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Desarrollo de Indicadores Energéticos y Evaluación de Desempeño aplicados a la plataforma de producción de Hidrocarburos del campo Singue-bloque53
No full textEste estudio presenta una evaluación energética de las plataformas A y B del campo SINGUE, donde se procesa, deshidrata, separa y reinyecta los fluidos producidos (agua, petróleo y gas). Para llevar a cabo estos procesos se requiere de un sistema de generación de energía a través de generadores con motores de combustión alimentados con diesel industrial como combustible. Debido a que la zona se encuentra en una locación remota, no cuenta con conexión directa a la red del Sistema Nacional de Interconexión (SNI) a pesar de que existen proyectos para extender estas líneas de energía hasta los campos petroleros ubicados al nororiente del país, aun no se han concretado estos proyectos. El costo de generación representa el 70% del costo de producción por barril de crudo producido, es por esto la necesidad de determinar los USEs e implementar un control operacional para reducir consumos de energía basados en la norma ISO 50001 de gestión energética. La evaluación de este estudio parte de la definición de la línea base a través de la relación de variables relevantes que permitirán determinar el estatus y consumo actual de energía según el histórico de barriles de fluido producidos. Posteriormente se determinan los USEs que manejan el fluido producido, se calculan las potencias requeridas y se realiza una evaluación de consumo y eficiencia de la energía en equipos industriales usados en las plataformas. Finalmente se plantea mejoras operativas y se estima ahorros de consumo energético y económico anual. Palabras claves: eficiencia energética industrial, USEs, línea base, indicador energético, petróleo, ISO 50001:2018, ahorro energéticoGuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralThis study presents an energy evaluation of platforms A and B of the SINGUE field, where the produced fluids (water, oil and gas) are processed, dehydrated, separated and reinjected. To carry out these processes, an energy generation system is required through generators with combustion engines fed with industrial diesel as fuel. Due the field is in a remote location, it doesn?t have a direct connection to the National Interconnection System (SNI) network, although there are projects to extend these power lines to the oil fields located in the northeast of the country. These projects haven?t yet been finalized. The generation cost represents 70% of the production cost per barrel of crude oil produced, which is why it is necessary to determine the USEs and implement operational control to reduce energy consumption based on the ISO 50001 energy management standard. The evaluation of this study starts from the definition of the baseline through the relationship of relevant variables that will allow determining the status and current energy consumption according to the history of barrels of fluid produced. Subsequently, the USEs that handle the produced fluid are determined, the required powers are calculated and an evaluation of energy consumption and efficiency is carried out in industrial equipment used on the platforms. Finally, operational improvements are proposed and savings in annual energy and economic consumption are estimated. Keywords: industrial energy efficiency, USEs, baseline, energy indicator, oil, ISO 50001:2018, energy savings
Diseño e implementación de una planta (Microempresa) ubicada en una zona rural de la provincia de Esmeraldas para la elaboración de chocolates a partir de cacao fino o de aroma
No full textEl presente proyecto se desarrolló en atención a la necesidad de los productores de cacao ubicados en la parroquia Maldonado del cantón Eloy Alfaro de la provincia de Esmeraldas, en dar un valor agregado a su producción primaria de granos de cacao fino o de aroma fermentados y secos que cuentan con certificación orgánica; en vista de que actualmente los precios de exportación del cacao fino o de aroma a nivel mundial han bajado notablemente considerando que el mercado prefiere comprar cacao de la variedad CCN-95 por ser de alto rendimiento resistente a enfermedades y por ende es menos costoso. Considerando que la tendencia del consumidor apunta a adquirir productos naturales con certificación orgánica y que brinde beneficios a la salud, la asociación de productores de cacao requiere realizar la implementación de una planta de elaboración de chocolates a nivel de microempresa de tipo asociativo que permita obtener mejores réditos económicos de la materia prima y a la vez generar plazas de empleo y oportunidades a la población del cantón Eloy Alfaro. La Implementación de la planta de elaboración de chocolates se realizó en base a una propuesta de diseño de planta que cumpla con el Anexo I ?REQUISITOS DE BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA? de la resolución ARCSA-DE-2022-016-AKRG (Agencia Nacional de Regulación, 2022); para obtener productos con calidad e inocuidad. Para la realización del diseño y distribución de la planta, la metodología usada corresponde a Sistematic Layout Planning (SLP) desarrollada por Richard Muther apoyada con técnicas cualitativas como son: análisis de recorrido de los productos, análisis de relación de actividades, diagrama de relación de actividades, así también técnicas cuantitativas como son: determinación de necesidad de espacio aplicando las ?Normas de Espacio? y la determinación de necesidades de proximidad calculando centros de gravedad y determinación de distancias coordenadas. Estas técnicas se distribuyeron en las siguientes etapas: La búsqueda ? Datos de Entrada que corresponde a la recolección de información necesaria, análisis que corresponde a determinar cuantitativamente las necesidades de proximidad para generar la alternativa de distribución y finalmente la evaluación. Para el proceso de evaluación se elaboró un listado de verificación basado en el Anexo I ?REQUISITOS DE BUENAS PRACTICAS DE MANUFACTURA? de la resolución ARCSA-DE 2022-016-AKRG (Agencia Nacional de Regulación, 2022), en base al cual se cuantificó el porcentaje de cumplimiento de dichos requisitos de la planta antes y después de implementar el diseño propuesto. La evaluación de la planta sin la implementación del diseño y distribución propuesto señala que hay un 42,36% de cumplimiento de los requisitos. Adicional mediante la evaluación se identificó oportunidades de mejora entre las cuales destaca la elaboración del POES de limpieza y desinfección de equipos y utensilios, POES de limpieza y desinfección de áreas y el programa de control preventivo de plagas, así como también la subsanación de observaciones emitidas durante la evaluación, las cuales al ser subsanadas permitieron que en conjunto con la implementación del diseño y distribución propuesto, el porcentaje de cumplimiento con la normativa alcance un 90,28%.GuayaquilEscuela Superior Politécnica del Litoral
Diseño de un sistema de gestión de inventarios para un almacén de materia prima en una empresa de alimentación animal
No full textEl presente proyecto se realizó en una planta de balanceado animal ubicada en la ciudad de Guayaquil, la cual presenta un sistema de control de inventarios empírico en su bodega de materia prima. Se plantea como objetivo diseñar un sistema de gestión del inventario, el cual tiene como finalidad la reducción de costos por mantener inventarios, permitiendo que se tenga menos producto en la bodega y de esta manera menos costos asociados. Para este propósito se utilizó la metodología Diseño desde cero, la cual consiste en 5 etapas (Diseño, Medición, Análisis, Diseño y Prototipado), diseño basado en las necesidades del cliente clave, medición de la información necesaria, análisis estadístico para el diseño de soluciones a requerimientos del cliente para finalmente prototipar el diseño y consolidar la mejora. Se desarrolló un modelo (T, S) y un modelo de organización ABC en la bodega de materia prima, la cual cuenta principalmente con harinas nacionales. El periodo de análisis contempló de enero a octubre del año 2023. Las mejoras tuvieron como resultado una reducción del 25,40% en el costo de mantener inventarios actuales de la compañía y una utilización en el modelo ABC de 50,27%. Cumpliendo con las especificaciones técnicas criticas planteadas. Palabras Clave: Manejo de inventario, zonificación de la bodega, reposición, modelo ABC.GuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralThis project was carried out in a balanced animal plant located in the city of Guayaquil, which has an empirical inventory control system in its raw material warehouse. The objective is to design an inventory management system, which aims to reduce costs for maintaining inventories, allowing less product to be kept in the warehouse and thus fewer associated costs. For this purpose, the Design from Scratch methodology was used, which consists of 5 stages (Design, Measurement, Analysis, Design and Prototyping), design based on the needs of the key client, measurement of the necessary information, statistical analysis for the design of solutions to client requirements to finally prototype the design and consolidate the improvement. A model (T, S) and an ABC organization model were developed in the raw material warehouse, which mainly has national flours. The analysis period included January to October 2023. The improvements resulted in a 25.40% reduction in the cost of maintaining the company's current inventories and a utilization in the ABC model of 50.27%. Complying with the critical technical specifications raised. Keywords: Inventory management, warehouse zoning, replacement, ABC model
Reducción en tiempos de sanitización y limpieza en una línea de panadería y pastelería en cambios de formato (dulce a sal)
No full textEste estudio se centró en la optimización de los tiempos de limpieza y sanitización en la línea de producción de una industria panificadora, específicamente durante los cambios de formato de productos de dulce a salado. Inicialmente, se identificaron los cuellos de botella en los procesos actuales, los cuales generaban ineficiencias operativas y prolongaban innecesariamente los tiempos de inactividad de la línea. La finalidad principal fue desarrollar un nuevo método que permitiera reducir estos tiempos sin comprometer la seguridad alimentaria ni la calidad del producto final. Para lograr esto, se implementó un diseño experimental que incluyó la observación y medición de los tiempos de limpieza durante tres semanas consecutivas, abarcando todas las etapas críticas del proceso: desde el bloqueo de equipos previo al inicio de la limpieza, hasta la liberación de la línea una vez culminado el proceso. Con base en estos datos, se diseñó un nuevo protocolo de limpieza que incluye una limpieza por método de arrastre de masa, seguido de la validación a través de pruebas microbiológicas y alergénicas. Los resultados obtenidos indicaron una reducción significativa en los tiempos de limpieza y sanitización, logrando la disminución de un 29.6% respecto al tiempo total obtenido en las pruebas en campo. Además, las pruebas microbiológicas y alergénicas confirmaron que el nuevo método cumple con los estándares de seguridad alimentaria, asegurando la ausencia de contaminantes y alérgenos en los productos finales. Este hallazgo es particularmente relevante, ya que demuestra que la eficiencia operativa puede ser mejorada sin exponer la inocuidad de los alimentos. Durante la fase de implementación piloto, se observó que el nuevo método no solo optimiza los tiempos de limpieza, sino que también facilita la estandarización de los procedimientos en diferentes líneas de producción. Se recomienda extender la validación del método a otras áreas de la planta para asegurar su aplicabilidad generalizada y continuar con el monitoreo a largo plazo para garantizar su efectividad sostenida. En resumen, la investigación proporciona una solución innovadora y eficaz para la reducción de tiempos en procesos de limpieza y sanitización en cambios de formato de la industria alimentaria, contribuyendo significativamente a la mejora de la competitividad y la eficiencia operativa de la planta. Palabras clave: Optimización de procesos, limpieza y sanitización, seguridad alimentaria, industria panificadora, reducción de tiempos, cambio de formato, validación microbiológica y alergénicaGuayaquilEscuela Superior Politécnica del Litoral
Sistema Integrado de Monitoreo Forestal mediante Red de Sensores Inalámbricos
No full textFrente al peligro en las especies de aves debido a la pérdida de áreas forestales, se busca modificar partes de un sistema de sensores inalámbrico mediante la aplicación de conocimientos de ingeniería mecatrónica, que permitan la tarea de monitoreo a largo plazo de las condiciones ambientales en el Bosque Protector ?La Prosperina?, y de sus aves a través de grabaciones de audio. Las funciones requeridas incluyen autonomía energética mediante un cargador solar, y autonomía de recolección y procesamiento de datos. El diseño se separó en el dimensionamiento del sistema de energía, el planteamiento del seguimiento solar con dos ejes, el diseño de partes que faciliten la recolección de datos con un dron, y un programa para el procesamiento y clasificación de señales mediante una red neuronal convolucional. El diseño eléctrico determinó que un panel solar de 5 watts con superficie superior a 450 centímetros cuadrados cubriría la necesidad energética anual incluso con mal clima. Adicionalmente, la evaluación de modelos de clasificación permitió ubicar el mejor intervalo de entrenamiento con las muestras procesadas. El trabajo concluyó con varios diseños en la etapa conceptual, pues tienen una fuerte dependencia del lugar de instalación y componentes para un modelado completo. Palabras Clave: Energía solar, sistemas de energía, monitoreo de aves, procesamiento de audio, clasificación de audio.GuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralFaced with the danger to bird species due to the loss of forest areas, we seek to modify parts of a wireless sensor system by applying knowledge of mechatronic engineering, which will allow the task of long-term monitoring of environmental conditions in the Protected Forest ?La Prosperina?, and its birds through audio recordings. The required functions include energy autonomy through a solar charger, and autonomy of data collection and processing. The design was separated into the sizing of the energy system, the approach to solar tracking with two axes, the design of parts that facilitate data collection with a drone, and a program for signal processing and classification through a convolutional neural network. The electrical design determined that a solar panel of 5 watts with a surface area greater than 450 square centimeters would cover the annual energy needs even in bad weather. Additionally, the evaluation of classification models allowed locating the best training interval with the processed samples. The work concluded with several designs in the conceptual stage, as they have a strong dependence on the installation site and components for a complete modeling. Keywords: Solar energy, power systems, bird monitoring, audio processing, audio classificatio
Implementación Metodológica DMAIC para la reducción de producto No conforme en una Empresa Procesadora de Banano en la Provincia de El Oro
No full textEn la actualidad, los peligros dentro de área industrial más frecuentes son aquellos que se concentran en la parte física del producto terminado, considerando como principal factor desencadenante de fallas a la mal supervisión y control de tiempos dentro del proceso productivo. La presente investigación realiza una evaluación de aquellos eventos no previsibles externos que afectan el incremento de producto no conforme o retenido de puré de banano, siendo este último el principal sustento de preocupación dentro de la Empresa Procesadora de Banano en la provincia de El Oro. La metodología permite mejorar el proceso productivo de la empresa, dado al uso del método DMAIC enfocado en un modelo Six Sigma, en donde se realiza un análisis del producto en Kg retenido durante el periodo 2023, y el cual se desarrolla a partir de una maquinaria que se encuentra conformada por dos boquillas. En el proceso metodológico DMAIC el problema principal que se identifica en la fase de definición es la cantidad extensa que presenta la empresa en cuanto a producto no conforme en el proceso del puré de banano. Los resultados permiten identificar que los principales factores que afectan al crecimiento constante del producto no conforme están vinculados con la desviación de caudal, el color y la consistencia del producto terminado, en donde su mayor concentración se enfocó en los meses de febrero, mayo y agosto. La fase de medición permitió identificar un proceso no estable y con problemas de capacidad, que a su vez permitió generar un análisis relevante de optimización de recursos, en donde con la implementación de un plan estratégico y valorando un target mensual de 2400kg en producto no conforme se tendrá una optimización de hasta el 85%. Se concluye determinando una optimización del proceso durante el primer protocolo del 65% de producto no conforme, considerando principal la supervisión y control constante de tiempos de producción. Palabras claves: Productividad, optimización de procesos, evaluación de estrategias, minimización de riesgosGuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralCurrently, the most frequent dangers within the industrial area are those that concentrate on the physical part of the finished product, considering poor supervision and time control within the production process as the main factors triggering failures. The present investigation evaluates those non-foreseeable external events that affect the increase in non-conforming or retained products of banana puree, the latter being the main source of concern within the Banana Processing Company in the province of El Oro. methodology allows to improve the company's production process, given the use of the DMAIC method focused on a Six Sigma model, where an analysis of the product in Kg retained is carried out during the period 2023, and which is developed from machinery that it is made up of two nozzles. In the DMAIC methodological process, the main problem that is identified in the definition phase is the extensive amount that the company presents in terms of non-compliant products in the banana puree process. The results allow us to recognize that the main factors that affect the constant growth of the non compliant product are linked to the flow deviation, color, and consistency of the finished product, where its highest concentration was focused on February, May, and August. The measurement phase allowed us to identify a non-stable process with capacity problems, which in turn allowed us to generate a relevant resource optimization analysis, where with the implementation of a strategic plan and assessing a monthly target of 2400kg of non-compliant product there will be an optimization of up to 85%. It is concluded by determining an optimization of the process during the first protocol of 65% of non-conforming products, considering the constant supervision and control of production times as the main one. Keywords: Productivity, process optimization, strategy evaluation, risk minimization
Efecto de la aplicación de soluciones antimicrobianas a la harina de pollo para controlar el desarrollo de microorganismos patógenos (Salmonella y E. coli) durante su almacenamiento
No full textLos ingredientes para la producción de alimentos balanceados para animales están altamente contaminados con microorganismos perjudiciales y patógenos transmitidos por los alimentos que afectan la calidad y el aspecto sensorial, especialmente en la harina de vísceras de pollo, un ingrediente importante en la fabricación de piensos. La contaminación de patógenos en la harina de vísceras de pollo sigue siendo un problema de seguridad importante donde estos microorganismos pueden propagarse a los animales destinados al consumo y luego causar enfermedades en los seres humanos. Por lo tanto, se suelen aplicar tratamientos químicos para prolongar la calidad y vida útil de la harina. Los ácidos orgánicos son un tratamiento químico alternativo a los productos a base de formaldehído que pueden reducir la contaminación existente y prevenir que la recurrencia de la contaminación de Salmonella en la cadena de suministro de alimentos balanceados. En el presente estudio se evaluó el efecto de una solución antimicrobiana a base de ácidos orgánicos, como lo son el ácido fórmico, ácido propiónico y ácido fumárico en distintas dosis (0,5%; 0,75% y 1%) a 1, 5, 15 y 20 días de incubación en la harina de vísceras de pollo previamente contaminada con sepas de las bacterias Salmonella y E. coli Los resultados de este proyecto proporcionan una alternativa viable para su uso en la harina de vísceras de pollo en la inhibición microbiana para lograr cumplir con los requisitos microbiológicos establecidos en la normativa nacional vigenteGuayaquilEscuela Superior Politécnica del Litoral
Diseño de tren de potencia y sistemas auxiliares de un vehículo para competencias de la formula Hybrid
No full textLos vehículos híbridos mejoran constantemente sus características tecnológicas en rendimiento, eficiencia y uso de energía limpia. Este proyecto se enfoca en el diseño del tren de potencia y sistemas auxiliares de un monoplaza para competencias de la Formula Hybrid. Como punto de partida, se consideró un sistema de propulsión híbrido con dos motores eléctricos y uno de combustión interna, y como energía auxiliar, el freno regenerativo, para maximizar la eficiencia energética y alcanzar una mayor autonomía en su funcionamiento. Posteriormente, se diseñó, dimensionó y seleccionó los sistemas auxiliares, cumpliendo el reglamento de las competencias. El modelado se evaluó mediante el simulador Advisor (MATLAB), tomando como referencia el Nuevo Ciclo de Manejo Europeo (NEDC) para el análisis y verificación de los resultados. Se inició con la selección de uno de los tres sistemas de propulsión híbrida existentes, denominado ?sistema híbrido mixto?, que brinda tres modos de funcionamiento en simultáneo. El diseño final cumple con las restricciones de la Formula Hybrid, combinando eficiencia energética y rendimiento; esto se constata en la simulación de los sistemas. Finalmente, se presenta un modelamiento en 3D, con el fin de escalar y representar gráficamente el diseño conceptual y planos elaborados para la construcción del monoplaza. Palabras Clave: Rendimiento, Eficiencia Energética, Tren de potencia, Híbrido, ModeladoGuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralHybrid vehicles constantly improve their technological characteristics in performance, efficiency and use of clean energy. This project focuses on the design of the power train and auxiliary systems of a single-seater for Formula Hybrid competitions. As a starting point, a hybrid propulsion system was considered with two electric motors and one internal combustion engine, and as auxiliary energy, the regenerative brake, to maximize energy efficiency and achieve greater autonomy in its operation. Subsequently, the auxiliary systems were designed, sized and selected, complying with the competency regulations. The modeling was evaluated using the Advisor simulator (MATLAB), taking the New European Management Cycle (NEDC) as a reference for the analysis and verification of the results. It began with the selection of one of the three existing hybrid propulsion systems, called ?mixed hybrid system?, which provides three modes of simultaneous operation. The final design meets the constraints of the Formula Hybrid, combining energy efficiency and performance; This is confirmed in the simulation of the systems. Finally, a 3D modeling is presented, in order to scale and graphically represent the conceptual design and plans prepared for the construction of the car. Keywords: Performance, Energy Efficiency, Powertrain, Hybrid, Modelin
Reducción de tiempo de preparación largo en impresora de empaques flexibles
No full textEn las empresas actuales, la ventaja competitiva radica en la innovación y flexibilidad con la que se adaptan al mercado, que les permite satisfacer la demanda y crear nuevas oportunidades para los consumidores frente a sus competidores, por este motivo es esencial lograr procesos ágiles, eliminando y disminuyendo cuellos de botella, para que de esta manera la producción se ajuste a la demanda. Dentro de la operatividad mencionada, un factor clave es el tiempo que se toma para hacer la preparación de equipos durante un cambio de producción o también conocido como setup. Mientras más eficiente se realice esta tarea, más competitividad y mejor utilidad dará el proceso, a través de la reducción del costo operativo y los gastos de control. Por este motivo, este proyecto se basa en la implementación de diferentes herramientas y metodologías que permitan la reducción de tiempos de preparación, acorde a la necesidad del mercado, la cual incluye control visual que permita monitorear de manera continua el desarrollo de la solución. Además, se incluirá un plan de seguimiento para asegurar una correcta implementación. Como objetivo se tiene la reducción en 30% de la diferencia actual generada entre el tiempo máximo obtenido y el promedio del tiempo de setup cuyo valor es de 1.27 horas, con enfoque sobre la máquina IP04 que genera el 80% de diferencia sobre la variable respuesta. Palabras clave: Tiempo de ajuste, eficiencia, DMAIC, mejora de procesos.GuayaquilEscuela Superior Politécnica del LitoralIn today's companies, the competitive advantage lies in the innovation and flexibility with which they adapt to the market, which allows them to satisfy demand and create new opportunities for consumers compared to their competitors. For this reason, it is essential to achieve agile processes, eliminating and reducing bottlenecks, so that production adjusts to demand. Within the aforementioned operation, a key factor is the time taken to prepare equipment during a production change or also known as setup. The more efficiently this task is carried out, the more competitive and better useful the process will be, through the reduction of operating costs and control expenses. For this reason, this project is based on the implementation of different tools and methodologies that allow the reduction of preparation times, according to the needs of the market, which includes visual control that allows continuous monitoring of the development of the solution. In addition, a monitoring plan will be included to ensure correct implementation. The objective is to reduce by 30% the current difference generated between the maximum time obtained and the average configuration time whose value is 1.27 hours, focusing on the IP04 machine that generates 80% of the difference on the response variable. Key words: Setup time, efficiency, DMAIC, process improvement
Diseño de un sistema de calefacción de agua sanitaria para un conjunto residencial
No full textEl proyecto tiene como objetivo diseñar un sistema de calefacción de agua sanitaria para un conjunto residencial, enfocado en maximizar el ahorro de gas licuado de petróleo (GLP). La hipótesis propone que la implementación de calefones modulantes y la limitación del caudal máximo en las duchas reducirá significativamente el consumo de GLP. La justificación se basa en la necesidad de reducir el desperdicio de energía y los costos operativos del sistema actual, contribuyendo además a disminuir la huella de carbono. Para el desarrollo, se utilizaron tuberías del PP-R para agua caliente, PVC para agua fría y cobre para la alimentación de GLP, junto con calefones instantáneos modulantes y una bomba centrífuga para asegurar el flujo adecuado. Se evaluaron tres alternativas de solución, seleccionando la mejor opción bajo la Normativa de la Construcción NEC-11. Se calculó que el consumo de GLP diario se podría reducir de 15 kg a 8.342 kg, A pesar de la inversión inicial de 22,968.06, a saving of 45.23% in annual LPG costs is estimated, with a projected payback period of 8.43 years. The system proposed in this study is perfectly viable, profitable and complies with all regulations established by Ecuadorian legislation. Keywords: Cost reduction, Energy savings, Liquefied petroleum gas, Modulating heaters
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