, 2). Desarrollar y analizar el balance de materia consideración de las variables de Input-Output que
determinan el sistema, 3). Definir de las especificaciones de la maquinaría, 4). Realizar el diseño y distribución en planta del complejo agroindustrial, y 5). Diseñar el plan operativo y de mantenimiento del sistema productivo propuesto.
JUSTIFICACIÓN
Una de las situaciones que enfrentaron los proponentes del proyecto AFEP047-017, fue la necesidad de desarrollar los estudios técnicos complementarios de diseño y de operación de la planta, en consideración del presupuesto otorgado para su adecuado montaje y entrada en operación. Este proyecto académico de investigación que se propone como opción de trabajo de grado, quiere contribuir a solucionar la necesidad planteada, desarrollando los estudios técnicos complementarios de diseño y manuales de operación; que basados en herramientas ingenieriles permitirán que la planta se instale de una manera adecuada con el presupuesto disponible para constituir un producto que, desde el punto de vista alimenticio, cumpla con las especificaciones de norma nacional (INVIMA)1.
Este estudio visto así, se justifica por cuatro razones fundamentales:
Existe la posibilidad de brindarle valor agregado a un producto en fresco, que es un potencial de mayor valor económico al ser transformado.
Existe un presupuesto disponible que necesita de los estudios técnicos complementarios propuestos para lograr un aprovechamiento óptimo de este recurso.
Es una región que necesita crear nuevos procesos productivos con base tecnológica, que le permitan un mayor crecimiento socio-económico, más cuando en la región tolimense hay necesidades de empleo y antecedentes de postconflicto, por tal motivo son comunidades que necesitan crear opciones de empleo y desarrollo.
Existen herramientas ingenieriles que se pueden implementar, que son fáciles de transferir y pueden hacer que el producto que salga de la planta, cuente con especificaciones necesarias de INVIMA y constituya un proceso que, desde el punto de vista técnico, compita en términos de productividad y competitividad.
FICHA TÉCNICA DEL PROYECTO BASE Nombre del
proyecto
Obtención de harina de plátano bajo un esquema de marca social.
Código del proyecto
AFEP 047-017
Objetivo del proyecto
Mejorar las condiciones socioeconómicas de los habitantes del municipio de Natagaima a partir de la transformación del plátano.
Cofinanciación Aportado por MinCIT
2, a través del fondo Innpulsa y alcaldía de Natagaima.
Descripción de propuesta
Generación de encadenamientos productivos con procesos asociativos bajo el esquema de marca social jalonados por empresas ancla para impulsar la comercialización de la producción agrícola familiar.
Beneficiarios 30 Agricultores Familiares (AF)3 de la región.
Dato relevante La proporción de producción de harina de plátano es de 6:1. Esto quiere decir, que por 6 kg de plátano verde se obtienen 1 kg de harina de plátano. Nombre de
cooperativa
Cooperativa Multiactiva de Productores de Plátano Cachaco “COOMPLAC”
2 Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia.
3 AGRICULTOR FAMILIAR: Corresponde a productores agropecuarios víctimas de desplazamiento forzado en
OBJETIVOS
Objetivo General
Desarrollar los estudios técnicos complementarios requeridos para la puesta en marcha de la planta procesadora de harina de plátano cachaco en el sur del Tolima, con el fin de asegurar las especificaciones técnicas, su desempeño eficiente en procesamiento de alimentos y contribuir a su adecuado montaje y operación.
Objetivos Específicos
1. Reconocer y caracterizar las condiciones iniciales del lugar de instalación de la planta, e identificar las restricciones y oportunidades de diseño.
2. Desarrollar el análisis de balance de materia y flujo de proceso de la planta en consideración de las variables de Input-Output que determinan el sistema.
3. Definir las especificaciones de la maquinaría y demás elementos requeridos en función de las capacidades de producción estimadas.
4. Realizar el diseño y distribución en planta de la procesadora en función de las especificaciones de producto y proceso.
CAPITULO I: CONDICIONES INICIALES DE PLANTA
La primera fase cualitativa consiste en reconocer, determinar, registrar y describir, mediante la recolección de información, las condiciones iniciales en las que se encuentra el lugar de instalación de la planta. Los resultados de esta fase son útiles para plantear, diseñar y desarrollar el diseño y puesta en marcha de la planta.
1.1.Localización
En una planta agroindustrial, la localización es una de las decisiones más importantes dentro de un proyecto de inversión, esta debe estar enmarcada en criterios objetivos que permitan obtener la mejor relación beneficio costo para el proyecto (Santos, 2001). La nueva ubicación conlleva a distinguir e identificar las variables que tienen mayor peso en el proyecto base como el mercado, suministro de materias primas, transporte, comunidad, servicios, máquinas, mano de obra, entre otros, y así determinar las restricciones y oportunidades de la ubicación final de la planta procesadora de harina de plátano cachaco.
1.1.1. Macro localización
El Proyecto se desarrolló en el Municipio de Natagaima debido a su alta producción de plátano cachaco, donde en promedio era de 40 toneladas/semana, de las cuales sólo se llegaban a comercializar en promedio de 10 a 12 toneladas en fresco (Secretaria de Agricultura de Natagaima, 2017), las toneladas restantes pasaban a ser alimento de animales o se perdían en las fincas, porque la zona adolecía de procesos agroindustriales para transformar el cachaco.
Por consiguiente, la región necesitó crear nuevos procesos productivos con base tecnológica, que le permitieran un mayor crecimiento socio-económico, más cuando en la región hay necesidades de empleo y antecedentes de postconflicto, por tal motivo son comunidades que necesitaban crear opciones de empleo y desarrollo.
El municipio de Natagaima limita por el norte con los municipios de Coyaima y Prado, por el Oriente con los municipios de Dolores y Alpujarra, por el Occidente con los municipios de Ataco y Coyaima, y por el Sur con el municipio de Aipe departamento del Huila. Está a una distancia de 91,96 Km del municipio de Ibagué, capital del departamento del Tolima. El municipio de Natagaima tiene una extensión total de 862 kilómetros cuadrados y la extensión de la cabecera municipal de 196 kilómetros cuadrados.
1.1.2. Micro localización
La planta procesadora de harina de plátano cachaco, está ubicada en la vía panamericana sobre la variante del sector urbano de Natagaima, específicamente en la Carrera 2 con calle 1 Barrio Cantalicio Rojas, que comunica al municipio con los demás centros de consumo del país.
Esta ubicación se eligió debido a las siguientes razones:
Se tenía dispuesto un sitio locativo por parte de la alcaldía de Natagaima, el cual era el matadero municipal, este no estaba en uso y cumplía con la mayoría de requerimientos de infraestructura correspondientes a la Resolución 2674 del 2013, para solicitar el registro sanitario a INVIMA; pero se investigó un poco más sobre el predio, y se encuentra que este, según el Acuerdo 007 del 29 de mayo de 2004 del consejo municipal de Natagaima, acuerdo del cual se pacta el Esquema de Ordenamiento Territorial-EOT del municipio, estipula que el matadero se encuentra en una Zona de Manejo Especial-ZMEU y uno de los usos prohibidos en esta zona es el sector industrial, por consiguiente, no fue posible ubicar la planta en este lugar. Ver en el Anexo 1 las fotografías del lugar.
El proyecto no podía estar ubicado en ningún resguardo o cabildo del municipio.
El proyecto tenía que estar ubicado cerca de la cabecera municipal.
1.1.3. Análisis de factores de localización
Con el fin de reconocer y caracterizar las condiciones iniciales del lugar de instalación de la planta, en la Tabla 1 se evidencian aquellos factores tomados en cuenta según (Santos, 2001), y los componentes técnicos de localización del proyecto de (Montoya Gonzales & Giraldo Prieto, 2009), que permitan su funcionamiento, adecuado montaje y operación.
Tabla 1. Análisis de factores de localización
Factores Si No Observaciones
Localización
Se encuentra en la periferia del área urbana X Está ubicado a 300 metros Lejos de focos contaminantes o insalubres X Estación de servicio fuera de uso Disponibilidad de servicios públicos
(Agua, Electricidad) X
Disponibilidad de servicio público (Gas) X Requiere instalación de red de gas. Disponibilidad de materias primas
X Asociados con grandes niveles de siembra de plátano cachaco.
Disponibilidad de mano de obra capacitada
X
Gran parte de los pobladores no tiene educación adecuada para llevar a cabo actividades de producción, sin embargo, su vida entera ha girado en torno a este proceso productivo. Disponibilidad de transporte X El estar ubicada en vía panamericana Accesibilidad
Fácil comunicación con vía intermunicipal X
Fácil acceso para camiones X
Amplia zona de cargue y descargue X
Amplia zona de parqueo X
Usos del sector
Zona no residencial, no comercial, no
institucional X
Está a una distancia considerable del casco urbano
Certificado de uso del suelo X
Punto estratégico X
Fuente: Observación de zona
1.2.Condiciones físicas de terreno
La planta está ubicada en una antigua estación de servicio de gasolina, la cual no se encuentra en funcionamiento desde el año 2015 (Alcaldía de Natagaima, 2018); allí hay una casa no residencial con características ideales para el funcionamiento de la planta, pero no estaba en condiciones óptimas para dar cumplimiento a los parámetros establecidos en la normativa nacional indicada en la Resolución 2674 del 2013. En la Figura 1, se observan las condiciones iniciales en las que se encuentra la planta.
Condiciones iniciales de infraestructura de planta agroindustrial.
Partiendo del principio básico que indica la Resolución 2674 de 2013 donde “la infraestructura donde se fabriquen alimentos, debe estar ubicada en lugar aislado de cualquier foco de insalubridad que presente riesgos potenciales para la contaminación del alimento, que su funcionamiento no debe poner en riesgo la salud de la comunidad, así como el acceso y alrededores”, junto a las imágenes observadas en la Figura 1, se definen restricciones y oportunidades de diseño de las condiciones iniciales de la planta procesadora de harina de plátano cachaco.
Restricciones:
Las superficies internas de la planta no están construidas y/o revestidas en materiales que permitan su fácil limpieza y desinfección según lo establecido en los planes de limpieza y desinfección.
No están adecuadas de forma tal que se impida la entrada de polvo, tierra, lluvia y otros contaminantes, así como ingreso y refugio de plagas y animales domésticos.
Los pisos no cumplen con la normativa, que estipula que deben ser: construidos en materiales que no generen sustancias contaminantes o tóxicas, no porosos, impermeables, acabados libres de grietas o defectos que dificulten la limpieza, desinfección y mantenimiento sanitario.
Las paredes en las áreas de elaboración, empaque y almacenamiento no son: de color claro, lavables, de material resistente, impermeables, de fácil limpieza y desinfección.
Los techos no construidos en material lavable, no poroso y liso.
No hay una adecuada señalización. Oportunidades:
Espacio suficiente para el adecuado y cómodo tránsito del personal, así como para la adecuada ubicación de las máquinas, equipos y utensilios necesarios en cada espacio.
Las zonas donde se lleven a cabo procesos que impliquen riesgo de contaminación, deben están con una adecuada separación física de los otros espacios.
Se cuenta con dos (2) tanques de almacenamiento de agua subterráneos, con capacidad de 16 m³ cada uno, suficientes para tener una reserva de agua. El agua proviene del acueducto municipal.
Se cuenta con un transformador trifásico de 30 KVA, con capacidad suficiente para dar potencia 24 kW, el equivalente a 32,17 HP acumulado.
Se cuenta con un área para el descanso y consumo de alimentos para los empleados.
A su vez, el sitio cuenta con un sistema de trampas de grasas, el cual era usado para hacer tratamiento al agua que salía del área de lubricación de aceite y de la misma estación de servicio, pero para la infraestructura de la casa, y donde se va adecuar la planta procesadora de harina de plátano cachaco, no cuenta con un sistema de tratamiento de agua, únicamente con el sistema de pozo séptico, que se encuentra a una distancia considerable de la casa.
De las restricciones y oportunidades que se logran identificar, se planteó que los principales requerimientos con respecto a adecuación, están ligados con la normativa encontrada en Resolución 2674 de 2013, la cual es necesaria para hacer solicitud legal ante el INVIMA4, para la fabricación, procesamiento, preparación, envase, almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos (El Ministerio de Salud y Protección Social , 2013).
CAPÍTULO II: REQUERIMIENTOS DEL PROCESO
La segunda fase tuvo dos naturalezas (cualitativa y cuantitativa). La naturaleza cualitativa consistió en buscar, determinar y describir, mediante consulta en bases de datos, el proceso de transformación de la harina de plátano, y la naturaleza cuantitativa se determina y define, mediante el análisis de las variables de Input-Output del producto a transformar, el balance de materia del sistema. Los resultados obtenidos de esta fase son claves para determinar, en una tercera fase, las especificaciones de maquinaría, insumos y materiales requeridos para el proceso, a su vez, diseñar en una cuarta fase cuantitativa en relación a la distribución en planta del complejo agroindustrial.
2.1.Descripción del producto
La harina de plátano o cachaco es un producto alimenticio que se obtiene a partir del plátano verde (previamente al estado de maduración), tiene como característica importante que es un alimento libre de gluten y su almidón es resistente.
La harina de plátano se obtiene del cachaco (denominado con otros nombres como: filipino, cuatro filos y criollo), que se cultiva en el departamento del Tolima en los municipios del sur, en especial en Natagaima (lugar geográfico donde se desarrollará el proyecto). El cachaco es un plátano de contextura pequeña, punta redondeada, color verde fuerte en su exterior (cáscara) y de color blanco en su interior, es rico en hierro, potasio, calcio, fósforo, vitamina A y vitamina C (Castellano & Aguirre, 2011).
Este tipo de plátano cachaco constituye la base de la alimentación de la región sur del departamento del Tolima, a parte de la obtención de harina de plátano cachaco, este alimento tiene variedad de preparaciones en las cuales encontramos que se puede guisar, cocinar al vapor, freír y asar.
En general la harina de plátano cachaco una vez es procesada, tiene como composición alta en hidratos de carbono y sales minerales como el potasio, calcio, magnesio, cobre, hierro, fósforo y flúor, así mismo contiene vitaminas como retinol o vitamina A, folatos o vitaminas del grupo B y vitamina C (Escuela Superior Politécnica Agropecuaria De Manabí, 2015).
2.2.Descripción de materia prima e insumos
2.2.1. Características mínimas deseadas
Es de vital importancia para la organización conocer el lugar de procedencia del producto que llega a la fábrica, con las características de calidad, control y salubridad exigidas por la Norma Técnica Colombiana NTC 1190:
El grado de desarrollo y el estado del plátano debe permitir el transporte y manipulación de manera que llegue satisfactoriamente al lugar de destino.
Características mínimas:
Enteros, duros con la forma característica de la variedad.
Secos, limpios, sin manchas ni grietas.
Sin rayas profundas, ni ataques de plagas o enfermedades.
Sin principios de pudrición, magulladuras, heridas no cicatrizadas o cuellos rotos. Normas de rotulado de la norma técnica colombiana:
Los empaques deben brindar la suficiente protección al producto, de manera que se garantice la manipulación, transporte, y conservación de los plátanos.
Los materiales utilizados deben estar nuevos, limpios y no ocasionar ningún tipo de alteración al producto.
2.2.2. Frecuencia de plátano cachaco suministrado
La planta de producción de harina se encuentra respaldada por la gran cantidad de cultivos de plátano encontrados en el municipio de Natagaima y los municipios más cercanos, que de acuerdo a la investigación realizada por la Alcaldía de Natagaima con las asociaciones productores de plátano, pertenecientes a los resguardos indígenas de este municipio tiende a aumentar en un 50% en los próximos dos años con respecto a la producción actual. Esto representa una producción de quince (15) toneladas por hectárea cada tres meses. Si tenemos en cuenta que participarán treinta (30) agricultores familiares, se estará generando unas 450 toneladas cada tres meses (Corpoempresarial, 2017).
transformar y brindar valor agregado al plátano en fresco (Secretaria de Agricultura de Natagaima, 2017).
2.2.3. Estado de suministro
El plátano cachaco es cortado, transportado, descargado y depositado en la planta de forma que esté en óptimas condiciones para su procesamiento directo, en la Figura 2 se muestra el estado físico de suministro del plátano cachaco.
Figura 2. Estado físico del suministro de materia prima Fuente: Imagen propia
Las características geométricas del plátano cachaco suministrado a la planta según Castellano & Aguirre (2011) son:
Peso promedio del plátano con cáscara: 250 g.
Peso promedio del plátano sin cáscara: 150 g.
Longitud promedio del plátano con cáscara: 20 cm.
Longitud promedio del plátano sin cáscara: 16 cm.
Diámetro promedio central del plátano con cáscara: 6 cm.
2.2.4. Proveedores
Los proveedores de plátano cachaco para la planta agroindustrial, serán en un inicio los asociados de la cooperativa multiactiva de productores de plátano cachaco “COOMPLAC”, de los cuales se encuentran especificados por veredas en la Tabla 2.
Tabla 2. Veredas asociadas a la cooperativa
Veredas
Cantidad de Asociados por
vereda
Bateas 1
Canoas Copete 7
El Poira 4
El Tambo 1
Guaguarco 1
La molana 6
Los Angeles 1
Mercadillo 1
Montefrio 2
Nataroco 1
Pocharco 1
Pueblo Nuevo 3
Resguardo el Tambo 1
Resguardo Nataroco 2
Resguardo Poira 1
Resguardo Tambo 1
Rincón Anchique 2
Tambo 1
Tambo Guaguarco 3
Tamirco 4
Velu 2
Velu 1
Total general 47
2.2.5. Empaque de producto
La mayor parte de los productos se distribuyen en algún tipo de embalaje, el cual tiene un conjunto de motivos por los que es necesario incurrir en el gasto de embalaje, y que según Ballou (2004) son:
Facilitar el manejo y almacenamiento.
Facilitar el uso del producto.
Brindar protección al producto.
Promover la venta del producto.
Promover una mejor utilización del equipo de transporte.
Proporcionar valor de reutilización para el cliente.
Cambiar la densidad del producto
En la Tabla 3 se observan las características de embalajes de la harina de plátano cachaco. Tabla 3. Características de embalaje
CARACTERÍSTICAS DE EMBALAJE Presentaciones Comerciales 36 unidades contenido neto 200g.
Variables Logísticas Corrugado largo x ancho x alto (cm): 48 x 28 x 16 Plegadiza largo x ancho x alto (cm): 11.9 x 2.9 x 14.8 Arrume 9 planchas por 8 cajas
Tipo de Envase Bolsa plástica y plegadiza de cartón como empaque secundario.
Material de Envase Bolsa transparente de polipropileno monorientado calibre 1.5 Condiciones de Conservación Consérvese al medio ambiente.
Consérvese en un lugar seco y fresco.
Almacénese sobre estibas.
Manténgase alejado de sustancias tóxicas u olorosas.
Rotación de inventarios tipo PEPS ( lo primero en entrar es lo primero en salir)
En la Figura 3 y 4, se observa el diseño gráfico del empaque para su comercialización, la cuales estarán en presentaciones de 200 gramos, 500 gramos y bultos de 50 kilogramos.
Figura 3. Diseño de empaque de distintos sabores Fuente: COOMPLAC
Figura 4. Diseño de empaque en caja Fuente: COOMPLAC
2.3.Identificación y selección de proceso productivo
Para el desarrollo y definición de la descripción del proceso productivo, se tuvieron en cuenta a Sucunta & Pluas (2012) y la Escuela Superior Politécnica Agropecuaria De Manabí (2015). De acuerdo a lo anterior, en la Figura 5, se define el diagrama de producción de harina de plátano cachaco.
Figura 5. Diagrama de producción de harina de plátano cachaco Fuente: Elaboración propia
Descripción del proceso de producción:
1. Entrada de Materia Prima: Es la primera actividad en la línea de producción, se lleva a cabo la recepción, inspección y descargue de los racimos de cachaco provenientes de los 30 proveedores de la región.
2. Almacenamiento de Materia Prima: Es la segunda actividad en la línea de producción, se lleva a cabo el cuido temporal de la materia prima recibida para su posterior procesamiento.
partículas de suciedad, además hacer una segunda inspección de calidad, con el fin de que el producto no se contamine en las siguientes operaciones unitarias
4. Inmersión en agua caliente: Es el primer proceso unitario de escaldado, donde realiza un tratamiento térmico al cachaco lavado, el cual tiene un tiempo de 30 a 60 segundos a una temperatura inferior al punto de ebullición del agua, esto con el fin de aislar la savia pegajosa que tiene la cascara del plátano y así contribuir con la operación de pelado para que sea sencilla y rápida. Cabe añadir que las canastillas se sumergen en un tanque de acero inoxidable para calentar agua y tiene capacidad para dos canastillas de acero inoxidable. 5. Inmersión en agua fría: Esta etapa en la línea de producción radica en sumergir los
cachacos recién salidos del proceso anterior de cocción en una alberca con agua la cual se encuentra a temperatura ambiente, permitiendo realizar el proceso de separación interno entre la pulpa y la cascará del cachaco. La duración de esta operación es de un minuto máximo.
6. Pelado de cachaco: Consiste en que separar y retirar la cáscara de la pulpa de cachaco. Esta operación es realizada por un grupo de trabajadores (as) con la ayuda de un cuchillo. 7. Corte de cachaco: En esta operación unitaria se disponen las pulpas de cachaco en la máquina tajadora y se cortan dando como resultado unas tajadas delgadas que permiten deshidratar con mayor facilidad y de manera completa el cachaco.
8. Inmersión antioxidante: Consiste en sumergir las tajadas delgadas de cachaco en un tanque de acero inoxidable con soluciones antioxidantes de relación 1:4 (ácido ascórbico 1%: ácido cítrico 4% o en un baño de sulfito). Con esto se evita que la fruta se oxide rápidamente y tenga mayor tiempo de durabilidad, debido a que en el proceso anterior sufrió un daño mecánico (Corte).
9. Secado del cachaco: En esta operación unitaria las bandejas con los cortes de cachaco son ingresadas al secador donde la temperatura alcanzada será de 60- 75ºC, para de esta manera disminuir la humedad de la fruta al 10% o menos.
11.Molienda del cachaco seco: Esta operación unitaria consiste en moler finamente las tajadas de plátano cachaco para reducir su tamaño las cuales se encuentran totalmente secas, esto permite que no queden grumos o partículas gruesas en la harina y a su vez obtener mayor cantidad de harina.
12.Empacado de harina de cachaco: Es la etapa del proceso en la línea de producción la harina se empaca en bolsas que deben quedar bien selladas, con el fin de evitar la entrada de humedad y microorganismos que puedan afectar la vida útil del producto terminado. Las presentaciones a empacar son: caja de 200 gramos, caja de 500 gramos y bulto de 50 kilos.
13.Almacenamiento de harina de cachaco: En la actividad que consiste en almacenar de forma adecuada y ordenada el producto terminado 100% natural, el cual debe contar con condiciones de infraestructura y procedimientos adecuados durante el almacenamiento del producto, con el objetivo de garantizar la calidad e inocuidad del producto según normas alimentarias.
2.4.Diagrama de flujo del proceso productivo
2.5.Balance de materia
En relación de la Figura 5 y la descripción del proceso productivo para la fabricación de harina de plátano cachaco, se realizó un diagrama de bloques para el balance de materia diferencial de este proceso continuo, donde las corrientes de entrada y descarga fluyen de manera continua durante todo el proceso (Delgado, 2014), para este caso la base de cálculo corresponde a kilogramos/día. Todo sistema o proceso está gobernado por la ley de la conservación de la materia, donde la masa que entra a un sistema debe salir o acumularse dentro de él, queriendo decir que:
Entradas = salidas + acumulación
Figura 7. Balance de materia del proceso Fuente: Elaboración propia
De la Figura 7, se evidencia el balance de materia del proceso, donde por cada 100 Kg de materia prima que ingresa al sistema, salen 18,742284 Kg de producto terminado. Lo anterior, se relaciona con la proporción planteada por el proyecto AFEP 047-017, la cual menciona que, por cada 6 kilogramos de materia prima se produce 1 kilogramo de harina, es decir que, por cada 100 kg de materia prima que ingresan al proceso, se produciría 16,66 Kg de producto terminado.
2.6.Requerimiento de capacidad mínima
Se realizó un estudio y análisis de unidades a procesar de plátano cachaco para la obtención de harina de cachaco, en relación a la proporción de producción mencionada por él proyecto AFEP 047-017, con el fin de conocer cuál debía ser la capacidad mínima requerida en la planta de procesamiento, y así mismo lograr determinar las capacidades de la maquinaría propuesta para dar cumplimiento a la demanda solicitada. Las unidades finales a procesar por día se calcularon de la siguiente manera:
Relación de equivalencia:
Teniendo en cuenta el indicador unitario de productividad, por cada seis (6) toneladas que llega al día de materia prima “MP” (plátano cachaco), se logra obtener una (1.12) tonelada al día de producto terminado (Harina de Cachaco), lo que quiere decir que la relación existente es:
(𝟔)𝑻𝒐𝒏 𝒎𝒂𝒕𝒆𝒓í𝒂 𝒑𝒓𝒊𝒎𝒂 → (𝟏. 𝟏𝟐) 𝑻𝒐𝒏 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 𝒕𝒆𝒓𝒎𝒊𝒏𝒂𝒅𝒐
Días laborados por mes:
12𝑑í𝑎𝑠
𝑚𝑒𝑠
Los días laborados por mes 12, debido a que se trabaja tres veces por semana, cada día se espera procesar 6 toneladas, y así utilizar las 18 toneladas de plátano cachaco que son subutilizados a la semana.
Toneladas de producto terminado a producir por mes:
13,44𝑇𝑜𝑛
𝑚𝑒𝑠
Toneladas de materia prima requerida por mes:
(12𝑑í𝑎𝑠
𝑚𝑒𝑠 ∗ 6
𝑇𝑜𝑛
𝑑í𝑎) = 72
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑠
30 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠
Toneladas de MP por proveedor requerido al mes:
( 72
𝑇𝑜𝑛 𝑚𝑒𝑠
30 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟) = 2,4
𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠
Toneladas de MP por proveedor requerida a la semana:
(2,4
𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠
4 𝑠𝑒𝑚/𝑚𝑒𝑠 ) = 0,6
𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎
Kilogramos diarios por proveedor productor:
(0,6
𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑆𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎
3 𝑑í𝑎𝑠/𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 ) = 0,2
𝑇𝑜𝑛 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟
𝑑í𝑎 → 200
𝐾𝑔 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑑í𝑎
Total racimos a recibir por día:
(6
𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑀𝑃 𝑑í𝑎
0,025𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜
) = 240𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜𝑠
𝑑í𝑎
*El peso promedio por racimo es de 25 Kilogramos.
Cantidad de racimos a entregar por proveedor:
( 240
𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑑í𝑎
30 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠) = 8
𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜𝑠 ∗ 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑒𝑒𝑑𝑜𝑟 𝑑í𝑎
lo que significa que se procesarán 6000 Kg/día de materia prima, el equivalente a 6 ton/día de MP.
De lo anterior, se procede a calcular las unidades de cachaco a procesar por día, para que de esta manera se logre identificar con más exactitud la capacidad mínima requerida de la planta de producción. Los cálculos son los siguientes:
Peso promedio de cachaco: 250 𝑔
Cantidad de unidades promedio de Cachaco por Racimo : 100𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜
Cantidad de unidades de Cachaco a procesar por día:
(240𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜𝑠
𝑑í𝑎 ∗ 100
𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠
𝑅𝑎𝑐𝑖𝑚𝑜 ) = 24.000
𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑í𝑎
La capacidad mínima requerida que debe tener la planta de procesamiento de harina de cachaco, debe ser 24.000 unidades de cachaco por día de trabajo, ya que esta corresponde a la cantidad necesaria a procesar para suplir con la demanda diaria propuesta de una (1,12) tonelada de producto terminado (harina de cachaco) al día, la cual estará representada en las tres (3) presentaciones de empacado, las cuales son: 200 gramos, 500 gramos y bulto de 50 kg. En la Figura 8 se encuentra el cuadro resumen.
CAPÍTULO III: ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINARIA Y OTROS REQUERIMIENTOS DEL PROCESO
La tercera fase consiste en definir, mediante la información previamente encontrada, las especificaciones de la maquinaría y demás elementos requeridos para el proceso, como lo son elementos de seguridad industrial, señalización, entre otros. Los resultados de esta fase se usarán para diseñar y adecuar una cuarta fase cuantitativa que distribuya de la mejor manera los espacios y áreas de trabajo en la planta.
Teniendo en cuenta las 24.000 unidades a procesar diariamente y al diagrama de proceso de la fábrica de producción de harina de Cachaco, se realizó un estudio, análisis y determinación de cada una de las maquinas necesarias en cada proceso, las cuales se pueden observar en la Tabla 4.
Tabla 4. Maquinaria y equipo propuesto
Proceso Maquina Cantidad Capaci
dad Unidad Total
capacidad Dimensión Unidad
Referencia Visual Entrada y preparación de MP Traspaleta
Manual de
Carga
2 2500 Kilogramo 5000 2 Metro
Cuchillo de
desgaje 6 Según
filo Gajos
Bascula
Industrial
de Piso
1 1500 Kilogramo 1500 120 x 120 x 9 Cm (L x A x H)
Lavado de cachaco
Tanque de acero Inoxidable
1 0,6 Metro
cubico 0,6
(150 x 80 x 50)_ La altura de piso a puesto de trabajo es de 90cm
Canastillas acero inoxidable
12 25 kilogramo 300
(48 x 80 x 50) _La altura de piso a puesto de trabajo es de 90cm
Cm (L x A x H) Cocción del Cachaco Tanque de Acero inoxidable para calentar agua
1 0,6 Metro
cubico 0,6
(150 x 80 x 50)_ La altura de piso a puesto de trabajo es de 90cm
Cm(L x A x H)
Proceso Maquina Cantidad Capaci
dad Unidad Total
capacidad Dimensión Unidad
Referencia Visual Choque Térmico Tanque de acero Inoxidable
1 0,6 Metro
cubico 0,6
(150 x 80 x 50)_ La altura de piso a puesto de trabajo es de 90cm
Cm (L x A x H)
Pelado de Cachaco
Mesa en acero
inoxidable 5 3 Personas 15Perosnas (300 x 80 x 90)
Cm (L x A x H)
Cuchillo para
Pelado 15 Según filo
Unidad Cachaco Tajado del Cachaco Maquina Rebanadora de Cachaco
1 1000 Kilogramo
/ Hora 1000 (118 x 55 x 102)
Cm (L x A x H) Tanque de acero Inoxidable para inmersión Antioxidante
1 0,6 Metro
cubico 0,6
(150 x 80 x 50)_ La altura de piso a puesto de trabajo es de 90cm
Proceso Maquina Cantidad Capaci
dad Unidad Total
capacidad Dimensión Unidad
Referencia Visual
Deshidratado de Cachaco
Horno
Deshidratador 3 2
Escabildade
ro 6
(220 x 110 x 225)
Cm (L x A x H)
Escabildadero 6 32 Bandejas 192 (91 x 90 x 160) Cm (L x A
x H)
Bandejas (45 x 85) Cm (L x A)
Molienda de
Cachaco Molino 1 150
Kilogramo
/ Hora 150 (105 x 70 x 112)
Cm (L x A x H)
Tamizado
Tamizadora Vibratoria Industrial
1 (100 -25.000) Kilogramo / Hora 120
Cm (Diámetro) Empacado Maquina empacadora de Harina 1 Hasta 3000 Bolsas/Ho ra
(1881 x 1345 x 3300) Mm(L x A x H) (500 -
5000)
Gramos/B olsa
Fuente: Elaboración propia 3.1.Maquinaria adquirida
cachaco, debido a que el valor de las cotizaciones para la compra de la misma superaba los trescientos millones de pesos ($300.000.000). Lo anterior, significo en tomar la decisión de comprar las maquinas más importantes para el sistema, y una de estas es el horno deshidratador que tiene un valor de cuarenta millones de pesos ($40.000.000), correspondiente al 37,73% del valor del presupuesto del rubro. Es de esta manera que, ya no se pueden adquirir los 6 hornos requeridos para el proceso, sino solo un horno, por tal motivo la capacidad de producción de la planta se disminuye en una sexta parte (1/6), debido a que el horno deshidratador es el cuello de botella del sistema. Teniendo en cuenta la ausencia de hornos, a la mayoría de las maquinas e insumos restantes se les reduce la capacidad en una sexta parte (siempre y cuando no sea menor a la capacidad mínima necesaria), con el fin de evitar ociosidades en la utilización de las mismas. En la Tabla 5 se evidencia el cambio de las capacidades de cada máquina e insumo para satisfacer la capacidad de producción deseada con un solo horno deshidratador.
Tabla 5. Balanceo de maquinaria
Maquina
Propuesta Adquirida
Cantidad Capacidad Capacidad
total Cantidad Capacidad
Capacidad total
Traspaleta
manual de carga 2 2500 kg 5000 kg 0 0 kg 0 kg
Cuchillo de
desgaje 6
10
Racimos/hora
60
Racimos/hora 2
10 Racimos/hora 20 Racimos/hora Bascula industrial de piso
1 1500 kg 1500 kg 1 400 kg 400 kg
Tanque de acero
inoxidable 3 1 M3 3M3 1 1 M3 1 M3
Tanque de acero
inoxidable para
calentar agua
1 1 M3 1 M3 1 1 M3 1 M3
Canastillas
Mesa en acero
inoxidable 5 3 personas 15 personas 3 4 personas 12 personas
Cuchillo para
Pelado 15
120 unid/hora
1800
unid/hora 12
120 unid/hora 1440 unid/hora Maquina rebanadorade cachaco
1 1000
kg/hora
1000
kg/hora 1 200 kg/hora 200 kg/hora
Bandejas 192 12,5 kg 2400 kg 32 12,5 kg 400 kg
Escabiladero 6 400 kg 2400 kg 1 400 kg 400 kg
Horno
deshidratador 6
169,6 kg de plátano seco
1017,6 kg de plátano
seco
1 169,6 kg de plátano seco
169,6 kg de plátano seco
Molino de
martillos 1
150 kg
/hora 150 kg/hora 1 220 kg/hora 220 kg/hora
Tamizadora
vibratoria 1 500 kg/hora 500 kg/hora 0 0 kg/hora 0 kg/hora
Empacadora 1 3000
bolas/hora
3000
bolsas/hora 1
150 bolas/hora
150 bolas/hora Fuente: Elaboración propia
Lo observado en la Tabla 5, evidencia el cambio de proporción entre la maquinaria propuesta, para lograr procesar seis toneladas de plátano en verde y producir una tonelada de harina, y la maquinaria adquirida para procesar una tonelada de plátano en verde y producir aproximadamente 169,6 kilogramos de harina.
De lo anterior, en la Tabla 6 se evidencia el consolidado final de la maquinaria adquirida para el proceso, basados en las cantidades y capacidades encontradas en la Tabla 5.
Tabla 6. Consolidado de Maquinaria adquirida para el proceso
Maquina o insumo Cantidad % de utilización
Tanque de acero inoxidable calentador de agua 1 25%
Maquina rebanadora 1 62,5%
Horno deshidratador 1 100%
Mesas de pelado 2 100%
Mesa de empaque de producto terminado 1 100%
Escabiladero 1 100%
Bandejas perforadas 32 100%
Canastillas perforadas 6 100%
Molino de martillos 1 77,1%
Tolva de almacenamiento con manga 1 16,9%
Ventilador de molino 1 77,1%
Caja con accesorios electrónicos 1 100%
Albercas enchapadas 2 25%
Fuente: Elaboración propia
En la Tabla 6 se evidencia que se redujeron las cantidades requeridas de algunas máquinas e insumos por el proyecto AFEP047-017, por tanto, la capacidad de la planta para producir una (1) tonelada de harina ya no es factible. Al efectuar el cambio de cantidades requeridas, y basados en la proporción de reducción, que es de 1/6, se analiza el porcentaje de utilización de las maquinas e insumos adquiridos para procesar 6000 unidades de cachaco en verde. Este cálculo se toma en referencia a la capacidad de cada una de las máquinas de la Tabla 5 y las 6000 unidades de cachaco a procesar, dando como resultado los valores encontrados en la tercera columna de la Tabla 6.
Ver anexos 3, 4, 5, 6 y 7 de especificaciones de maquinaria.
3.2.Consideraciones en materia de seguridad y salud en el trabajo:
Con el objetivo de brindar mayor seguridad a los trabajadores de la planta, es necesario hacer uso de los Elementos de Protección Personal – EPP, los cuales se definen como “todos aquellos equipos o dispositivos utilizados o sujetados por el trabajador, para protegerlo de uno o varios riesgos y aumentar su seguridad o salud en el trabajo” (Brito, 2012).
Proporcionar una barrera entre un determinado riesgo y la persona.
Mejorar el resguardo de la integridad física del trabajador.
Disminuir la gravedad de las consecuencias de un posible accidente sufrido por el trabajador.
Marco legal
En la Tabla 7 se encuentran las leyes y decretos establecidos de manera puntual con las condiciones y requerimientos establecidos para el uso y la implementación de elementos de protección personal en los lugares de trabajo:
Tabla 7. Marco legal SST
Ley, decreto o resolución Descripción
Ley 9 de Enero 24 de 1979 (Titulo III, Artículos 122 a 124)
Establece la prevención, conservación, y mejora de la salud de los individuos en sus ocupaciones.
Resolución 2400 de mayo 22 de 1979 (Titulo IV, Capitulo II, Artículos 176 a 201)
Se establecen que en todos los establecimientos de trabajo en donde los trabajadores estén expuestos a riesgos físicos, mecánicos, químicos, biológicos, etc., los patronos suministrarán los equipos de protección adecuados, según la naturaleza del riesgo, que reúnan condiciones de seguridad y eficiencia para el usuario. Decreto Ley 1295 de 1.994 El cual determina la organización y administración del
Sistema General de Riesgos Profesionales.
Decreto 1072 de 2015, Capitulo 6
Tiene por objeto definir las directrices de obligatorio cumplimiento para implementar el Sistema de Gestión de la Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST)
Fuente: Ley Colombiana
Dentro de la Resolución 2400 de 1979, podemos encontrar la clasificación que se hace de los elementos de protección personal de acuerdo a la zona que protege. Esta clasificación es la siguiente:
Protección de cabeza y rostro.
Protección respiratoria.
Protección de manos y brazos.
Protección de pies y piernas.
Protección corporal.
En la Tabla 8, se evidencia el tipo de protección utilizado y requerido por parte del personal de la planta:
Tabla 8. Indumentaria del personal
INDUMENTARIA CARACTERÍSTICA IMAGEN
Gorro de redecilla blanco (cofia)
La cofia o gorro de redecilla se utiliza con el fin de evitar que el producto se contamine por la caída de cabello del personal, garantizando un proceso productivo limpio y de calidad.
Mascarilla (cubre nariz y boca)
Es un equipo de protección respiratoria que busca proteger a los trabajadores de los contaminantes aerotransportados, esta mascarilla cubre la parte inferior de la cara es decir nariz y boca, cuenta con filtros lo cual reduce la resistencia a la inhalación, además su estructura es ligera permitiendo una fácil y cómoda respiración.
Tapones auditivos reutilizables (serie 170)
operario tendrá sus tapones auditivos los cuales no serán transferibles a otra persona.
Orejera de protección
auditiva
Este tipo de protección lo usan los operarios que se encuentran expuestos a un ruido muy fuerte, es decir que el ambiente laboral pueda afectar la capacidad auditiva del mismo. Esta línea de orejeras cubre hasta un nivel de sonido de 98 dBA. En la línea de producción, la persona encargada del molino es la única que hace uso de ellos.
Overol industrial blanco
Esta prenda se utiliza por encima de la ropa para proteger el cuerpo del operario., usualmente va desde el tobillo hasta el cuello, siendo este una sola pieza de algodón para mayor comodidad debido a la temperatura en que trabajan. Es de uso obligatorio para todos los operarios desde la recepción de materia prima hasta el almacenaje de producto terminado.
Delantal pvc color blanco
Esta prenda es esencial para la industria alimentaria, ya que tiene resistencia a agentes agresivos que se puedan presentar en la línea de producción; así mismo se caracteriza por su impermeabilidad ideal para repeler agua siendo primordial su uso para los trabajadores que se encuentran en la zona húmeda en el proceso productivo.
Guantes de nitrilo verde
Guantes de carnaza
Este elemento de protección personal (EPP) se utiliza para evitar quemaduras, punciones y riesgos eléctricos en las manos y antebrazos.
Botas de plástico antideslizantes color y suela blanca
Este elemento de protección sirve para cubrir los pies y pantorrilla de lesiones provocados por objetos pesados o afilados, sustancias químicas, calor, electricidad, y zonas de trabajo resbaladizas.
Según la Ley 9 de 1979. Artículo 85. Todos los trabajadores están obligados a:
a. Cumplir las disposiciones de la presente ley y sus reglamentaciones, así como con las normas del reglamento de Medicina, Higiene y Seguridad que se establezca.
b. Usar y mantener adecuadamente los dispositivos para control de riesgos y equipos de protección personal y conservar en orden y aseo los lugares de trabajo.
c. Colaborar y participar en la implantación y mantenimiento de las medidas de prevención de riesgos para la salud que se adopten en el lugar de trabajo.
3.3.Señalización
Con el fin de fortalecer el programa de seguridad industrial en la planta de procesamiento, es necesario contar con la señalización apropiada de seguridad para cada una de las áreas de trabajo del proceso productivo y la planta en sí. Estas señalizaciones, las cuales se encuentran en el Anexo 8, y corresponden a:
Señalización de advertencia
Señalización de prohibición.
Señalización de obligación.
Señal de salvamento o socorro.
Señalización de materiales de riesgo.
CAPÍTILO IV: DISEÑO Y DISTRIBUCIÓN EN PLANTA
La cuarta fase consiste en realizar la distribución de cada espacio y área de trabajo que se asocia a las especificaciones de maquinaría y requerimientos normativos. Los resultados de esta fase permiten observar de forma clara la distribución de las áreas físicas de trabajo y espacios requeridos para el funcionamiento del sistema productivo.
Localizado el sitio donde se lleva a cabo el proyecto, la etapa siguiente consistió en diseñar la distribución en planta para el para el proceso agroindustrial requerido. Según Santos (2001), la distribución en planta es una de las decisiones que determina la eficiencia de las operaciones a largo plazo, y esta tiene como objetivo desarrollar una organización económica que cumpla los requerimientos de:
Diseño del producto y volumen
El equipo de proceso y capacidad
La calidad de la vida laboral
Restricciones del lugar y construcción
Una distribución física efectiva también facilitará el flujo de materiales y operarios dentro y fuera del área de trabajo.
4.1.Principios básicos en distribución
En toda distribución física de los factores productivos se requiere cumplir con seis principios básicos planteados por (Muther, 1970), los cuales fueron tomados en cuenta para la distribución en línea de este sistema de producción Flow Shop, estos son:
Principio de la integración de conjunto.
Principio de la mínima distancia recorrida.
Principio de la circulación o flujo de materiales.
Principio del espacio cubico.
Principio de la satisfacción y de la seguridad.
4.2.Factores involucrados en el diseño de la planta
En el diseño de la distribución en planta, se consideraron los siguientes factores según (Santos, 2001):
Factor Material: Se analizó las materias primas, insumos en proceso, producto terminado, accesorios, embalajes, características físicas, proceso, operaciones, secuencia, cantidad y variedad. Factor Maquinaria: Analizando todo lo relacionado con maquinaria de producción, herramientas, dispositivos, mantenimiento, seguridad, paneles de control, tamaño, volumen, peso, operatividad, altura, tasa de producción.
Recurso Humano: Directo, indirecto, jefes, áreas, condiciones de laborales (iluminación, ventilación, ruido). A su vez de contar con las condiciones mínimas de servicio: Sanitarios, parqueadero, recreación, espacio de trabajo, circulación dentro y fuera de la empresa.
Servicio: Relativo al personal: acceso, rampas, instalaciones, corredores, seguridad, ventilación, oficinas.
Relativo a la maquinaria: áreas de mantenimiento
Relativo a la administración: sistemas de prevención contra incendios, rutas de evacuación, inspección, seguridad, aseo.
Factor edificio: Niveles, estructura, repartición del terreno, formas, salientes, paredes, ventanas, escaleras, pisos, cubiertas, instalaciones, planta de energía, tratamientos de aguas, seguridad, salidas de emergencia.
Normativa: La normativa nacional indicada en la Resolución 2674 del 2013, que establece los requisitos para: fabricación, procesamiento, preparación, envase, almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos (El Ministerio de Salud y Protección Social , 2013). Teniendo en cuenta que en la distribución física existen tres factores (recurso humano, materia prima y maquinaria), que se relacionan entre sí de acuerdo con el movimiento y estacionalidad (Santos, 2001). Hay que tener en cuenta que alguno de los tres factores debe moverse, pero para este caso en particular el movimiento lo realiza la materia prima.
4.3.Personal
Todas las organizaciones poseen un elemento en común, y es que están integradas por personas. Las personas son el recurso más preciado de una organización, ya que en ellas está la responsabilidad de llevar a cabo las actividades y funciones correspondientes al desarrollo de la actividad económica de la empresa. Debido a esto, el recurso humano tiene un nivel de importancia bastante alto en la organización, debido a que allí es donde se encuentra la habilidad para responder favorablemente al cumplimiento del trabajo y los objetivos de desempeño deseados (Montoya Gonzales & Giraldo Prieto, 2009).
Para el desarrollo de cada una de las actividades de la planta, se requiere contar con personal operativo y administrativo, los cuales están determinados por los siguientes factores según Pinilla (2018):
Productividad
Personalidad
Motivación
Conocimientos: Estudios formales y experiencia laboral.
A partir de esta información, es posible conocer las personas requeridas y asignarle responsabilidades individuales a cada una de ellas.
4.3.1. Personal Operativo de la Planta
Para calcular el personal requerido en la planta, es necesario inicialmente tener establecidos los parámetros de todas las actividades, estimar los tiempos que estas requieren y las repeticiones de las mismas a lo largo de un periodo de tiempo, el cual será de 8 horas.
Consideraciones iniciales:
Los tiempos fueron estimados por cada carga de 100 Kg de plátano en verde, el equivalente a 400 unidades.
Se tomarán tres etapas de producción:
o Etapa 1: Desde la actividad A hasta la G encontrada en la Tabla 9. o Etapa 2: Actividad H encontrada en la Tabla 9.
o Etapa 1: 180 minutos. o Etapa 2: 240 minutos. o Etapa 2: 60 minutos.
Se procesarán 1000 Kg de plátano en verde por día, el equivalente a 4000 unidades por día (Etapa 1).
Se producirán 166,6 Kg de harina de cachaco, el equivalente a 334 unidades en presentación de 500 gramos (Etapa 3).
Tabla 9. Tareas de proceso productivo
Tarea Tipo de tarea A Recepción de materia prima B Enjuague de cachaco
C Inmersión en agua caliente D Inmersión en agua fría E Pelado de cachaco F Corte de cachaco G Inmersión antioxidante H Secado del cachaco
I Enfriamiento del cachaco seco J Molienda del cachaco seco K Empacado del cachaco
Fuente: Elaboración propia. Tabla 10. Tiempo y frecuencias de actividades
Tarea
Tiempo por cada 100 Kg
(Min) Tiempo por unidad de cachaco (Min) Tiempo por unidad de cachaco (Seg) Tareas
predecesoras Etapa
Tiempo total por unidad de cachaco en cada
Etapa (Min)
A 5 0,0125 0,75 -
1 0,3275
B 4 0,01 0,6 A
C 8 0,02 1,2 B
D 6 0,015 0,9 C
E 60 0,15 9 D
F 18 0,045 2,7 E
G 30 0,075 4,5 F
H 240 0,6 36 G 2 0,6
I 30 0,075 4,5 H
3 0,225
J 20 0,05 3 I
K 40 0,1 6 J
*Tiempo por unidad de cachaco = Tiempo por cada 100 Kg / 400 unidades de cachaco
La mayoría de las actividades que realizarán los operarios dentro de la planta no requieren grandes desplazamientos, por lo que su tiempo de elaboración se limita a la acción que debe realizarse y que en su mayoría depende de la velocidad del operario y de los equipos o herramientas que se necesiten para ejecutar dicha acción (Montoya Gonzales & Giraldo Prieto, 2009).
Conociendo el tiempo total requerido para la realización de las actividades de producción en cada una de las etapas y conociendo que en un turno laboral se cuenta con 480 minutos hábiles, de los cuales están divididos en 3 etapas, que están en las consideraciones iniciales.
Se procede a calcular el número de trabajadores por etapa de proceso, teniendo en cuenta la Tabla 10 y las siguientes ecuaciones:
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒅𝒆 𝒄𝒊𝒄𝒍𝒐 (𝑻𝑪): 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑟 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜
𝑵ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒕𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒐 𝒅𝒆 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔 (𝑵𝑶): ∑ 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜
𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂: ∑ 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
(𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜) ∗ (𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜) 𝑥 100%
Etapa 1:
𝑻𝑪 = 180 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
4000 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠= 𝟎, 𝟎𝟒𝟓 𝒎𝒊𝒏/𝒖𝒏𝒅
𝑵𝑶 = 0,3275 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
0,045 𝑚𝑖𝑛/𝑢𝑛𝑑 = 𝟕, 𝟐𝟕𝟖 ≈ 𝟖 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔 → 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔 𝒓𝒆𝒂𝒍𝒆𝒔: 𝟗
𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 = 0,3275 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
(9 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠) ∗ (0,045𝑚𝑖𝑛𝑢𝑛𝑑)𝑥 100% = 𝟖𝟎, 𝟖𝟔%
Etapa 2:
Etapa 3:
𝑻𝑪 = 60 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
334 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 500𝑔= 𝟎, 𝟏𝟖 𝒎𝒊𝒏/𝒖𝒏𝒅
𝑵𝑶 = 0,225 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
0,18 𝑚𝑖𝑛/𝑢𝑛𝑑 = 𝟏. 𝟐𝟓 ≈ 𝟐 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔 → 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔 𝒓𝒆𝒂𝒍𝒆𝒔: 𝟐
𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 = 0,2825 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
(2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠) ∗ (0,18𝑚𝑖𝑛𝑢𝑛𝑑)𝑥 100% = 𝟔𝟐. 𝟒𝟖%
Teniendo en cuenta el número de operarios teóricos requeridos en cada una de las etapas del proceso productivo, se definen las tareas correspondientes a cada operario, los cuales se encuentran en la Tabla 9.
Tabla 11. Asignación de operarios
Tarea Tiempo por unidad de cachaco(Min) Tiempo por estación Tiempo remanente no asignado (Min)
Operarios Etapa Total Operarios
A 0,0125 0,0125 0,033
1
1 9
B 0,01 0,01 0,023
C 0,02 0,02 0,003
1
D 0,015 0,015 0,030
E 0,15 0,15 0,030 4
F 0,045 0,045 0,000 1
G 0,075 0,075 0,015 2
H 0,6 0,6 -0,555 1 2 1
I 0,075 0,075 0,285
2 3 2
J 0,05 0,05 0,235
K 0,1 0,1 0,135
Fuente: Balanceo de línea (Regla del candidato más extenso)
Los datos obtenidos en la Tabla 11, nos indican que la cantidad total de operarios que se necesitan para el proceso de producción, los cuales son nueve. Estos nueve operarios estarán trabajando en tres etapas productivas diferentes, debido a la siguiente razón:
posee un flujo continuo en la producción, se genera en el cuello de botella en la tarea H, que viene convirtiéndose en un tiempo ocioso para los operarios.
En ese sentido la programación de la producción se organiza de la siguiente manera: La jornada laboral inicia a las 7:00am y finaliza a las 4:00pm.
Se cuenta con una hora de almuerzo, de 12:00pm a 1:00pm.
Las primeras 3 horas de trabajo (Etapa 1), los nueve operarios se encargan de llevar a cabo las actividades desde la A hasta G, para organizar la entrega parcial de la producción a la actividad H.
Una vez la producción está lista para iniciar la actividad H (Etapa 2), uno de los operarios, de los nueve que están trabajando, se encarga de llevar el control de tiempos, temperatura, humedad y color del producto, para garantizar la calidad del producto y evitar que este se estropee.
Los ocho operarios restantes, se encargarán de hacer aseo a cada uno de los puestos de trabajo para dejar el área limpia para el inicio de una nueva jornada laboral.
Una vez finaliza la jornada de aseo, dos de los ocho operarios, se quedan acompañando al operario que estaba monitoreando el horno deshidratador, y los 6 restantes se retiran de planta. Por tal motivo, sólo se quedan 3 operarios terminando las actividades I, J y K (Etapa 3).
De esta manera se da por finalizado la jornada laboral, cabe recalcar, que todos los operarios contaran con los mismos conocimientos técnicos y teóricos para desempeñar cualquier función operativa. Es por esto que, cada dos días, los operarios irán rotando en las Etapas 2 y 3, debido a que estas no requieren el total del personal. En la Etapa 1, si es necesario que cada uno de los operarios desarrolle su tarea correspondiente. El pagó de los operarios se realiza por horas trabajadas según la ley colombiana.
4.4.Diseño de planta
Tabla 12. Adecuaciones locativas TIPO DE
ADECUACIÓN DETALLE OBSERVACIÓN
Pisos
Se reforzó la placa base de dos áreas:
Almacenamiento y proceso
productivo, las cuales estaban en mal
estado, presentando hundimientos
por material de relleno. Esta placa
base tiene resistencia de 2500 psi.
Con el fin de que el piso no quedará poroso, no
absorbente, impermeable, antideslizante y libre de
grietas, se hace un proceso de esmaltado al
cemento de la placa base en fresco, y luego de que
se seca completamente, se pinta con pintura
epóxica color blanco toda la superficie del piso.
Paredes
Se pañeto y resano las paredes
criticas de las áreas de elaboración,
empaque y almacenamiento del
producto.
Con el fin de que las paredes sean lavables,
impermeables, no absorbentes, de fácil limpieza y
desinfección , se pintan con pintura epóxica color
blanco.
Techos
Se retiró el machimbre de madera
que había en el techo, y se reemplazó
por láminas de cielo raso en PVC
color blanco, en las áreas de
elaboración, empaque y
almacenamiento del producto.
Con el fin de que el techo sea lavable, no poroso,
impermeable, liso, fácil de limpiar y mantener.
Ventanas
Se hace limpieza y tratamiento de
anticorrosión en cada una de las
ventanas, principalmente en las áreas
de elaboración, empaque y
almacenamiento del producto.
Se pintaron externamente de color verde chicle e
internamente de color blanco.
Queda pendiente cubrir las ventanas con malla o
mosquitero que impida el acceso a animales y otros
contaminantes.
Iluminación
Se retiraron nueve lámparas que
poseían tubos fluorescentes
inservibles, y se cambiaron por 30
paneles led redondos empotrable
distribuidos en las áreas de
elaboración, empaque y
almacenamiento del producto.
Características panel led redondo:
Potencia: 18W
Alimentación: 220V
Flujo Luminoso: +1400lm
Color de luz: Blanca 6000°K
Grado de protección: IP20
Duración: >30000 horas
