Ejemplo de Aplicación de la norma ISA S88.01 al proceso de fabricación de jugo de manzana con Vitamina C

Transcripción

1 Ejemplo de Aplicación de la norma ISA S88.01 al proceso de fabricación de jugo de manzana con Vitamina C 1.) Diseño del Modelo de Proceso. Hacer el modelo de proceso es el primer acercamiento que se puede tener con la línea de producción. Este modelo se realiza teniendo un conocimiento general sobre la manufactura de un producto específico, sin tener en cuenta los equipos con los que se cuenta para realizarlo. Este modelo debe contener las etapas de proceso, operaciones de proceso y acciones de proceso que se requieren para realizar jugo de manzana con Vitamina C. Proceso Fabricación de jugo de manzana con vitamina C Etapa de proceso Endulzar Jugo Combinar Jugo dulce con Vitamina C Operación del proceso (Actividad Principal) Cargar el tanque de mezcla Mezclar Adicionar Vitamina C Mezclar Acción del proceso (actividad secundaria) Dosificar 476Kg de Jugo de manzana primario Dosificar 476Kg de solución dulce Agitar el contenido del tanque Enfriar a 15ºC Transferir jugo dulce a tanque de combinación Dosificar 48Kg de Vitamina C Agitar el contenido del tanque Enfriar a 10ºC Transferir a embotelladora Empacar Jugo Embotellar Ubicar botella de vidrio Llenar botella con jugo Tapar botella Tabla 1. Modelo de Proceso

2 2.) Diseño del Modelo Físico. Para identificar el modelo físico, se inicia con la segmentación de las unidades de equipo dentro de la célula de proceso definida (CEL_JMVC). Esta segmentación debe realizarse sobre un diagrama P&ID de la célula de proceso como el ilustrado en la siguiente figura. AGITADOR AGITADOR Figura 1 Diagrama P&ID de la célula de proceso CEL_JMVC (jugo de manzana con vitamina C) (Por facilidad se han omitido los equipos de embotellado). IDENTIFICACIÓN DE UNIDADES. La identificación de unidades dentro de la célula de proceso puede basarse en el criterio de los materiales intermedios. Según la secuencia de operaciones identificada (Ver Figura 1), los materiales intermedios y las unidades en donde se fabrican son:

3 Unidad Material intermedio UND_JUGOM Jugo de Manzana UND_JUGOMVC Jugo de Manzana con Vitamina C UND_JUGOMVC_EM Jugo de Manzana con Vitamina C embotellado Tabla 2. Resumen de unidades identificadas En adelante se omitirá la descripción de los aspectos relacionados con la unidad UND_JUGOMVC_EM. La segmentación de unidades identificada se ilustra en la siguiente figura: como el ilustrado en la siguiente figura. AGITADOR AGITADOR Figra 2. Limitación de las unidades dentro de la célula de Proceso CEL_JMVC

4 IDENTIFICACIÓN DE MÓDULOS DE EQUIPO Y MÓDULOS DE CONTROL. Para identificar los módulos de equipo, basta con reconocer dentro de cada unidad el equipo o grupo de equipo que realiza una o más acciones (o actividades de procesamiento secundarias) de las definidas en el modelo de proceso. Las acciones identificadas en el proceso se resumen en la Tabla 1. Identificación de Módulos de equipo en la Unidad de Jugo de Manzana. Esta unidad se encarga de ejecutar la etapa de proceso: mezcla de jugo con azúcar, la cual se divide en las siguientes operaciones: Cargar el tanque Realizar la mezcla A su vez la operación Cargar el tanque se divide en las siguientes acciones: Dosificar 476Kg de Jugo de manzana primario. Dosificar 476Kg de solución dulce. Y la operación Realizar la mezcla se divide en: Enfriar a 15ºC. Agitar el contenido. Transferir jugo dulce a tanque de combinación. En la siguiente figura se limita el equipo que se encarga de estas cinco acciones dentro de la unidad de Jugo de Manzana:

5 Dosificar 476 Kg de jugo de manzana primario Dosificar 476 Kg de solución dulce Enfriar a 15ºC Agitar el contenido Transferir al Tanque de Adición Figura 3. Limitación de equipos que realizan actividades de proceso en la Unidad de Jugo de Manzana Una vez agrupados los equipos e instrumentos relacionados con cada acción de proceso pasamos a clasificar cada grupo. Los grupos que contengan lazos de control y otros instrumentos serán clasificados como módulos de equipo. Con base en esto, los módulos de equipo dentro de la unidad son: Módulo de equipo Actividad secundaria realizada ME_DOSIF_JM Dosificar 476 Kg de jugo de manzana primario ME_DOSIF_SOLD Dosificar 476 Kg de solución dulce ME_ENFRIAR1 Enfriar a 15ºC Tabla 3. Resumen de Módulos de equipo identificados en la unidad UND_JUGOM Los grupos en donde existan instrumentos independientes serán clasificados como módulos de control. Estos son:

6 Módulo de Control Actividad secundaria realizada MC_AGITADOR1 Agitar el contenido (Agitador 1) MC_INYECTOR1 Transferir al tanque de adición (CV15) Tabla 4. Resumen de Módulos de control identificados en la unidad UND_JUGOM (Parte 1) También serán clasificados como módulos de control los lazos de control e instrumentos independientes localizados dentro de los módulos de equipo. Estos son: Módulo de Control Lazo de control de Flujo (FI11, FC11, CV11) dentro del módulo de equipo Dosificador de jugo de manzana. Bomba B10 dentro del módulo de equipo Dosificador de jugo de manzana Laso de control de Flujo (FC12, CV12, FI12) dentro del módulo de equipo Dosificador de solución dulce. Bomba B12 dentro del módulo de equipo Dosificador de solución dulce. Lazo de control de temperatura (TIC13, CV13, CV14) dentro del módulo de equipo Enfriador Actividad secundaria realizada Dosificar 476 Kg de jugo de manzana primario Dosificar 476 Kg de solución dulce Enfriar a 15ºC Válvula de salida CV14 dentro del módulo de equipo Enfriador Tabla 5. Resumen de Módulos de control identificados en la Unidad UND_JUGOM (Parte 2) Identificación de Módulos de equipo en la Unidad de Jugo de Manzana con vitamina C. Según el modelo de proceso definido (Ver Tabla 1) esta unidad se encarga de las operaciones: Adicionar Vitamina C Mezclar. La operación Adicionar Vitamina C únicamente implica la acción: Dosificar 48Kg de vitamina C Y la operación Mezclar implica las siguientes acciones:

7 Agitar el contenido del tanque Enfriar a 10ºC Transferir a embotelladora En la Figura 5 se limita el equipo que se encarga de estas cinco acciones dentro de la unidad de Jugo de Manzana con vitamina C. Al igual que se realizó en la sección anterior, los grupos de equipo compuestos por lazos de control y otros instrumentos serán clasificados como módulos de equipo. Con base en esto, los módulos de equipo dentro de la unidad serán: Módulos de equipo Actividad secundaria realizada ME_DOSIF_VC Dosificar 48Kg de Vitamina C ME_ENFRIAR2 Enfriar a 10ºC Tabla 6. Resumen de módulos de equipo en la unidad UND_JUGOMVC Los grupos de equipo constituidos por instrumentos independientes serán módulos de control. Estos son: Módulo de Control Lazo de control de Flujo (FI11, FC11, CV11) dentro del módulo de equipo Dosificador de jugo de manzana. Bomba B10 dentro del módulo de equipo Dosificador de jugo de manzana Laso de control de Flujo (FC12, CV12, FI12) dentro del módulo de equipo Dosificador de solución dulce. Bomba B12 dentro del módulo de equipo Dosificador de solución dulce. Lazo de control de temperatura (TIC13, CV13, CV14) dentro del módulo de equipo Enfriador Actividad secundaria realizada Dosificar 476 Kg de jugo de manzana primario Dosificar 476 Kg de solución dulce Enfriar a 15ºC Válvula de salida CV14 dentro del módulo de equipo Enfriador Tabla 7. Resumen de Módulos de control identificados en la Unidad UND_JUGOM (Parte 2) Identificación de Módulos de equipo en la Unidad de Jugo de Manzana con vitamina C.

8 Según el modelo de proceso definido (Ver Tabla 1) esta unidad se encarga de las operaciones: Adicionar Vitamina C Mezclar. La operación Adicionar Vitamina C únicamente implica la acción: Dosificar 48Kg de vitamina C Y la operación Mezclar implica las siguientes acciones: Agitar el contenido del tanque Enfriar a 10ºC Transferir a embotelladora En la Figura 5 se limita el equipo que se encarga de estas cinco acciones dentro de la unidad de Jugo de Manzana con vitamina C. Al igual que se realizó en la sección anterior, los grupos de equipo compuestos por lazos de control y otros instrumentos serán clasificados como módulos de equipo. Con base en esto, los módulos de equipo dentro de la unidad serán: Módulos de equipo Actividad secundaria realizada ME_DOSIF_VC Dosificar 48Kg de Vitamina C ME_ENFRIAR2 Enfriar a 10ºC Tabla 8. Resumen de módulos de equipo en la unidad UND_JUGOMVC Los grupos de equipo constituidos por instrumentos independientes serán módulos de control. Estos son: Módulo de Control Actividad secundaria realizada MC_AGITADOR2 Agitar el contenido (Agitador 2) MC_INYECTOR2 Transferir a embotellado (CV24) Tabla 9. Resumen de módulos de control en la unidad JUGOM (Parte 1) Finalmente, los lazos de control e instrumentos independientes dentro de los módulos de equipo también serán módulos de control. Estos son: Módulo de Control Lazo de control de Flujo (FC21, CV21, FI21) dentro del Actividad secundaria realizada Dosificar 48Kg de

9 módulo de equipo Dosificador de vitamina C Vitamina C Bomba B20 dentro del módulo de equipo Dosificador de vitamina C Lazo de control de temperatura (TIC22, CV22, CV23) Enfriar a 10ºC dentro del módulo de equipo Enfriador Válvula de salida CV23 dentro del módulo de equipo enfriador. Tabla 10. Resumen de módulos de control en la unidad JUGOM (Parte 2) Dosificar 48Kg de Vitamina C Enfriar a 10ºC Agitar Transferir a embotelladora Figura 4. Limitación de equipos que realizan actividades de proceso en la Unidad de Jugo de Manzana con vitamina C

10 Resumen del modelo de equipos. CEL_JMVC UND_JUGOM ME_DOSIF_JM Controlador de Flujo FC11 Indicador de Flujo FI11 Válvula de control de flujo CV11 Bomba B10 ME_DOSIF_SOLD Indicador de Flujo FI12 Controlador de Flujo FC12 Válvula de control de Flujo CV12 Bomba de salida B12 ME_ENFRIAR1 Controlador/Indicador TIC13 Válvula de control CV12 Válvula de salida CV14 UND_JUGOMVC MC_AGITADOR1 MC_INYECTOR1 ME_DOSIF_VC Indicador de Flujo FI21 Controlador de Flujo FC21 Válvula de control CV21 ME_ENFRIAR2 Controlador/Indicador TIC22 Válvula CV22 Válvula CV23 Célula de proceso Unidad MC_AGITADOR2 MC_INYECTOR2 Módulo de equipo Módulo de control