Diseño de Plantas Agroindustriales
(AI-545)
Sesión 16:
DETERMINACIÓN DE ÁREAS
Ing. Jorge Málaga Juárez
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE
HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA
E.P. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Cálculo de las superficies de distribución:
Luego de conocer el número de maquinarias y los requerimientos de
personal, se definen las estaciones de trabajo y se determinan las áreas
requeridas.
Métodos:
• Método de la superficie parcial de Guerchet; se calculan los
espacios físicos ocupados por los “elementos móviles” y “estáticos”
así como el espacio necesario para su buen funcionamiento.
• Método de modelo a escala; considera las dimensiones,
recomendaciones técnicas, áreas de circulación y otros criterios de
cada área.
Método de Guerchet:
A
L
Área Total Requerida
ST = n(Ss + Sg + Se)
Superficie Estática
Ss = L * A
Superficie Gravitacional
Sg = N * Ss
Superficie Evolutiva
Se = (Ss + Sg) * K
Utilidad Cálculo estimativo y práctico. Ajustes ????
Superficies no convencionales ???
Superficie Estática : Ss = L x A:
• Indica el área fija mínima, trabaje o no la máquina.
• Considera el área por estación o máquina.
• No incluye elementos móviles.
• En caso de superficies irregulares, tomar las dimensiones máximas.
Superficie Gravitacional o de giro : Sg = N * Ss:
•Es el área requerida con la máquina operando.
•N = # de lados o frentes de operación.
Superficie Evolutiva : Se = (Ss + Sg) * K:
• Esta superficie considera el espacio para los
pasillos, movimiento de operarios y elementos
móviles que se utiliza en la estación de trabajo.
• La Se puede ser hallada de otra forma para casos
particulares.
• El factor K es el coeficiente de superficie
evolutiva.
• Usualmente 0,05=< K <= 3,00
Valores de K recomendados (Pierre Michel):
Ejemplo:
(taladro)
Se = k (Ss + Sg) = 0,5 * (hm/he) (Se + Sg)
• K = 0,5 * (hm/he)
• hm = altura promedio ponderada de los elementos móviles.
S (Areai x ni x hi)
S (Ai x ni)
• he = altura promedio ponderada de los elementos estáticos.
S (SSi x ni x Hi)
S (SSi x ni)
hm =
he =
Donde: ni = # de elementos tipoi (n >= 1)
hi = altura del elemento móvili
Hi = altura del elemento estáticoi
Ejemplo # 01: Estime la superficie total requerida para la
maquinaria y mobiliario básico de un taller de confecciones
considerando los siguientes datos:
-
-
-
4
2
1
1
1
1
LADOS
N
0,80
0,80
1,20
1
CARRETILLA
1,65
10
OPERARIOS
0,80
0,75
0,90
3
COCHE
0,90
1,20
2,00
1
MESA DE
INSPECCIÓN
0,95
2,00
6,00
2
MESA DE CORTE
0,80
0,75
1,50
1
COLLARETERA
0,75
0,70
1,20
1
RECTA
0,75
0,70
1,20
5
REMALLADORA
1,25
0,80
1,80
1
ESTANTE DE
HERRAMIENTAS
ALTURA
(m)
A
(m)
L
(m)
CANT.
n
ELEMENTO
MOVILES
ESTÁTICOS
O FIJOS
Elemento n
Área
(Ss)
Área
total:
Área x n
Área x N
(Sg)
Área total
x altura
(Ss + Sg) K
Se=
K(Ss+Sg)
ST
por
estación
ST
Estante 1 1,440 1,440 1,440 1,800 2,880 0,72 2,073 4,953 4,95
Remallado 5 0,840 4,200 0,840 3,150 1,680 0,72 1,209 2,889 14,45
Recta 1 0,840 0,8400 0,840 0,630 1,680 0,72 1,209 2,889 2,89
Collarreter 1 1,120 1,120 1,120 0,896 2,240 0,72 1,612 3,852 3,85
Mesa corte 2 12,00 24,000 24,000 22,800 36,000 0,72 25,920 61,92 123,84
Mesa insp. 1 2,400 2,400 9,600 2,160 12,000 072 8,640 20,64 20,94
Coche 3 0,675 2,025 - 1,620 - - - - -
Carretilla 1 0,960 0,960 - 0,768 - - - - -
Operarios 10 0,500 5,000 - 8,250 - - - - -
Área total: 170,62 m2
Ajustes ? Agregando un factor de diseño de 10% Área total: 188,00 m2
Cálculo k:
S (Área x ni x hi) 10,638
S (Ai x ni) 7,985
hm = = = 1,332
S (SSi x ni x Hi) 31,436
S (SSi x ni) 34,000
he = = = 0,924
k = 0,5 (hm/he) = 0,5x1,332/0,924 = 0,720
Consideraciones:
- Operarios A = 0,5 m2, h = 1,65 m
- Almacenes separados no forman parte del análisis Guerchet
- Puntos de espera de material dentro de la planta nos se considera Sg,
solo Ss y Se.
- Material acopiado en la estación de trabajo, su área dentro de Sg y Se,
pero si el área es mayor al 30% de Sg, entonces se le considera como
punto de espera.
- Estante solo considerar Ss y Se si se trabaja constantemente, entonces
considerar Sg.
Consideraciones:
- Equipos con vista de planta circular : N = 2 y Ss = πr2
- Elementos móviles si se estacionan dentro de la planta, considerar su
Ss, si no, no se considera y solo sirve para el cálculo de K
- Equipo con puertas batientes cerradas, considerar Ss en esa posición.
Método de modelo a escala:
Este método considera los elementos que se ubicarán en el área, considerando
sus dimensiones, recomendaciones técnicas, áreas de circulación y otros
criterios de cada área. Es recomendado para áreas donde no existen numerosos
equipos o elementos.
Gracias por su
atención
10
1
3
1
2
1
1
5
1
n
-
-
-
20.64
61.92
3.852
2.889
2.889
4.953
ST
Por
estación
-
-
-
8.640
25.920
1.612
1.209
1.209
2.073
Se=
K(Ss+Sg)
-
-
-
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
0.72
k
-
-
-
(Ss+Sg)
-
-
OPER
Área
(Ss)
Área
Total:
Área x n
-
-
ÁreaxN
(Sg)
Area
Total x
Altura
-
-
20.64
123.84
3.85
2.89
14.45
4.95
ST
CARR
COCH
ME IN
ME CO
COLL
RECT
REMA
ESTA
ELEM
C
o
m
p
l
e
t
a
n
d
o:
0.840
0.500
0.960
0.675
2.400
12.000
1.120
0.840
1.440
5.000
0.960
2.025
2.400
24.000
1.120
0.840
4.200
1.440
9.600
24.000
1.120
0.840
0.840
1.440
8.250
0.768
1.620
2.160
22.800
0.896
0.630
3.150
1.800
12.000
36.000
2.240
1.680
1.680
2.880
Área total: 170,62 m2
Ajustes ? (por dónde circulan los coches, carritos …)

Clase 16 (determinación de áreas)

  • 1.
    Diseño de PlantasAgroindustriales (AI-545) Sesión 16: DETERMINACIÓN DE ÁREAS Ing. Jorge Málaga Juárez UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA E.P. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
  • 2.
    Cálculo de lassuperficies de distribución: Luego de conocer el número de maquinarias y los requerimientos de personal, se definen las estaciones de trabajo y se determinan las áreas requeridas. Métodos: • Método de la superficie parcial de Guerchet; se calculan los espacios físicos ocupados por los “elementos móviles” y “estáticos” así como el espacio necesario para su buen funcionamiento. • Método de modelo a escala; considera las dimensiones, recomendaciones técnicas, áreas de circulación y otros criterios de cada área.
  • 3.
    Método de Guerchet: A L ÁreaTotal Requerida ST = n(Ss + Sg + Se) Superficie Estática Ss = L * A Superficie Gravitacional Sg = N * Ss Superficie Evolutiva Se = (Ss + Sg) * K Utilidad Cálculo estimativo y práctico. Ajustes ???? Superficies no convencionales ???
  • 4.
    Superficie Estática :Ss = L x A: • Indica el área fija mínima, trabaje o no la máquina. • Considera el área por estación o máquina. • No incluye elementos móviles. • En caso de superficies irregulares, tomar las dimensiones máximas. Superficie Gravitacional o de giro : Sg = N * Ss: •Es el área requerida con la máquina operando. •N = # de lados o frentes de operación.
  • 5.
    Superficie Evolutiva :Se = (Ss + Sg) * K: • Esta superficie considera el espacio para los pasillos, movimiento de operarios y elementos móviles que se utiliza en la estación de trabajo. • La Se puede ser hallada de otra forma para casos particulares. • El factor K es el coeficiente de superficie evolutiva. • Usualmente 0,05=< K <= 3,00
  • 6.
    Valores de Krecomendados (Pierre Michel):
  • 7.
  • 8.
    Se = k(Ss + Sg) = 0,5 * (hm/he) (Se + Sg) • K = 0,5 * (hm/he) • hm = altura promedio ponderada de los elementos móviles. S (Areai x ni x hi) S (Ai x ni) • he = altura promedio ponderada de los elementos estáticos. S (SSi x ni x Hi) S (SSi x ni) hm = he = Donde: ni = # de elementos tipoi (n >= 1) hi = altura del elemento móvili Hi = altura del elemento estáticoi
  • 9.
    Ejemplo # 01:Estime la superficie total requerida para la maquinaria y mobiliario básico de un taller de confecciones considerando los siguientes datos: - - - 4 2 1 1 1 1 LADOS N 0,80 0,80 1,20 1 CARRETILLA 1,65 10 OPERARIOS 0,80 0,75 0,90 3 COCHE 0,90 1,20 2,00 1 MESA DE INSPECCIÓN 0,95 2,00 6,00 2 MESA DE CORTE 0,80 0,75 1,50 1 COLLARETERA 0,75 0,70 1,20 1 RECTA 0,75 0,70 1,20 5 REMALLADORA 1,25 0,80 1,80 1 ESTANTE DE HERRAMIENTAS ALTURA (m) A (m) L (m) CANT. n ELEMENTO MOVILES ESTÁTICOS O FIJOS
  • 10.
    Elemento n Área (Ss) Área total: Área xn Área x N (Sg) Área total x altura (Ss + Sg) K Se= K(Ss+Sg) ST por estación ST Estante 1 1,440 1,440 1,440 1,800 2,880 0,72 2,073 4,953 4,95 Remallado 5 0,840 4,200 0,840 3,150 1,680 0,72 1,209 2,889 14,45 Recta 1 0,840 0,8400 0,840 0,630 1,680 0,72 1,209 2,889 2,89 Collarreter 1 1,120 1,120 1,120 0,896 2,240 0,72 1,612 3,852 3,85 Mesa corte 2 12,00 24,000 24,000 22,800 36,000 0,72 25,920 61,92 123,84 Mesa insp. 1 2,400 2,400 9,600 2,160 12,000 072 8,640 20,64 20,94 Coche 3 0,675 2,025 - 1,620 - - - - - Carretilla 1 0,960 0,960 - 0,768 - - - - - Operarios 10 0,500 5,000 - 8,250 - - - - - Área total: 170,62 m2 Ajustes ? Agregando un factor de diseño de 10% Área total: 188,00 m2
  • 11.
    Cálculo k: S (Áreax ni x hi) 10,638 S (Ai x ni) 7,985 hm = = = 1,332 S (SSi x ni x Hi) 31,436 S (SSi x ni) 34,000 he = = = 0,924 k = 0,5 (hm/he) = 0,5x1,332/0,924 = 0,720
  • 12.
    Consideraciones: - Operarios A= 0,5 m2, h = 1,65 m - Almacenes separados no forman parte del análisis Guerchet - Puntos de espera de material dentro de la planta nos se considera Sg, solo Ss y Se. - Material acopiado en la estación de trabajo, su área dentro de Sg y Se, pero si el área es mayor al 30% de Sg, entonces se le considera como punto de espera. - Estante solo considerar Ss y Se si se trabaja constantemente, entonces considerar Sg.
  • 13.
    Consideraciones: - Equipos convista de planta circular : N = 2 y Ss = πr2 - Elementos móviles si se estacionan dentro de la planta, considerar su Ss, si no, no se considera y solo sirve para el cálculo de K - Equipo con puertas batientes cerradas, considerar Ss en esa posición. Método de modelo a escala: Este método considera los elementos que se ubicarán en el área, considerando sus dimensiones, recomendaciones técnicas, áreas de circulación y otros criterios de cada área. Es recomendado para áreas donde no existen numerosos equipos o elementos.
  • 14.
  • 15.
    10 1 3 1 2 1 1 5 1 n - - - 20.64 61.92 3.852 2.889 2.889 4.953 ST Por estación - - - 8.640 25.920 1.612 1.209 1.209 2.073 Se= K(Ss+Sg) - - - 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 k - - - (Ss+Sg) - - OPER Área (Ss) Área Total: Área x n - - ÁreaxN (Sg) Area Totalx Altura - - 20.64 123.84 3.85 2.89 14.45 4.95 ST CARR COCH ME IN ME CO COLL RECT REMA ESTA ELEM C o m p l e t a n d o: 0.840 0.500 0.960 0.675 2.400 12.000 1.120 0.840 1.440 5.000 0.960 2.025 2.400 24.000 1.120 0.840 4.200 1.440 9.600 24.000 1.120 0.840 0.840 1.440 8.250 0.768 1.620 2.160 22.800 0.896 0.630 3.150 1.800 12.000 36.000 2.240 1.680 1.680 2.880 Área total: 170,62 m2 Ajustes ? (por dónde circulan los coches, carritos …)