1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN
ALIMENTOS
CARRERA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA
MODALIDAD PRESENCIAL
MÓDULO FORMATIVO DE
“DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES”
OCTAVO SEMESTRE
Juan Enrique Ramos G.
Ingeniero en Alimentos – Magíster en Gerencia Financiera Empresarial
AMBATO – ECUADOR
Septiembre 2012 – Febrero 2013
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2. NOCIÓN BÁSICA
El presente módulo pretende que los estudiantes adquieran las capacidades
integradas para:
Revisar fundamentos básicos de diseño y enriquecerse de conocimientos sobre el diseño
en Ingeniería, sabiendo que el diseño permite la búsqueda de soluciones innovadoras
para satisfacer necesidades humanas por medio de la aplicación de conocimientos
científico-tecnológicos pensando en la máxima racionalidad en el consumo de recursos;
así como también con la aplicación de procedimientos y normas básicas para la
determinación de la localización de instalaciones. Debido a que el Diseño de Plantas
Industriales supone un verdadero acto de creación que no tiene una solución única y en
la que cada una de ellas corresponde a una interpretación diferente para conseguir un
mismo objetivo, el diseño adquiere un papel fundamental en el que se deben conjugar
un eficiente cronograma del proceso, una adecuada distribución de equipos, un plan
eficiente del flujo de materiales y de personas y una distribución efectiva de las
instalaciones. Por tanto la buena planificación en el diseño de Plantas Industriales
permitirá obtener ventaja competitiva sobre las demás y el éxito de una empresa; esto se
reflejará en la capacidad que tendrán los estudiantes para desarrollar proyectos de
diseño de plantas industriales en el área de la Ingeniería Bioquímica.
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3. ÍNDICE DE CONTENIDO
CONTENIDOS PAGINA
Datos básicos del Módulo………………………………… 4
Ruta formativa……………………………………………… 5
Metodología de formación………………………………… 7
Planeación de la evaluación……………………………… 12
Guías instruccionales……………………………………… 14
Material de apoyo………………………………………….. 15
Validación del módulo……………………………………... 16
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4. I. DATOS BÁSICOS DEL MÓDULO
DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES
Código: BQND801 Prerrequisitos:
Dibujo Aplicado a la Ingeniería.
Dibujo Asistido por Computadora.
Competencia Específica:
Aplicar procedimientos y normas básicas
para el diseño de plantas industriales dentro
del área de la Ingeniería Bioquímica.
Créditos: 2 Semestre: Correquisitos:
OCTAVO
Tratamiento Biológico de
Residuos.
Seguridad e Higiene Industrial.
Nivel de
formación: Horas clase semanal: 2
Horas autónomas de clase semanal: 2
Tercer nivel
Total horas clase al semestre: 40
Total horas autónomas de clase al semestre: 40
Nombre del docente: Juan Enrique Ramos
Título y Grado Académico: Ingeniero en Alimentos – Magíster en Gerencia
Financiera Empresarial
Área Académica por Competencia Global: Bioingeniería y Biotecnología
Horario de atención:
Teléfonos:
E-mail: juanenriquefcial@hotmail.com
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5. II. RUTA FORMATIVA
Nodo problematizador:
Inexistente generación de alternativas de solución sustentables a problemas
biotecnológicos.
Competencia Global:
Gestionar procesos de investigación científica y tecnológica para solucionar problemas
biotecnológicos de manera sustentable y con énfasis en productos agropecuarios del país
manteniendo siempre el principio de calidad.
Competencias Específicas que conforman la competencia global:
“GESTIONAR PROCESOS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA
Analizar los elementos del sistema informático y sus usos en los procesos de
PARA investigación y comunicación.
SOLUCIONAR PROBLEMAS EN EL CAMPO ALIMENTARIO DE
Aplicar SUSTENTABLE informáticos para la resolución deEN
MANERA recursos y utilitarios Y CON ÉNFASIS problemas en procesos
PRODUCTOS
de investigación.
AGROPECUARIOS DEL PAÍS MANTENIENDO SIEMPRE EL PRINCIPIO DE
Aplicar
CALIDAD”. el Dibujo técnico de Ingeniería relacionado con bioquímica.
Aplicar principios básicos para el diseño de diagramas de procesos e industriales dentro
del área de la Ingeniería Bioquímica utilizando el CAD.
Aplicar procedimientos y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro
del área de la Ingeniería Bioquímica.
Aplicar teorías, leyes y principios de Matemática, Química y Física para identificar e
interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con bioquímica.
Aplicar principios y leyes de la Fisicoquímica para identificar e interpretar
correctamente fenómenos experimentales relacionados con Bioquímica para la solución
de problemas en el campo biotecnológico de manera sustentable.
Aplicar principios y leyes de la Termodinámica para identificar e interpretar
correctamente fenómenos experimentales relacionados con Bioquímica para la solución
de problemas en el campo biotecnológico de manera sustentable.
Lograr que los procesos productivos de Operaciones Unitarias involucrados para la
transformación de los bioproductos sean eficientes.
Lograr que los procesos productivos involucrados para la transformación de los
bioproductos sean eficientes.
Determinar la estequiometria y cinética del crecimiento microbiano bajo diferentes
condiciones de cultivo para seleccionar el sistema de fermentación y los factores físico-
químicos adecuados, para aumentar la productividad y promover síntesis de productos
de interés.
Identificar los procesos básicos de aislamiento, purificación, de principios activos de
materiales biológicos.
Conocer y aplicar conocimientos relacionados a procesos biológicos de utilidad práctica
que contribuyan al bienestar del ser humano y a la sustentabilidad del medio ambiente
Emplear técnicas actuales para el aprovechamiento de la actividad enzimática en
procesos de obtención de productos específicos relacionados con la industria
bioquímica.
Identificar los principales procesos y mecanismos moleculares usados para el
mejoramiento genético de seres vivos.
Aplicar teorías, leyes y principios de la Matemática, la química y la biología para
identificar e interpretar correctamente fenómenos experimentales relacionados con la
bioquímica.
Aplicar principios y leyes de la transferencia de calor para identificar e interpretar
correctamente fenómenos experimentales relacionados con bioquímica para la solución
de problemas en el campo bioquímico de manera sustentable.
Aplicar teorías, leyes y principios de distintas disciplinas como la Matemática, la
química y la biología para poder construir y mantener en funcionamiento material
biológico con el fin de transformar un sustrato en un producto de deseado.
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6. Módulos que conforman la Competencia Específica:
Empleo de NTIC´s I
Empleo de NTIC´s II
Dibujo aplicado a la Ingeniería
Dibujo asistido por computadora
Diseño de Plantas Industriales
Balance de Materia y Energía
Físico Química
Termodinámica
Operaciones Unitarias I
Operaciones Unitarias II
Ingeniería de las Fermentaciones
Ingeniería de Bioseparaciones
Bioprocesos
Ingeniería de las Enzimas
Ingeniería Genética
Bioingeniería
Simulación de Procesos
Ingeniería de Biorreactores
Descripción de la Competencia Específica:
Aplicar procedimientos y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro
del área de la Ingeniería Bioquímica.
Elementos de competencia a desarrollar con el módulo:
1. Revisar fundamentos básicos para el diseño de Plantas Industriales dentro del
área de la Ingeniería Bioquímica.
2. Planificar el diseño de Plantas Industriales Bioquímicas.
3. Aplicar procedimientos y normas básicas para determinar la localización de
instalaciones industriales.
4. Diseñar y distribuir las instalaciones industriales considerando el requerimiento
de equipos y el tipo de producto.
5. Desarrollar proyectos sobre el diseño de plantas industriales en el área de la
Ingeniería Bioquímica.
Áreas de investigación del módulo:
Bioingeniería y Biotecnología.
Vinculación con la sociedad a través del módulo:
Feria de Ciencias (Presentación de maquetas de las Plantas Industriales).
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7. III. METODOLOGÍA DE FORMACIÓN
Elementos de Contenidos Contenidos Contenidos Actitudinales Estrategias Tiempo
Competencia Cognoscitivos Procedimentales Didácticas *
Específicas
1. Revisar Introducción Realizar Demuestra interés por Ciclo del 8 Horas
fundamentos básicos histórica a las organizadores el aprendizaje de la aprendizaje.
para el diseño de plantas gráficos referentes evolución histórica de Talleres en
Plantas Industriales industriales. a la evolución las plantas equipo.
dentro del área de la Interrelaciones histórica de las industriales. Exposiciones.
Ingeniería arquitectura- plantas industriales. Se motiva cuando
Revisión de
Bioquímica. industria- Establecer la establece la
construcción. importancia de las importancia de las artículos
Concepción plantas industriales plantas industriales técnicos.
actual de las ante la sociedad. ante la sociedad.
plantas Investigar Trabaja
industriales. definiciones de adecuadamente para
Generalidades planta industrial y encontrar la mejor
para el diseño actividades definición de planta
de plantas industriales. industrial y
industriales. Realizar actividades
organizadores industriales.
gráficos referentes Se aplica para realizar
a las generalidades organizadores gráficos
de las plantas referentes a las
industriales. generalidades de las
plantas industriales.
PRODUCTO: Presentación del portafolio con la fundamentación de una Planta Industrial.
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8. 2. Planificar el diseño Función del Establecer la Demuestra interés por Ciclo del 8 Horas
de Plantas Industriales diseño de función de las el estudio de la aprendizaje.
Bioquímicas. plantas plantas industriales. función del diseño de Talleres en
industriales. Planificar el diseño plantas industriales. equipo.
Planificación de las plantas Se motiva cuando Exposiciones.
para el diseño industriales. planifica el diseño de
Revisión de
de plantas Utilizar los plantas industriales.
industriales. principios básicos Trabaja en equipo para artículos
Principios de distribución en aplicar principios técnicos.
básicos para la planta. básicos de distribución
distribución en Considerar los en planta.
planta. elementos básicos Se entusiasma por
Elementos de distribución en utilizar elementos
básicos de la planta. básicos de
distribución en distribución.
planta.
PRODUCTO: Presentación de la planificación para el diseño de una planta industrial.
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9. 3. Aplicar Planeación de Planear la Trabaja en equipo para Ciclo del 8 Horas
procedimientos y la ubicación. ubicación de las planear la ubicación aprendizaje.
normas básicas para Procedimiento instalaciones. de las instalaciones. Talleres en
determinar la s para decidir Establecer los pasos Utiliza la lógica para equipo.
localización de la localización. a seguir para tomar decisiones sobre Exposiciones.
instalaciones Factores que decidir dónde la ubicación de las
Revisión de
industriales. afectan las ubicar las instalaciones.
artículos
decisiones instalaciones Se motiva cuando
técnicos.
sobre la industriales. establece los factores
ubicación. Establecer los que afectan las
Localización factores que afectan decisiones sobre
de una sola las decisiones sobre ubicación de
instalación. la ubicación. instalaciones.
Localizar una Trabaja en equipo para
instalación dentro ubicar una instalación
de un sitio dentro de un sitio
geográfico. geográfico.
PRODUCTO: Presentación del estudio sobre la macro y microlocalización de una planta industrial.
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10. 4. Diseñar y distribuir Tipos de Establecer los tipos Presta atención al Ciclo del 8 Horas
las instalaciones distribución de de distribución de momento de aprendizaje.
industriales áreas. áreas. establecer los tipos de Talleres en
considerando el Calculo del Calcular el número distribución de áreas equipo.
requerimiento de requerimiento y capacidad de los de una planta Exposiciones.
equipos y el tipo de de equipos. equipos necesarios industrial.
Revisión de
producto. Calculo de para un proceso Demuestra interés
artículos
superficies. bioquímico. para calcular el
técnicos.
Métodos de Determinar la número y capacidad
generación de superficie de cada de los equipos
layouts. una de las áreas necesarios para un
que conforman la proceso bioquímico.
planta industrial. Se motiva cuando
Aplicar los determina la
métodos de superficie de las áreas
generación de que conforman la
layouts para lograr planta industrial.
una efectiva Disfruta cuando
distribución en distribuye
planta. correctamente las
áreas de una planta
industrial.
PRODUCTO: Presentación de bocetos con la distribución de las instalaciones de una Planta Industrial, los mismos que serán realizados en
AutoCAD.
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11. 5. Desarrollar Características Socializar las Se motiva cuando Ciclo del 8 Horas
proyectos sobre el de los locales características más socializa las aprendizaje.
diseño de plantas de producción. importantes que características más Talleres en
Simbología deben tener las importantes que deben equipo.
industriales en el área
utilizada en el instalaciones de una tener las instalaciones Exposiciones.
de la Ingeniería diseño. planta industrial. de una planta
Bioquímica. Revisión de
Diseño de Identificar la industrial.
artículos
instalaciones simbología Trabaja en equipo para
técnicos.
industriales. apropiada para identificar la
diseñar planos de simbología de diseño
plantas industriales. de planos de industrias
Diseñar bioquímicas.
instalaciones Es creativo al
industriales momento de diseñar
utilizando normas instalaciones
técnicas de diseño. industriales.
PRODUCTO: Presentación del proyecto y la maqueta de una Planta Industrial Bioquímica.
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12. IV. PLANEACIÓN DE LA EVALUACIÓN
Escala de Valoración
Nivel Teórico práctico innovador: 9.0 a 10.0 Acreditable – Muy Satisfactorio
Nivel Teórico práctico experto: 8.0 a 8.9 Acreditable – Satisfactorio
Nivel teórico – práctico básico: 7.0 a 7.9 Acreditable - Aceptable
Nivel teórico avanzado (análisis crítico): 5.5 a 6.9 No acreditable
Nivel teórico básico (comprensión): < a 5.5 No acreditable
Competencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientos
y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la Ingeniería
Bioquímica.
No
ELEMENTO INDICADORES DE LOGROS
1 Revisar fundamentos Realiza organizadores gráficos referentes a la evolución
básicos para el diseño histórica de las plantas industriales.
Establece la importancia de las plantas industriales ante la
de Plantas Industriales sociedad.
dentro del área de la Investiga definiciones de planta industrial y actividades
Ingeniería Bioquímica. industriales.
Realiza organizadores gráficos referentes a las generalidades
de las plantas industriales.
2 Planificar el diseño de Establece la función de las plantas industriales.
Plantas Industriales Planifica el diseño de las plantas industriales.
Utiliza los principios básicos de distribución en planta.
Bioquímicas. Considera los elementos básicos de distribución en planta.
3 Aplicar procedimientos Planea la ubicación de las instalaciones.
y normas básicas para Establece los pasos a seguir para decidir dónde ubicar las
instalaciones industriales.
determinar la Establece los factores que afectan las decisiones sobre la
localización de ubicación.
instalaciones Localiza una instalación dentro de un sitio geográfico.
industriales.
4 Diseñar y distribuir las Establece los tipos de distribución de áreas.
instalaciones Calcula el número y capacidad de los equipos necesarios para
un proceso bioquímico.
industriales Determina la superficie de cada una de las áreas que
considerando el conforman la planta industrial.
requerimiento de Aplica los métodos de generación de layouts para lograr una
equipos y el tipo de efectiva distribución en planta.
producto.
5 Desarrollar proyectos Socializa las características más importantes que deben tener
sobre el diseño de las instalaciones de una planta industrial.
Identifica la simbología apropiada para diseñar planos de
plantas industriales en plantas industriales.
el área de la Ingeniería Diseña instalaciones industriales utilizando normas técnicas
Bioquímica. de diseño.
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13. PROCESO DE VALORACIÓN
Competencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientos y
normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la Ingeniería
Bioquímica.
Aplicación de la auto-evaluación, co-evaluación, hetero-evaluación a partir de evidencias,
con el empleo de técnicas e instrumentos de valoración de las competencias.
Elementos del Evaluación Evaluación Evaluación de Desempeño
módulo Diagnóstica formativa Producto Sustentación
1. Revisar Elabora Usa Presenta el Socializa el
fundamentos definiciones adecuadamente portafolio con trabajo sobre
básicos para el coherentes y los conceptos la los
diseño de Plantas lógicas sobre básicos sobre fundamentos
fundamentación
Industriales dentro plantas plantas básicos para el
del área de la industriales y industriales. de una Planta diseño de una
Ingeniería actividad Industrial. planta
Bioquímica. industrial. industrial.
Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación
instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)
2. Planificar el Comparte de Establece la Presenta la Socializa el
diseño de Plantas forma importancia de planificación trabajo sobre la
Industriales individual y en la correcta para el diseño planificación
Bioquímicas. equipo la planificación de una planta para el diseño
planificación de de una planta industrial. de una planta
una planta industrial. industrial.
industrial.
Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación
instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)
3. Aplicar Determina Comparte Elabora la Socializa con
procedimientos y mediante opiniones macro y micro los
normas básicas métodos de sobre la localización compañeros el
para determinar la ponderación la localización de para una planta trabajo sobre la
localización de mejor instalaciones industrial. determinación
instalaciones localización industriales. de la
industriales. geográfica para localización
una planta geográfica de
industrial. la planta
industrial.
Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación
instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)
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14. 4. Diseñar y Diseña planos Utiliza el CAD Presentación de Realiza
distribuir las de plantas para diseñar planos con la presentaciones
instalaciones industriales los planos de distribución de informáticas de
industriales considerando las plantas los planos de la
las instalaciones
considerando el las superficies industriales. planta
requerimiento de de cada una de de una Planta industrial.
equipos y el tipo de las áreas. Industrial, los
producto. mismos que
serán realizados
en AutoCAD.
Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación
instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)
5. Desarrollar Elabora Aplica Diseña Explica con
proyectos sobre el proyectos principios y Industrias detalle sobre el
diseño de plantas grupales de normas básicas Bioquímicas diseño de una
industriales en el diseño de de diseño. con sus Planta
área de la Industrias respectivos Industrial
Ingeniería Bioquímicas. diagramas y mediante la
Bioquímica. planos. presentación
de una
maqueta.
Técnicas e Observación Entrevista Observación Observación
instrumentos: (lista de cotejo) (cuestionario) (lista de cotejo) (lista de cotejo)
V. GUÍAS INSTRUCCIONALES
Competencia Específica a desarrollarse a través del módulo: Aplicar procedimientos
y normas básicas para el diseño de plantas industriales dentro del área de la Ingeniería
Bioquímica.
ELEMENTOS INSTRUCCIONES RECURSOS PRODUCTO
1. Revisar Elaborar definiciones Libros, Presentación del
fundamentos básicos coherentes y lógicas Internet, portafolio con la
para el diseño de sobre plantas Software del fundamentación
Plantas Industriales industriales y AutoCAD.
de una Planta
dentro del área de la actividad industrial.
Ingeniería Bioquímica. Industrial.
2. Planificar el diseño Planificar el diseño de Libros, Presentación de
de Plantas Industriales una planta industrial. Internet, un perfil con la
Bioquímicas. Software del planificación de la
AutoCAD. planta industrial.
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15. 3. Aplicar Determinar la mejor Libros, Presentación de
procedimientos y localización para la Internet, un portafolio
normas básicas para instalación de una Software del digital con los
determinar la planta industrial. AutoCAD. cálculos de
localización de localización de
instalaciones instalaciones.
industriales.
4. Diseñar y distribuir Distribuir Libros, Presentación de
las instalaciones adecuadamente las Internet, un boceto con la
industriales áreas de una planta Software del distribución de
considerando el industrial y diseñar AutoCAD. áreas y
requerimiento de planos de plantas presentación de
equipos y el tipo de industriales en dos y un portafolio con
producto. tres dimensiones. los planos de la
planta industrial.
5. Desarrollar Aplicar los Libros, Presentación de
proyectos sobre el conocimientos Internet, una maqueta de
diseño de plantas adquiridos para Software del una Planta
industriales en el área elaborar proyectos de AutoCAD. Industrial.
de la Ingeniería diseño de Industrias
Bioquímica. Bioquímicas.
VI. MATERIAL DE APOYO
BIBLIOGRAFÍA COMENTADA:
Miquel Casals Casanova. 2001. Complejos Industriales. Universidad
Politécnica de Cataluña. Barcelona-España.
Texto que contiene capítulos como: Introducción a los Complejos
Industriales, Elementos auxiliares del sistema de producción, Distribución en
planta, características de un edificio industrial, etc.
Vanaclocha Ana. 2005. Diseño de Instalaciones Agroindustriales. Ediciones
Mundiprensa. Madrid-España.
Texto que contiene capítulos como: Plantas de procesado de Alimentos,
Planificación de una Actividad Industrial, Sistemas de proceso, Distribución
en Planta, Relación entre actividades, Generación de alternativas de
distribución en planta, Diseño de almacenes, entre otros.
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16. MATERIALES COMPLEMENTARIOS:
1.- Proyector.
2.- Computador.
3.- Pizarra.
4.- Libros electrónicos.
VII.- VALIDACIÓN DEL MÓDULO FORMATIVO
Fecha de elaboración: 17 de Septiembre del 2012.
Ing. Juan Enrique Ramos G. .
DOCENTE PLANIFICADOR UTA
Fecha de aprobación:
Ing. Gladys Navas Ing. Lenin Garcés
Coordinador de Área Coordinador de Carrera
Evaluador del Módulo Aval del Módulo
Ing. Milton Ramos
Subdecano de la Facultad
Visto Bueno
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