Modelado y optimización de la producción de una planta de bolsas plásticas

Esta tesis introduce un modelo de programación mixto-entero no lineal (MINLP) para la planificación de las operaciones de corto plazo en una planta discontinua multi-etapa que produce diferentes tipos de bolsas plásticas. La planta debe completar el procesamiento de un conjunto de órdenes de producción a través de una serie de etapas integradas por un número fijo de unidades en paralelo de diferentes tamaños. La fecha de entrega, dimensiones y número de bolsas de cada orden están especificados en el horizonte de programación. En cada etapa, el tiempo de procesamiento de la orden en un equipo es una variable del modelo y se expresa como una función de su velocidad de procesamiento y la longitud de la bolsa. Adicionalmente, se plantean restricciones de calidad en la etapa de extrusión y se tienen en cuenta tanto el tiempo de cambio de rollos en cada unidad del proceso como los tiempos de preparación entre órdenes. La formulación permite determinar de forma óptima el secuenciamiento de las órdenes de producción de bolsas plásticas y la asignación de las mismas a las unidades en las diferentes etapas del proceso, como así también el número y diámetro de los rollos obtenidos en la etapa de extrusión. En cada etapa de la planta se calcula la capacidad de producción de los equipos y los tiempos de procesamiento de cada producto. Los criterios de desempeño utilizados consisten en minimizar la tardanza en la entrega de todas las órdenes en el horizonte de programación o el tiempo total de producción de todas las órdenes (makespan). La formulación MINLP fue implementada y resuelta usando la herramienta computacional GAMS (General Algebraic Modeling System). Aunque existe abundante literatura sobre problemas de planificación a corto plazo, en plantas productoras de plásticos no se han abordado aun formulaciones que incluyan las variables de proceso antes mencionadas. La tesis presenta resultados de la aplicación del modelo propuesto a un caso de estudio real de una planta ubicada en la ciudad de Guayaquil, Ecuador. Esta planta se dedica a la producción de bolsas de polietileno de alta y baja densidad, principalmente para el sector bananero. Para evaluar el desempeño del modelo, se compararon los resultados obtenidos con datos reales. El estudio implicó además explorar funciones objetivo y algoritmos de resolución (solvers) alternativos. Como conclusión, se recomienda minimizar el tiempo de ejecución de las órdenes (makespan) y emplear el solver SCIP, como alternativa preferida para una eventual aplicación en la planta real.

Author dc:creator

• Santos Torres, Myrian Gabriela

Advisors dc:contributor.advisor

• Moreno, Susana
• Bandoni, José Alberto

• Ingeniería química

Statement dc:rights

• Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0)

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Language dc:language.iso

spa

Dc Identifier Other

2024-1948

OAI identifier oai:identifier

oai:repositorio.bc.uns.edu.ar:123456789/7047