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Trabajo Final de la Carrera Ingeniería Industrial

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Academic year: 2023

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En este trabajo se propusieron tres alternativas para el aprovechamiento de residuos vegetales producidos por una empresa de alimentos de Mar del Plata. En Mar del Plata existen unidades encargadas de las tareas de transporte, procesamiento y distribución de alimentos a quienes los necesitan.

INTRODUCCIÓN

Comienza con el proceso de producción actual de la empresa, la recopilación de datos y la medición de la cantidad desechada de diferentes tipos de alimentos. Existen variantes y diferentes combinaciones que se pueden realizar en función del tipo de producto resultante y de la inversión inicial requerida, dejando en manos de la empresa la decisión final sobre las propuestas a implementar.

MARCO TEÓRICO

Contextualización de la problemática

  • Cadena de suministro alimentario
  • Pérdida de alimentos a nivel mundial
  • Descarte de alimentos en Argentina
  • Modos de valoración de pérdidas y desperdicio
  • Beneficios y costos potenciales

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (2012), esto equivale a aproximadamente 1.300 millones de toneladas de alimentos que se desperdician anualmente a lo largo de las distintas etapas de la cadena agroalimentaria. Marco Teórico - 6 Figura 3: Parte de la producción inicial que se pierde o desperdicia en las diferentes etapas de producción.

Figura 2: Parte de la producción inicial que se pierde o desperdicia en las diferentes etapas de la  cadena de suministro de los cultivos de raíces y tubérculos en diferentes regiones
Figura 2: Parte de la producción inicial que se pierde o desperdicia en las diferentes etapas de la cadena de suministro de los cultivos de raíces y tubérculos en diferentes regiones

Metodología

  • Diseño de procesos
    • Proceso de producción
    • Diagramas de flujo
    • Capacidad de la planta
    • Diseño de instalaciones de manufactura
  • Estudio de mercado
    • Producto
    • Mercado objetivo
    • Demanda
    • Oferta
    • Precio
    • Comercialización
  • Fuerzas de Porter y su utilidad
    • Rivalidad en la industria
    • Amenaza de productos sustitutos
    • Amenaza de competidores potenciales
    • Poder negociador de los clientes
    • Poder negociador de los proveedores
  • Indicadores para la evaluación de mejoras
    • Técnicos
    • Económicos
    • Sociales
    • Ambientales

Este trabajo propone calcular el valor presente (PV) con base en la adquisición previa de los flujos de efectivo. En otras palabras, el valor presente de los flujos de efectivo debe ser mayor o igual al valor de la inversión total.

Figura 6: Esquema de diagrama de flujo lineal.
Figura 6: Esquema de diagrama de flujo lineal.

DESARROLLO

Situación actual de la empresa

  • Productos
  • Clientes
  • Proceso productivo actual
  • Distribución en planta

Entre las principales operaciones de la organización se encuentran la siembra, cosecha, lavado y fraccionamiento de sus productos. La Figura 7 ilustra el proceso productivo de la empresa, el cual se detalla a continuación. Una vez alcanzado el tamaño requerido, los cultivos de temporada se trasplantan al exterior, mientras que los cultivos fuera de temporada se llevan a invernaderos, aunque menos controlados que el invernadero inicial.

Luego pasa por una máquina que tiene una serie de rodillos, separados por una distancia predeterminada, lo que hace que las patatas que no cumplen con el tamaño mínimo requerido caigan y se separen en un recipiente. Aquellos productos listos y en condiciones de salir de los establecimientos son cargados en camiones de reparto propios y posteriormente transportados a sus clientes. Cabe señalar que el lavado de zanahorias se realiza en un cobertizo separado, alejado del área principal.

Tabla 2: Listado de productos.
Tabla 2: Listado de productos.

Identificación de pérdidas

  • Análisis de las principales causas de descarte

En el último período se registró una producción de 20.000 toneladas anuales, convirtiéndolos en el principal cultivo de la empresa. Se estima un descarte de aproximadamente el 8% del total, lo que asciende a 1.600 toneladas anuales, que se producirá durante los 8 meses de producción. Después de la patata, el cultivo más producido por la empresa es la zanahoria, de la que se estima que se genera una eliminación de 300 toneladas anuales en 9 meses.

Finalmente, se estima una pérdida de unas 400 toneladas anuales del resto de cultivos, que son seleccionados en el sector de hortalizas de hoja verde y lavados a mano. Las pérdidas totales por la suma de los distintos tipos de alimentos son de unas 2.600 toneladas al año. También ocurre como resultado de la manipulación de productos, que pueden causar golpes y daños.

Diseño de alternativas para el aprovechamiento de descartes

Alternativa 1: Extracción de almidón de papas descartadas

Insumo utilizado

Esta alternativa se plantea para el volumen de descartes producidos por la misma empresa, aunque también se baraja en el futuro la posibilidad de obtener un mayor volumen de patatas desechadas por otros productores cercanos.

Adecuación a la empresa

Estudio de mercado

  • Definición del producto
  • Identificación del mercado objetivo
  • Análisis de la demanda
  • Análisis de la oferta actual
  • Análisis de precios en el mercado
  • Comercialización

Melian Subiabre (2010) enumera las principales industrias que utilizan el almidón de papa como insumo para la elaboración de sus productos. Este comportamiento es prometedor ya que se estima que el uso de almidón de patata aumentará con el paso de los años. A continuación se enumeran los proveedores encontrados de fécula de papa para la producción de alimentos en el mercado argentino.

Es un importante productor de fécula de papa con presencia tanto en el exterior como en Argentina. Distribuidores: Está formado por empresas que comercializan únicamente fécula de papa importada en el país. Se realiza un estudio de precios de venta de fécula de papa en el mercado argentino.

Figura 9: Importaciones de almidones por tipo de materia prima.
Figura 9: Importaciones de almidones por tipo de materia prima.

Análisis de las fuerzas de Porter

  • Rivalidad en la industria
  • Amenaza de productos sustitutos
  • Amenaza de competidores potenciales
  • Poder negociador de los clientes
  • Poder negociador de los proveedores
  • Conclusiones del análisis

De esta forma se aseguraría el cumplimiento de los requisitos del SENASA para el transporte de almidón, que pueden diferir de las condiciones actuales de los camiones. Por otra parte, esta subcontratación no interferirá con la disponibilidad de camiones para el transporte regular de hortalizas. Además, dadas las dimensiones de los camiones, se evita caer en una situación de ineficiencia al viajar con cargas incompletas.

Sin embargo, como el sector de los deshidratados es más rentable, opta por centrarse en esta industria. Se tiene en cuenta el alto poder de negociación de los clientes porque la mayoría de ellos ya cuentan con proveedores, aunque en algunos casos se trata de productos importados. Dado que el insumo principal, la papa, proviene de los descartes propios de la empresa, no se considera el poder de negociación de los proveedores como un aspecto que pueda influir en el desempeño de la actividad.

Ingeniería de la producción

  • Descripción del proceso productivo
  • Diagrama de flujo
  • Capacidad de la línea
  • Maquinaria a utilizar
  • Distribución en planta
  • Producción estimada
  • Requerimientos de personal
  • Insumos y servicios

La línea de extracción de almidón requerirá la compra de máquinas específicas. Para el funcionamiento normal de la línea, según lo ilustrado en el diagrama de flujo (Figura 14), se calcula el porcentaje de utilización de cada máquina. La línea de extracción de almidón permite aportes de patata fresca de hasta 1463 kg/h (11,7 t/día), llevando la capacidad del tanque de vacío y del secador a sus límites máximos.

El escape del tanque de vacío se retira con el sistema de elevación proporcionado por el fabricante y un operador lo introduce en la entrada de la secadora adyacente. El flujo del tanque lo controla el operador de la siguiente etapa. Este puesto puede ser asignado a uno de los ingenieros agrónomos que ya forman parte de la empresa.

Figura 12: Diagrama de corrientes del hidrociclón.
Figura 12: Diagrama de corrientes del hidrociclón.

Indicadores de evaluación

  • Técnicos
  • Económicos
  • Sociales
  • Ambientales

Se observa que, con la extracción del almidón, la productividad parcial de la papa cosechada mejora de US$ 394,28/t a US$ 401,16/t. De las patatas que se venderán frescas, sólo 23 toneladas se lavan cada día, mientras que la mayor parte se vende planificada. En el caso de la patata, se valorará la patata fresca perdida (8,9 toneladas diarias) y el almidón utilizado (1.408 kg/día).

Del mismo modo, teniendo en cuenta el consumo energético de un adulto medio, en este caso se pueden cubrir las necesidades calóricas de 2.344 personas diariamente. Esto supone un aumento del 14% en la plantilla de la empresa. Con las 250 toneladas adicionales de fécula de papa que se obtienen cada año, se evidencia el mayor aprovechamiento del cultivo al obtener más alimentos de la misma porción de tierra.

Alternativa 2: Compost

  • Métodos existentes de aprovechamiento
  • Ingeniería de la producción
    • Descripción del proceso productivo
    • Diagrama de flujo
    • Capacidad
  • Inversión
  • Indicadores de evaluación
    • Técnicos
    • Económicos
    • Ambientales

Papa: cerca de 100 toneladas anuales de sólidos húmedos retenidos en el filtro del molino, utilizados en la alternativa de extracción de almidón. La suma de los distintos tipos de alimentos supone una pérdida total de compost de 1.100 t/año. Se sugiere un uso interno de compost para aumentar el rendimiento del suelo utilizado para futuros cultivos.

Asimismo, cargará el compost terminado en los contenedores para su transporte a los cultivos. Si el rendimiento por hectárea de la empresa aumenta como en el estudio realizado por Matheus en 2004, el compost permitiría un aumento del 15% del producto bruto en 225 hectáreas cultivadas. Según la FAO (2015), esto se debe a los gases de efecto invernadero liberados por los desechos agrícolas, principalmente óxido de nitrógeno (N2O) proveniente de la descomposición del nitrógeno de los desechos que se depositan en el suelo.

Figura 20: Terreno disponible para compostaje.
Figura 20: Terreno disponible para compostaje.

Alternativa 3: Donación

Posibles destinatarios

Si asumimos una reducción de 170 kg/ha de fertilizante (la mitad de la dosis habitual antes mencionada), en 225 hectáreas la cantidad de sustancias artificiales vertidas anualmente al suelo se reduciría en 38.250 kg. La combinación de fertilizantes químicos y orgánicos garantiza, por un lado, la disponibilidad inmediata de los nutrientes necesarios y, por otro, el efecto residual y el efecto mejorador de las propiedades físicas y biológicas del suelo gracias a los fertilizantes orgánicos. El Banco de Alimentos recibe cada día excedentes de frutas y verduras que se desechan por motivos estéticos, incluido el descenso de la facturación.

Todos los productos distribuidos por el Banco de Alimentos se encuentran en buenas condiciones higiénicas y cumplen con los requisitos de inocuidad y seguridad alimentaria del Código Alimentario Argentino. Por tal motivo, el personal encargado de inspeccionar y separar los vegetales de la empresa estará obligado a realizar una selección donde se separen los productos que no cumplan con las condiciones requeridas.

Incentivos para la donación

  • Beneficios impositivos de donar los descartes

De esta forma, la empresa no tiene que preocuparse por problemas posteriores que puedan surgir, siempre y cuando los alimentos donados se encuentren en buen estado. Otro punto a destacar es la colaboración entre empresas de logística, que colaboran con la donación de fletes para el transporte de alimentos desde y hacia el Banco de Alimentos. Esto es una comodidad para la empresa en caso de que no tengan disponible el transporte necesario para transferir las donaciones al banco.

En principio, la única acción que se requerirá de la empresa será monitorear las cantidades de alimentos donados, es decir, llevar un registro de las donaciones realizadas para controlar la situación, y esto será suficiente para que reúnan frecuentemente. Posteriormente, la cooperación de la empresa se podrá incrementar en la medida en que se refuerce su compromiso con la cooperación con el banco de alimentos y se coordinen nuevas actividades. La deducción podrá realizarse hasta un límite del 5% de la utilidad neta acumulada del año (AFIP, 2020 a).

Evaluación de la alternativa

  • Aspectos técnicos
  • Aspectos económicos
  • Aspectos sociales
    • CONCLUSIONES
    • BIBLIOGRAFÍA
    • ANEXOS
    • Anexo I: Incidencia del tiempo en la cantidad de almidón presente en la papa
    • Anexo II: Elección de sector de preferencia
    • Anexo III: Datos históricos de importación de almidón
    • Anexo IV: Pronóstico de importaciones de fécula de papa en Argentina
    • Anexo V: Distribución del almidón en la papa
    • Anexo VI: Estimación de la rentabilidad de la línea de extracción de almidón

De la evaluación económica realizada se puede decir que la implementación de esta alternativa será rentable para la empresa. Portafolio Educativo sobre Temas Claves en Control de Inocuidad de los Alimentos: Código Alimentario Argentino. Recuperado el 28 de diciembre de 2020, de http://www.copaipa.org.ar/costos-de-la-construccion/.

Los valores de proyección realizados para la demanda potencial de fécula de papa en los próximos 10 años se observan en el cuadro IV.1. La inversión inicial requerida para el proyecto se obtiene de la evaluación de la inversión fija, capital de trabajo y terreno. Luego, en el Cuadro VI.2, se enumeran los factores experimentales necesarios para la evaluación de la inversión fija.

La inversión en capital de trabajo (Iw) se estima en un 10% de la inversión fija total. Se estima que la inversión total realizada se recuperará en poco menos de 3 años y medio.

Tabla 11: Resumen de puntajes.
Tabla 11: Resumen de puntajes.

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Figura 2: Parte de la producción inicial que se pierde o desperdicia en las diferentes etapas de la  cadena de suministro de los cultivos de raíces y tubérculos en diferentes regiones
Tabla 1: Resultados del cálculo de las PDA en Argentina
Figura 4: Porcentaje de PDA por sector y etapa de la cadena.
Figura 6: Esquema de diagrama de flujo lineal.
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Referencias

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