El trabajo consiste en el estudio de tiempos y análisis de los procesos de la fabricación de la gaseosa y agua y la simulación de los procesos. fue realizado por Franklin Espinoza Huertas, estudiante de Ingeniería Industrial.

1. 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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 1.2. Cuadro pictográfico
Diagrama de flujo de la empresa – Diagrama general

7. 1.3. Diagrama de procesos

10. 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:

11. 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.

12.  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.

13. 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.

14. 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

15. 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.

16. 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.

17. 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

18. 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

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

25. 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.

26. 3. MODELACION Y SIMULACION:
3.1. Análisis de los Datos de Entrada
3.2. Análisis de traslado a lavado

27. 3.3. Lavado de botellas
3.4. Traslado a llenado de agua

28. 3.5. Llenado de agua
3.6. Traslado a empaquetado

29. 3.7. Empaquetado
3.8. Traslado a encajonado

30. 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.

31. 5. RESULTADOS DE LA SIMULACION:
RESULTADOS