DOCENTES:

ING. MARCO VILLAVICENCIO CABRERA

ALUMNOS:

CARHUAPOMA MEZA, Yoner

ESPINOZA HUERTAS, Franklin

ROJAS ARIAS, Luis

FECHA DE ENTREGA: 15/07/16

Huánuco – Perú

“Año de consolidación del mar de Grau”

INVESTIGACION DE OPERACIONES II

AGRADECIMIENTO

Agradecimientos al docente del curso de Investigación de Operaciones II, Dr. Marco

Villavicencio Cabrera, docente de la UNHEVAL de la escuela de Ingeniería Industrial

por ser instructor y permitirnos hacer partícipes de sus conocimientos. Por

brindarnos la oportunidad de realizar este tipo de visitas que nos permiten afianzar

nuestros conocimientos haciendo énfasis en temas de producción y simulación.

A la empresa por permitirnos acceder a sus instalaciones, al Ingeniero Ali Martel de

la Empresa Embotelladora Unión S.A. Celusa, por darnos el recorrido dentro de su

empresa y explicar paso a paso los procesos de producción que concierne en la

producción de la gaseosa y agua mineral, para tomar tiempos de los procesos de

producción.

INTRODUCCION

La producción de bebidas gaseosas ha experimentado un crecimiento cuantitativo

de manera considerable, lo cual sin duda ha generado un ambiente de competencia,

teniendo la principal comparación la forma de producir este producto; sin embargo,

existen empresas que fabrican bebidas que no cumpla con las especificaciones

estándares establecidas de tal modo que satisfaga al mercado consumidor. De tal

modo las empresas que pertenecen a la rama de bebidas gaseosas están en

obligación de contar con un sistema de control tanto de producto como de proceso

de fabricación, y que se reduzcan las perdidas y las fallas al mínimo posible a bajos

costos de producción y que sea de calidad.

Los capítulos de este trabajo han sido descritos con la finalidad de conocer el

entorno donde se desenvuelve el proceso productivo; y además el planeamiento de

las operaciones diarias de embotellado.

Primeo se describirá a la empresa, su organización, su proceso de fabricación asi

como los productos, sabores y tamaños con los cuales es conocido en el mercado.

En la actualidad el uso de software de simulación, contribuye al conocimiento de

realización de un buen plan de producción, anticipadamente el ingeniero de

producción puede visualizar una serie de eventos que solo podrían ser conocidos,

después de un proceso productivo, este es uno de los objetivos que se cumple con

el desarrollo del tercer capítulo, que trata sobre modelación y simulación.

OBJETIVOS:

Objetivo general

determinar si las medidas de desempeño influyen en el tiempo de arribo de las

botellas en el proceso de producción de la fabricación del agua de mesa “LAS

ROCAS”, mediante simulación en el software arena.

Objetivos específicos

Obtener un conocimiento preciso de la naturaleza del sistema a simular.

Determinar el tiempo de servicio en la fabricación del agua de meza las

rocas.

Determinar el porcentaje de utilización de cada uno de las máquinas de

la fábrica.

1. LA EMPRESA:

1.1. Descripción y antecedentes históricos de la empresa:

La empresa es parte de una cadena geográfica de embotelladoras

formada por países pertenecientes a la región Huánuco, cuya razón

social esta descrita por COMPAÑÍA EMBOTELLADORA LA UNION

S.A. que tiene un nombre comercial CELUSA, que se ubica a la altura

de Villa Sol Nro. 22 A.H. Villa Sol, ciudad de Ambo, provincia de Ambo

en la región Huánuco.

1.1.1. Descripción funcional

La Compañía Embotelladora La Unión S.A. se encuentra dentro

del sector elaboración de bebidas no alcohólicas; producción de

aguas minerales y otras aguas embotelladas. Registrada dentro de

las sociedades mercantiles y comerciales como una SOCIEDAD

ANONIMA localizada en Huánuco / Ambo / Ambo.

1.2. Cuadro pictográfico

Diagrama de flujo de la empresa – Diagrama general

1.3. Diagrama de procesos

1.4. Organigrama:

1.5. Organización en el área de producción:

La jefatura del área de producción que está a cargo del Jefe de Planta,

que se responsabiliza del buen desenvolvimiento de la parte

operativa. Su alta responsabilidad, la hace que trabaja estrechamente

con cada área operativa de producción, que dependa de la Jefatura y

también con la Gerencia de Producción.

En la planta de la que hacemos objeto de estudio, se organiza de la

siguiente manera:

Área de envasado: se responsabiliza del proceso de embotellado de la bebida;

cuenta con dos líneas de producción; una línea que produce bebidas de gaseosas

de tres sabores, que lleva el nombre de celusa y otra de producción de agua mineral

que lleva el nombre de las rocas. Esta área cuenta con 7 operarios por turno que

están a cargo de un supervisor de producción, que se encarga de seguir la

producción planeada y vigilar el buen funcionamiento de las líneas, así como su

limpieza e higiene según las normas de calidad que se exigen para este tipo de

producto. El supervisor informa diaria, semanal y mensualmente mediante un

informe consolidado mensual al jefe de planta y con estos datos el supervisor de

planeamiento elabora el sumario de producción mensual as como el análisis de

comportamiento de las mermas.

Área de mantenimiento: se responsabiliza del buen

funcionamiento de las máquinas de la línea de embotellado

(lavadora, llenadora, enchapadora, empaquetado etc.) asimismo

con la jefatura administrativa y logística para la compra de

repuestos. Coordina también con el supervisor de producción para

determinar el tipo de falla que presenta cada máquina, el personal

de producción requerido y el tiempo que necesita para hacer el

mantenimiento o reparación.

Área de procesos: esta área está a cargo de un supervisor de

procesos que se responsabiliza el mismo que supervisa el área de

embotellado del tratamiento de agua de diversos usos: ya sea para

preparación de jarabes o para el lavado de envases. Se encarga

de vigilar la pureza, turbidez, dureza o grado de ablandamiento del

agua, y además controla que el jarabe terminado cumpla con las

especificaciones normalizadas para su preparación y posterior uso

en la línea de embotellado.

Área de control de calidad: aunque esta área como la de

mantenimiento, están orgánicamente separadas de producción,

son muy importantes dentro del desarrollo productivo; es la

encargada de velar por el cumplimiento de las normas de calidad

establecidas a lo largo de todo el proceso productivo desde la

obtención del agua tratada e incluso la apariencia final del

producto envasado, para esto realiza mediciones en diversos

puntos en el proceso productivo y con una prioridad ya

establecida. Además, se encarga de controlar la calidad de los

insumos necesarios para la obtención del producto terminado,

como por ejemplo pesado y medición de envases y tapas nuevas,

azúcar, gas carbónico, saborizantes, etc.

1.6. EL PROCESO PRODUCTIVO:

El proceso productivo para la bebida de gaseosa, consta de una serie

de etapas, las que se describen en este capítulo. El proceso se inicia

con la obtención de agua extraída de un pozo, que luego de pasar por

procesos de purificación, filtrado en arena, filtrado en carbón activado,

son mezclados con azúcar para obtener el jarabe simple, al que se le

agregan preservantes, concentrados, etc., y se obtiene el jarabe

terminado. Para el lavado de envases existe otro tipo de tratamiento

del agua.

Luego el jarabe terminado es enfriado y mezclado con agua y CO2

para ser embotellado. Otras partes del proceso son: inspección de las

botellas, empacado y paletizado de la gaseosa.

Para el proceso productivo del agua mineral solamente se omite la

elaboración del jarabe.

1.7. El producto:

AGUA DE MESA:

En el proceso de purificación del agua influyen varios factores dentro

de los cuales incluyen el almacenamiento, la purificación, filtración,

desinfección, entre otros.

El problema del agua, es que cada vez esta se agota y ahora son

varias las empresas que se dedican a embotellarla y venderla.

La pregunta es ¿Todas estas empresas o embotelladoras cumplen

con los requisitos mínimos para realizar este proceso?

Por otra parte, las enfermedades causadas por la contaminación del

agua están llegando a situaciones de epidemia, en muchos lugares.

Luego de realizada la visita a la planta de embotellamiento Unión S.A.

Celusa, hemos podido conocer que el proceso que se realiza en este

lugar, es el más adecuado, según los requerimientos de su

purificación; sin embargo, creemos que puede mejorar.

1.8. DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO:

Es cada vez más frecuente observar el aumento en la demanda de

agua embotellada en el mercado, lo que hace necesario exigir un

mejor y tecnificado proceso de producción de agua, de modo que

dicho proceso se lo puede dividir en tres fases:

Proceso de purificación del agua.

Proceso de embotellado.

Proceso de embalaje.

1.8.1. PROCESO DE PURIFICACIÓN DEL AGUA

Este proceso se realiza con el propósito de eliminar los

posibles elementos extraños que contaminan el agua que la

convierten en un producto no apto para el consumo humano.

Para que el agua a ser embotellada alcance el grado de

pureza requerido ésta debe pasar por los siguientes

elementos de purificación:

almacenamiento

filtro de arena

filtro de carbón activado

filtro pulidor

luz ultravioleta

ozonizador

FIGURA 1. FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE PURIFICACIÓN DEL AGUA

El ciclo se inicia en el elemento de Almacenamiento el mismo

que puede ser una Cisterna o un Tanque donde el agua es

tratada con Hipoclorito de Sodio en concentraciones de 3 a 4

ppm; ésta cloración impide la formación de microorganismos

en el agua almacenada; en ésta etapa el agua debe

permanecer mínimo 2 horas. Luego, mediante el uso de

bombas el agua pasa a Filtros de Arena y Grava en los que se

detienen los sólidos en suspensión o partículas más grandes;

el agua filtrada es ahora obligada a pasar por un Filtro de

Carbón Activado el cual elimina los olores y sabores presentes

en el agua producidos por la materia orgánica y el cloro

presente. En estas condiciones el agua es conducida a los

Filtros Pulidores que son elementos de cartuchos sintéticos

con micro perforaciones que retienen cualquier partícula de

carbón presente en el agua. El siguiente paso consiste en

hacer pasar el agua a través de una Lámpara Ultravioleta que

inhibe la capacidad de reproducción de las bacterias que

pudiera haber en los procesos anteriores, quedando el agua

totalmente pura.

Finalmente, para mantener el agua en su estado de pureza e

impedir la formación de microorganismos contaminantes se

aplica al agua una fuente de Ozono, es decir, el agua ingresa

a un tanque mezclador en la que también se inyecta O3 el cual

tiene propiedades bactericidas, la misma que ayuda a que el

agua continúe pura hasta su paso por un Tanque Pulmón justo

antes de entrar a la Llenadora y comenzar el proceso de

embotellado.

1.8.2. PROCESO DE EMBOTELLADO

Independiente del proceso de filtrado se requiere que la botella

sea etiquetada y tratada antes de completar el proceso de

embotellado.

Este proceso está determinado por los siguientes elementos:

ENJUAGADORA

LLENADORA

TAPADORA ROSCADORA

Ver Fig. 2

Los Envases que llegan de los proveedores son

desempacados y enfajillados o etiquetados cerca de la

Enjuagadora. Al pasar los envases a través de la enjuagadora

se garantiza su limpieza antes de entrar a la llenadora.

Paralela a la etapa de enjuagado de los envases el

embotellado continuo cuando el agua purificada es bombeada

y alimentada al tanque de la Llenadora; equipo en el cual

ingresan los envases previamente limpios a través de un

transportador. Una vez ubicados los envases bajo la válvula

de llenado respectiva, ésta se abre y el envase es llenado

hasta una medida predeterminada. Luego el envase lleno

sigue su camino a la Taponadora Roscadora de manera tal,

que una tapa es colocada en la boca del envase para evitar

que este se derrame o que ingresen elementos contaminantes

que resten la pureza del agua. La tapa colocada es ajustada,

consiguiéndose un sellado hermético y en esta condición el

producto pasa a ser embalado.

FIGURA 2. FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE EMBOTELLADO.

1.8.3. PROCESO DE EMBALAJE O EMPACADO

Esta es la última etapa del proceso de producción de agua

embotellada previo a ser comercializada. En esta etapa se

definen los siguientes pasos:

CODIFICADO

ENCAJONADO

TERMOENCOJIDO

Ver Fig. 3

Mediante un transportador las botellas llenas de agua son

trasladadas desde la llenadora a la siguiente fase, que es el

Codificado de los envases. El codificado se logra mediante un

inyector de tinta el mismo que registrará sobre la tapa o la

etiqueta, el lote y la fecha de caducidad del producto. Ahora

en esta condición el producto es dispuesto o ubicado de tal

manera que sea fácilmente ordenado por la Encajonadora en

una bandeja o caja para luego pasar la caja a través de una

película plástica que es encogida en un Túnel de

Termoencojido para su posterior comercialización.

FIGURA 3. FLUJOGRAMA DEL PROCESO DE EMBALAJE

1.8.4. LAVADO DE ENVASES:

Causticidad: no debe haber ningún residuo caustico en la

botella lavada.

Residuo de detergente: No debe tener.

Temperatura de soluciones: Verifica que la temperatura

en la lavadora sea la adecuada para no tener problemas de

choque térmico cuando la botella entre a la llenadora.

Suciedad y mohos: se hace pruebas con azul de metileno

para rescatar su presencia.

1.9. FUERZA LABORAL EN EL PROCESO.

Se ha realizado una actualización del estudio de fuerza laboral en

coordinación con el área de recursos humanos, para los diversos

puestos en la línea de producción y otros que intervienen en ésta.

En este capítulo se presenta un resumen, teniendo los siguientes

operarios que conducen una o más maquinas, con el propósito

principal del estudio realizado en sus puestos:

1.9.1. Operador de maquina llenadora.

PROPOSITO: Definir las funciones principales del operador de

la Maquina Llenadora, encargado de operar de operar en forma

correcta, efectiva y segura la Maquina Llenadora.

1.9.2. Operador de la maquina encajonadora

PROPOSITO: Definir las funciones principales del operador de

la Maquina Encajonadora, encargado de operar en forma

correcta, efectiva y segura la Maquina Encajonadora.

1.9.3. Selector de envases:

PROPOSITO: definir las funciones principales del Selector de

Envases, encargado de mantener limpios y ordenados los

ambientes comprendidos dentro del perímetro de la planta, asi

como el de apoyar con el abastecimiento de insumos a la línea

de Producción.

1.9.4. Operario de producción:

PROPOSITO: definir las funciones principales del operario de

producción.

1.9.5. Instrucción de trabajo para orden y limpieza del área de

tratamiento de agua y de jarabe.

PROPOSITO: Definir funciones de los operarios de procesos

(tratamiento de agua y jarabe).

1.9.6. Instrucción de trabajo para orden y limpieza de la sala de

embotellado.

PROPOSITO: definir funciones de los operarios de producción

y operarios de limpieza de la empresa de servicios.

1.9.7. Instrucción de trabajo para orden y limpieza del almacén

general.

PROPOSITO: definir funciones de los operarios del almacén y

operarios de la empresa de servicios.

1.9.8. Instrucción de trabajo para orden y limpieza del área de

patio de operaciones.

PROPOSITO: definir funciones de los operarios de patio,

estibadores y operarios de limpieza de la empresa de servicios.

1.9.9. Instrucción de trabajo para orden y limpieza de almacén de

herramientas.

PROPOSITO: Definir funciones de los operarios de

mantenimiento y operarios de limpieza de la empresa de

servicios.

2. ANALISIS CUALITATIVO:

2.1. Análisis del problema

En el proceso de producción de agua embotellada, el proceso de

purificación del agua requiere la utilización de equipos de proceso que

sin los cuales no se podría obtener un agua totalmente pura, esto

implica una fuerte inversión en los equipos de purificación. Por lo que

muchas veces se sacrifica el proceso de envasado y tapado, haciendo

esta actividad de forma manual y ocupando mucha mano de obra

cuando se requiere mayor producción.

Sin embargo, hasta el aumento de la producción se ve limitado por la

cantidad de mano de obra que se ocupa en el envasado. Puesto que,

al contratar mayor cantidad de personal, incrementamos los costos de

producción. Además, se tiene que considerar que mientras mayor es

la cantidad de personas que manipulan tanto los envases como las

tapas en el proceso, mayor es la posibilidad de que pueda producirse

una contaminación del producto y esto de algún modo contribuya a la

formación y transmisión de microorganismos en el producto

terminado, anulando de esta manera el proceso inicial de purificación

lo que daría una pésima imagen al producto y pondría en riesgo la

salud del consumidor.

Es por ésta razón que se hace necesario que se tecnifique el proceso

de embotellado de tal forma que mediante el uso de elementos y

sistemas electromecánicos el proceso de llenado y tapado se vea lo

menos posible intervenido en forma manual. De este modo se reduce

la ocupación de mano de obra y convierte al proceso más ágil y

eficiente, disminuyendo los costos de producción por mano de obra y

aumentando los volúmenes de producción y ventas.

2.2. Pronostico y alternativas de solución:

Para efectos de tecnificar el proceso de embotellado lo más adecuado

es la utilización de una Llenadora y tapadora electromecánica la

misma que se podría adquirir de diferentes maneras: Importar un

equipo nuevo, reconstruir un equipo usado que se encuentra fuera de

uso o construir un equipo localmente.

IMPORTAR UN EQUIPO NUEVO. Implica adquirir un equipo en el

exterior puesto que localmente no existen fabricantes de estos

equipos, salvo uno que otro que lo hacen de forma artesanal, siendo

estos equipos de baja productividad

RECONSTRUIR UN EQUIPO USADO. Implica adquirir un equipo en

las condiciones en que se encuentre en el exterior o localmente. En

estas condiciones quien lo adquiere tendrá que decidir si lo quiere

reparar en el exterior para luego importarlo o importarlo y repararlo

localmente, importando algunos elementos del equipo para su puesta

en marcha.

CONSTRUIR UN EQUIPO. Esto encierra la oportunidad de invertir en

el diseño y construcción de un equipo llenador, desarrollando

tecnología y mano de obra nacional, abriendo el campo a la formación

de una nueva industria.

De modo que al considerar las alternativas presentadas y en base a la

velocidad de producción, lo más conveniente es construir una

llenadora automática rotativa.

3. MODELACION Y SIMULACION:

3.1. Análisis de los Datos de Entrada

3.2. Análisis de traslado a lavado

3.3. Lavado de botellas

3.4. Traslado a llenado de agua

3.5. Llenado de agua

3.6. Traslado a empaquetado

3.7. Empaquetado

3.8. Traslado a encajonado

3.9. Encajonado

4. CONTRUCCION DEL MODELO

El modelo se desarrolló utilizando la herramienta ARENA 12.0. Según

el análisis inicial teníamos 4 CAJAS todo esto alimentado con una

cola.

5. RESULTADOS DE LA SIMULACION:

RESULTADOS