UCA

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANFACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y A

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA Y ARQUITE

INGENIERIA INDUSTRIAL

PROGRAMA DE PLANEACION Y DISEÑO DE INSTALACIONESINDUSTRIALES

Datos Generales

Nombre de la Asignatura : Planeación y Diseño de Instalaciones Industriales

Código :240050

Número de créditos :5

Horas de clase por semana : 7 horas

Total de horas

Plan de estudios

Elaborado por

Aprobado por

I. Fundamentación:

: 84 horas

: 048/2002

: Sergio Luis García Fonseca

: Vera Amanda Solís Rey*I

11..r.arz alura ,p/UCA

En Nicaragua, el desarrollo del sector industrial es incipiente. Históricamente haestado orientado a la micro y pequeña empresa así como a la industria manufacturera(magullas). Tristemente las políticas gubernamentales tampoco han sido losuficientemente estratégicas para lograr un verdadero desarrollo y fortalecimiento de lasmicro, pequeña y mediana empresa. Esto hace necesario que los futuros profesionalestengan las herramientas necesarias para forjar y emprender el desarrolloindustrial/empresarial.

La aplicación de conocimientos como parte de la formación de profesionales en elramo de la ingeniería es una de las herramientas fundamental que permitirá afianzar losconocimientos adquiridos durante el estudio universitario. Esto inicia desde elaprendizaje de los aspectos fundamentales que gobiernan los fenómenos físicos,químicos y matemáticas en la cual descansan las aplicaciones en ingeniería, hasta laimplementación de los mismos, en los problemas involucrados al desarrollo tecnológicosocial y económico del país.

La asignatura de Planeación y Diseño de Instalaciones Industriales en terminogeneral tiene como finalidad, el proporcionar al futuro Ingeniero Industrial losinstrumentos necesarios que le permitan participar de forma directa en el proceso através del cual las nuevas plantas industriales son creadas.

Planeación y Diseño de Instalaciones Industriales debe ser una asignaturaintegradora. En ella el estudiante aprende haciendo, permitiéndole aplicar de formapráctica los conocimientos adquiridos en otras asignaturas del ejercicio profesional.

La expresión diseño de plantas industriales hace connotación automática a laaplicación industrial; o sea que es el resultado de una Actividad Sistemática de Síntesis-Análisis para definir la transformación de materias primas e insumos en productos,operaciones y ultimadamente Procesos Productivos que resuelven necesidades humanas.

Una planta industrial puede ser entendida en general como "un conjunto de mediosordenados" que aprovecha recursos de materias y energías, para transformarlos a travésde procesos físicos y/o químicos para ventaja del hombre. Se entiende como mediosaquellos materiales (maquinas, herramientas, edificios, instrumentos de medida y decontrol, etc) y aquellos inmateriales constituidos por el necesario aporte de la actividady la inteligencia del hombre.

II. Objetivos:1. Determinar las etapas o estrategia general para el diseño de plantas

industriales.

2. Aplicar un enfoque sistemático a lo largo de todo el proceso que va desde la

identificación del problema hasta la definición detallada del producto.

3. Estudiar los componentes principales en el dimensionamiento tecnológico de

una Instalación Industrial

4. Conocer, identificar y determinar la distribución óptima de la instalación

industrial

5. Señalar los diversos servicios auxiliares que componen una Instalación

Industrial.

6. Aplicar la metodología de cálculo de balance de masa y energía para

determinar los requerimientos de Materia Prima y Energía.

III. Requisitos de Precedencia:Planeación de la Producción y Control II

IV. Esquema de contenido y distribución del tiempo:

N° Nombre de la UnidadClases Teóricas

(horas)Clases

practicasTotal de horas de

cada Unidad

1 Introducción al Diseño dePlantas Industriales. 2 - 2

I I Definición y Diseño de unProducto 8 6 14

I I I Tamaño y Localización deuna Instalación Industrial. 1 O 6 16

IV Distribución Optima de laPlanta 1 O 8 18

V Instalaciones Auxiliares deuna Planta Industrial. 10 8 18

VI Requerimientos de MateriaPrima. 8 16

TOTAL 48 36 84

V. Programa Analítico:

Unidad 1: Introducción al Diseño de Plantas Industriales

Objetivos:1. Esquematizar las distintas etapas o estrategia general para el diseño de plantas

industriales.2. Analizar las consideraciones generales que se deben tomar en cuenta en el

diseño de plantas industriales3. Analizar los principales componentes de una planta industrial. (Servicios

Primarios y Secundarios)

Contenido:1. Introducción al Diseño de Plantas Industriales

1.1 Definición de Planta Industrial2. Estrategia General para el diseño de Plantas Industriales.3. Consideraciones generales para el diseño.4. Componentes generales de una Planta Industrial.

Unidad 2: Definición y diseño de un producto

Objetivos:1. Aplicar un enfoque sistemático para la identificación de un problema y su

necesidad humana asociada.2. Resolver problemas por medio de variantes de solución en un proceso de prueba

y error.3. Describir de manera exacta y efectiva la solución mas acertada al problema

(Producto X) de manera que todos los esfuerzos se enfoquen en alcanzar talescaracterísticas del producto.

Contenido:1. Identificación del problema (Enfoque sistemático).2. Definición del Producto

2.1. Tipos de Productos según las necesidades que llenan2.2. Determinación de la calidad perspectiva del producto terminado2.3. Identificación del Segmento de Mercado2.4. Delimitación del Área Geográfica

2. Modelación del Producto.3. Softwares de Modelación (CAD-Silverscreen)

Unidad 3: Tamaño y Localización de una Instalación IndustrialObjetivos:

1. Diferenciar los tres tipos principales de Capacidad de una Planta Industrial (C.de Diseño, C. del Sistema y C. Real).

2. Estudiar los tres componentes principales del dimensionamiento tecnológico deuna Instalación Industrial.

3. Aplicar tanto el Método Cualitativo por Puntos como el Método de Brown yGibson

Contenido:1. Tipos de Capacidad de una Planta Industrial (C. de Diseño, C. del Sistema y C.

Real).2. Dimensionamiento Tecnológico de la Planta.

2.1. Selección de las Variables de Diseño2.2. Asignación de valores2.3. Dimensionamiento tecnológico de los equipos y máquina

3. Localización de la Planta.3.1. Método de Brown y Gibson3.2. Método cualitativo por puntos

Unidad 4: Distribución óptima de la PlantaObjetivos:

1. Analizar los Tipos de distribución física de los elementos de una Pla Icen%Industrial gst

- 1 4T1

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Contenido:1. Tipos de Distribución de una Planta Industrial

1.1. Distribución por proceso.1.2. Distribución por producto1.3. Distribución por célula1.4. Distribución por componente fijo

2. Distribución óptima de una Planta Industrial2.1. Método SLP (System Lay-out Planning)

3. Softwares de Apoyo3.1. Sinrow3.2. Mulrow

Unidad 5: Instalaciones Auxiliares de una Planta Industrial

Objetivos:1. Analizar los diversos servicios que componen una Instalación Industrial.

Contenido:1. Servicios Primarios

1.1. Almacenamiento materias primas y productos1.2. Manipulación de Materiales1.3. Agua1.4. Combustible1.5. Vapor de fuerza y de proceso

2. Servicios Secundarios2.1. Aire para planta.2.2. Sistemas de drenajes y de eliminación de desechos.2.3. Servicios de mantenimiento.2.4. Seguridad.

Unidad 6: Requerimientos de Materia Prima e Insumos

Objetivos:1. Aplicar la metodología de cálculo de balance de masa y energía para determinar

los requerimientos de Materia Prima e Insumos

Contenido:1. Identificación de las Materias Primas e Insumos (Formulación del Product

Composición de Producto Terminado).2. Operaciones Unitarias.3. Metodología de cálculo (Balance de Masa)4. Metodología de cálculo (Balance de Energía)

co<1;o UCA,

* Académicac,"3, secretarla

criterio: ( P.1-

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Sistemáticos: 60% g UCAALI- Secretaría

*VIII. Bibliografía:

VII. Formas de Evaluación:4) Diagnóstica: Se realizará de forma oral para conocer el nivel de profundidad de los

conocimientos que tienen los estudiantes sobre la asignatura. Una al inicio del cursoy en las unidades con mayor carga teórica.

4) Formativa: Se realizará de forma escrita para reforzar los temas que tienenaplicaciones de cálculos y análisis.Sumativa: Se realizará de forma escrita y tendrá calificación, basada en

Dos exámenes parciales: 40%

VI. Estrategias Metodológicas:El presente programa será explicado de acuerdo con el horario oficial del curso. Engeneral, se entiende que las clases estarán encaminadas a proporcionar a los alumnosuna orientación básica que facilite un estudio más profundo de los temas delprograma. En este sentido, las clases serán de índole teórico-práctica, con muchocontenido teórico, poniendo el énfasis en los ejemplos y estudio de casos que permitanal alumno el empoderamiento de dicho contenido teórico.

Se utilizará una metodología dinámica, en cuanto a que los estudiantes deberánpreparar los temas anticipadamente. Se trabajará con guías de trabajo elaboradas porel profesor, así como con un programa detallado de los contenidos.

Habrá exposiciones por parte del profesor y por parte de los alumnos, trabajosdirigidos, un laboratorio y ejercicios de aplicación básica

Cuando se haga necesario mostrar esquemas, diagramas, cálculos complejos eimágenes, las conferencias serán impartidas con la ayuda de medios audiovisuales.Todo esto para que los estudiantes asimilen mejor los conceptos y principios que loslleven a analizar y diseñar los principales componentes de una Instalación Industrial.

Las clases prácticas incluirán la resolución de ejercicios tipos en la pizarra por partedel instructor así como dinámica de grupo y seminarios. Esto con el fin de obtenerhabilidades en la toma de decisiones que contemplen un aspecto cuantitativo.

También se deben de realizar visitas de campo a empresas en donde se puedanapreciar los distintos componentes de una Instalación Industrial estudiados en el aulade clases. Las principales recomendaciones alrededor de esto son:

41- Exponer por equipos los resultados de la visita industrial, resaltar los conceptosobservados relevantes de la asignatura

4 Solucionar problemas de distribución y de localización de Instalacionesindustriales

.,4). Desarrollar modelos físicos a escala para representar instalaciones (plantas yestaciones de trabajo).Experimentar la localización y distribución de Instalaciones por métodoscualitativos y cuantitativos usando software de simulación

UNIDAD I: INTRODUCCION AL DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALESTextos Autor Título Año Edic, Lugar

Pub. Editorial N° pá g.

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Gabriel BacaUrbina

Evaluación deProyectos

1995TerceraEdición

México Mc-Graw HillInteramericana Parte 1

1a4.1•IwGilal o

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Gael D. UlrichProcesos deIngenieríaQuímica

1986Primera

Edic ión enespañol

México InteramercanaS.A. de C.V.

Secc 1Cap 2

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Plant Designand

Economics forChemicalEngineers

Max S. Peters& Klaus D.Timmerhaus

1991Edition

UnitedStates

Mc Graw-HillInternacional

Editions

Chapter2 and 3

LA RED http://mx.geocities.com/gunnm_dream/evproy.htmlLA RED http://www.utedu.co/idead/pic/0942/03/semprac 1.doc.

UNIDAD II: DEFINICION Y DISEÑO DE UN PRODUCTO.Textos Autor Título Año Edic, Lugar Editorial N° pág.

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Gabriel BacaUrbina

Evaluación deProyectos

1995TerceraEdición

México Mc-Graw HillInteramericana Parte 2

1u.4. gn41 Oo. 'CE4.'So

C..)

Nassir Sapag yReinaldo

Sapag

Preparación yevaluación de

proyectos

1995TerceraEdición

México-Colombia

Mc-Graw HillInteramericana

Cap 3, 4y 5

LA RED http://silverscreen.com/silverengine/index.htmhttp://www.frrg.utn.edu.adar/evLA RED alua/MARKETING2.ppl

LA RED http://www.gestiopolis.com/recursos2/documentos/fulldocs/mar/marevaproy.htm

UNIDAD III: TAMAÑO Y LOCALIZACION DE UNA PLANTATextos Autor Título Año Edic, Lugar

Pub. Editorial N° pág.

o.2-0:PO

Gabriel BacaUrbina

Evaluación deProyectos

1995TerceraEdición

México Mc-Graw HillInteramericana Parte 3

UNIDAD IV: DISTRIBUCION OPTIMA DE LA PLANTATextos Autor Título Año Edic, Lugar

Pub. Editorial N° pá g.

5c.1

'11•eetP:1

Askin, RonaldG, Standridge& Charles R

Modeling andAnalysis of

ManufacturingSystems

1993 USAEd. John

Wiley & Sons,Inc.

Ch. 4

LA RED htt.://www.r. i.edut-lera s/Book/Software/software.html

UNIDAD V: INSTALACIONES AUXILIARES DE UNA PLANTA INDUSTRIALTextos Autor Título Año Edic, Lugar

Pub. Editorial N° pág.

w"o2c.J

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Gabriel BacaUrbina

Evaluación deProyectos

1995TerceraEdición

México Mc-Graw HillInteramericana Parte 3

LA RED http://www.mhia.org,/et/mhe tax.htm

UNIDAD VI: REQUERIMIENTOS DE MATERIA PRIMA E INSUMOSTextos Autor Título Año Edic, Lugar

Pub. Editorial N° pág.

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David M.

Himmelblau

Principios

Básicos y

Cálculos en

Ingeniería

Química

1997

Sexta

edición

México

Prentice Hall

Hispanoamerica

na, S.A.

Sec

3.1-3.3,

3.5-3.6

alz4..es•,-•-,>eo

O.A. Hougen

& K.M.

Watson

Principios de

los Procesos

Químicos

2004

Segunda

Edición en

español

EspañaEditorial

Reverté, S.A.Cap. 7