Retos de la ingeniería industrial en el desarrollo de procesos Introducción La ingeniería de procesos ha sido definida como aquella que tiene la responsabilidad de crear sistemas de procesamiento de la materia que en forma económica segura y sin alteración perjudicial perjudicial del ambiente, transforme materias primas, energía y conocimientos conocimientos en productos de utilidad. Su labor se centra en el análisis y la síntesis de procesos, para lo cual desarrolla labores de:
Modelaci ón
Descom posición
Igenier ia
Control (síntesis )
Simulaci ón (análisis)
Optimiza ción
•
El cliente como nico objeti!o ha comen"ado a perder fuer"a frente a la necesidad de un beneficio integral, que incluye a la sociedad, a los trabajadores de la empresa y, en general, a todo lo relacionado con el entorno. Esta tendencia ha dado origen al surgimiento de conceptos como desarrollo sostenible, producción limpia, cero emisiones, emisiones, etc., que están empe"ando a cambiar la forma de pensar del consumidor al momento de elegir un artículo.
MÉTODOS TRADICIONALES PARA EL DISEÑO DE PROCESOS
Procesos y operaciones unitarias Este m#todo es con!eniente para dise$ar y anali"ar sistemas producti!os en ingeniería, y está basado en dos premisas. •
•
La primera propone que aunque el nmero de procesos indi!iduales pueda ser muy grande. La segunda, asume que las operaciones indi!iduales poseen t#cnicas comunes y se basan en los mismos principios científicos
La interacción de los científicos, conocedores de los productos, metabolitos, reacciones, sistemas, etc., con los ingenieros, conocedores de cada operación unitaria y su tecnología, ha permitido optimi"ar procesos, aumentar la capacidad de producción, disminuir los costos y mejorar la confiabilidad de los equipos, así como normali"ar las características de los sistemas producti!os.
Módulos !sicos %ermite al ingeniero de procesos hacer transferencia y adaptación de tecnología usando un ni!el de abstracción mayor que el de la teoría de operaciones unitarias, lo que a su !e" abre las puertas a una mayor creati!idad, recurriendo a ideas de distintas fuentes, que permitan simultáneamente asegurar la confiabilidad del proceso. La metodología de módulos básicos pretende di!idir el proceso en estructuras amplias que contengan muchas operaciones de transformación en su interior, con lo cual se tiene una !isión global del proceso. &iene las siguientes características: • •
%roporciona un punto de partida para el dise$o del proceso y de la planta. %ermite ir definiendo las posibles opciones para anali"ar los procesos.
S"ntesis y an!lisis de procesos 'urante los ltimos a$os, en el área de síntesis de procesos se han efectuado a!ances que han conducido al desarrollo de una gama considerable de herramientas y t#cnicas de dise$o, que permiten la generación y e!aluación de las alternati!as más prometedoras para la configuración de un proceso. Si bien estas t#cnicas de síntesis y análisis no sustituyen la e(periencia de un buen ingeniero, sí hacen mucho más fácil y sencilla la adquisición de dicha e(periencia.
S"ntesis siste#!tica de procesos$ )uando un ingeniero se enfrenta al problema de desarrollar un nue!o proceso, a menudo debe jerarqui"ar las distintas fases del dise$o, es decir, ciertos elementos deben ser dise$ados antes que otros*, e interpretar cada etapa del sistema producti!o como componente de un todo. Los procesos entendidos como sistemas abiertos deben in!olucrar las interacciones con el entorno. Lo sist#mico en producción in!olucra no sólo los aspectos t#cnicos, sino los organi"acionales y sociales de la empresa, los cuales han de ser tenidos en cuenta por el ingeniero en el momento de hacer dise$o de procesos.
An!lisis #or%oló&ico$ )onsiste básicamente en la subdi!isión de un problema grande y complejo en un nmero relati!amente peque$o de problemas simples que pueden ser resueltos directamente con la tecnología disponible. El análisis morfológico, t#cnica desarrollada para el estudio sistemático de las posibles alternati!as que ofrece la estructura y la forma de un mecanismo o de un proceso dado
Dise'o (eur"stico$ Este concepto es usado para describir lo que podría llamarse sentido comn o mínimos costos de modelado físico. El dise$o heurístico es un m#todo que se basa en el análisis de las alternati!as desarrolladas en e(periencias anteriores para situaciones similares y que permite la deducción de una serie de obser!aciones y reglas empíricas o construidas a partir del proceso mismo de dise$ar que, de ser seguidas, conducirán a la selección de la mejor alternati!a en todos o en la mayoría de los casos.
Dise'o e)oluti)o$ Esta t#cnica tiene como meta la adquisición sistemática de la e(periencia que permita proponer modificaciones al dise$o base de un proceso, tendientes a mejorar la economía de implementación a escala comercial de cada una de las etapas intermedias. El dise$o e!oluti!o consiste en generar, empíricamente o a tra!#s de cualquiera de los otros m#todos sistemáticos de dise$o, una configuración base, de preferencia la más simple que sea posible, que satisfaga las restricciones impuestas al proceso y las especificaciones deseadas de los productos.
Dise'o al&or"t#ico$ Los m#todos agrupados bajo esta clasificación están basados en algoritmos matemáticos que permiten generar en forma e(hausti!a todas las posibles alternati!as y e!aluarlas, e(plícita o implícitamente, para determinar cuál es la más económica de acuerdo con la función objeti!o pre!iamente establecida. Estos m#todos tienen la !entaja de poder garanti"ar que la configuración del proceso seleccionado será la óptima, pero están limitados a la resolución de un nmero reducid de problemas cuyas posibles alternati!as de
configuración están perfectamente definidas y, por tanto, no se prestan fácilmente para el estudio de problemas abiertos.
ALTERNATI*AS PARA EL DISEÑO DE PROCESOS El ingeniero cuenta en la actualidad con diferentes herramientas, las cuales han surgido para dar solución a problemas de producción, optimi"ación, competiti!idad, contaminación ambiental, entre otras. La aplicación de estas herramientas no se reduce a procesos nue!os, sino que tambi#n se pueden emplear en algunos ya e(istentes.
Rein&enier"a de los procesos La reingeniería implica el repensar o reestructurar desde las bases los procesos. La importancia que tiene la reingeniería en el dise$o y desarrollo radica en la posibilidad de efectuar análisis en procesos conocidos, que permitan proponer cambios en las acti!idades, los tiempos y las funciones de cada una de las etapas de producción. La reingeniería de procesos generalmente conlle!a a su redise$o radical, para alcan"ar mejoras considerables en puntos críticos tales como costos, calidad, ser!icio y rapide". La característica más comn es que desaparece el trabajo en serie. Sin embargo, no siempre es posible comprimir todos los pasos de un proceso en un oficio nico ejecutado por una sola persona. % s o p i u e s o l e r $ o s n ó i c a m r o # n i n e d n e r p m o c o s e c o r p l e d s o c i n c " t s o t c e p s a Modelar las relaciones s o l ! o s e c o r p n u n o c n a n o i c a l e r e s s o t n e m e l e s o l e u o t s e u P • entre elementos % o t n e i m i d n e r l e r a r o e m a r a p s o s a p s o l e d Reeaminar coneiones d a d i l i $ a s n o p s e r a l e d n ó i c u $ i r t s i d e r a l o ! s o s e c o r p e r t n e e d a d i ' i t c a e d ! s e d a d i ' i t c a e r t n e n ó i c a l e r a l a c & i t n e d I • de los procesos
Consolidar in#ormación
% l i t u a m r o # n e n o i c a m r o # n i a l e d r e n o p s i d * o s e c o r p l e d o t n e i m i d n e r e d s e l $ a i r a ' s a l r i d e m a r a p s o i r a s e c e n s o t n e m i r t s n i s o l r a l a t s n i n e e t s i s n o c • % n ó i c a m r o # n i e d s e t n e i r r o c e d n ó i c a c i l p u d a n i m i l e * a c & i t n e d I •
Rede&nir alternati'as
% s e l p m i s s o s e c o r p á m o o n u r o p o e l p m o c o s e c o r p o l o s n u r a z a l p m e r a c s u + •
Reu$icar * reprogramar controles
o l e l a r a p n e o d n a z i n a g r o * l o r t n o c l e d a r u t c u r t s e a l o d n a c & i l p m i s ! o s e c o r p l e n e r o l a ' n a g e r g a o n e u s e d a d i ' i t c a e d o r e m , n l e r i c u d e r e d n e t e r P •
Instrumentar e in#ormar
Modular -speci&car implantación 1plicar tecnología Plani&car implementación
% e t n e m e t n e i d n e p e d n i r a t n a l p m i n e d e u p e s e u o d a . e s i d e r o s e c o r p l e d s e t r a p s a l r i n & e d s e a e r a t a t s e e d o t i s ó p o r p l • n ó i c a t n e m e l p m i e d * s e l a r u t c u r t s e s a ' i t a n r e t l a r a u l a ' e a r a p r o i r e t n a a e r a t a l n e s o d i n & e d s o l u d ó m a z i l i t u a e r a t a t s • % ) o n a m u 0 l a i c n e t o p * n ó i c a m r o # n i n o s s o r t o s o l ( s o s e c o r p e d a í r e i n e g n i e r a l e d s e r o d a t i c a p a c s o l e d o n u s e a í g o l o n c e t a / • o d a . e s i d e r o s e c o r p l e d s o c i n c " t s o t c e p s a s o l r a t n e m e l p m i a r a p s e r a n i m i l e r p s e n a l p a l l o r r a s e D •
&areas de la etapa de dise$o para aplicar el proceso de reingeniería.
In&enier"a in)ersa )onsiste en anali"ar un producto final e(istente para identificar sus componentes, sus interrelaciones y crear representaciones del sistema de producción y sus respecti!os procesos en otra forma o a un ni!el más alto de abstracción. Las t#cnicas de ingeniería in!ersa son un conjunto de tecnologías y herramientas, que permiten obtener dise$os óptimos empe"ando desde la especificación del producto, buscando reducir tiempo de dise$o y la optimi"ación del producto final.
In&enier"a concurrente Se define como un esfuer"o sistemático para un dise$o integrado, concurrente del producto y de sus correspondientes procesos de fabricación y de ser!icio. Esta forma pretende que los desarrolladores, desde un principio, tengan en cuenta todos los elementos del ciclo de
!ida del producto, partiendo del dise$o conceptual hasta su disponibilidad en el mercado, incluyendo calidad, costo y necesidades de los usuarios. +ncorpora una gran !ariedad de nue!as concepciones y metodologías de gestión de proyectos. ' - 'ise$o para la función ' / 'ise$o para la fabricación '0 'ise$o para el montaje '1 / 'ise$o para la calidad '& /'ise$o para el mantenimiento. • • • • •
Trans%erencia de tecnolo&"a La transferencia de tecnología es una regularidad uni!ersal, inherente a toda organi"ación y país como !ía de acceso al !ertiginoso a!ance de la ciencia y la tecnología. Es el proceso de transmisión de tecnología y su absorción, adaptación, difusión y reproducción por un aparato producti!o distinto al que la ha generado. En general, la transferencia de tecnología se considera o clasifica como proceso, y los elementos de este proceso, entre otros, son: 2suarios &ecnologías )omunicación 0dopción Estructura 3rgani"ación El clasificar la transferencia de tecnología como un proceso significa que ella está compuesta por elementos interrelacionados entre sí. La transferencia de tecnología se clasifica tambi#n segn el tipo en acuerdos: de licencia 4patentes, uso de marcas, 5no6/ho6, derechos de autor y franquicias7, de in!ersión e(tranjera 4subsidiarias de propiedad completa, joint !entures, concesionales producción compartida ser!icios de riesgo, pri!ati"ación7 de consultoría de ingeniería acuerdos comerciales acuerdos de coproducción industrial 4subcontratación, coproducción, especiali"ación7 acuerdos de pagos especiales 4trueque, contracomercio, buy bac5, alquiler7 cooperación t#cnica • • • • • •
• •
• • • •
• •
RE+,ERIMIENTOS -ACIA LA IN.ENIER/A DE PROCESOS DEL SI.LO 00I El cambio de la forma de pensar los procesos tecnológicos tiene que !er con las nue!as e(igencias surgidas en el mercado, relacionadas con la calidad, no sólo del producto o ser!icio consumido, sino además, con la eficiencia de los procesos producti!os, del impacto ambiental y con la eficacia de la responsabilidad social.
Desarrollo sostenile El significado de este lema ha sido muy debatido desde entonces, pero parece haber consenso sobre el hecho de que desarrollo sostenible significa básicamente: a7 un tipo de desarrollo económico que mejora el bienestar humano b7 un desarrollo que puede ser practicado en manera duradera. c7 satisfacer las necesidades del presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras. Estos objeti!os gen#ricos se complementan con otros más concretos de ámbito local: •
reducción del impacto ambiental de los procesos industriales y de consumo locales
• • •
fortalecimiento de la base industrial de la "ona generación de empleo neto incremento de la calidad y ni!el de !ida de las comunidades locales.
8oy día se deben desarrollar soluciones que resuel!an los problemas de fondo, que redu"can el impacto ambiental de manera significati!a, que reintegren los desechos de di!ersos pasos del proceso de nue!o en el mismo proceso. Estas soluciones se suelen llamar soluciones integrales o tambi#n tecnologías limpias. La principal des!entaja es el hecho de que generalmente no pueden ser aplicadas a procesos ya e(istentes, sino que hay que replantearlas desde el principio.
Concepto de cero e#isiones ZERI, Zero Emissions Research Initiative, es una in!estigación práctica que busca
satisfacer las necesidades humanas. )ero emisiones representan un cambio en el concepto de industria, lejos de los modelos lineales en los cuales las basuras son consideradas la norma, para integrar sistemas en los cuales cada cosa tiene su uso 'e esta manera, los sistemas producti!os se reorgani"arán en *grupos*, en los cuales las basuras de unos sean utili"adas como materia prima para los productos de otros, creando una fuer"a de demanda que permite la utili"ación total de las materias primas con una integración tan amplia que no concibe ninguna clase de desechos )onducta responsable )onocido como conducta responsable o responsabilidad compartida.El propósito es ma(imi"ar la protección de los trabajadores, la salud de las personas y el cuidado del entorno, impulsados por el apoyo de la +nternational )ouncil of )hemical 0ssociations, +))0. Los a!ances logrados en esta área se deben en gran medida a que la industria química internacional tomó conciencia del da$o que podía ocasionar el manejo descuidado de sus procesos.
Concepto de la calidad del producto y proceso La aceptación de un producto por parte de un consumidor está condicionada por la satisfacción que le genere el bien que ha adquirido. Esta garantía in!olucra el t#rmino calidad, que cubre todos los procesos, desde la materia prima hasta su aplicación final. La definición de calidad es relati!a al cliente, por cuanto un producto puede presentar esta propiedad o no en función de la percepción del consumidor respecto al bien o ser!icio. ecanismos e(istentes en el mundo y que cada !e" go"an de mayor aceptación
-l estándar pre#erido para l a administración de la calidad es el ISO (International Organization Standard)! ue 0a llegado a ser el más determinante en el "ito de las empresas en cuanto a aspectos t"cnicos% -l lenguae * adopciones de ISO 3444 están encaminados a los o$eti'os del #a$ricante% -sos estándares cu$ren calidad de dise.o! calidad de maneo * calidad de seguridad para di#erentes clases de compa.ías industriales
2ORM1S ISO 3444
2ORM1S ISO 56444
Son normas internacionales ue signi&carán una 'entaa competiti'a al comerciar internacionalmente% -s un conunto de estándares para el maneo am$iental! ue a*uda a eliminar los registros m,ltiples! inspecciones! certi&caciones! etiuetas * reuerimientos con7icti'os! * suministra un sistema para las multinacionales! uienes pueden implementarlo donde uiera ue operen
2ORM1S ISO 58444
#ueron propuestas para e'aluar la capacidad de la empresa de realizar procesos competiti'os en los cuales la seguridad industrial * social de los empleados 0acen parte de los parámetros suetos a ser e'aluados * permanentemente monitoreados%
S-//OS 9-RD-S
/os sellos 'erdes de apro$ación son etiuetas medioam$ientales otorgadas por una organización glo$al sin ánimo de lucro ue asocia a :5 países! como reconocimiento a productos ue prácticamente no causan da.os am$ientales%
+;-21S PR1C=;R 1
B1CCP (B11RD 121/SIS CRI=IC1/ CO2=RO/ POI2=)
?ste lle'a como título @Aood Manu#acturing Practices@ (AMP) * es conocido internacionalmente como regias AMP% -l o$eti'o de estas acreditadas normas! admitidas uni'ersalmente! es la etensa 'igilancia * garantía de la calidad de todas las #ases del proceso de #a$ricación% -n cumplimiento de sus #unciones "tica * social $ásicas! la industria de alimentos se ocupa de asegurar la inocuidad * el alto 'alor nutriti'o de los productos ue suministra al consumidor% es un sistema moderno de calidad! ue in'olucra no sólo el control al producto &nal sino a los procesos ue lo generan%
