PLANTAS INDUSTRIALES

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PLANTAS INDUSTRIALES

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATOFACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS CARRERA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA MODALIDAD PRESENCIAL MÓDULO FORMATIVO DE “DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES” OCTAVO SEMESTRE Juan Enrique Ramos G.Ingeniero en Alimentos – Magíster en Gerencia Financiera Empresarial AMBATO – ECUADOR Septiembre 2012 – Febrero 2013 1
  2. 2. NOCIÓN BÁSICAEl presente módulo pretende que los estudiantes adquieran las capacidadesintegradas para:Revisar fundamentos básicos de diseño y enriquecerse de conocimientos sobre el diseñoen Ingeniería, sabiendo que el diseño permite la búsqueda de soluciones innovadoraspara satisfacer necesidades humanas por medio de la aplicación de conocimientoscientífico-tecnológicos pensando en la máxima racionalidad en el consumo de recursos;así como también con la aplicación de procedimientos y normas básicas para ladeterminación de la localización de instalaciones. Debido a que el Diseño de PlantasIndustriales supone un verdadero acto de creación que no tiene una solución única y enla que cada una de ellas corresponde a una interpretación diferente para conseguir unmismo objetivo, el diseño adquiere un papel fundamental en el que se deben conjugarun eficiente cronograma del proceso, una adecuada distribución de equipos, un planeficiente del flujo de materiales y de personas y una distribución efectiva de lasinstalaciones. Por tanto la buena planificación en el diseño de Plantas Industrialespermitirá obtener ventaja competitiva sobre las demás y el éxito de una empresa; esto sereflejará en la capacidad que tendrán los estudiantes para desarrollar proyectos dediseño de plantas industriales en el área de la Ingeniería Bioquímica. 2
  3. 3. ÍNDICE DE CONTENIDO CONTENIDOS PAGINA Datos básicos del Módulo………………………………… 4 Ruta formativa……………………………………………… 5 Metodología de formación………………………………… 7 Planeación de la evaluación……………………………… 12 Guías instruccionales……………………………………… 14 Material de apoyo………………………………………….. 15 Validación del módulo……………………………………... 16 3
  4. 4. I. DATOS BÁSICOS DEL MÓDULO DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALESCódigo: BQND801 Prerrequisitos:  Dibujo Aplicado a la Ingeniería.  Dibujo Asistido por Computadora.Competencia Específica:Aplicar procedimientos y normas básicaspara el diseño de plantas industriales dentrodel área de la Ingeniería Bioquímica.Créditos: 2 Semestre: Correquisitos: OCTAVO  Tratamiento Biológico de Residuos.  Seguridad e Higiene Industrial.Nivel deformación: Horas clase semanal: 2 Horas autónomas de clase semanal: 2Tercer nivel Total horas clase al semestre: 40 Total horas autónomas de clase al semestre: 40Nombre del docente: Juan Enrique RamosTítulo y Grado Académico: Ingeniero en Alimentos – Magíster en GerenciaFinanciera EmpresarialÁrea Académica por Competencia Global: Bioingeniería y BiotecnologíaHorario de atención:Teléfonos:E-mail: juanenriquefcial@hotmail.com 4
  5. 5. II. RUTA FORMATIVANodo problematizador:Inexistente generación de alternativas de solución sustentables a problemasbiotecnológicos.Competencia Global:Gestionar procesos de investigación científica y tecnológica para solucionar problemasbiotecnológicos de manera sustentable y con énfasis en productos agropecuarios del paísmanteniendo siempre el principio de calidad.Competencias Específicas que conforman la competencia global:“GESTIONAR PROCESOS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA  Analizar los elementos del sistema informático y sus usos en los procesos dePARA investigación y comunicación. SOLUCIONAR PROBLEMAS EN EL CAMPO ALIMENTARIO DE  Aplicar SUSTENTABLE informáticos para la resolución deENMANERA recursos y utilitarios Y CON ÉNFASIS problemas en procesos PRODUCTOS de investigación.AGROPECUARIOS DEL PAÍS MANTENIENDO SIEMPRE EL PRINCIPIO DE  AplicarCALIDAD”. el Dibujo técnico de Ingeniería relacionado con bioquímica.  Aplicar principios básicos para el diseño de diagramas de procesos e industriales dentro del área de la Ingeniería Bioquímica utilizando el CAD.  Aplicar procedimientos y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la Ingeniería Bioquímica.  Aplicar teorías, leyes y principios de Matemática, Química y Física para identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con bioquímica.  Aplicar principios y leyes de la Fisicoquímica para identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con Bioquímica para la solución de problemas en el campo biotecnológico de manera sustentable.  Aplicar principios y leyes de la Termodinámica para identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con Bioquímica para la solución de problemas en el campo biotecnológico de manera sustentable.  Lograr que los procesos productivos de Operaciones Unitarias involucrados para la transformación de los bioproductos sean eficientes.  Lograr que los procesos productivos involucrados para la transformación de los bioproductos sean eficientes.  Determinar la estequiometria y cinética del crecimiento microbiano bajo diferentes condiciones de cultivo para seleccionar el sistema de fermentación y los factores físico- químicos adecuados, para aumentar la productividad y promover síntesis de productos de interés.  Identificar los procesos básicos de aislamiento, purificación, de principios activos de materiales biológicos.  Conocer y aplicar conocimientos relacionados a procesos biológicos de utilidad práctica que contribuyan al bienestar del ser humano y a la sustentabilidad del medio ambiente  Emplear técnicas actuales para el aprovechamiento de la actividad enzimática en procesos de obtención de productos específicos relacionados con la industria bioquímica.  Identificar los principales procesos y mecanismos moleculares usados para el mejoramiento genético de seres vivos.  Aplicar teorías, leyes y principios de la Matemática, la química y la biología para identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con la bioquímica.  Aplicar principios y leyes de la transferencia de calor para identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con bioquímica para la solución de problemas en el campo bioquímico de manera sustentable.  Aplicar teorías, leyes y principios de distintas disciplinas como la Matemática, la química y la biología para poder construir y mantener en funcionamiento material biológico con el fin de transformar un sustrato en un producto de deseado. 5
  6. 6. Módulos que conforman la Competencia Específica:  Empleo de NTIC´s I  Empleo de NTIC´s II  Dibujo aplicado a la Ingeniería  Dibujo asistido por computadora  Diseño de Plantas Industriales  Balance de Materia y Energía  Físico Química  Termodinámica  Operaciones Unitarias I  Operaciones Unitarias II  Ingeniería de las Fermentaciones  Ingeniería de Bioseparaciones  Bioprocesos  Ingeniería de las Enzimas  Ingeniería Genética  Bioingeniería  Simulación de Procesos  Ingeniería de BiorreactoresDescripción de la Competencia Específica:Aplicar procedimientos y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentrodel área de la Ingeniería Bioquímica.Elementos de competencia a desarrollar con el módulo: 1. Revisar fundamentos básicos para el diseño de Plantas Industriales dentro del área de la Ingeniería Bioquímica. 2. Planificar el diseño de Plantas Industriales Bioquímicas. 3. Aplicar procedimientos y normas básicas para determinar la localización de instalaciones industriales. 4. Diseñar y distribuir las instalaciones industriales considerando el requerimiento de equipos y el tipo de producto. 5. Desarrollar proyectos sobre el diseño de plantas industriales en el área de la Ingeniería Bioquímica.Áreas de investigación del módulo:  Bioingeniería y Biotecnología.Vinculación con la sociedad a través del módulo:Feria de Ciencias (Presentación de maquetas de las Plantas Industriales). 6
  7. 7. III. METODOLOGÍA DE FORMACIÓN Elementos de Contenidos Contenidos Contenidos Actitudinales Estrategias Tiempo Competencia Cognoscitivos Procedimentales Didácticas * Específicas1. Revisar  Introducción  Realizar  Demuestra interés por  Ciclo del 8 Horasfundamentos básicos histórica a las organizadores el aprendizaje de la aprendizaje.para el diseño de plantas gráficos referentes evolución histórica de  Talleres enPlantas Industriales industriales. a la evolución las plantas equipo.dentro del área de la  Interrelaciones histórica de las industriales.  Exposiciones.Ingeniería arquitectura- plantas industriales.  Se motiva cuando  Revisión deBioquímica. industria-  Establecer la establece la construcción. importancia de las importancia de las artículos  Concepción plantas industriales plantas industriales técnicos. actual de las ante la sociedad. ante la sociedad. plantas  Investigar  Trabaja industriales. definiciones de adecuadamente para  Generalidades planta industrial y encontrar la mejor para el diseño actividades definición de planta de plantas industriales. industrial y industriales.  Realizar actividades organizadores industriales. gráficos referentes  Se aplica para realizar a las generalidades organizadores gráficos de las plantas referentes a las industriales. generalidades de las plantas industriales.PRODUCTO: Presentación del portafolio con la fundamentación de una Planta Industrial. 7
  8. 8. 2. Planificar el diseño  Función del  Establecer la  Demuestra interés por  Ciclo del 8 Horasde Plantas Industriales diseño de función de las el estudio de la aprendizaje.Bioquímicas. plantas plantas industriales. función del diseño de  Talleres en industriales.  Planificar el diseño plantas industriales. equipo.  Planificación de las plantas  Se motiva cuando  Exposiciones. para el diseño industriales. planifica el diseño de  Revisión de de plantas  Utilizar los plantas industriales. industriales. principios básicos  Trabaja en equipo para artículos  Principios de distribución en aplicar principios técnicos. básicos para la planta. básicos de distribución distribución en  Considerar los en planta. planta. elementos básicos  Se entusiasma por  Elementos de distribución en utilizar elementos básicos de la planta. básicos de distribución en distribución. planta.PRODUCTO: Presentación de la planificación para el diseño de una planta industrial. 8
  9. 9. 3. Aplicar  Planeación de  Planear la  Trabaja en equipo para  Ciclo del 8 Horasprocedimientos y la ubicación. ubicación de las planear la ubicación aprendizaje.normas básicas para  Procedimiento instalaciones. de las instalaciones.  Talleres endeterminar la s para decidir  Establecer los pasos  Utiliza la lógica para equipo.localización de la localización. a seguir para tomar decisiones sobre  Exposiciones.instalaciones  Factores que decidir dónde la ubicación de las  Revisión deindustriales. afectan las ubicar las instalaciones. artículos decisiones instalaciones  Se motiva cuando técnicos. sobre la industriales. establece los factores ubicación.  Establecer los que afectan las  Localización factores que afectan decisiones sobre de una sola las decisiones sobre ubicación de instalación. la ubicación. instalaciones.  Localizar una  Trabaja en equipo para instalación dentro ubicar una instalación de un sitio dentro de un sitio geográfico. geográfico.PRODUCTO: Presentación del estudio sobre la macro y microlocalización de una planta industrial. 9
  10. 10. 4. Diseñar y distribuir  Tipos de  Establecer los tipos  Presta atención al  Ciclo del 8 Horaslas instalaciones distribución de de distribución de momento de aprendizaje.industriales áreas. áreas. establecer los tipos de  Talleres enconsiderando el  Calculo del  Calcular el número distribución de áreas equipo.requerimiento de requerimiento y capacidad de los de una planta  Exposiciones.equipos y el tipo de de equipos. equipos necesarios industrial.  Revisión deproducto.  Calculo de para un proceso  Demuestra interés artículos superficies. bioquímico. para calcular el técnicos.  Métodos de  Determinar la número y capacidad generación de superficie de cada de los equipos layouts. una de las áreas necesarios para un que conforman la proceso bioquímico. planta industrial.  Se motiva cuando  Aplicar los determina la métodos de superficie de las áreas generación de que conforman la layouts para lograr planta industrial. una efectiva  Disfruta cuando distribución en distribuye planta. correctamente las áreas de una planta industrial.PRODUCTO: Presentación de bocetos con la distribución de las instalaciones de una Planta Industrial, los mismos que serán realizados enAutoCAD. 10
  11. 11. 5. Desarrollar  Características  Socializar las  Se motiva cuando  Ciclo del 8 Horasproyectos sobre el de los locales características más socializa las aprendizaje.diseño de plantas de producción. importantes que características más  Talleres en  Simbología deben tener las importantes que deben equipo.industriales en el área utilizada en el instalaciones de una tener las instalaciones  Exposiciones.de la Ingeniería diseño. planta industrial. de una plantaBioquímica.  Revisión de  Diseño de  Identificar la industrial. artículos instalaciones simbología  Trabaja en equipo para técnicos. industriales. apropiada para identificar la diseñar planos de simbología de diseño plantas industriales. de planos de industrias  Diseñar bioquímicas. instalaciones  Es creativo al industriales momento de diseñar utilizando normas instalaciones técnicas de diseño. industriales.PRODUCTO: Presentación del proyecto y la maqueta de una Planta Industrial Bioquímica. 11
  12. 12. IV. PLANEACIÓN DE LA EVALUACIÓN Escala de Valoración Nivel Teórico práctico innovador: 9.0 a 10.0 Acreditable – Muy Satisfactorio Nivel Teórico práctico experto: 8.0 a 8.9 Acreditable – Satisfactorio Nivel teórico – práctico básico: 7.0 a 7.9 Acreditable - Aceptable Nivel teórico avanzado (análisis crítico): 5.5 a 6.9 No acreditable Nivel teórico básico (comprensión): < a 5.5 No acreditableCompetencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientosy normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la IngenieríaBioquímica.No ELEMENTO INDICADORES DE LOGROS 1 Revisar fundamentos  Realiza organizadores gráficos referentes a la evolución básicos para el diseño histórica de las plantas industriales.  Establece la importancia de las plantas industriales ante la de Plantas Industriales sociedad. dentro del área de la  Investiga definiciones de planta industrial y actividades Ingeniería Bioquímica. industriales. Realiza organizadores gráficos referentes a las generalidades de las plantas industriales. 2 Planificar el diseño de  Establece la función de las plantas industriales. Plantas Industriales  Planifica el diseño de las plantas industriales.  Utiliza los principios básicos de distribución en planta. Bioquímicas. Considera los elementos básicos de distribución en planta. 3 Aplicar procedimientos  Planea la ubicación de las instalaciones. y normas básicas para  Establece los pasos a seguir para decidir dónde ubicar las instalaciones industriales. determinar la  Establece los factores que afectan las decisiones sobre la localización de ubicación. instalaciones  Localiza una instalación dentro de un sitio geográfico. industriales. 4 Diseñar y distribuir las  Establece los tipos de distribución de áreas. instalaciones  Calcula el número y capacidad de los equipos necesarios para un proceso bioquímico. industriales  Determina la superficie de cada una de las áreas que considerando el conforman la planta industrial. requerimiento de  Aplica los métodos de generación de layouts para lograr una equipos y el tipo de efectiva distribución en planta. producto. 5 Desarrollar proyectos  Socializa las características más importantes que deben tener sobre el diseño de las instalaciones de una planta industrial.  Identifica la simbología apropiada para diseñar planos de plantas industriales en plantas industriales. el área de la Ingeniería  Diseña instalaciones industriales utilizando normas técnicas Bioquímica. de diseño. 12
  13. 13. PROCESO DE VALORACIÓNCompetencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientos ynormas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la IngenieríaBioquímica.Aplicación de la auto-evaluación, co-evaluación, hetero-evaluación a partir de evidencias,con el empleo de técnicas e instrumentos de valoración de las competencias. Elementos del Evaluación Evaluación Evaluación de Desempeño módulo Diagnóstica formativa Producto Sustentación1. Revisar Elabora Usa Presenta el Socializa elfundamentos definiciones adecuadamente portafolio con trabajo sobrebásicos para el coherentes y los conceptos la losdiseño de Plantas lógicas sobre básicos sobre fundamentos fundamentaciónIndustriales dentro plantas plantas básicos para eldel área de la industriales y industriales. de una Planta diseño de unaIngeniería actividad Industrial. plantaBioquímica. industrial. industrial. Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)2. Planificar el Comparte de Establece la Presenta la Socializa eldiseño de Plantas forma importancia de planificación trabajo sobre laIndustriales individual y en la correcta para el diseño planificaciónBioquímicas. equipo la planificación de una planta para el diseño planificación de de una planta industrial. de una planta una planta industrial. industrial. industrial. Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)3. Aplicar Determina Comparte Elabora la Socializa conprocedimientos y mediante opiniones macro y micro losnormas básicas métodos de sobre la localización compañeros elpara determinar la ponderación la localización de para una planta trabajo sobre lalocalización de mejor instalaciones industrial. determinacióninstalaciones localización industriales. de laindustriales. geográfica para localización una planta geográfica de industrial. la planta industrial. Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo) 13
  14. 14. 4. Diseñar y Diseña planos Utiliza el CAD Presentación de Realizadistribuir las de plantas para diseñar planos con la presentacionesinstalaciones industriales los planos de distribución de informáticas deindustriales considerando las plantas los planos de la las instalacionesconsiderando el las superficies industriales. plantarequerimiento de de cada una de de una Planta industrial.equipos y el tipo de las áreas. Industrial, losproducto. mismos que serán realizados en AutoCAD.Técnicas e Observación Entrevista Observación Observacióninstrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)5. Desarrollar Elabora Aplica Diseña Explica conproyectos sobre el proyectos principios y Industrias detalle sobre eldiseño de plantas grupales de normas básicas Bioquímicas diseño de unaindustriales en el diseño de de diseño. con sus Plantaárea de la Industrias respectivos IndustrialIngeniería Bioquímicas. diagramas y mediante laBioquímica. planos. presentación de una maqueta.Técnicas e Observación Entrevista Observación Observacióninstrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo) V. GUÍAS INSTRUCCIONALESCompetencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientosy normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la IngenieríaBioquímica. ELEMENTOS INSTRUCCIONES RECURSOS PRODUCTO 1. Revisar Elaborar definiciones Libros, Presentación del fundamentos básicos coherentes y lógicas Internet, portafolio con la para el diseño de sobre plantas Software del fundamentación Plantas Industriales industriales y AutoCAD. de una Planta dentro del área de la actividad industrial. Ingeniería Bioquímica. Industrial. 2. Planificar el diseño Planificar el diseño de Libros, Presentación de de Plantas Industriales una planta industrial. Internet, un perfil con la Bioquímicas. Software del planificación de la AutoCAD. planta industrial. 14
  15. 15. 3. Aplicar Determinar la mejor Libros, Presentación de procedimientos y localización para la Internet, un portafolio normas básicas para instalación de una Software del digital con los determinar la planta industrial. AutoCAD. cálculos de localización de localización de instalaciones instalaciones. industriales. 4. Diseñar y distribuir Distribuir Libros, Presentación de las instalaciones adecuadamente las Internet, un boceto con la industriales áreas de una planta Software del distribución de considerando el industrial y diseñar AutoCAD. áreas y requerimiento de planos de plantas presentación de equipos y el tipo de industriales en dos y un portafolio con producto. tres dimensiones. los planos de la planta industrial. 5. Desarrollar Aplicar los Libros, Presentación de proyectos sobre el conocimientos Internet, una maqueta de diseño de plantas adquiridos para Software del una Planta industriales en el área elaborar proyectos de AutoCAD. Industrial. de la Ingeniería diseño de Industrias Bioquímica. Bioquímicas. VI. MATERIAL DE APOYOBIBLIOGRAFÍA COMENTADA:  Miquel Casals Casanova. 2001. Complejos Industriales. Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona-España. Texto que contiene capítulos como: Introducción a los Complejos Industriales, Elementos auxiliares del sistema de producción, Distribución en planta, características de un edificio industrial, etc.  Vanaclocha Ana. 2005. Diseño de Instalaciones Agroindustriales. Ediciones Mundiprensa. Madrid-España. Texto que contiene capítulos como: Plantas de procesado de Alimentos, Planificación de una Actividad Industrial, Sistemas de proceso, Distribución en Planta, Relación entre actividades, Generación de alternativas de distribución en planta, Diseño de almacenes, entre otros. 15
  16. 16. MATERIALES COMPLEMENTARIOS:1.- Proyector.2.- Computador.3.- Pizarra.4.- Libros electrónicos. VII.- VALIDACIÓN DEL MÓDULO FORMATIVOFecha de elaboración: 17 de Septiembre del 2012. Ing. Juan Enrique Ramos G. .DOCENTE PLANIFICADOR UTAFecha de aprobación: Ing. Gladys Navas Ing. Lenin GarcésCoordinador de Área Coordinador de CarreraEvaluador del Módulo Aval del Módulo Ing. Milton Ramos Subdecano de la Facultad Visto Bueno 16

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