Proyecto Final. Uriel (Autoguardado)

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S INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Química Industrial Evaluación Tcnica ! Económica para la Producción de Anticongelante de uso automotri" OPCIÓN CURRICULAR ADMINISTRACIÓN DE LA PRODUCCIÓN QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: Ingeniero Químico Industrial P R E S E N T A : Uriel Hilario Bazaldúa Alarcón ASESOR: M. en C. Martha Ruth Ruiz Ayerdi
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Escuela Superior de Ingeniería Química Industrial
Evaluación Tcnica ! Económica para la Producción de Anticongelante de uso automotri"
OPCIÓN CURRICULAR
DE: Ingeniero Químico Industrial
Uriel Hilario Bazaldúa Alarcón
8/17/2019 Proyecto Final. Uriel (Autoguardado)
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RECONOCIMIENTOS INSTITUCIONALES
 Al Instituto olit!cnico "acional #or ha$erme dado la o#ortunidad de #ertenecer a esta
gran institución e irme %ormando #ro%esionalmente #ara #oder ser un orgulloso egresado
con las características y &alores de un olit!cnico y así #oder #onerme al ser&icio de la
#atria.
 A la 'scuela (u#erior de IngenieríaQuímica e Industrias ')tracti&as *'(IQI'+, #or los
conocimientos transmitidos #or #arte de todas y cada una de las di%erentes academias y
#ro%esores -ue con su a#oyo y dedicación %oraron un Ingeniero Químico con solidas $ases acad!micas.
AGRADECIMIENTOS
 Agradezco #rinci#almente a /ios #or ha$erme #ermitido concluir esta gran e)#eriencia y
#or ha$erme #uesto en mi camino tanto a las #ersonas indicadas, como las
circunstancias, así como la %uerza #ara #oder lograrlo.
 A mi Madre María de 0ourdes Alarcón Aguirre #or su incom#ara$le a#oyo y cari1o, los
cuales me im#ulsaron a #oder lograr esta meta.
 A mi adre Hilario Bazaldúa 23z-uez #or-ue s! -ue desde el cielo me a#oyas y guías, y
#or el gran eem#lo -ue me deaste como #ersona, luchador, ama$le digno de
enorgullecerme.
 A mi 's#osa (onia 'lorza Heras #or la con%ianza, a#oyo e im#ulso de su #arte #ara
realizar este sue1o y ser #arte de !l.
 A mis Hios Isaac 4eshua, A)el 'lías y Uriel Matías #or ser mi #rinci#al moti&o de
su#eración e ins#iración #ara seguir adelante.
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 A mi Hermano Mois!s Bazaldúa #or su a#oyo y ense1anzas #ara lograr com#render 
materias y temas m3s %3cilmente y así lograr im#ulsarme hasta la conclusión de mi
carrera.
 A mi Hermana Marisol Bazaldúa y a mi cu1ado Armando Becerra #or su a#oyo y
moti&ación #ara continuar luchando #or este o$eti&o.
 A mis Amigos -ue han %ormaron #arte de esta meta y %ueron mi a#oyo
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Título('&aluación 5!cnica y 'conómica #ara la roducción de un Re%rigerante de uso
automotriz
O)*etivo principal( /ise1ar unestudioeconómico y un lan de "egocio #ara la laneación, #roducción,
distri$ución y mercadotecnia #ara comercializarun re%rigerante automotriz6 y así #oder 
destacar la im#ortancia y la relación -ue e)iste entre la Administración de la roducción y
Mercadotecnia con la Ingeniería Química Industrial.
O)*etivos especí+icos(
lanear un m!todo #ara la comercialización de un re%rigerante, en $ase a un
estudio de mercado, Mar7eting y lan de 2entas. Relacionar el conocimiento y las acti&idades del Ingeniero -uímico en la
comercialización de un #roducto.  A#licar los resultados del mar7eting #ara la meor comercialización del #roducto.
,USTI-ICACI.N
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'l uso de los re%rigerantes de uso automotriz es de gran im#ortancia ya -ue es un
#roducto -ue nos ayuda a mantener en ó#timas condiciones el%uncionamiento en el
sistema de en%riamiento del motor de los automó&iles, gracias a sus #ro#iedades ayuda a
mantener una tem#eratura homog!nea entre 89:C y ;;<:C, de#endiendo del %a$ricante del &ehículo, e&itando así da1os al &ehículo como son corrosión, %ormación de de#ósitos y
a su &ez ta#onamiento del sistema de en%riamiento, so$recalentamiento y tam$i!n e&ita
-ue se congele el %luido en caso de -ue el automó&il sea usado en lugares con
tem#eraturas $ao cero en donde el solo uso del agua se congelaría.
 Al realizar la '&aluación 5!cnica y 'conómica #ara la roducción de Anticongelante de
uso automotriz, se tiene la %inalidad de #oder desarrollar un #roducto -ue #ueda com#etir 
con los -ue actualmente se encuentran en el mercado, tanto en meor calidad como en
menor costo, teniendo así un im#acto a la sociedad #ara la #rotección de su #atrimonio y
#rinci#almente #or el lado económico ya -ue a un $ao costo #odr3n dar un mantenimiento
#re&enti&o a su automó&il con la con%ianza de in&ertir en un #roducto de calidad.
 Al realizar el estudio y un lan de "egocios se analizan las meores estrategias #ara
o$tener resultados -ue cum#lan con los re-uerimientos y así lograr una satis%acción tanto
al consumidor, como #ersonal.
(e destaca la im#ortancia -ue tiene el maneo de la mercadotecnia como re%uerzo en el
desarrollo de las acti&idades de un Ingeniero Químico, ligando las acti&idades #ara
desarrollar m!todos económicos #ara el $ene%icio de la sociedad.
IN/ICE
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0econocimientos I Agradecimientos II 1ndice III 0esumen I2 Introducción 3*usti+icación ! o)*etivos4 2I
CAI5U0= I >eneralidades
;.; Antecedentes ;.9 5i#os de anticongelantes ;.< ?unción de los Anticongelantes
;[email protected] Com#osición CAI5U0= II 'la$oración 9.; '-ui#o necesario #ara la %a$ricación 9.9 Materias rimas 9.< roceso de ?a$ricación [email protected] ro&eedores CAI5U0= III '&aluación 5!cnica y económica <.; ronostico de la /emanda <.9 Costo de roducción <.< CAI5U0= I2 @.; Resultados, An3lisis, Conclusiones,
recomendaciones @.9 @.<
Conclusiones Recomendaciones *o#cional+ Re%erencias
 Ane)os a+ Relación de siglas y a$re&iaturas $+ 0ista de %iguras
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Ca#itulo I. >eneralidades
'l #resente #royecto tiene la %inalidad de destacar la relación e im#ortancia -ue e)iste en
las acti&idades realizadas en la Ingeniería Química y la Mercadot!cnia mediante la
a#licación de m!todos de laneación y Mar7eting de un #roducto. Asimismo, se hace
!n%asis en la necesidad de contar con un lan de "egocio $ien esta$lecido y se indican
las eta#as a seguir #ara el desarrollo del #roducto y su distri$ución.
(e tiene como o$eti&o desarrollar un re%rigerante -ue tenga mayor calidad -ue los ya
e)istentes en el mercado, así como -ue tam$i!n sea a un costo m3s accesi$le -ue los
mismos.
;.;. Antecedentes
'l lí-uido re%rigerante es de &ital im#ortancia #ara el correcto %uncionamiento de nuestro
coche. 's muy común llamarlo indistintamente anticongelante, o re%rigerante, a #esar de
-ue son dos conce#tos en a#ariencia muy di%erentes. 'l anticongelante no es m3s -ue
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la ca#acidad calorí%ica del agua no tiene ri&al, #ero tiene los #untos d!$iles de sus
tem#eraturas de congelación y %usión, y adem3s es corrosi&a. Recordamos, la ca#acidad
calorí%ica es la cantidad de energía necesaria #ara aumentar en una unidad de
tem#eratura la tem#eratura de una sustancia. 's, #or decirlo así, la cantidad de energía -ue a$sor$e la sustancia antes de ele&ar la tem#eratura un grado.
')isten una cantidad $astante am#lia de aditi&os -ue consiguen $aar la tem#eratura de
congelación del lí-uido resultante, y ele&ar la de e$ullición, adem3s de corregir esa
tendencia tan incómoda a la corrosión. ahí entra en &erdad la #arte interesanteG el
anticongelante. /esde %inales de los a1os ;D<E se utilizan etilenglicoles, unos alcoholes
-ue #ro#orcionan una $aa tem#eratura de congelación y un #unto de e$ullición alto, en
torno a los ;D grados Celsius si se encuentra en estado #uro.
'l etilenglicol es, en realidad, el %amoso anticongelante. "o lo encontraremos ;EE #uro,
sino como m3)imo al DE, #uesto -ue adem3s de etilenglicol nos encontraremos todos
los aditi&os imagina$lesG anties#umantes, conser&antes, colorantes, antio)idantes,
inhi$idores de corrosión, 'sto signi%ica -ue el anticongelante m3s concentrado del
mercado ya &iene con los aditi&os -ue #ro#orcionan a dura$ilidad al lí-uido -ue &ayamos
a o$tener, de %orma -ue dure esos dos a1os, o @E.EEE 7m -ue nos &an a recomendar
o%icialmente, antes de cam$iarlo.
'l lí-uido re%rigerante est3 %ormado #or agua destilada, normalmente, y ese anticongelante
concentrado. /e#endiendo del #orcentae de anticongelante, así de e%ecti&a ser3 la
mezcla con las $aas tem#eraturas. or este moti&o, las características del lí-uido
re%rigerante *y lo -ue nos #odemos encontrar en la eti-ueta+ son, #rinci#almenteG
Concentración de glicoles, e)#resado en el #orcentae del #eso del total.
(u densidad *gr J cm9+, -ue es otra #ista acerca de la concentración del re%rigerante.
'l #H, -ue nos indica la ca#acidad de corrosión del lí-uido so$re los metales con los -ue
estar3 en contacto.
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/ato de tem#eraturaG #unto de congelación en FC.
Corrosión a los metales, o lo -ue es lo mismo, la ca#acidad agresi&a del lí-uido so$re esos metales. 0os &alores m3)imos ace#tados son de KJ E,@ mgJcm9 #ara todos los
metales, sal&o la soldadura, -ue es E,L mgJcm9.
5iem#o -ue tarda en desa#arecer la es#uma %ormada, -ue de$e ser menor de segundos
y tener un &olumen m3)imo de E ml.
Cenizas, -ue la cantidad m3)ima de residuos, e)#resado en #orcentae.
Manchado de #inturasG si mancha, o no.
Contenido en cloruros.
 Ata-ue al cauchoG si, o no *no de$ería+.
'sta$ilidad al almacenamiento, o tiem#o m3)imo recomendado de almacenamiento, y sus
condicionesG mínimo ; a1o en el en&ase original entre N;8 FC y KEFC.
Un Re%rigerante de $uena calidad de$e de tenerG
Buena ca#acidad calorí%ica
Baa tem#eratura de congelación, algo -ue su#one -ue no aumente el &olumen del
lí-uido, con el consiguiente riesgo de -ue alguna #arte del circuito se rae o se deteriore.
'l circuito suele tener mecanismos -ue ayudan a mitigar esos e%ectos.
 Alta tem#eratura de e$ullición, e&identemente, $astante m3s alta -ue la tem#eratura de
%uncionamiento del motor, y #osi$lemente m3s alta -ue la tem#eratura m3)ima de %uncionamiento del motor antes de su OdesintegraciónP.
ro#iedades correctas anticorrosi&as, y anti incrustantes. 'so su#one -ue haya menos
cantidad de de#ósitos sólidos, así como de de#ósitos de calcio y J o magnesio.
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Buenas #ro#iedades del lí-uido en sí, en cuanto a su din3micaG -ue no se #roduzcan
es#umas, o -ue no #ersistan demasiado tiem#o6 -ue tenga una &iscosidad $aa, #ara
#oder %luir con menor resistencia.<
Muchos anticongelantes se comercializan concentrados, sin em$argo, tam$i!n e)isten
#roductos mezclados con agua -ue se o%recen como Olistos #ara usarseP. =tros declaran
ser de larga duración y son %ormulados con di&ersos com#uestos inhi$idores de la
corrosión. 0os anticongelantes generalmente son de color &erde o amarillo6 otros m3s
#resentan tonalidades roizas *#or lo regular los -ue se ostentan como #roductos de larga
duración+. 'l color se utiliza #rinci#almente #ara indicar -ue el contenido del de#ósito no
es agua, identi%icar el ti#o de anticongelante *#ara e&itar mezclas+ y, en caso de %ugas,
detectarlas. 0os #roductos concentrados indican en su eti-ueta la cantidad e)acta de agua
con la -ue de$en mezclarse. Algunos sugieren &ariantes de dilución -ue $uscan #roducir
di&ersos grados de congelación y e$ullición.;
'n los a1os ;D8E el in&entor 4ac7 '&ans descu$rió las &entaas de usar un re%rigerante sin
agua. (u %ormulación de%initi&a es una mezcla de etilenglicol y #ro#ilenglicol. 'ste
re%rigerante tiene un alto #unto de e$ullición de ;88:C y no es corrosi&o, solucionando muchos de los #ro$lemas del agua, incluyendo la congelación.
Un anticongelante se de%ine como una sustancia -ue se a1ade a un disol&ente con el %in
de reducir su #unto de congelación. 'l anticongelante se utiliza en los &ehículos #ara
e&itar -ue se so$recalienten de$ido a las altas tem#eraturas asociadas con los motores de
com$ustión interna.
0os anticongelantes son com#uestos -uímicos -ue se a1aden a los lí-uidos #ara reducir
su #unto de solidi%icación, logrando de esta %orma -ue la mezcla resultante se congele a
una tem#eratura m3s $aa.
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=tra a#licación es inhi$ir la corrosión de los sistemas de re%rigeración -ue a menudo
contienen una gama de metales electro-uímicamente incom#ati$les *aluminio, hierro
%undido, co$re, soldaduras de #lomo, etc!tera+. 'n ocasiones se #re%iere el t!rmino agente
coligati&o #ara aludir tanto a los anticongelantes como a la anti e$ullición -ue tam$i!n se em#lean en climas c3lidos #ara aumentar el #unto de e$ullición.9
;.9.5i#os de Anticongelantes
Un anticongelante #uede serconcentrado o en una mezcla EJE #rediluida con agua
destilada. Una mezcla #rediluida se recomienda #ara su uso en climas %ríos #ara e&itar
-ue el motor se congele y tam$i!n en un clima caliente #ara e&itar -ue el re%rigerante hier&a #rematuramente. 'l anticongelante no es necesario en tem#eraturas moderadas,
#ero es recomendado #ara e&itar la corrosión. "unca de$e ha$er m3s de un LE #or ciento
de anticongelante en la mezcla de re%rigerante.
;.<.?unción
'l sistema de en%riamiento de un auto incluye el radiador, &entiladores, mangueras y
&entilas. 'ste sistema en%ría indirectamente el motor con la ayuda de algún ti#o de
re%rigerante lí-uido. 'l re%rigerante #asa a tra&!s del motor, recolectando y a$sor$iendo el
calor adicional. Mientras el re%rigerante dea el motor, #asa a tra&!s del radiador. 'l
radiador ca#tura el calor del re%rigerante y lo e)#ulsa del auto. Sste #roceso e&ita -ue el
motor se detenga.
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;[email protected] Com#osición
0a mayoría de las %órmulas anticongelantes comerciales incluyen com#uestos inhi$idores
de la corrosión y un colorante *ha$itualmente &erde, roo o azul %luorescente+ #ara %acilitar
su identi%icación. (uele usarse una dilución ;G; con agua, o$teni!ndose un #unto de
congelación de a#ro)imadamente @E :C. 'n zonas m3s c3lidas se usan diluciones m3s
d!$iles.
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9.;. '-ui#o "ecesario #ara la %a$ricación
Como la %a$ricación de este #roducto resulta muy sencilla, ya -ue consiste únicamente en la mezcla y disolución en %río de los com#onentes de la %órmula,
mientras se #re#ara en #e-ue1as cantidades, #uede e%ectuarse la mezcla en una
caldera, &asia o sim#le de#ósito de hierro -ue no contenga ó)ido ni cuer#o e)tra1o
alguno, #ara lo cual ha de estar de$idamente gal&anizada #or su interior, con el %in
de e&itar -ue materias e)tra1as #uedan #onerse en contacto con el #roducto
lí-uido anticongelante.
Un de#ósito de %i$rocemento es lo ideal. Uno de #l3stico tam$i!n #uede ser&ir, es
decir, lo m3s im#ortante es -ue no contenga ó)idos.
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(e re-uiere tam$i!n de una #ala de madera %uerte #ara remo&er la mezcla de los
#roductos.
(i se desea #re#arar el anticongelante en mediana escala industrial, es con&eniente dotar al de#ósito o caldera de un agitador mec3nico, con el %in de
conseguir m3s %3cilmente la disolución de los #roductos y con mucho mayor
rendimiento en la ca#acidad diaria de #roducción.
Con&iene -ue el de#ósito a usarse tenga una ta#adera con cierre austado, #ara
e&itar -ue el etilenglicol se &olatilice, lo cual sucedería si estu&iese en contacto con
el medio am$iente.
'l agitador dara a#ro)imadamente @E&ueltas #or minuto, y es su%iciente. 0a
#otencia del motor ser3 de T H# #ara un de#ósito de 9EE 0. de ca#acidad.
(e #rocurar3 e&itar #or todos los medios -ue el etilenglicol -ue inter&iene en las
%órmulas #ueda &olatilizarse6 en caso contrario, el #roducto %inal resultaría
dese-uili$rado en su com#osición.
9.9. Materias rimas
'l "itrito de sosa o nitrito sódico, de %ormula em#írica "=9"a, se #resenta en
el mercado en masas $lancas, ligeramente amarillentas, en %orma de
#e-ue1os cilindros o cristales he)agonales, incoloros, trans#arentes,
inodoros y de sa$or salino sua&e. 's muy solu$le en el agua y delicuescente
en el aire húmedo, #oco solu$le en el alcohol de DE: e insolu$le en el
a$soluto. 'l etilenglicol #ertenece a la %amilia de los glicoles de #olietileno, -ue en su
mayor #arte se em#lean como disol&entes, agentes emulsi%icantes y de
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dis#ersión. 'n este caso, el etilenglicol, adem3s de disol&er a los dem3s
com#onentes de la %órmula, actúa como en!rgico anticongelante. ara la #re#aración del anticongelante concentrado lí-uido se em#lear3 agua
destilada, no se usar3 agua corriente, es decir, agua suministrada de %uentes o #ozos ya -ue las sales c3lcicas y magn!sicas -ue suelen contener
im#uri%ican y alteran el #roducto %inal, #ro&ocando inclusi&e una ligera
se#aración del lí-uido. 0a sal sódica del 3cido etil!ndiaminotetraac!tico, tam$i!n conocido
a$re&iadamente #or las siglas './.5.A., tiene la #ro#iedad de e&itar la
%ormación de incrustaciones o corrosiones dentro del radiador del automó&il,
es decir, si esta no se em#leara, las sales de calcio y magnesio irían adhiri!ndose #or el interior del radiador, %ormando una ca#a de
incrustaciones -ue incluso llegaría a o$struir su $uen %uncionamiento.
(e trata de un #ol&o $lanco, muy solu$le en agua, y -ue en disolución est3 al
;, da un #H con &alor de ;E.9, es muy esta$le en estado seco a altas
tem#eraturas.
9.<.roceso de ?a$ricación
Con el #rocedimiento -ue seguidamente se descri$e se #re#ara un lí-uido
anticongelante y anties#umante listo #ara usarse en el circuitode los radiadores de
automó&iles #ara e&itar su congelación, incluso hasta 9 :C $ao cero.
'l rango #romedio -ue o%recen los #rinci#ales %a$ricantes -ue actualmente se
encuentran en el mercado es de ;@ :C a ;< :C.
?órmula #ara la o$tención de L g de lí-uido anticongelante del agua hasta 9:C
$ao cero
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 Agua destilada <9 0. 'tilenglicol #uro 9<.L g. (al sódica de './.5.A. al @E ;L9 g. "itrito (ódico *"a"=9+ 8 g.
 Anties#umante de siliconas al ;E ;@ g. Colorante &erde 9 g 5otal V L gContenido de 'tilenglicolV @9 en #eso
Costo a#ro)imado de ;g. /e lí-uido anticongelanteV W .L;
re#aración
;. (e #one toda el agua destilada en el reci#iente o de#ósito -ue se haya
dis#uesto #ara la %a$ricación.
9. (eguidamente se incor#ora, agitando sin cesar, la sal sódica del './.5.A.
<. (in dear de agitar, se a1ade el nitrito sódico.
@.a seguros de -ue la disolución es #er%ecta, se adiciona, sin dear de
agitar, la dosis de disolución anties#umante de siliconas, asegur3ndose de
-ue todo est3 $ien disuelto.
.(e a1ade #oco a #oco, en chorro lento y agitando sin cesar, todo el
etilenglicol.
L.(e a1ade el colorante a la mezcla, agitando &igorosamente hasta
homogenizar el color en la mezcla.
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.(e continua el agitado durante ;Emin, #asados los cuales #uede darse
como %inalizada la o#eración, #asando r3#idamente al en&asado.
8.(e en&asar3 lo antes #osi$le, #ara e&itar #!rdidas #or e&a#oración.
[email protected] ro&eedores
'n la siguiente ta$la ; se muestra un listado de #osi$les #ro&eedores de Materia #rima
#ara cada una de las materias #rimas re-ueridas
5a$la ;. 0istado de ro&eedores de Materia rima Materia rima 'm#resa U$icación recio 'tilenglicol (ynergyAdditi&es
Com#any
ar-ue Industrial
Química
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2iar 
<EE, "aucal#an de
4u3rez, 'do. de M!).
M!)ico achuca+ "o.
M!)ico Colorante 2erde Industrial Me)icana de
inturas
2idrio @@@D, "icol3s
Industrial 5lalne#antla
Baz, 'do. de M!).
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3.1.-Pronóstico de la demanda
'l uso de Anticongelante automotriz es esencial #ara el correcto %uncionamiento de los
automó&iles y #re&ención de da1os a los mismos, #or tal moti&o se de$e tener gran
esmero #ara su %a$ricación, con el %in de mantener una calidad uni%orme6 de$e cum#lir con
ciertos an3lisis de control de calidad, #racticados según normas esta$lecidas.
(e tiene una am#lia gama de Anticongelantes, de acuerdo a las necesidades del mercado,
#udiendo ser un #roducto de alta demanda, #or el alto índice de automó&iles -ue circulan
a diario.
'n $ase a estadísticas encontradas de &entas en el 3rea metro#olitana de otros
 Anticongelantes líderes se o$ser&a -ue el #romedio de &entas #or semana es de ,EEE
>alones y considerando este dato, tomando en cuenta -ue ser3 un #roducto -ue se incursionara se #ro#one la %a$ricación de <,EEE >alones #or semana y #osteriormente se
ira re&isando mensualmente la demanda del #roducto #ara decidir si se incrementa la
#roducción con el a#oyo de las ordenes de &entas.
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/urante mucho tiem#o ha e)istido una gran &ariedad de Anticongelantes en los di%erentes
mercados tanto regionales como nacionales y e)traneros, de muchos ti#os y marcas
siem#re se han encontrado a la &anguardia de todos, este es un #roducto de uso masi&o,
en esta in&estigación se ha ela$orado la siguiente ta$la 9 en la -ue se indican los #rinci#ales #ro&eedores -ue actualmente se encuentran en el mercado, así como los
#recios -ue o%recen #or su #roducto. (e toma como $ase las #resentaciones de ;0.
MARCA 5I= R'('"5ACIX" R'CI=Bardahl Concentrado ;0 [email protected] Bardahl 0isto #ara Usarse ;0 W;D.EE restone 0isto #ara Usarse ;0 W98.EE (u#er5ech Concentrado ;0 W9D.DE (u#er5ech 0isto #ara usarse ;0 W;D.DE Qua7er(tate 0isto #ara Usarse ;0 W9D.EE Qua7er(tate Concentrado ;0 [email protected]@.EE
5a$la 9. 5a$la com#arati&a de #rinci#ales #roductos en el mercado
3.2.- Costo de Producción
'l costo de ; g de lí-uido anticongelantes de W.L;
Como la densidad a 9E:C es de ;[email protected], resulta -ue con la %órmula de L g
o$tendremosG 56 Kg
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0uego si tenemos en cuenta -ue ; g de lí-uido anticongelante cuesta W.L;
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