UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERIA TRABAJO DE GRADUACION PARA OPTAR AL GRADO DE: INGENIERO INDUSTRIAL “DESARROLLO DE UN PLAN GENERAL DE IMPLEMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE PRODUCCION MÁS LIMPIA EN EL PROCESO DE ELABORACION DE SORBETE” PRESENTADO POR EVELIN CAROLINA HUEZO QUEVEDO ASESOR ING. CARLOS ROBERTO PACAS HERRERA ABRIL 2008 EL SALVADOR, CENTROAMERICA UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL AUTORIDADES RECTOR: ING. FEDERICO MIGUEL HUGUET VICERECTOR: PBRO. VICTOR BERMUDEZ SECRETARIO GENERAL: LIC. MARIO RAFAEL OLMOS DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA: ING. GODOFREDO ERNESTO GIRON DIRECTOR DE LA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL: ING. RIGOBERTO SILVA UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL TRABAJO DE GRADUACION PARA OPTAR AL GRADO DE: INGENIERO INDUSTRIAL “DESARROLLO DE UN PLAN GENERAL DE IMPLEMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE PRODUCCION MÁS LIMPIA EN EL PROCESO DE ELABORACION DE SORBETE” Ing. Roberto Antonio Gordito Lector - Evaluador Ing. Carlos Roberto Pacas Herrera Asesor PREFACIO Han pasado once meses desde el inicio de este trabajo, es un privilegio haber elaborado el “Plan General de Implementación para la Aplicación de Producción Más Limpia en el Proceso de Elaboración de Sorbete”, así mismo el haber logrado la meta de finalizar dicho trabajo y cumplido con cada uno de los objetivos propuestos para la realización del mismo. Este trabajo introduce a conocer más lo que es producción mas limpia, al emplear esta herramienta con un enfoque de ingeniería industrial para el análisis de los procesos de elaboración de los productos en estudio. Luego de haber determinado los lineamientos generales del Plan general de Implementación se exponen los aspectos que comprende como son los responsables de su implementación, los recursos, entre otros los cuales proporcionan las bases para el desarrollo del manual de implementación de producción mas limpia. Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones e información anexa acerca de todo el desarrollo del trabajo de graduación. AGRADECIMIENTOS Mediante este breve espacio quiero agradecer en primera instancia a Dios Todo Poderoso por haberme sacado de varias situaciones en las que estuve a punto de caer durante el transcurso de mis estudios superiores. Además, les estaré eternamente agradecido a las siguientes personas por su apoyo y colaboración incondicional en diferentes etapas de mi vida académica, ya que sin ellos no hubiera sido posible escribir esta muestra de agradecimiento:  A mis padres por haberme apoyado y darme las herramientas necesarias que me han permitido finalizar esta parte de mi formación académica, y así poder forjar mi desarrollo personal y profesional.  A Marcelino por haber estado conmigo en las situaciones mas difíciles, por su compresión y sus consejos en estos años y contando.  Al Ing. Carlos Pacas por haberme guiado en el buen camino para el desarrollo del presente trabajo de graduación, y por haberme soportado  A los Inga Rosa Sosa, Ing. Roberto Gordito y al Ing. Cesar Palma por ser parte de mi formación académica, y por que siempre me brindaron sus consejos.  A mi amigo y consejero Martín Mata por haber apoyado siempre.  Y para finalizar a mis amigos (as), Patricia Torres, Roberto Villalta, Carlos Chávez, Wilber Amaya, Marilyn Rosales, Karina Palacios, Cecil Dawe, Tania Delgado, Gilda Guzmán, Dinora Calderón, Santa y Ariel por haberme apoyado siempre. Este trabajo de graduación se logro gracias a que todos ustedes estuvieron ahí para apoyarme siempre. Evelin Carolina Huezo Quevedo TABLA DE CONTENIDO Pág . I – Introducción……………………………………………………………………. i II – Objetivos………………………………………………………………………. iii Objetivo General………………………………………………………………….. iii Objetivo Especifico………………………………………………………………. iii III – Planteamiento del Problema………………………………………………. iv IV – Alcance y Limitaciones……………………………………………………. iv V – Delimitaciones………………………………………………………………… vii Capitulo I “GENERALIDADES”……….………………………………………….. 1 1.1 ANTECEDENTES…………………………………………………………… 2 1.1.1 Antecedentes y Características de la Empresa Prototipo………………. 2 1.1.2 Antecedentes de Producción Más Limpia en la empresa donde se desarrollará el estudio…………………………………………………………. 4 1.2 IMPORTANCIA…….………………………………………………………… 4 1.3 JUSTIFICACION…….………………………………………………………. 5 1.4 PROYECCIÓN DEL DESARROLLO EMPRESARIAL…………………… 6 1.5 MARCO HISTORICO….…………………………………………………….. 7 1.5.1 Antecedentes del Sector en Estudio…………………………………… 7 1.5.2 Antecedentes de Producción Más Limpia ……………………………. 10 1.5.2.1 Producción Más Limpia en el Mundo …………………………….. 10 1.5.3 Producción Más Limpia en el Salvador…………………………………. 11 1.5.3.1 Política de Producción Más Limpia de El Salvador…………...… 12 1.5.3.2 Organismos Nacionales e Internacionales que han Trabajado bajo la Metodología de Producción Más Limpia en El Salvador…………………………………………………..……………….…. 13 1.5.4 Antecedentes de Producción Más Limpia en el Sector Lácteo y derivados en El Salvador ……………………………………………….……… 14 Pág . 1.6 MARCO TEÓRICO……….……………………………………………….. 15 1.6.1 Metodología de Producción más limpia según el CNPML de El Salvador…………………………………………………………………………. 19 1.6.2 Proceso de Evaluación ………………………………………………… 22 1.6.2.1 Análisis del Proceso de Acuerdo al Criterio y Clasificación de los Potenciales de P+L ……………………………………………………………….. 23 1.6.3 Balance de Materiales y Energía………………………………………. 27 1.6.4 Síntesis…………………………………………………………………… 28 1.6.5 Implementación………………………………………………………….. 34 CAPITULO II “DIAGNOSTICO, EVALUACION PRELIMINAR”……………….. 35 2.1 Proceso de Producción de Paletas ……………………………………... 37 2.1.1 Descripción de los elementos del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate………………………………………………… 38 2.1.1.1 Materias primas utilizadas en proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate…………………………………………. 41 2.1.2 Diagrama de flujo del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate …………………………………………………….. 42 2.1.3 Puntos críticos del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate……………………………………………………………….. 47 2..2 Proceso de Producción de Sorbete (Tarro)…………………………….. 51 2.2.1 Descripción de los elementos del proceso de elaboración de sorbetes en su presentación de tarro …………………………………… 51 2.2.1.1 Materias primas utilizadas en el proceso de elaboración de sorbetes en su presentación de tarro……….……………………………. 53 2.2.2 Diagramas de flujo del proceso de elaboración de sorbetes en su presentación de tarro ……………………………………………………... 54 2.2.3 Puntos críticos de control del proceso de elaboración de sorbetes en su presentación de tarro………………………………………………….. 59 Pág . 2.3 Diagnostico de la situación actual de los procesos de elaboración de los productos en estudio dentro de la empresa prototipo…………….. 62 2.4 Evaluación Preliminar de los Productos en Estudio…………………………………………………………..……..…… 67 2.4.1 Análisis de los procesos de elaboración de los productos en estudio de acuerdo al criterio y clasificación de los potenciales de P+L………………………………………………………………………..…. 67 2.5 Calculo y Comparación de Potenciales de P+L en los procesos……… 69 2.6 Análisis de Resultados ……………………………………………………… 73 CAPITULO III: IDENTIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS Y BALANCE DE MATERIALES Y ENERGÍAS 77 3.1 Balance de Materia Prima e Insumos (entrada, salidas y desechos).. 78 3.1.1. Balance de Materiales e indicadores relativos del proceso de elaboración de mezcla para los productos en estudio………………… 79 3.1.1.1 Balance de materiales para el proceso de elaboración de mezcla para paletas……………………………………………………….... 79 3.1.1.2 Balance de Materiales Para el Proceso de Elaboración de Mezcla de Tarro ……………………………………………………………... 85 3.1.1.3 Nombre y Cantidad de Materias Primas Utilizadas en los procesos de elaboración de Mezcla……………………………………….. 93 3.2 Balance de Energía………………………………………………………… 97 3.3 Desechos y Emisiones…………………………………………………….. 98 3.3.1. Vertidos Líquidos…………………………………………………… 98 3.3.2. Desechos Sólidos………………………………………………….. 101 3.3.3. Emisiones Gaseosas………………………………………………. 102 3.4 Caracterización del Flujo de Desechos………………………………….. 102 3.5 Identificación de Opciones de Producción Más Limpia…………...…… 104 Pág . CAPITULO IV : ESTUDIO DE FACTIBILIDAD Y PLAN GENERAL DE IMPLEMENTACIÓN………………………………………………………………. 108 4.1 Estudio de Factibilidad y Viabilidad de las Opciones de Producción Más Limpia…………………………………………………………………. 115 4.1.1. Descripción de la opción: Reducir la cantidad de agua utilizada en la limpieza de la planta …………………………………………………….... 116 4.1.1.1 Viabilidad Técnica …………………………………….………….. 116 4.1.1.2 Viabilidad Económica ……………………………………………. 117 4.1.1.3 Viabilidad Ambiental………………………………………..……… 119 4.1.1.4 Viabilidad Organizacional…………………………………………. 119 4.1.2. Descripción de la opción: Señalización del área de Producción…………………………………………………….……………. 120 4.1.2.1 Viabilidad Técnica………………………………………………….. 120 4.1.2.2 Viabilidad Económica……………………………………………… 121 4.1.2.3 Viabilidad Ambiental………………………………………………. 123 4.1.2.4 Viabilidad Organizacional………………………………….…….. 124 4.1.3. Descripción de la opción: Reutilización del agua proveniente de los Homogenizadores ……………………………………………….………… 124 4.1.3.1 Viabilidad Técnica…………………………………....……………. 125 4.1.3.2 Viabilidad económica…………………………………...……….… 126 4.1.3.3 Viabilidad ambiental………………………………………………. 129 4.1.3.4 Viabilidad organizacional………………………………….……. 129 4.1.4. Descripción de la opción: Programa de Seguridad Ocupacional………………………………………………………………… 129 4.1.4.1 Viabilidad Técnica…………..…………………………….……….. 130 4.1.4.2 Viabilidad Económica……………………………..………………. 131 4.1.4.3 Viabilidad Organizacional…………………………….…….….…. 132 4.1.4.4 Viabilidad Ambiental................................................................. 133 4.1.5. Descripción de la opción : Uso adecuado de los cuartos fríos……….. 133 Pág . 4.1.5.1 Viabilidad Técnica……….…………………………………….…… 134 4.1.5.2 Viabilidad Económica……………………………………..……… 134 4.1.5.3 Viabilidad Organizacional……….………………………….……. 135 4.1.5.4 Viabilidad Ambiental………………………………………..…….. 136 4.1.6. Descripción de la opción: Desarrollo de estrategia de aprovechamiento de espacios en almacenaje……………..……..……. 136 4.1.6.1 Viabilidad Técnica…………..………………….…………….……. 136 4.1.6.2 Viabilidad Económica…………………………………..…….……. 137 4.1.6.3 Viabilidad Organizacional…………………………….……..……. 138 4.1.6.4 Viabilidad Ambiental………………………….…………..………. 138 4.1.7. Descripción de la opción: plan de manejo de desechos sólidos……………………………………………………..……………….. 139 4.1.7.1 Viabilidad Técnica……….……………………………..………….. 139 4.1.7.2 Viabilidad Económica….…………………………..……..………. 140 4.1.7.3 Viabilidad Organizacional……………….……………….……….. 141 4.1.7.4 Viabilidad Ambiental………………………………………….…… 141 4.2 Plan General de Implementación de la Aplicación de Producción Mas Limpia………………………………………………………………………… 142 4.2.1. Definición de Actividades……………………………………………….… 142 4.2.1.1 Recursos………….……………………………………………….. 143 4.2.1.2 Responsables……………………………………………………… 143 4.2.1.3 Objetivos esperados…………………………………………….… 143 4.2.1.4 Tiempo estimado de implementación……….………………..… 144 4.3 Manual de Implementación…………………………………………………. 149 VI – Conclusiones………………………………………………..………………… 184 VII – Recomendaciones…………………………………………………………... 186 VIII – Fuentes de Información…………………………………………..………… 187 IX – Siglas…………………………………………………………….……………. 191 Pág . X – Abreviaturas …………………………………………………………………… 192 XI – Glosario………………………………………………………………………... 192 Índice de Anexos Anexo 1: Reglamento Especial de Aguas Residuales de El Salvador Anexo 2: Listas de Verificación Quick Scan Anexo 3: Check List Anexo 4: Resultados de Evaluación de Producción Más Limpia y Tablas de Cálculos y Comparación de P+L en los Procesos Anexo 5: Análisis Químico de Agua Residual Anexo 6: Análisis Financiero Opción: Reducir la Cantidad de Agua Utilizada en la Limpieza de la Planta Anexo 7: Análisis Financiero de Opción Señalización del Área de Producción Anexo 8: Diseño de Propuesta para la Opción Reutilización de Agua Proveniente de los Homogenizadores Anexo 9: Análisis Financiero de Opción Reutilización de Agua Proveniente de los Homogenizadores Anexo 10: Plan General de Implementación de la Aplicación de Producción Más Limpia Apéndice A: Norma para Regular Calidad de Aguas Residuales de Tipo Especial Descargadas al Alcantarillado Sanitario. ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS Índice de Figuras Pág Figura 1 Proceso de General de elaboración de mezcla para Paletas y Sorbetes…………………………………………………………………………….. 3 Figura 2 Grafica de Mezcla Base para la Producción de Sorbetes y Paletas . 6 Figura 3 Producto Interno Bruto de EL Salvador 2002-2006 (Millones de Dólares Americanos)………………………………………………………………. 8 Figura 4 Producción de Leche en El Salvador 1997 – 2004 (Miles de Litros) 9 Figura 5 Metodología de Producción Más Limpia según el CNPML de El Salvador……………………………………………………………………………… 20 Figura 6 Diagrama de Comparación de Subprocesos…………………………. 26 Figura 7 Matriz ejes Potencial de PML ambiental y Potencial económico de PML………………………………………………………………………………….. 26 Figura 8 Componentes de un Balance de Materiales………………………….. 27 Figura 9 Diagrama de Flujo del proceso general para la elaboración de paletas y sorbetes………………………………………………………………… 36 Figura 10 Cursograma Analítico del Proceso de Elaboración de Paleta de Chocolate……………………………………………………………………………. 43 Figura 11 Cartas de Flujo de Proceso de Elaboración de Paleta……………. 45 Figura 12 Diagrama de los puntos críticos de control para el proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate……………………………… 50 Figura 13 Cursograma Analítico del Proceso de Elaboración de Tarro……… 56 Figura 14 Cartas de Flujo de proceso de elaboración de sorbete de Tarro.. 58 Figura 15 Diagrama de los puntos críticos de control para el proceso de elaboración de sorbete (Tarro)…………………………………………………… 61 Figura 16 Grafica de comparación de los procesos I………………………….. 70 Figura 17 Grafica de comparación de los procesos II ………………………… 71 Figura 18: Matriz de ejes…………………………………………………………... 72 Figura 19 Componentes del Balance de Materiales……………………………. 78 Figura 20 Balances de materias primas para el proceso de elaboración de Pág mezclas para paletas de cubierta de chocolate…………………………………. 80 Figura 21 Balance de materias primas para el proceso de elaboración de paletas de cubierta de chocolate…………………………………………………. 83 Figura 22 Balance de materias primas para el proceso de elaboración de mezcla base para sorbete (tarro)………………………………………………… 86 Figura 23 Balance de materias primas para el proceso de elaboración de mezcla chocolate para sorbete (tarro) ………………………………………….. 89 Figura 24 Balance de Materiales para la realización del sorbete (Tarro)……. 91 Figura 25 Lista de chequeo para la identificación de riesgos………………... 130 Figura 26 Hoja de control de almacenamiento……………………………….. 137 Figura 27 Plan General de Implementación de Producción Más Limpia……. 146 Figura 28 Programación de Fecha de Delimitación (PGIPML)………………. 147 Índice de Tablas Pág. Tabla 1 Tamaño de la Empresa Según Numero de Empleados……………… viii Tabla 2 Producto Interno Bruto de la Industria Manufacturera………………. 7 Tabla 3 Producción de Leche 1997-2004 en El Salvador……………….……. 9 Tabla 4 Puntos de valorización – Evaluación del nivel potencial por cada criterio……………………………………………………………………………….. 23 Tabla 5 Escala para estimación de los niveles de Optimación de los actuales procesos………………………………………………………………….. 25 Tabla 6 Resumen de Balance de Materiales del proceso…………………… 28 Tabla 7 Hoja de análisis de causas y generación de las opciones de producción más limpia……………………………………………………………. 29 Tabla 8 Hoja de Monitoreo de las Opciones de Producción más Limpia….. 30 Tabla 9 Hoja de trabajo para la evaluación preliminar de las opciones de producción más limpia…………………………………………………………….. 31 Tabla 10 Puntaje de opciones de Acuerdo a la Prioridad de Pág. Implementación……………………………………………………………………. 31 Tabla 11 Insumos primarios y secundarios empleados en el proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate……………………………… 41 Tabla 12 Insumos primarios y secundarios empleados en el proceso de elaboración de sorbetes en su presentación de tarro………………………….. 54 Tabla 13 Materias primas con mayor demanda dentro de los procesos de elaboración y costos aproximados……………………………………………….. 63 Tabla 14 Puntos de valorización – Evaluación del nivel potencial por cada criterio………………………………………………………………………………... 68 Tabla 15 Escala para estimación de los niveles de Optimación de los actuales procesos………………………………………………………………….. 68 Tabla 16 Resultados de la aplicación Eco Inspector, Diagnostico…………………………………………………………………….…… 73 Tabla 17 Resumen de Balance de Materiales Para el Proceso de elaboración de mezcla para paleta de Chocolate……………………………… 81 Tabla 18 Resumen de Balance de Materiales Para el Proceso de elaboración paleta de Chocolate………………………………………………… 84 Tabla 19 Resumen de Balance de Materiales Para el Proceso de elaboración de mezcla base para sorbete (Tarro)……………………………… 87 Tabla 20 Resumen de Balance de Materiales Para el Proceso de elaboración tarro de sorbete……………………………………………………… 92 Tabla 21 Hoja de Balance de Materiales de Mezcla de Paleta………………………………………………………………………………… 93 Tabla 22 Hoja de balance de materiales para elaboración de mezcla para sorbete de Tarro…………………………………………………………………… 95 Tabla 23 Hoja de balance de Mezcla para la elaboración de mezcla de chocolate utilizada en el proceso de elaboración de Tarro……………………. 96 Tabla 24 Hoja de balance de energía…………………………………………... 97 Tabla 25 Contabilización de la descarga de Agua Residual………………….. 99 Pág. Tabla 26 Distribución de agua de acuerdo de uso de agua de la Empresa Prototipo del área de Producción…………………............................................ 100 Tabla 27 Resumen Caracterización de los Desechos………………………… 103 Tabla 28 Hoja de análisis de causas y generación de las opciones de producción más limpia……………………………………………………………. 104 Tabla 29 Hoja de monitoreo de las opciones de producción más limpia……......................................................................................................... 110 Tabla 30 Puntaje de opciones de Acuerdo a la Prioridad de Implementación…………………………………………………………………….. . 113 Tabla 31 Hoja de trabajo para la evaluación preliminar de las opciones de producción más limpia……………………………………………………………... 113 Tabla 32. Lista de accesorios para la realización del sistema de tubería…… 127 i I – INTRODUCCIÓN Producción más limpia consiste en la aplicación continua de estrategias ambientales y de gestión misma, que permitan la prevención de la contaminación generada por un proceso de producción ineficiente, elevando al mismo tiempo la competitividad de las empresas. Los procesos de producción crean una cantidad considerable de desechos debido a que la totalidad de materiales y recursos que entran durante las diferentes etapas de los procesos de elaboración no se convierten en su totalidad en productos terminados. El presente documento expone toda la información analizada durante la realización del trabajo de graduación denominado: “Desarrollo de un Plan General de Implementación para la Aplicación de Producción más Limpia en el Proceso de Elaboración de Sorbete”, a través, de la ejecución de los siguientes capítulos: Capítulo I “Generalidades”, Capítulo II “Diagnostico, Evaluación Preliminar”, Capítulo III “Identificación de Materias Primas y Energías”, Capítulo IV “Estudio de Factibilidad y Plan General de Implementación”. El Capitulo I denominado: Generalidades, expone aspectos generales relacionados con el trabajo a realizar como es el caso de antecedentes de Producción mas Limpia (P+L) en la empresa prototipo, importancia y justificación del mismo, marco histórico del sector en donde se encuentra la empresa prototipo, producción mas limpia en el mundo y El Salvador, además del marco teórico el cual se refiere a la metodología de producción mas limpia. El Capitulo II denominado: Diagnostico, Evaluación Preliminar, analiza elementos como los procesos de elaboración de los productos en estudio (paletas y sorbetes), así como sus puntos críticos, para luego hacer un diagnostico de la situación actual del proceso de elaboración de los productos empleando las ii herramientas de producción mas limpia conocidas como listas de chequeo (Check List) y el Quick Scan; para la evaluación y justificación del diagnóstico de la situación se utilizará como herramienta el programa Eco- Inspector el cual contribuirá a descubrir las posibles áreas de mejora dentro del proceso de elaboración de los productos. El Capitulo III denominado: Identificación de Materias Primas y Energías, detalla las entradas los balances de materias primas de las mezclas involucradas en la transformación de los productos, así como los balances de energía, además en el balance de energía se especifica el consumo de la maquinara involucrada en la transformación de los procesos. Además, para cada uno de los balances se determinan sus desechos y emisiones así como una breve evaluación de los mismos al determinar sus características y su grado de contaminación, como es el caso del análisis de aguas residuales. Este capitulo finaliza con la identificación de opciones de producción más limpia o puntos de mejora para los procesos de elaboración de la empresa prototipo. El Capitulo IV denominado: Estudio de Factibilidad y Plan General de Implementación, presenta la evaluación de las opciones de producción más limpia identificadas en los capítulos II y III, a las cuales se le realizaron análisis de viabilidad técnica, económica, organizacional y ambiental; además, se expone el Plan General de Implementación para la Aplicación de Producción Más Limpia en el Proceso de Elaboración de Sorbetes, en cual proporciona las bases para el desarrollo del Manual de Implementación de Producción Más Limpia. Como parte del contenido de este documento se incluyen Conclusiones, Recomendaciones, Glosario y Anexos, además se presenta el Apéndice A que esta constituido por la Norma para Regular Calidad de Aguas Residuales de Tipo Especial al Alcantarillado Sanitario como complemento del análisis de Aguas Residuales realizados en presente documento. iii II – OBJETIVOS  Objetivo General Desarrollar un Plan General de Implementación para la Aplicación de Producción Más Limpia en el proceso de elaboración de Sorbetes.  Objetivos Específicos  Exponer los aspectos generales de producción más limpia para el desarrollo del presente trabajo.  Describir el proceso de fabricación de los productos en estudio en la empresa prototipo.  Determinar los puntos críticos del proceso de fabricación de los productos en estudio de la empresa prototipo.  Elaborar un diagnóstico, evaluación preliminar, del proceso de fabricación de los productos en estudio de la empresa prototipo.  Desarrollar un análisis de Balance de materias primas y de energía de las líneas de producción de los productos en estudio de la empresa prototipo.  Establecer los Puntos de Mejora en el proceso de fabricación de los productos en estudio.  Establecer y Evaluar las alternativas de solución a las oportunidades de mejora encontradas en el diagnostico  Desarrollar un manual de implementación para la Aplicación de Producción Más Limpia al proceso de producción de los productos en estudio en la empresa prototipo. iv III – PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La empresa sujeta a análisis se dedica desde hace mas de sesenta años a la fabricación de helados como paletas y sorbetes; dicha empresa se encuentra actualmente muy interesada en la realización de una aplicación de producción mas limpia en dos líneas de proceso que son esenciales, las cuales son: la fabricación de sorbetes de tres sabores en presentación de tarro, con una demanda mensual aproximada de 4325 tarros/mes y la línea de paletas con una demanda mensual aproximada de 255,000 paletas/mes , dicho producto consiste en una paleta rellena de crema y cubierta de chocolate. Debido a la importancia de las líneas de producción como es el sorbete en tarro y paleta la empresa permitirá la realización de la aplicación de producción más limpia en estos dos productos para lo cual es necesaria la evaluación de los procesos de elaboración de los productos antes mencionados. Asimismo, la empresa tiene la necesidad de utilizar este tipo de herramientas dentro de su sistema de producción ya que de esta forma se vuelve más competitiva en el mercado al presentar un producto de calidad, higiénico, de buen gusto y económico, debido a eso la empresa ve la necesidad de que a través de la filosofía de producción más limpia puede completar su sistema de Gestión de la Calidad. IV – ALCANCE Y DELIMITACIONES  ALCANCE La aplicación de producción más limpia se hará en una empresa dedicada a la producción de sorbetes y paletas. En el estudio se determinará la factibilidad técnica, económica y ambiental de las oportunidades de mejora que se v identifiquen; también, se desarrollará un manual de implementación que permitirá a la empresa en estudio implementar la aplicación de producción más limpia.  LIMITACIONES a. Información La información necesaria para el desarrollo de la aplicación de producción más limpia se obtendrá a través de las siguientes fuentes:  Fuentes bibliográficas disponibles, de las cuales se obtendrá información técnica relacionada con producción más limpia y sobre los procesos productivos en estudio.  Consulta interna, la cual se refiere a la obtención de la información mediante las personas relacionadas de forma directa con el proceso productivo.  La Normativa de evaluación comparativa de los efluentes será conforme al Reglamento Especial de Aguas Residuales de El Salvador. b. Tiempo El estudio se realizará en un plazo no mayor a 11 meses (de mayo 2007 a marzo 2008) periodo durante el cual se realizarán todas las actividades estipuladas en el cronograma de actividades. Tomando en cuenta el inicio del seminario de graduación hasta la finalización del documento. vi c. Elementos a analizar Los elementos a analizar son los siguientes:  Diagnóstico ambiental del proceso de producción de sorbetes y paletas en estudio: se realizará un análisis sobre las aguas residuales del proceso de elaboración de helados y paletas para saber como éstas influyen en el ambiente; para realizar lo anterior se hace necesario analizar las características físico-químicas y microbiológicas del residuo del proceso de elaboración; para estar en conformidad con el Art. 151 del Reglamento Especial de Aguas Residuales de El Salvador se determinarán los valores de los siguientes componentes e indicadores:  Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)  Demanda Química de Oxígeno (DQO)  Potencial Hidrógeno (pH)  Grasas y aceites (G y A)  Sólidos sedimentables (Ssed)  Sólidos suspendidos totales (SST)  Temperatura (T)  Indicadores económicos: 1 Art. 15 “En los análisis de las características físico - químicas y microbiológicas de las aguas residuales de tipo especial vertidas a un medio receptor, deberán ser determinados esencialmente los valores de los siguientes componentes e indicadores: a) Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5); b) Demanda Química de Oxígeno (DQO); c) Potencial hidrógeno (pH); d) Grasas y aceites (G y A); e) Sólidos sedimentables (Ssed); f) Sólidos suspendidos totales (SST), y g) Temperatura (T)”, Reglamento Especial de Aguas Residuales de El Salvador, 2000. y Normativa de Aguas Residuales Descargadas al Alcantarillado Publico. Anda. El Salvador 2005. vii Servirán para evaluar la parte financiera de la aplicación a través del desarrollo de los indicadores Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR), Período de Recuperación (PR) y Relación Beneficio/Costo (B/C) debido a que expresarán de forma cuantitativa el comportamiento que tendría la aplicación de producción mas limpia en la empresa d. Economía Los costos de transporte, papelería, alimentación serán absorbidos por el grupo de trabajo y cancelados a través de fondos propios. V – DELIMITACIONES a. Geografía La empresa prototipo a la cual se le hará la aplicación de Producción Más Limpia se dedica a la elaboración de sorbetes y paletas, sus instalaciones se encuentran ubicadas en la 1ª calle oriente 1008 de municipio de San Salvador. b. Clasificación de la Empresa Prototipo Según la División de Censos y Encuestas Económicas de 2000 del Sistema de Control de Códigos la empresa prototipo se encuentra en el Listado de Código CIIU- 2 Ordenado por Subclase Fabricación de Productos Lácteos de la siguiente manera: 3112 Fabricación de Productos Lácteos viii Bajo el cual la Empresa Prototipo según el código CIIU está clasificada como: 311202-4 Fabricación de Paletas y Sorbetes Combinados c. Tipo y Universo de la Empresa Prototipo Se ha considerado como sujeto de análisis la empresa prototipo según la clasificación de la mediana empresa de acuerdo al siguiente parámetro: · 50 a 249 empleados (empresa mediana) Según la cámara de comercio de El Salvador se ha clasificado la empresa según su actividad económica 2 Como se puede observar en la tabal 1 las MYPES en El Salvador según el tamaño de la empresa por su números de trabajadores representan en la contribución del PIB el 45.3%3 TABLA 1 TAMAÑO DE LA EMPRESA SEGUN NUMERO DE EMPLEADOS CLASIF. 4 y menos PYME 100 y más Total 5 a 9 10 a 49 50 a 99 Industria 569,561.48 85,832.11 355,148.68 175,147.65 368,233.48 1,553,923 2 Fuente: http://www.camarasal.com/pymes.php fecha de consulta: 17 de septiembre de 2007 3 Fuente: http://www.camarasal.com/pymes.php fecha de consulta: 17 de septiembre de 2007 ix d. Productos en Estudio Las líneas asignadas para la realización del estudio en la empresa prototipo son dos tipos de presentaciones: la primera consiste en la elaboración de paleta con relleno de crema y cobertura de chocolate la cual posee una demanda representativa para la empresa de 43. 93 % en la elaboración de paleta industrial la cual ha sido elaborada desde los años 70, el segundo producto en estudio es una presentación de sorbete en tarro conformado por tres sabores diferentes los cuales son coco, chocolate y fresa donde cada base de cada sabor debe estar dosificada de manera uniforme este posee una demanda significativa en la línea de producción de tarros del 9.80%. CAPITULO I “GENERALIDADES” 1 CAPÍTULO I: “GENERALIDADES” Este capitulo muestra la importancia, justificación y proyección del desarrollo empresarial del estudio a realizar en la empresa prototipo, los antecedentes con los que cuenta de Producción Más Limpia (P+L) además de aspectos generales relacionados con P+L, el sector en estudio (lácteos) y trabajos realizados dentro del mismo. CAPITULO I “GENERALIDADES” 2 1.1 ANTECEDENTES 1.1.1 Antecedentes y Características de la Empresa Prototipo La empresa prototipo fue fundada 1946 tiene más de 60 años de fundación en sus inicios se dedicaba a la fabricación de paletas artesanales, hasta que en los años 80 incursionaron en la fabricación de los sorbetes a una escala industrial así mismo se actualizo la línea de elaboración de paletas, teniendo de esta manera en sus instalaciones la línea de proceso de producción artesanal y la industrial. Para la línea de proceso Industrial dedicada a la elaboración de sorbete se tienen las siguientes presentaciones:  Tarro  Envasados (pinta, medio Galón, Galón)  Sundae  Mega sundae Para la línea de Proceso de Paleta Industrial la empresa cuenta con las siguientes presentaciones:  Paleta de Crema Con Cobertura de Chocolate  Paleta de Crema Con Cobertura de Chocolate con Maní  Paleta de Crema Con Cobertura de Fruta  Paleta de Gelatina Los Productos Elaborados en la Fabricación artesanal son los siguientes:  Sorbete Capuchino  Sorbete de Vainilla Cubierto Chocolate  Sándwich de Galleta relleno de crema y con una capa de chocolate  Choco banano CAPITULO I “GENERALIDADES” 3  Paletas Las materias primas utilizadas en la preparación de la mezcla base son: agua, leche, saborizantes y grasas. Asimismo estas son sometidas a los siguientes procesos como se muestra en la figura 1. Figura 1 proceso de General de elaboración de mezcla para Paletas y Sorbetes Fuente: Grupo de Trabajo En la figura anterior se pueden tener una idea general del proceso de elaboración de paletas y sorbetes la cuales pasan por diferentes etapas entre ellas: el pesado y formulado de las mezclas necesarias para la elaboración de los productos según sus especificaciones técnicas, pasteurizado de las mezclas donde estas son sometidas a temperatura de 48.89C- 82.22C o (120F-180F), homogenizado en donde se somete a presión las mezclas para que las moléculas de grasa no se separen, y el proceso de maduración en el cual la mezcla se pasa en un lapso de 4-17 horas. El tiempo de maduración depende de la demanda de la mezcla para la fabricación de los productos. Pesado y formulación de mezcla Pasteurizado de la mezcla Homogenizado de la mezcla Maduración CAPITULO I “GENERALIDADES” 4 Al finalizar el proceso de maduración las mezcla se prepara según el producto ha elaborarse. En la actualidad la empresa prototipo cuenta con un sistema de programación de la producción conocido como (SAP) o Sistema de Aplicación de la Producción, en el cual se realiza la programación de las actividades económicas de la empresa. Este programa se utilizada en otras áreas como son Ventas, Finanzas, Compras, Inventarios, Producción, Recursos Humanos, entre otras áreas. 1.1.2 Antecedentes de Producción Más Limpia en la empresa prototipo. La empresa prototipo cuenta con una gran experiencia en la elaboración de productos congelados como son los helados, paletas y sorbetes; anteriormente en dicha empresa se realizó una consultaría de producción más limpia avalada por el Centro Nacional de Producción más Limpia de El Salvador (CNPML El Salvador) y Elaborado por la Universidad Don Bosco (UDB) en la cual se determinaron los potenciales de producción más limpia para una línea de producción. 1.2 IMPORTANCIA En El Salvador actualmente existen diversas empresas dedicas a la elaboración de productos congelados como es el caso de sorbetes y paletas, dichas empresas poseen cierto grado de representación en la actividad económica salvadoreña. Es necesario evaluar los efectos al ambiente causados por el proceso de producción de productos congelados como paletas y sorbetes, para lo cual es necesario evaluar el consumo de agua en las diferentes áreas del proceso de producción para poder tomar en consideración el establecimiento de un control más estricto que lleve a la reducción del volumen de agua en los diferentes procesos. Así como la reducción de la carga contaminante de las aguas residuales de tipo especial generada por este tipo de industria. CAPITULO I “GENERALIDADES” 5 Por lo que se hace necesario evaluar y analizar la aplicación de técnicas de producción más limpia en la industria dedicada a la fabricación de este tipo de productos, con un enfoque sistemático e integral, es decir, con un enfoque de ingeniería industrial el cual permita desarrollar alternativas para lograr un uso óptimo de los recursos y la mejora continua de los procesos de producción. 1.3 JUSTIFICACION En la actualidad las empresas están utilizando técnicas de mejoras de procesos para así mantener vigencia en el mercado; entre estas se encuentran técnicas de evaluación como el caso de Producción Más Limpia las que permiten obtener beneficios en la utilización de materias primas y recursos lo cual genera un aumento en la eficiencia de los procesos así como una minimización y/o reducción de los residuos y desechos para obtener al final beneficios técnicos, económicos, ambientales en salud y seguridad e higiene para las personas que laboran dentro de las empresas. Así mismo, se debe mencionar que la empresa prototipo. Es una empresa con más de 60 años de experiencia en la fabricación de productos como son paletas y sorbetes los cuales se basan de una mezcla primaria como se puede ver en la figura 2. La empresa ve la necesidad de realizar este tipo de estudios para la evaluación de sus procesos con el fin de mantener la calidad en sus productos. CAPITULO I “GENERALIDADES” 6 Figura 2 Grafica de Mezcla Base para la Producción de Sorbetes y Paletas Fuente: Grupo de Trabajo 1.4 PROYECCIÓN DEL DESARROLLO EMPRESARIAL Este estudio va enfocado a brindar oportunidades de desarrollo y mejoras en la empresa que se tomará como sujeto de análisis, la cual se encuentra muy interesada en la aplicación de estrategias que le permitan ser más eficiente, como es el caso de Producción más Limpia (P + L). Las oportunidades de desarrollo y mejora de los procesos de la empresa bajo análisis serán planteados y desarrollador en un Manual de Implementación de Producción más Limpia el cual permitirá prevenir en cierta medida la contaminación en diferentes etapas del proceso a través de una optimización de los recursos; lográndose de esta forma el desarrollo de cada una de las actividades propuestas para este estudio. Mezcla Base Tarro Tradicional (Producto Evaluado) Tarro de Fruta o Sabores Paleta de Chocolate PRODUCTOS EN ESTUDIO Presentación en Vaso, Medio Galón, Galón, sundae, sorbete de cono. Tarro de Nieve (chocolate, fresa, vainilla; vainilla y mora, Ron con pasas, entre otros) CAPITULO I “GENERALIDADES” 7 1.5 MARCO HISTORICO 1.5.1 Antecedentes del Sector en Estudio La empresa que se tomará como referencia para el desarrollo de la Aplicación de Producción más Limpia se encuentra dentro del sector de alimentos bajo el rubro de fabricación de productos lácteos y sus derivados; este sector como tal posee una incidencia en la economía salvadoreña la cual está reflejada en el Producto Interno Bruto (PIB) de la industria manufacturera, para los años 2002-2006 4 el PIB a precio constante en millones de dólares americanos de toda la industria manufacturera la cual tuvo un aporte promedio de $1922.86 valores representados para cada año y se pueden apreciar en la tabla 2, así mismo como se muestra en la figura 3. Donde se puede observar el comportamiento presentado por el PIB durante el periodo en estudio. Tabla 2 Producto Interno Bruto de la Industria Manufacturera Fuente: Banco Central de Reserva de El Salvador Año 2002 2003 2004 2005 2006 PIB 1856,90 1898,50 1914,80 1945,40 2006,70 4 http://www.bcr.gob.sv/estadisticas/sr_produccion.html/ fecha de consulta: 14/07/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 8 Producto Interno Bruto de La Industria Manufacturera 1750,00 1800,00 1850,00 1900,00 1950,00 2000,00 2050,00 2002 2003 2004 2005 2006 Años M il lo n e s d e D o la re s Figura 3 Producto Interno Bruto de EL Salvador 2002-2006 (Millones de Dólares Americanos) Fuente: Banco Central de Reserva de El Salvador De acuerdo al Ministerio de Agricultura y Ganadería de el Salvador (MAG); la producción de lácteos y derivados se dirige al mercado interno y al mercado regional, al igual que los sectores subsecuentes pecuarios los cuales representan heterogeneidad en su estructura productiva, presentando establecimientos de alto nivel tecnológico y la capacidad para cumplir con las estrictas normas sanitarias. Una de las materias primas básicas para el proceso de elaboración de paletas y sorbetes dentro de la empresa en análisis es la leche; como se puede observar en la tabla 3, la cual presenta un valor promedio de 374,975.625 litros anuales, de la producción de leche durante los años 1997 - 20045 en El Salvador, además en la figura 4 se puede observar de manera la grafica la tendencia de la producción de leche durante el periodo en estudió. 5 Fuente: http://www.mag.gov.sv/DGEA/ Anuario/estadísticas /2003-2004 Fecha de Consulta: 14/09/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 9 Tabla 3 Producción de Leche 1997-2004 en El Salvador Fuente: Ministerio de Agricultura y Ganadería- DGEA AÑO MILES DE LITROS 1997 356,400 1998 331,470 1999 349,390 2000 386,760 2001 383,467 2002 399,280 2003 393,230 2004 399,808 Produccion de Leche (Milles de Litro) 0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Años M il e s d e L it ro Figura 4 Producción de Leche en El Salvador 1997 – 2004 (Miles de Litros) Fuente: Ministerio de Agricultura y Ganadería- DGEA La producción de leche disminuyo en 1.5 % para el año 20046 después de haber tenido un crecimiento del 4.1 % para el año 2002. Según los datos preliminares de la Dirección General de Estadísticas Agropecuarias, la producción de leche para el 2004 se ha estimado en 399,808 miles de litro lo cual significa que es 1.6% mayor que para la del 2003. Para el 6 Fuente: http://www.cnpml.org.sv/Biblioteca_Virtual Fecha de Consulta: 11/09/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 10 año 2005 la producción de leche y sus derivados posee una tendencia positiva con un crecimiento promedio del 10%, además dichas compañías nacionales compran a los productores locales de 7 mil a 70 mil litros mensuales de leche para poder elaborar sus productos7, se prevé asimismo para el 2006 la producción y consumo de productos lácteos se incrementara en un 15% con respecto a años anteriores. 1.5.2 Antecedentes de Producción Más Limpia 1.5.2.1 Producción Más Limpia en el Mundo Para los años de 1980- 90 las agencias ambientales de Estados Unidos y Europa reconocieron que el control tradicional de la basura y la contaminación ambiental podría llegar a ser mejorada animado así a las empresas, a enfocarse en la prevención de la contaminación en la fuente de generación anteponiéndose al final de tubo. En los Estados Unidos en 1990 la agencia de protección del medio ambiente de los Estados Unidos decidió llamar a la Pollution Prevention o P2 la cual estableció como prioridad superior el proteger el ambiente contra la contaminación. En Europa se estableció mediante el Programa de Las Naciones Unidas (UNEP) , en las oficinas de tecnología, de la industria y del medio ambiente se han elaboraron observaciones sobre la necesidad de la prevención de la contaminación a través de la gerencia mejorada de la eficiencia en los negocios era realmente la única manera de reducir la contaminación de la industria; donde la UNEP llamo la producción CLEANER PRODUCTION o el CP mediante la promoción de la UNEP este termino es usado alrededor del mundo como Producción Más Limpia o PL La red mundial de información para la prevención de la contaminación en el mundo cuenta con los centros de nacionales de P+L en los siguientes países: 7 Fuente: http://www.elsalvador.com/noticias/2006/05/30/negocios/neg1.asp Fecha de Consulta: 04/07/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 11 Bolivia ,Brasil ,Chile, Colombia ,Costa Rica, Cuba, Ecuador ,El Salvador, España, Guatemala, honduras ,México Nicaragua, Panamá ,Perú 1.5.3 Producción Más Limpia en El Salvador La producción más limpia en El Salvador nace de una respuesta a los estragos de la contaminación donde la comunidad internacional adoptó una estrategia de acción a la declaración de Producción más Limpia, donde la P+L mediante estrategias preventivas y de apoyo de acuerdos de cooperación y de asociación internacional tiene como lema: “producir mas, ganar mas y contaminar menos”, usando los recurso de manera eficiente. A partir de la firma en 1994 la Alianza Centro Americana para el Desarrollo Sostenible (ALIDES) con apoye de la Comisión Centro Americana de Ambiente y Desarrollo (CCAD) parte de la necesidad de dirigir la participación de las regiones en las áreas ambiental, económica y social. En el año 2000 se aprobó el Plan Ambiental Centro Americano (PARCA) donde se definen estrategias de Producción Más Limpia y la Gestión Integral de Ambiente. En el país la aplicación de producción más limpia se puede ver de manera parcial y con poca divulgación mediante los compromisos adquiridos por las empresas como parte de los cumplimientos de las disposiciones legales vigentes. En el país la prevención y control de la contaminación con el fin de promover los cambios en los procesos productivos o en la importación de los productos, se tiene claro que la contaminación influye directa o indirectamente en la productividad del país, con el incremento de los costos sociales y económicos; por ello en base a esto se ha definido como lineamiento estratégico la política de producción más limpia la cual expresa lo siguiente: CAPITULO I “GENERALIDADES” 12 “Promover la transferencia de nuevas tecnologías para procesos de producción más limpia para el sector industrial y poder así reducir los procesos contaminantes e impulsar la aplicación de instrumentos de auto Regulación de cumplimiento voluntario” 1.5.3.1 Política de Producción Más Limpia de El Salvador La Política de Producción Mas Limpia en El Salvador según la Dirección General de Gestión Ambiental Gerencia de Producción Limpia tomada del Diario Oficial No. 106, Tomo 363 de fecha 9 de junio de 2004 es un compromiso estipulado en el plan general de gobierno 1999-2004 concretamente en la Alianza por el Futuro la cual está orientada al accionar de la administración publica sobre el desarrollo sostenible de una competitividad empresarial donde la Producción Más Limpia debe considerarse como un proceso continuo fundamentado en una estrategia ambiental preventiva e integral a los procesos, productos y servicios. La política esta orientada ha direccionar la actividad del estado hacia un cambio ambiental de visión entre los actores del gobierno y el sector productivo. Según el MARN8 La Política de P+L se basa en los siguientes principios: 1. Voluntariedad: Adoptar un conjunto de condiciones para desarrollar producción más limpia, las que una vez aceptadas se convierten en compromisos y responsabilidades verificables entre las partes. 2. Prevención: Ejecutar un proceso de P+L, en el que se previenen acciones que puedan deteriorar o degradar los recursos naturales y el medio ambiente. 8 Fuente: http://www.marn.gob.sv/uploaded/content/article/2119098368.pdf fecha de consulta: 12 de septiembre de 2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 13 3. Gradualidad: Aplicación de acciones y metas en la producción más limpia, establecidas cronológica y progresivamente bajo un enfoque de mejoras continuas, a fin de lograr la sostenibilidad de los procesos de producción. 4. Concertación: Forma de integrar el diálogo, la coordinación y los acuerdos entre el sector público y privado, facilitando la introducción, el desarrollo e impacto de la P+L en el sector productivo. Se debe tomar en consideración el objetivo general de la política de producción mas limpia: “Lograr el desempeño ambiental y competitivo de las empresas, incorporando la eficiencia y la efectividad ecológica, minimizando la contaminación para alcanzar un ambiente sano y el bienestar social “ Además, es necesario conocer las áreas temáticas en la cuales se basan los lineamientos de la política de producción más limpia mencionados a continuación: 1. Cooperación Publica y Privada 2. Marco legal e Institucional 3. Incentivos a la Producción más Limpia 4. Información y Publicidad 5. Formación de Capacidades de Producción más Limpia 1.5.3.2 Organismos Nacionales e Internacionales que han Trabajado bajo la Metodología de Producción Más Limpia en El Salvador. Es importante mencionar que además del Ministerio del Medio Ambiente de El Salvador existen otros organismos nacionales o internacionales que han trabajado bajo la metodología de producción más limpia en el país se puede mencionar el Centro Nacional de Producción Más limpia de El Salvador (CNPML El Salvador) el CAPITULO I “GENERALIDADES” 14 cual inició sus actividades desde el año 1998 financiado por el Gobierno Suizo a través de la Secretaría del Estado de Asuntos Económicos (SECO) y la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI). Además de los Comité empresariales Ambientales, El Consejo Empresarial Salvadoreño Para el Desarrollo Sostenible y algunas Universidades del país. 1.5.4 Antecedentes de Producción Más Limpia en el Sector Lácteo y derivados en El Salvador En El Salvador se han realizado estudios de producción más limpia en el sector de lácteos y derivados, dichos estudios han sido orientados a la mejora de procesos, al aprovechamiento de materias primas y a la minimización de desechos y/o residuos. Entre esos estudios se encuentran los siguientes:  Documento de Asesoría en Planta Bajo La Metodología de Producción Más Limpia en Foresmont S.A de C.V. Asesoría en Realizado por: Ing. Yolanda Salazar de Tobar (CNPML), Ing. Harold Cartagena (Consultor), Ing. Christian Buse (FHBB); Participación por la Empresa: Ing. Rodolfo Rivera Iglesia (Gerente de Operaciones), Elaborado por: Centro Nacional de Producción Más Limpia. San Salvador, Septiembre de 2002.  Asesoría Realizada en la Empresa Helados Rio Soto S.A de C.V. Elaborado por: El Departamento de Medio Ambiente de la UDB para el Centro Nacional de Producción Más Limpia (CNPML). San Salvador, Noviembre de 2003  Asesoría Realizada en la Empresa Super Helados Cremosa S.A de C.V. Elaborado por: Centro Nacional de Producción Más Limpia (CNPML). San Salvador, Julio de 2003. CAPITULO I “GENERALIDADES” 15  Asesoría Realizada en la empresa LUIS TORRES Y CIA, El Salvador Realizado por: Centro Nacional de Producción Más Limpia (CNPML) año 2003 1.6 MARCO TEÓRICO Uno de los principios fundamentales de Producción Más Limpia es la eficiencia donde El Programa de las Naciones Unidas Sobre Medio Ambiente (PNUMA) define Producción Más Limpia como: “La aplicación continúa de una estrategia ambiental preventiva e integral a procesos, productos y servicios a fin de aumentar la eco-eficiencia y reducir los riesgos para los seres humanos y el ambiente”. Además, la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI) define a la Producción más Limpia de la siguiente manera: ”Es una estrategia preventiva integrada que se aplica a los procesos, productos y servicios a fin de aumentar la eficiencia y reducir los riesgos para los seres humanos y el ambiente. En cuanto a los procesos, la Producción Más Limpia incluye la conservación de las materias primas, el agua y la energía, la reducción de las materias primas tóxicas así como la reducción de la cantidad, tanto de la toxicidad como de la cantidad de emisiones y de residuos, que van al agua, la atmósfera y al entorno. En cuanto a los productos, la estrategia tiene por objeto reducir todos los impactos durante el ciclo de vida del producto desde la extracción de las materias primas hasta el residuo final; promoviendo diseños amigables acordes a las necesidades de los futuros mercados.” La producción más limpia permite identificar oportunidades para aumentar la eficiencia de los recursos y minimizar los desechos asociados con los procesos CAPITULO I “GENERALIDADES” 16 desde la fuente de generación, además ayuda al incremento de la productividad, calidad y competitividad de la empresa reduciendo así costos y obteniendo un aumento de la rentabilidad de la empresa. Entre los beneficios que se pueden obtener mediante la Producción Más Limpia se encuentran: Beneficios Financieros  Reducción de costos mediante la optimización del uso de las materias primas  Ahorro por el uso adecuado de los recursos (agua, energía)  Menores niveles de inversión relacionados con el tratamiento y/o disposición final de desechos  Aumento en las ganancias Beneficios Operacionales:  Aumento en la eficiencia en los procesos  Mejora de las condiciones de seguridad y salud ocupacional  Reducción en la generación de los procesos  Efectos positivos en la motivación personal Beneficios Comerciales:  Permite comercializar mejor los productos posicionados y diversificar nuevas líneas de productos  Mejora la imagen corporativa de empresa  Logra el acceso a nuevos mercados  Aumento de ventas y margen de ganancias CAPITULO I “GENERALIDADES” 17 Los principios de producción más limpias9 de acuerdo al Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales de El Salvador (MARN) son los siguientes:  Buenas Prácticas de Manejo: consiste en que las mejoras en las prácticas utilizadas y un mantenimiento apropiado producen beneficios significativos. Estas opciones son de bajo costo.  Mejor Control de Proceso: se refiere a la modificación y optimización de procedimientos de trabajo, operación de la maquinaria y parámetros de operación para operar los procesos a mayor eficiencia y minimizar las razones de generación de desechos y emisiones.  Sustitución de Materias Primas: consiste en el cambio de materias primas por otras menos tóxicas, materiales renovables o con mayor vida de servicio.  Modificación de Equipo: consiste en la modificación del equipo de producción existente y su utilización, por ejemplo, añadiendo dispositivos de medición y control, de modo que el proceso opere a mayor eficiencia  Cambios de Tecnología: este principio trata acerca del reemplazo de tecnología, cambios en la secuencia de los procesos y/o simplificación de procedimientos de modo que se minimice la generación de desechos y emisiones durante la producción.  Recuperación in-situ y reutilización: consiste en la reutilización de materiales de desecho en el mismo proceso u otras aplicaciones dentro de la empresa. 9 Fuente: http://www.marn.gob.sv/?fath=16&categoria=369 Fecha de Consulta: 27/05/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 18  Producción de subproductos útiles: se entiende como la transformación de materiales de desecho en materiales que puedan ser reutilizados o reciclados para otras aplicaciones fuera de la empresa.  Modificación de Productos: se refiere a la modificación de las características del producto de forma que se minimicen los impactos ambientales del mismo derivados de su uso o posterior a éste (disposición) o los impactos causados durante la producción del mismo. A continuación se describen las estrategias que se deben alcanzar en producción más limpia tanto para los productos, procesos y prácticas:  Para los procesos de producción: la conservación y el ahorro de materias primas como: aguas, energías y otros insumos; reducción y minimización de la cantidad y peligrosidad de los residuos (sólidos, líquidos y gaseosos), la sustitución de materias primas peligrosas y la reducción de los impactos negativos que acompañan su extracción, almacenamiento, uso y transformación.  Para los productos: la cual incluye la reducción de los impactos negativos que acompañan al ciclo de vida del producto, desde la extracción de las materias primas hasta su disposición final.  Para los Prácticas: en las aplicaciones de conocimientos científicos- técnicos, con el mejoramiento de tecnologías y cambios de actitud. El Banco Interamericano de Desarrollo (BID) 10 toma como referencia los siguientes sectores prioritarios para la aplicación de Producción Más limpia 10 Fuente :http://www.conep.org.pa/prodlimpia/templates/sectores.php Fecha de Consulta: 27/05/2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 19  Porcicultura  Avicultura  Mataderos  Ganadería Estabulada  Procesamiento de Alimentos (Lácteos, Queserías , Productos Marinos, entre otros)  Beneficios de Café  Talleres de Servicio Automotriz  Industria Grafica  Hoteles Para el desarrollo del siguiente estudio se requerirá la siguiente metodología o herramienta de aplicación: 1.6.1 Metodología de Producción más limpia11según el CNPML de El Salvador La metodología de producción más limpia según el CNPML de El Salvador está constituida de cuatro pasos fundamentales la cuales están descritos por el PNUMA y la ONUDI desde 1991 como la metodología de evaluación en planta de P+L, dichos pasos son los siguientes como se muestra en la figura 5: 11 Fuente: http://www.cnpml.org.sv Fecha de Consulta : 14 de septiembre de 2007 CAPITULO I “GENERALIDADES” 20 Figura 5 Metodología de Producción Más Limpia según el CNPML de El Salvador a) Preparación y Evaluación Preliminar Durante el proceso de evaluación los potenciales de producción mas limpia se calcularán mediante el programa Eco Inspector 2.0, el cual analiza los procesos de acuerdo al criterio y clasificación de los potenciales los cuales incluyen las siguientes etapas: Entradas, Salidas y Tecnologías. CAPITULO I “GENERALIDADES” 21 Además se considerará la evaluación del nivel de optimización del proceso actual para realizar al final un cálculo de potenciales de Producción más Limpia (P + L) en los procesos. b) Balance de Materiales y Energía El balance de materias primas se realizará mediante la evaluación en planta por medio de monitoreo del flujo de los materiales y desechos de los procesos productivos de la planta; para la realización del balance de energía se tomarán como referencia las fichas técnicas de consumo de energía eléctrica de las diferentes maquinarias que forman parte de las líneas de producción en estudio. Para la realización del Balance de Materiales se deben considerar variables como son: densidad, volumen específico y composición química de las materias primas; este tipo de balances se utilizan para identificar y evaluar las posibles medidas de P+L, así como para monitorear los ahorros posteriores a la implementación de las opciones de P+L. c) Síntesis En esta etapa se identifican y evalúan las medidas orientadas a la optimización de los procesos productivos utilizando criterios económicos, ambientales, técnicos, y organizacionales, dicha información es utilizada como base para la determinación de prioridades durante la etapa de implementación. d) Implementación Esta etapa consistirá en el desarrollo de un Plan General de Implementación el cual servirá como base para la definición de lo que será el Manual de CAPITULO I “GENERALIDADES” 22 Implementación de la propuesta de aplicación de producción más limpia en la empresa bajo análisis, en dicho manual se detallarán todas las actividades necesarias a llevar a cabo para poder desarrollar dicha aplicación; la implementación en sí quedará a discreción de una toma de decisiones por parte de la empresa ya que dicho aspecto se encuentra fuera del alcance del presente trabajo de graduación. 1.6.2 Proceso de Evaluación Para el desarrollo de las estimaciones de producción más limpia se debe definir lo que es una Evaluación Preliminar o Quick Scan, dicho concepto se refiere al “análisis de los métodos de producción de la empresa que tiene como objetivo determinar los problemas ambientales y técnicos mediante la existencia de potenciales de P+L” Durante el desarrollo del Quick Scan o Evaluación Preliminar se realiza un breve análisis de los procesos de la planta enfocado hacia los siguientes elementos:  Impactos ambientales significativos de la empresa  Costos de los insumos utilizados en el proceso  Medidas de protección ambiental existente Los componentes de una Evaluación Preliminar son: a. Ficha de la empresa: ayuda a recopilar la información general de la empresa. b. Descripción de los procesos productivos: se realiza una descripción de los procesos productivos involucrados en las operaciones y las materias primas utilizadas, así como del desecho generado de cada una de ellas. CAPITULO I “GENERALIDADES” 23 c. Diagrama de flujo de los procesos: los diagramas de flujo de los procesos a realizarse son de las líneas de producción de los productos en estudio para la cual se toman en cuenta las entradas y salidas de cada una de las operaciones. La evaluación de los potenciales de P+L se calculará de acuerdo a la ponderación utilizada en el programa Eco Inspector 2.0 1.6.2.1 Análisis del Proceso de Acuerdo al Criterio y Clasificación de los Potenciales de P+L12 Los potenciales de P+L en las etapas de los procesos, en los cuales se incluirán los de energía y la administración de los insumos se examinarán mediante los criterios presentados en la Tabla 4. Tabla 4 Puntos de valorización – Evaluación del nivel potencial por cada criterio Criterio no aplicables en esta área de proceso Cero puntos13 Potencial moderado anticipado en Producción Más Limpia 1 punto Potencial significativo anticipado en Producción Más Limpia 2 puntos A través de la evaluación de los potenciales de P+L se establecen los siguientes parámetros: 12 “Guía para producción mas limpia Como desarrollar un Quick Scan en una empresa”, Universidad de Ciencias Aplicadas de Basilea -Instituto Tecnológico del Medio Ambiente Muttenz, septiembre 2002. 13 no implicado en cálculos adicionales CAPITULO I “GENERALIDADES” 24 Entradas  ¿Existe algún problema con los insumos los cuales son dañinos para el ambiente o la salud?  ¿Se ocupan grandes cantidades de materia prima, insumos auxiliares y de producción?  ¿Es el consumo de energía elevado?  ¿Se incurren altos costos en la entrada (insumos o energía)? Salidas  ¿Se generan grandes volúmenes (problemáticos) de desechos, desechos especiales, aguas residuales, aguas residuales con residuos y emisiones?  ¿Se incurren altos costos internos o externos en el manejo y disposición? Tecnología  ¿La tecnología es de punta?  ¿Cuál es el nivel de automatización?  ¿Se producen pérdidas o desechos por fallas en al producción?  ¿De qué manera se le da limpieza y mantenimiento a la maquinaria?  ¿Son altos los costos de mantenimiento, limpieza y paro en la producción? Además se debe realizar una evaluación de la optimización de los actuales procesos de elaboración, dicha evaluación se realiza mediante la definición de ponderados lo que consiste en: CAPITULO I “GENERALIDADES” 25  Examinar cada uno de los procesos en conformidad con la escala presentada en la tabla 5 para así determinar el nivel de optimización actual, ya que de esta forma se exploraría si existen oportunidades reales de potenciales de P+L Tabla 5 Escala para estimación de los niveles de Optimación de los actuales procesos. Fuente: Guía para producción mas limpia Como desarrollar un Quick Scan en una empresa Nivel de optimización “alto” Poca posibilidad de optimización 0 Puntos Nivel de optimización “medio/alta” 0.5 Puntos Nivel de optimización “mediana” Existe posibilidad de optimización 1.0 Punto Nivel de optimización “bajo/mediano” 1.5 Puntos Nivel de optimización “bajo” Proceso no optimizado 2.0 Puntos La evaluación de la optimización de los procesos actuales se realizará a través del programa Eco Inspector; Eco Inspector es una herramienta sencilla para el desarrollo de la evaluación preliminar debido a que posee un listado de verificación que permite la recolección de la información necesaria, además, la evaluación se realiza en una plataforma de Microsoft Excel permitiendo así la identificación de los Potenciales de P+L en cada una de las áreas de los procesos. Se evaluará el resultado de los puntaje de potencial y promedio equitativo de los potencial de P+L según el criterio de puntaje de cada proceso el cual se presentara mostrando cada uno de los proceso y comparando las áreas problemas con respecto a las entradas, desechos, desperdicio de aguas y emisiones; asimismo se evalúa la tecnología como los costos y se representa de acuerdo a lo mostrado por la figura 6. CAPITULO I “GENERALIDADES” 26 Figura 6 Diagrama de Comparación de Subprocesos Realizado por el programa Eco- Inspector El ponderado de los puntajes de cada una de las diferentes áreas o categorías brindará una referencia para el potencial de P+L en los diferentes pasos del proceso, a presentar mediante la matriz de ejes de Potenciales de P+L los cuales muestran los potenciales ambientales y económicos de P+L tal y como se muestra en la Figura 7. Figura 7 Matriz ejes “Potencial de PML ambiental y Potencial económico de PML tomado del programa Eco- Inspector Gráfico de los potenciales de la PML Selección de procesos para un estudio más detallado 0 2 4 0 2 4 Potencial económico de la PML P o te n ci a l a m b ie n ta l d e la P M L AAA BBB CCC DDD EEE Almacenaje Transporte de las mercancías Aire comprimido Gerencia de la energía Seguridad, salud, manejo de materiales (en el trabajo) Eco Inspector 2.0 - Versión en Español CNPML - Centro Nacional de Producción Más Limpia El Salvador © Universidad de Ciencias Aplicadas de Basilea - FHBB 2002 [P ro m ed io d e lo s pu nt os d e la s ve nt aj as a m bi en ta le s (p ro ce so )] [Promedio de los puntos de las ventajas económicas (gastos)] Comparación entre los procesos 0 1 2 3 4 AAA BBB CCC DDD EEE Proceso P ro m e d io d e l o s p u n to s Entradas Desecho / agua residuales / emisiones Tecnología Gastos CNPML - Centro Nacional de Producción Más Limpia El Salvador Eco Inspector 2.0 - Versión en Español © Universidad de Ciencias Aplicadas de Basilea - FHBB 2002 CAPITULO I “GENERALIDADES” 27 1.6.3 Balance de Materiales y Energía En el balance de materias se definirá de manera precisa las entradas y salidas de cada una de las operaciones; en esta etapa se describen el proceso de recopilación de la información de las entradas y salidas de las operaciones, los procedimientos pueden aplicarse para el balance de materiales y energías como se muestra en la figura 8 Figura 8 Componente de Balance de Materiales Figura 8: componentes de un Balance de Materiales 14 Donde: Etapa: es la descripción de las actividades necesarias para la realización de la elaboración de los productos Entrada de Materiales: son las materias primas e insumos que entran al proceso de elaboración de los productos. Salida de Desecho/Residuos: son todas aquellas materias primas que no han sido transformadas en productos durante la realización del proceso de elaboración de los mismos, el residuo del material todavía puede ser reutilizado en alguna etapa 14 Trabajo de graduación PARA OPTAR AL GRADO DE: INGENIERO INDUSTRIAL UDB: EVALUACIÓN DE UN SISTEMA SEMI-INDUSTRIAL PARA EL TEÑIDO A BASE DE AÑIL NATURAL. PRESENTADO POR: MARCELINO CLAROS VAQUERANO, CARMEN BEATRÍZ OLANO MUÑOZ, Octubre 2006 Etapa Entrada de materiales y energías Salida de desecho/ residuo Salida de producto Entrada de materiales = Salida de producto + Salida de desecho/ residuo CAPITULO I “GENERALIDADES” 28 del proceso de producción; desecho es aquel que no puede ser realizado al cual debe darse un tratamiento adecuado. Salidas del producto: son aquellas que pasan de la etapa del proceso, por lo cual la salida del producto se convierte en entrada de material para las etapas posteriores. Las entradas a los procesos incluyen las materas primas como por ejemplo agua, aire, energía; dentro de las operaciones se pueden observar las perdidas de materias primas al realizarse el balance de materiales. En esta etapa se debe tomar en cuenta las entradas de energía a cada una de las operaciones del proceso. Como se muestra a continuación en tabla 6 resumen de Balance de materiales Tabla 6 Resumen de Balance de Materiales del proceso Fuente: Etapa Entrada Salida de Desecho Salida de Producto 1.6.4 Síntesis En la síntesis se realiza la identificación y evaluación de las opciones de producción más limpia (P+L), tomando en cuenta los criterios económicos, técnicos, ecológicos y organizacionales, donde se debe de establecer las prioridades para la implementación de las acciones correctivas. Para la identificación de opciones de producción mas limpia obtenidas en la etapa de evaluación y balance de materiales, se debe de realizar un análisis de las causas y generación de las opciones de producción más limpia; Las causas deben especificarse para cada hallazgo significativo en las diferentes áreas u CAPITULO I “GENERALIDADES” 29 operaciones investigadas, una manera efectiva para la realización de este análisis e identificar sus causas, es respondiendo las siguientes preguntas: 1. ¿Qué?: la cual se refiere al problema 2. ¿Dónde?: se refiere al lugar donde ocurre la ineficiencia específicamente, en muchas ocasiones el problema no se crea en donde se manifiesta. 3. ¿Cuándo? : según la programación de la producción 4. ¿Cómo?: a los métodos de trabajo 5. ¿Cuánto?: a las cantidades. Para el estudio de las causas y generación de las opciones de producción mas limpia se debe de tomar en cuenta el siguiente formato: Tabla 7 Hoja de análisis de causas y generación de las opciones de producción más limpia Elaborado por el Centro Nacional de Producción Más Limpia de El Salvador Operación unitaria o área ¿Qué? ¿Dónde? ¿Cuándo? ¿Cómo? ¿Por qué? ¿Cuánto? 1. 2. Después de haber realizado la identificación de las opciones estas deben ser agrupadas de la siguiente manera: 1. Opciones que pueden ser Implementadas Directamente 2. Opciones que necesitan algún otro análisis 3. Opciones que son rechazadas por deferentes razones Las opciones de producción mas limpia generadas deben ser clasificas mediante los principios de producción mas limpia. Además se debe de presentar las opciones, para la cual es recomendable identificarla mediante un número para luego formulas la opción de manera mas clara. Y esta se presenta en la tabla 8 CAPITULO I “GENERALIDADES” 30 Tabla 8 hoja de monitoreo de las opciones de producción más limpia Elaborado por CNPML de El Salvador Opción de P+L Categoría D ir e c ta m e n te im p le m e n ta d a M a y o r a n á li s is O p c ió n re c h a z a d a Comentarios/ Razones 1- Para la realización de la Evaluación Preliminar de las Opciones de Producción Más Limpia se debe de realizar mediante un estudio donde se debe de categorizar los siguientes aspectos:  Reducción esperada en los desechos y emisiones  Beneficios económicos y potenciales  Beneficios Ambientales potenciales  Facilidad de Implementación Se debe de tomar en cuenta que la selección de las opciones debe ser hecha a través de la concordancia del grupo con las gerencias, así mismo se debe de presentar los resultados en la hoja de trabajo para la evaluación preliminar de las opciones de producción mas limpia la cual se presenta en la tabla 9 CAPITULO I “GENERALIDADES” 31 Tabla 9 Hoja de trabajo para la evaluación preliminar de las opciones de producción más limpia. Fuente: CNPML de El Salvador O p c ió n d e P + L Requerimi entos técnicos esperados Costos de inversión esperados Costos de implementaci ón esperados Beneficios ambiental es esperados Prioridad y selección B a jo M e d io A lt o B a jo M e d io A lt o M u y b a jo B a jo L o m is m o o m á s a lt o B a jo o n in g u n o M e d io A lt o P u n tu a c ió n t o ta l P ri o ri d a d 3 2 1 3 2 1 3 2 1 1 2 3 Además se debe de tomar en cuenta los criterios de prioridad de la implementación de las opciones de producción más limpia los cuales se presentan en la tabla 10, la valoración de los criterios de la hoja de evaluación prelimar de las opciones de producción mas limpias son envase a la discusión con el personal de la empresa. Tabla 10 Puntaje de opciones de Acuerdo a la Prioridad de Implementación Fuent: CNPML de El Salvador Puntaje obtenido Orden de prioridad 12-9 1 8-5 2 4-0 3 CAPITULO I “GENERALIDADES” 32 Evaluación Ambiental, Económica y Organizacional. Para lograr decidir que opciones deben desarrollarse para formular un plan de acción de cada opción debe ser tomado en cuenta en términos de los beneficios ambientales y económicos como se muestra a continuación: a) Evaluación Ambiental Con el objetivo de evaluar y reducir las cantidades de los residuos asociados a las salidas de las operaciones de los procesos, para la cuantificación de estos como el reciclaje, el reuso y/o recuperación de residuos, para los que se pueda encontrar un uso interno o externo a la planta. Las opciones ambientales pueden ser calificadas como técnicamente viables para luego ser evaluadas en términos económicos. b) Evaluación Económica Debe efectuarse un análisis económico comparativo de las opciones de reducción de residuos con la situación existente o actual. Las evaluaciones económicas de las opciones deben involucrar una comparación de los costos de operación para mostrar en dónde se realizarán los ahorros. La sustitución de materia prima o los cambios en el proceso pueden disminuir la cantidad de residuo sólido, que tiene que ser transferido fuera de la planta. Por consiguiente, los costos en transporte para la disposición del residuo también se reducirían. Los procesos requeridos para ellos pueden alterarse significativamente al implementar opciones de reducción de residuos; lo anterior debe considerarse en una evaluación económica. CAPITULO I “GENERALIDADES” 33 Para la realización del cálculo de los costos involucrados en cada una de las opciones de P+L y la inversión necesaria para implementar cada una de las opciones tomando en cuenta los siguientes aspectos:  La inversión puede evaluarse observando el período de recuperación de costo para cada opción.  El periodo de recuperación del costo es el tiempo que le toma a un proyecto recuperar su desembolso.  Un análisis de inversión mas detallado podría Implicar una evaluación de la tasa interna de retomo (TIR) y el valor actual neto (VAN) de la inversión. Para una correcta evaluación económica se debe considerar los beneficios ambientales y ahorros en costos de proceso y tratamiento de residuos, junto con el período de recuperación de una inversión, para decidir que opciones son las viables. c) Evaluación Organizacional Según el resultado de la evaluación ambiental y económica donde la opción se considere factible, o técnicamente viable, entonces se debe de analizar desde el punto de vista organizacional, donde la viabilidad organización se debe de dirigir a las ventajas o beneficios de la opción. d) Evaluación Técnica La evaluación técnica consistirá en evaluar los requerimientos y beneficios de las opciones de producción más limpia; los aspectos que se deben considerar al analizar las opciones son los siguientes: CAPITULO I “GENERALIDADES” 34  Descripción de cambios técnicos o instalación de equipo  Requerimientos de equipo  Requerimientos de Mantenimiento  Necesidad de Capacitación Las ventajas que se pueden consideras al analizar los aspectos técnicos de las opciones de producción más limpia será:  Impactos en la calidad del producto  Impactos en la capacidad de producción  Aspectos del orden de seguridad e higiene ocupacional La lista de beneficios que se pueden obtener son los siguientes: ahorros en agua, energía, consuma de materiales, entre otros. 1.6.5 Implementación Después de haber realizado la síntesis y definido las medidas en que serán implementadas las mejoras dentro de los procesos productivos de la empresa, se debe desarrollar un plan general de implementación, en los cuales se determinará el monitoreo y las comparaciones de las etapas de las síntesis. En esta etapa se debe definir y preparar un plan de implementación con las opciones encontradas en el diagnóstico, estableciendo así para cada opción de Producción Más Limpia recomendada las metas y actividades programadas y los responsables que las llevaran acabo y respectivamente un presupuesto asignado, para que de esta manera la empresa pueda poner en marcha la opción de Producción Más Limpia a implementar. CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 35 CAPÍTULO II: “DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” En este capitulo se describen los procesos de elaboración de los productos en estudio que actualmente se llevan en la empresa prototipo, de igual forma la observaciones encontradas en el diagnostico y la evaluación preliminar. También, se presenta la determinación de los de los puntos críticos de control del proceso de elaboración de los productos en estudio para la validación de la aplicación del programa eco- inspector. CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 36 En general durante el proceso de elaboración de paletas y sorbetes se desarrollan ciertas etapas las cuales pueden ser: pasteurización de la mezcla, homogenizado de la mezcla, balance de mezcla, maduración de mezcla entre otras; además, se ve incluye la preparación de todos las materiales a utilizar en el desarrollo de cada una de ellas. En la figura 9 se presenta un ejemplo de un diagrama de flujo de producción más Limpia con las etapas mas generales del proceso de elaboración de helados al mostrar sus respectivas entradas y salidas, el cual servirá de base en los capítulos posteriores para el desarrollo del balance de materiales. Figura 9 Diagrama de Flujo del proceso general para la elaboración de paletas y sorbetes 15 Fuente: Grupo de Trabajo Entrada Etapa (Proceso) Salida Leche Estabilizador Azúcar Grasa vegetal 1. pesado y Formula de Mezcla Algunos empaques Colocación de mezcla en tanque de pasteurizado  Leche Grasa vegetal Estabilizador Azúcar Agua Vapor Energía eléctrica 2. Pasteurización de Mezcla Bolsas de papel Bolsas plásticas Cajas de Cartón Sacos de nylon Agua de lavado Pérdida de mezcla (poca cantidad)  15 Formato de Diagrama de Flujo de Proceso tomado “Formato de Reporte de Evaluación Preliminar del Centro Nacional de Producción Más Limpia (CNPL) de El Salvador, año 2004” CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 37 Entrada Etapa (Proceso) Salida Energía Eléctrica 3. Homogenización de Mezcla Agua de lavado  Energía eléctrica Control de temperatura Agua de lavado  Energía eléctrica 4. Balance de Mezcla Agua de lavado Paso de Mezcla a maduración Energía eléctrica 5. Maduración de mezcla Agua de lavado paso de la mezcla según producto a elaborarse  6. Mezcla para paletas y sorbetes 2.1 Proceso de Producción de Paletas Para obtener un mejor control acerca del desarrollo de las actividades de los procesos de elaboración de paletas se debe elaborar un diagrama de operaciones de cada uno de ellos, además, se debe realizar una descripción detallada de los elementos en proceso de producción; los diagramas de operaciones a realizar son Cursograma Analítico y Cartas de Flujo Proceso. CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 38 2.1.1 Descripción de los elementos del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate El proceso de elaboración de paletas inicia con la elaboración de pedidos de productos con base en una demanda proyectada, para luego programar la producción de las órdenes de producción que se generen para cada tipo de paleta a procesar; luego, se retira de la bodega de materia prima todo el material necesario para la elaboración de las órdenes de producción. A continuación se describen las distintas operaciones a realizar durante la elaboración de paletas: Para relleno de crema a) Proceso de pesado y formulación: se prepara la formulación de la mezcla según las especificaciones del producto, se pesan las materias primas y luego son vertidas en el tanque de pasteurización. b) Pasteurización de mezcla: se inspecciona la limpieza del tanque de pasteurización, se le agregan 300 galones de agua (1.135624m3 agua), las materias primas ya pesadas según formulación, para después someter la mezcla a una temperatura de 85 °C (185 °F) por un lapso de 35 min. c) Homogenizado: inicialmente, se mantiene la mezcla dentro del tanque a una presión de 500 lbs/pulg2 para luego aumentarla gradualmente hasta 1000 lbs/pulg2 todo esto realizado durante 40 minutos, lo que se busca con esta operación es mantener unidas las moléculas de CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 39 grasa presentes para lograr obtener una mezcla homogenizada de calidad. d) Control de temperatura en sistema de placas: en este proceso se somete la mezcla a un cambio súbito de temperatura, debido a que entra al sistema de placas con una temperatura de 185 °F y sale con una temperatura de -2C (28.4 °F) e) Balance de mezcla: en este paso del proceso se mantiene la mezcla que sale del sistema de placas en reposo dentro de un tanque durante 4.5 min para luego ser enviada a los tanques de maduración. f) Maduración de mezcla: en los tanques de maduración la mezcla pasa en reposo de 4 a 17 horas, dicho tiempo depende de la temperatura de entrada de la mezcla y de la demanda requerida de esta, la temperatura de salida debe estar en el rango de 4 °C a 5 °C (39.20 °F a 41 °F). Posterior al proceso de maduración la mezcla es inspeccionada para comprobar que cumpla con los estándares de calidad del proceso, después es transportada hacia la máquina paletera. g) Dosificación de la mezcla: este proceso consiste en llevar la mezcla hacia la máquina paletera para luego ser dosificada en los moldes; la temperatura de entrada de la mezcla hacia los moldes se encuentra en el rango de 4 °C a 6 °C (39.20 °F a 41 °F) CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 40 h) Semi- congelado de mezcla y colocación de palillos: en este proceso no se congela totalmente la mezcla ya que se colocan los palillos de las paletas de manera automatizada. i) Congelación del producto: luego de ser colocados los palillos, se congela la paleta a una temperatura de -5 °C (23 °F). j) Baño de chocolate: la paleta es extraída de los moldes, sumergida en un baño de chocolate e inspeccionada para detectar posibles defectos e inconformidades antes de ser enviada a empaque. k) Empaque: el producto es empacado de forma unitaria por una máquina empacadora, luego se agrupan en paquetes de 12 unidades para su distribución; los paquetes son trasladados hacia cuartos fríos por un tiempo aproximado de un día mientras se procede a su distribución y venta. Para cobertura de chocolate a) Inspección de chocolate según especificación: se verifica que el chocolate cumpla con características previamente definidas por la empresa. b) Pesado de chocolate: se pesa la materia prima según la cantidad de producto a ser elaborado, se toma como referencia la cantidad especificada en la orden de producción. c) Derretido de chocolate: se somete el chocolate a una temperatura de 38 °C (100.4 °F) para que su estado sea líquido y pueda ser llevado a la máquina chocolatera. CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 41 d) Carga de chocolate: se coloca el chocolate derretido en la máquina chocolatera para que la paleta pueda ser sumergida. 2.1.1.1 Materias primas utilizadas en proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate Para la realización de cada una de las actividades desarrolladas durante el proceso de elaboración de paletas se hace necesario conocer cuales son los insumos primarios y secundarios que son empleados en cada una de las etapas; los insumos primarios y secundarios son presentados en la Tabla 11 Tabla 11. Insumos primarios y secundarios empleados en el proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate Insumos primarios Insumos secundarios  Chocolate de Cobertura  Esencia de mantequilla  Leche en polvo  Suero de leche  Grasa  Azúcar  Estabilizadores  Emulsificantes  Agentes secantes  Palillos  Bobina  Cinta adhesiva  Lamina plástica de empaque CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 42 2.1.2 Diagrama de flujo del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate Para el desarrollo del diagrama de proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate se utilizará el diagrama de flujo del proceso (cursograma analítico) el cual muestra la trayectoria o procedimientos a través de símbolos de todas las actividades desarrolladas durante el proceso, así mismo se utilizaran las cartas de flujo de proceso, ver figura 10 – figura 11. Los cursogramas analíticos son complementados con las cartas de flujo de proceso en las cuales se muestran únicamente las operaciones elementales involucradas como son: operación, transporte, inspección, demora, almacenamiento. Estos se presentan a continuación: CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 43 Figura 10 Cursograma Analítico del Proceso de Elaboración de Paleta de Chocolate Pasteurización Mezcla Homogenizado Control de temperatura en sistema de placas Balance de mezcla Maduración de mezcla Inspección de mezcla Proceso de pesado y formulado de materias primas 1 1 2 Paso de Mezcla a Maduración 2 1 15 min. 35 min. 40 min. 4.5 min. RELLENO DE CREMACOBERTURA DE CHOCOLATE 4 3 Inspección de Chocolate según especificación de producto Derretido de Chocolate a 38C Inspección de Derretido de Chocolate Colocación de Chocolate derretido en Chocolatera 5 Se lleva Chocolate Derretido a Maquina Chocolatera Colocación de materia prima en tanque de pasteurizado Colocación de chocolate en maquina 2 3 Paso de Mezcla a maquina de paletera Inspección de materia prima 2 3 4 5 10 11 12 Operación Inspección Demora CUADRO RESUMEN TRABAJO DE GRADUACIÓN: “ DESARROLLO DE UN MANUAL DE IMPLEMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE PRODUCCIÓN MAS LIMPIA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PALETAS Y SORBETES “ DIAGRAMA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PALETAS DE CHOCOLATE ELABORADO POR: EVELIN CAROLINA HUEZO QUEVEDO REVISADO POR: Ing: MARIO RAMOS Pág..: 1-2 Almacenamiento Transporte 3 5 12 4 1 Semi congelado de mezcla Dosificación de mezcla Inserción de palillos Congelación del producto 6 8 7 9 4 3 Bodega de Materia Prima Traslado a maquina derretidora 1 Bodega de Materia Prima 1 Traslado de materia prima a pesado y formulado 4-17 h 15 min. 3 min. 15 min. 0.014min 0.014min 0.014min 8 min 0.014min Leche en polvo, suero de leche, grasa, azúcar, estabilizadores, emulsificantes, agente secante Palillos Cobertura de Chocolate 0.283 min. 0.5 min. 1 min. 10 min. 1 min. 1 min. 15 min. CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 44 Inspección de baño de chocolate Baño de Chocolate Verificación de empaque 5 6 6 4 Traslado de producto a cuartos fríos Almacenamiento de productos Empaque de paleta en envoltorio Embalaje de paleta 12 unidades 13 14 15 Operación Inspección Demora CUADRO RESUMEN TRABAJO DE GRADUACIÓN: “ DESARROLLO DE UN MANUAL DE IMPLEMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE PRODUCCIÓN MAS LIMPIA EN EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PALETAS Y SORBETES “ DIAGRAMA DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PALETAS DE CHOCOLATE ELABORADO POR: EVELIN CAROLINA HUEZO QUEVEDO REVISADO POR: Ing: MARIO RAMOS Pág..: 2-2 Almacenamiento Transporte 1 1 3 2 --- 0.02 min 0.283min 0.014min Bobina de empaque según producto Lamina de empaque, Cinta adhesiva 0.5 min 0.20 min CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 45 Figura 11 Cartas de Flujo de Proceso de Elaboración de Paleta N° 9 3 2 1 2 1 1 15 min. 23,5 m 1 3 min. 1 15 min. 2 Colocacion de Materia Prima en Tanque de Pasteurizado 15 min. 1,5 m 3 Pasteurizacion de Mezcla 35 min. 2,0 m 4 40 min. 1,5 m 5 Control de Temperatura en Sistema de Placas 4 min. 4,27 m 1 Balance de Mezcla 4,5 min. 1,75m 2 Paso de Mezcla a maduracion 8 min. 22 m 2 Maduracion de Mezcla 4- 17 h 2 Inspeccion de Mezcla 3 min. 2 Paso de Mezcla a Maquina Paletera 10 min 22 m 6 Dosificacion de Mezcla 0,014min. 7 Semi- Congelado de Mezcla 0,014 min. 8 Insercion de Palillos 0,014 min. 9 Congelacion del Producto 0. 014 min. D is ta n ci a T ie m p o Inspeccion de Materia Prima Proceso de Pesado y formulado de Materias Primas Homogenizado T ra n sp o rt e In sp ec ci o n E sp er a A lm ac en aj e Pág.: 1-3 N° DESCRIPCION O p er ac ió n PROCESO DE ELABORACION DE PALETA Fecha: 30 DE SEPTIEMBRE 2007 TransporteElaborado por: EVELIN CAROLINA HUEZO Bodega de Materias Primas Traslado de materias primas a pesado y formulado ResumenPieza: PALETA DE CHOCOLATE Operación InspeccionRevisado Por: ING. MARIO RAMOS Espera Asesorado Por: ING. CARLOS PACAS Almacenaje CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 46 N° 3 2 2 - - 3 4 15 min. 25 m 3 1 min. 10 1 min. 11 Derretido de Chocolate a 38C 10 min. 4 Inspeccion de Derretido de Chocolate 1 min. 5 Se lleva Chocolate Derretido a Maquina Chocolatera 0,5 min. 5,5 m 12 Colocacion de Chocolate Derretido en Maquina chocolatera 0,283 min D is ta n ci a T ie m p o Inspeccion de Chocolate según Especificacion Colocacion de Chocolate Maquina para derretido T ra n sp o rt e In sp ec ci o n E sp er a A lm ac en aj e Pág.: 2-3 N° DESCRIPCION O p er ac ió n PROCESO DE ELABORACION DE PALETA Fecha: 30 DE SEPTIEMBRE 2007 TransporteElaborado por: EVELIN CAROLINA HUEZO Traslado a Maquina derretidora Bodega de Materia Prima ResumenPieza: PALETA DE CHOCOLATE Operación InspeccionRevisado por: ING. MARIO RAMOS Espera Asesorado por: ING CARLOS PACAS Almacenaje CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 47 N° 4 1 2 - - 13 0,014 min. 5 0,5 min 14 0,02 min. 6 0,20 min 15 0,283 min. 6 4 D is ta n ci a Embalaje de Paleta 12 Unidades Traslado de Producto a Cuarto Frio Almacenamiento de Producto Baño de Chocolate Inspeccion de Baño de Chocolate Empaque de Paleta en Envoltorio Verificacion de Empaque In sp ec ci o n E sp er a A lm ac en aj e T ie m p o N° DESCRIPCION O p er ac ió n T ra n sp o rt e Espera Pág.: 3-3 Almacenaje Asesorado por: ING. CARLOS PACAS TransporteElaborado por: EVELIN CAROLINA HUEZO InspeccionRevisado por: ING MARIO RAMOS ResumenPieza: PALETA DE CHOCOLATE Operación PROCESO DE ELABORACION DE PALETA Fecha: 30 DE SEPTIEMBRE 2007 Nota: los números de las operaciones son correlativas al diagrama de flujo del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate. 2.1.3 Puntos críticos del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate El análisis de los puntos críticos de control del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate se ha sustentado mediante los principios del sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP16 por sus siglas en inglés), el cual se orienta a la determinación de los puntos críticos de control del proceso de elaboración del producto en estudio. 16 HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Points CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 48 El establecimiento de los puntos críticos de control del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate se realizará tomando como referencia el flujo del proceso, el cual permite analizar de la mejor forma posible los puntos críticos de control y así de esta manera mediante el programa eco- inspector validar estos puntos para establecer así el objetivo de establecer oportunidades de mejora para la aplicación de producción mas limpia en el presente trabajo. . Además los puntos críticos de control establecidos en el proceso de fabricación de paletas con cubierta de chocolate son de gran importancia para la calidad a obtener del producto debido a que durante su desarrollo se presentan procesos claves de transformación de las características iniciales de las materias primas utilizadas. A continuación se presentan los puntos críticos de control del proceso de elaboración de paletas con cubierta de chocolate ver figura 12:  Punto Crítico de Control Uno (PCC1): consiste en la compra de materias primas (insumos primarios y secundarios), la cual se debe realizar según las especificaciones técnicas del producto ya que influye en gran medida en la calidad a obtener del producto.  Punto Crítico de Control Dos (PCC2): consiste en la etapa de pesado y mezclado de materias primas, dicha etapa debe ser realizada según los estándares establecidos por la empresa.  Punto Crítico de Control Tres (PCC3): se refiere al proceso de homogenizado de las mezclas debido a que constituye un factor importante para la elaboración de las mezclas del producto al evitar CAPITULO II “ DIAGNOSTICO, EVALUACIÓN PRELIMINAR” 49 que exista una separación de las moléculas de grasas lo cual afecta la calidad del producto.  Punto Critico de Control Cuatro (PCC4): está orientado al proceso de maduración de la mezcla, ya que durante este proceso se controlan la re-hidratación de la mezcla a través de un control sobre las temperaturas de maduración.  Punto Critico de Control Cinco (PCC5): se refiere a la dosificación de la mezcla como factor importante para la elaboración del producto, la cual debe cumplir con las especificaciones técnicas del mismo.  Punto Critico de Control Seis (PCC6): el baño de chocolate como parte una de las etapas finales de la realización del producto se ha considerado ya que este debe de cubrir uniformemente el relleno de crema, para que se cumpla de esta forma una de las características principales del producto en estudio la cual es su homogeneidad.  Punto Critico de Control Siete (PCC7): se refiere al empacado de la paleta en su envoltorio de manera individual, es uno de los últimos pasos del proceso de elaboración en el cual se debe de garantizar un producto inocuo para el co