Ingeniería Industrial

Permanent URI for this collection

https://vitela.javerianacali.edu.co/handle/11522/1209

Browse

Now showing 1 - 20 of 64

Diseño de un modelo ecológico de optimización aplicado al ruteo de vehículos con ventanas de tiempo
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) González García, Valentina; Gutiérrez Padilla, María Victoria; Mendoza Torres, Jhoan Manuel; Morillo Torres, Daniel
El problema de enrutamiento de vehículos es conocido en la literatura académica como Vehicle Routing Problem (VRP), y es uno de los problemas de optimización combinatoria más importantes. El objetivo es determinar el conjunto óptimo de rutas que debe realizar una flota de vehículos para atender a un conjunto determinado de clientes, de forma que se minimicen los costos de transporte. Una de las variantes del VRP con mayor relevancia en la actualidad es el Pollution Routing Problem (PRP) que considera la minimización de los costos de transporte y la reducción de emisiones contaminantes. El presente proyecto propone el diseño de un modelo de programación lineal entera-mixta y una metaheurística de Búsqueda Tabú para la solución del Pollution Routing Problem with Time Windows and Speed Decisions. Para la validación de los diseños propuestos se adaptaron las instancias de Kramer, et all. y se compararon los resultados obtenidos con el algoritmo del vecino más cercano planteado como solución actual. Mediante la implementación se obtuvieron soluciones óptimas para instancias pequeñas (de 10 y 15 clientes) por medio del del modelo matemático, mejorando en promedio, un 62,08% los costos totales y un 81,23% las emisiones de CO2. Mientras que la Búsqueda Tabú demostró eficiencia en relación con los resultados obtenidos y el tiempo de cómputo para las instancias de todos los tamaños, obteniendo un porcentaje de mejora promedio para los costos totales de 66,04% y de 90,97% para las emisiones de CO2.
Nuevos modelos para la operación de parqueaderos basados en tecnologías de la información: caso de estudio Universidad Javeriana
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Sanjuan Martínez, Haury Andrés; Ñusetz Córdoba, José Luis; Castaño Giraldo, Fabián Andrés
El problema de la movilidad en las grandes ciudades no se ve reflejado únicamente en la congestión vehicular, sino también en la dificultad vivida normalmente por los conductores a la hora de buscar una plaza de parqueo disponible al llegar a su destino, este problema por supuesto se encuentra presente también en los parqueaderos de las universidades, como en el presente caso de la Pontificia Universidad Javeriana, sede Cali, en la que sus estudiantes, profesores y colaboradores normalmente dedican grandes cantidades de tiempo buscando una plaza disponible para estacionarse e ir a recibir clases o cumplir con sus labores establecidas, lo cual genera demoras e inconformidades en estos. Para el desarrollo del modelo propuesto de operación, se tuvo en cuenta tanto la voz del cliente como los requerimientos planteados por la Oficina de Negocios Institucionales, así, en el presente proyecto de diseño se propone un nuevo modelo de operación para el sistema de parqueaderos de la universidad que permitirá, a través de sistemas de información, proporcionar a los usuarios una mejor experiencia y una reducción en sus tiempos de parqueo; para esto, se utilizaron herramientas de ingeniería como: Simulación de eventos discretos, análisis de escenarios y estadística descriptiva. El modelo de operación propuesto se basa en la gestión por zonas dentro parqueadero, en el que los operarios, a través de un aplicativo móvil, generan un sistema de información que les permite conocer la ubicación de la mejor plaza disponible para cada usuario nuevo que llegue al sistema de parqueaderos de la universidad. Debido a la Coyuntura actual del Covid-19, fue imposible realizar pruebas piloto de implementación, sin embargo, se realizó la simulación tanto del estado actual como deseado del sistema implementando la propuesta de mejora y se realizó una validación con los usuarios frecuentes de este a través de una encuesta en la que se mostraban los resultados obtenidos del modelo de simulación.
Diseño de un método de solución para el flexible job shop con tiempos de alistamiento dependientes de la secuencia
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Arciniegas Cortés, Valentina; Duque Otabo, Jhoan Arley; Londoño Barreto, Sara Lucía; Marín Carvajal, Juan Esteban; Morillo Torres, Daniel
El Flexible Job Shop con Tiempos de Alistamiento Dependientes de la Secuencia (SDST-FJSP) es, al igual que el Job Shop Scheduling Problem (JSP), un problema de programación de trabajos. Sin embargo, el SDST-FJSP tiene en cuenta supuestos adicionales, tales como los tiempos de alistamiento dependientes de la secuencia y la multifuncionalidad de las máquinas, que permiten darle mayor cercanía a la realidad. Este problema ha sido catalogado como NP-hard, lo que ha despertado gran interés entre los investigadores, pues su alta complejidad hace que un método de solución exacta no sea una propuesta viable debido a la gran magnitud de los tiempos computacionales. Así pues, en este trabajo se proponen dos métodos para abordar el SDST-FJSP. El primero es un modelo matemático empleando MILP (Mixed-integer Linear Programming); si bien este es un método exacto, permite una comprensión más profunda del problema. El segundo es un algoritmo genético (AG) en el cual se empleó el método Tournament para el operador de cruce y el método Swap Mutation para el operador de mutación. Posteriormente, se realiza una comparación del desempeño obtenido por cada uno de los métodos, encontrando, como era de esperarse, mejores resultados en el AG para un mismo tiempo de ejecución.
Diseño de una metodología de solución para ruteo de vehículos y asignación de personal para atención médica domiciliaria en Bogotá
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) López Itas, María Camila; Arias Castillo, Daniela; Escobar Cortez, Yamily Gissela; Riaños Ledesma, Juan Felipe; Castaño Giraldo, Fabián Andrés; Bonilla Londoño, Héctor Fabio
El problema de ruteo de vehículos VRP (Vehicle Routing Problem), constituye un problema de optimización importante de transporte que determina las rutas que deben seguir los vehículos para visitar a un conjunto de clientes o nodos de interés. El objetivo principal del VRP es minimizar los costos de transporte o la distancia total de desplazamiento de los vehículos. Cuando las características y restricciones varían, se abre paso a las diferentes variantes del VRP. Este proyecto busca diseñar una metodología de solución para el ruteo y asignación de personal para la atención médica a domicilio, para la que se tuvo en cuenta variantes como OVRP, en que los vehículos no tienen que regresar al depósito una vez culminado todo su recorrido y VRPTW, en la que los clientes tienen la posibilidad de elegir el horario para sus visitas. Adicional a esto se hace una comparación del modelo inicial determinístico que es un modelo donde las mismas entradas o condiciones iniciales producirán invariablemente las mismas salidas o resultados, sin embargo, este modelo no tiene en cuenta la hora del día por lo que no es muy asertivo, a diferencia del modelo propuesto que tiene en cuenta el promedio de los tiempos de desplazamiento y a su vez tiene en cuenta la hora del día.
Diseño de condiciones de proceso en área de impresión con el propósito de reducir desperdicios en una empresa de comunicación gráfica
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Enríquez Criollo, Tania Shirley; Holguín Noreña, David Humberto; Sarria Bonilla, Valentina; Eraso Portilla, Juan Pablo; Vinasco Isaza, Luz Elena
El siguiente proyecto de grado se presenta en Diana Digital, una empresa de comunicación gráfica ubicada en la ciudad de Santiago de Cali, lleva más de 50 años de trayectoria en la industria manufacturera, específicamente en el mercado de la publicidad. Actualmente presenta problemas en el proceso de producción en términos de desperdicio, debido a que no se han encontrado las condiciones óptimas de impresión, provocando que los productos finales presenten fallos de calidad y un porcentaje de no cumplimiento que supera el 80%. Con este proyecto se plantea por medio de la utilización de herramientas Lean Six Sigma, disminuir o eliminar los problemas de desperdicio actuales que afectan la productividad. Inicialmente se definieron las cantidades de desperdicio y tiempos de preparación e impresión de la empresa dando pie al planteamiento de un modelo de Diseño de Experimentos que pueda ayudar a encontrar las condiciones de impresión óptimas para el área de impresión de pequeño formato. Después de determinar los errores de operación en la empresa, se hace la exploración de herramientas que ayuden a eliminar el problema, por medio de tormenta de ideas, los 5 por qués y la utilización de herramientas Lean Six Sigma se encuentran las condiciones de impresión optimas en el área de pequeño formato y finalmente se evalúa su efecto de mejora en la empresa. Finalmente, mediante el diseño de experimentos se determinó que para reducir el número de desperdicio se necesita: tener perfil óptimo, giro, línea de corte y dúplex correcto. Además, con la implementación de soluciones de Lean Manufacturing, el cambio del monitor, iluminación y la contratación de un nuevo operario en el área de impresión y el diseño de lista de chequeo, se pasó de un porcentaje de desperdicio del 12,1% a un 0,2% por hojas y por unidades de producto de un 27,71% a un 0,03% cumpliendo así con los objetivos del proyecto.
Diseño de un proceso para la fabricación de un producto cosmético a partir de residuos orgánicos
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Martínez Caicedo, Laura; Espinosa Erazo, Juan David; Quiceno Orozco, Carlos Andrés; Villani Zea, Valentina; Ramírez Duque, José Luis
Según el Banco Mundial, en el año 2018 la generación de residuos a nivel mundial alcanzó una cifra de 2.01 billones de toneladas, y se espera que incremente a 3.4 billones de toneladas al año en el 2050. La mayoría de los residuos sólidos generados en Colombia corresponden a la materia orgánica procedente de los procesos alimenticios, se desperdician a una tasa de 9.76 millones de toneladas de alimentos al año, un 34% de la cantidad total de alimentos producidos en el país. En la Pontificia Universidad Javeriana de Cali, la generación de estos residuos se incrementó hasta en un 43% en el año 2019, en comparación al 2017, donde se ha implementado un proyecto de compostaje para aprovecharlos como materia prima, pero sólo se reutiliza el 6.83%, debido al reducido espacio de producción y personal de trabajo que se maneja. Estos aspectos brindan una oportunidad de desarrollar una nueva y novedosa alternativa para la creación de un producto cosmético. Para esto, se escogió el residuo orgánico más adecuado a trabajar basado en la revisión de literatura para conocer su potencial cosmético, la recolección de datos sobre residuos de la universidad e investigaciones de mercado dando como resultado la borra de café. Luego, mediante el proceso analítico jerárquico, la técnica de ideación Disney y consultas con expertos cosméticos se determinó que el jabón exfoliante era la mejor opción. A partir de aquí, se diseñó un proceso para la fabricación de un jabón exfoliante basado en este residuo del café con todas las especificaciones técnicas y operativa, igualmente, se pudo establecer la distribución de planta mediante la metodología SLP y se pudo hacer la evaluación financiera, dando como resultado un VPN de 3.428.884.452 y una TIR de 258.9% mayor al WACC (23.42%), por lo que el proyecto es factible. Por último, se realizó la evaluación del impacto ambiental y se pudo determinar que se podían reducir las emisiones de carbono en un 20.6% y un uso menos de la tierra de 30.9% en comparación con el escenario actual, ayudando a mejorar las condiciones ambientales actuales
Diseño de un producto y proceso industrial aprovechando el bagazo de malta obtenido de la producción de cerveza artesanal
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Castillo Ramírez, Miguel Ángel; Castro Cabrera, José Julián; Gil Gómez, Sebastián; Useche Caicedo, Juan Alejandro; Valencia Ochoa, Drochss Pettry
En la actualidad, se ha incrementado la necesidad de reutilizar los residuos orgánicos con el fin de convertirlos en productos de valor agregado para la sociedad, esto se debe a los altos índices de contaminación que estos generan y el deseo de implementar una economía circular. De manera que el bagazo de malta es considerado un residuo en donde el porcentaje de obtención es considerablemente alto, a causa de que en el mercado colombiano del 2019 se estimaron aproximadamente 2720 toneladas de bagazo derivadas de la producción de cerveza artesanal, además, este material representa el 85% de los subproductos generados en dicha producción y tiene valores nutricionales que pueden ser potencialmente aprovechados. Por otro lado, uno de los factores más importantes ha sido el incremento de las empresas cerveceras artesanales en el país, lo que crea una mayor oportunidad de aprovechamiento relacionada al bagazo de malta. En este proyecto se diseñó un proceso para el aprovechamiento del bagazo de malta resultante de las cerveceras artesanales. En un principio se evaluaron las propiedades nutricionales del bagazo y su aplicación en diferentes sectores, luego se consultaron diferentes alternativas de uso para este material, dando como resultado que las barras de cereal para consumo humano sería la mejor opción. Posteriormente se diseñó la planta de producción con la metodología SLP y se determinaron las condiciones de operación a través de una simulación en SIMIO, logrando aprovechar hasta un 100% del bagazo resultante en las empresas cerveceras artesanales del Valle del Cauca. Por último, se realizó un análisis financiero bajo riesgo de la implementación del proyecto, obteniendo un VPN promedio de $4.045.375.625, el cual indica que el proyecto es factible financieramente.
Diseño de un modelo de recolección de residuos mediante ruteo en la Pontificia Universidad Javeriana Cali, sede Pance
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) España Agudelo, Valentina; Sánchez Ledesma, Valentina; Estrada Villegas, Andrés Felipe; Hernández Morales, Francisco José; Jaramillo Wittsack, Margarita María
La correcta gestión de los residuos sólidos (RS) es un proceso complejo que debe llevarse a cabo en todas las copropiedades diariamente en Colombia. la Pontificia Universidad Javeriana Cali, sede Pance, engloba este proceso en el PGIR emitido en el año 2017, apartado en prácticas de generación, separación, recolección y disposición final de los residuos sólidos. El proceso de recolección se fundamenta en recoger los RS que son depositados en los puntos ecológicos, generados y clasificados por parte de la comunidad Javeriana, para posteriormente, almacenarlos en la UCA; se ejecuta mediante rutas, horarios y zonas estipulados en el PGIR. Sin embargo, se tiene que las rutas de recolección propuestas junto con la ubicación de los puntos ecológicos están desactualizadas, generando problemas en el desarrollo de estas actividades. A partir de los pronósticos realizados, se encontró un comportamiento creciente de los residuos y el número de estudiantes matriculados que no se tiene en cuenta en el diseño de la gestión de los RS, por ello, se evidenciaron problemas como el déficit en el proceso de ruteo representado mediante la acumulación de residuos en los puntos ecológicos y carros de recolección que llegan a su capacidad máxima antes de finalizar la ruta, generando retrocesos y agotamiento en los operadores. Por medio de este proyecto, se diseñará un modelo de ruteo con el fin que mejorar la eficiencia del plan de recolección de residuos actual. Inicialmente se analizará la situación actual del sistema, en donde se estudiarán las variables que afecten el sistema como la generación de residuos. Posteriormente se hizo una investigación sobre los distintos métodos que puedan usarse para el desarrollo del modelo y escoger el que más se ajuste al comportamiento identificado. Finalmente, se analizará los resultados obtenidos gracias a la implementación del proyecto por medio de los indicadores definidos.
Diseño de herramienta para mejorar la higiene postural en el corte manual de caña
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Franco Duarte, Mariana; Quiroz Benavides, Luis Ricardo; Medina Arévalo, Dayanna; Ortiz Valderruten, Ricardo; García Cifuentes, Juan Pablo
La agroindustria de la caña es uno de los sectores con gran impacto en Colombia, ya que genera alrededor de 286.000 empleos y aporta al PIB agrícola en un 3,7% a nivel nacional. Sin embargo, los trabajadores están expuestos a lesiones y enfermedades laborales como los trastornos musculoesqueléticos. Actualmente, en un ingenio del Valle del Cauca, específicamente en la cosecha de corte manual de caña el 46% de los corteros con restricciones laborales presentan lesiones en la zona lumbar. Para abordar esta problemática, se evaluó el sistema actual por medio de la medición de variables relacionadas con el cumplimiento de los requerimientos establecidos por los stakeholders. Asimismo, se realizó un análisis de causas donde se identificó que el principal generador del problema es que la herramienta utilizada en la labor exige que el trabajador adopte posturas inadecuadas repetitivamente, como la flexión del tronco con un ángulo mayor a 60°. A partir de allí, se diseñó una herramienta de corte con un sistema de accionamiento con poleas y cuerda, que permite disminuir el esfuerzo realizado por el cortero. También, cuenta con un extensor que ayuda a disminuir la flexión del tronco realizada en el corte. En este sentido, el proyecto logró mejorar la higiene postural del trabajador realizando diferentes prototipos para obtener el diseño final, considerando las medidas antropométricas de los corteros. Los índices de riesgo laboral como el RULA y el ICKL (Check List Ocra) mejoraron un 29% y 40%, respectivamente. Además, se realizó una prueba piloto con un cortero que permitió verificar la postura del trabajador y la efectividad de corte con el diseño propuesto.
Diseño de una propuesta para el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en la Pontificia Universidad Javeriana Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Rodríguez Paz, Juan Sebastián; Rendón Giraldo, Alejandro; Cárdenas Rojas, Jhonny Alejandro; Ramírez Duque, José Luis
En los últimos años la contaminación ambiental ha aumentado gracias a los desechos que nosotros los seres humanos producimos a través de nuestro diario vivir. Debido a esa contaminación, los seres vivos atraviesan una difícil era donde las basuras se acumulan, los alimentos y los recursos son escasos, la salud es pobre, los daños en los ecosistemas aumentan y la probabilidad de que sucedan las catástrofes naturales cada vez es mayor. Es por esa razón que el ser humano tiene que buscar un equilibrio en las actividades rutinarias para evitar los problemas mencionados anteriormente. Este proyecto surge como una iniciativa para reducir el pasivo ambiental de la Pontificia Universidad Javeriana Cali a través del aprovechamiento de los residuos orgánicos. Por otra parte, mediante la metodología DMAVD se logra establecer y diseñar una propuesta, la cual consiste en un Biodigestor. Para el diseño del reactor se realizó una prueba piloto con el fin de caracterizar el proceso, posteriormente se desarrolló una simulación para definir la capacidad necesaria de un digestor para la universidad y por último, se validó con herramientas estadísticas como pruebas de hipótesis que, si el diseño llegara a ser implementado en efecto se reduciría un 20% de los residuos orgánicos no aprovechados en la universidad, disminuiría la utilización en la UCA, ayudaría a potenciar el compostaje y reduciría los costos de disposición final de los residuos, cumpliendo así con gran parte de los requerimientos de los interesados y a su vez con los indicadores de desempeño establecidos. Finalmente, la propuesta de solución introduciría a la universidad en una economía circular, en donde se aprovechan los desperdicios y estos a su vez tienen la capacidad de generar energía limpia y fertilizantes que pueden ser utilizados en jardines o cultivos reduciendo la utilización de químicos nocivos para la salud y dañinos para el medio ambiente.
Diseño de un modelo matemático para el ruteo de ayudas humanitarias aplicado al contexto Covid-19
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) García Troncoso, Kevin Mateo; Cajigas Narváez, Edier Yair; Ordoñez Zamudio, Alejandro; Sinisterra Pereira, Rossy Vanessa; Morillo Torres, Daniel
En los últimos cuarenta años los desastres naturales y emergencias sanitarias han afectado a más de 705 millones de personas alrededor del mundo, impactándolos económicamente y por tanto nutricionalmente. En el 2019 surgió un nuevo virus llamado SARS-CoV-2 de la familia del coronavirus, siendo catalogado por la OMS como emergencia sanitaria mundial. Con respecto a esto, en Colombia se presentó un incremento en la tasa de desempleo de 9, 5% en el 2020. Referente a lo anterior, las organizaciones que brindan ayuda humanitaria se enfrentan a un problema de asignación y repartición de recursos; con base a esta problemática se abordará este proyecto, que se enfoca en el desarrollo de un sistema de apoyo para la toma de decisiones que permitirá mostrar cómo llegar a las familias más vulnerables con mercados, mediante un modelo logístico relacionado con el problema del agente viajero generalizado (GTSP), que contempla una limitada cantidad de auxilios alimenticios, además de un nivel de vulnerabilidad y demanda por cada nodo. Este problema radica en la creación de una ruta que parte de un almacén y visita por lo menos un nodo (familia) de cada clúster (barrio); la ruta termina en el almacén después de visitar todos los clústeres. El modelo tiene dos objetivos, minimizar el costo logístico relacionado con la distancia recorrida para realizar la ruta y maximizar el beneficio total acumulado que se obtiene después de visitar un nodo. El modelo propuesto resulto ser efectivo para los casos menores de 490 nodos, dado que se presentó una mejora en los costos entre 7,84% y 99,46%, y en beneficio acumulado entre 0% y 32% frente a la situación actual. Sin embargo, para instancias mayores a 500 nodos no se alcanza a obtener una solución eficiente, a causa del límite de tiempo y capacidad de procesamiento del computador. Palabras claves: GTSP, Humanitario, Multiobjetivo, MIP, COVID-19, vulnerabilidad.
Diseño de modelo de ruteo eficiente para búsqueda de minas antipersona en Colombia
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Gamboa Ortega, Santiago; Serna Zapata, Santiago; Morillo Torres, Daniel
En este documento se contextualiza la problemática de las Minas Antipersona (MAP) en Colombia, y se recopilan eventos contemporáneos que demuestran la persistencia de esta en el país. Tras consultar los Estándares de Desminado Humanitario en el territorio, se plantearon dimensiones importantes para medir el desempeño de esta tarea, que posteriormente fueron respaldados al evaluar los requerimientos de los stakeholders del proyecto. Se generaron escenarios que emulan el contexto operacional del desminado, para ejecutar un algoritmo genérico de recorrido sobre estos y así obtener KPI’s simulados del desempeño actual. Se identificaron oportunidades de mejora del algoritmo actual de ruteo, para revisar literatura relacionada al problema del proyecto y de este modo seleccionar algunas metodologías potenciales que solucionen las insuficiencias del método actual. Se diseñó un modelo que planea rutas en la etapa de Detección e Investigación del Área Peligrosa (AP), de tal forma, que se minimice tanto el riesgo como el costo incurrido por el agente desminador durante el recorrido, y a su vez garantice un cubrimiento completo. Se evaluó el rendimiento de dicho modelo, midiendo los indicadores KPI establecidos, evidenciando una mejora significativa respecto a los resultados anteriores.
Diseño de una metodología para disminuir el número de trabajos tardíos en un centro de impresión 3D
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Ariza Cardona, Ana Sofía; Castaño Giraldo, Fabián Andrés; Rocha Niño, Hernán Camilo
El agendamiento de actividades busca realizar la asignación de un conjunto de tareas a un horario de trabajo sin que estas se superpongan y se cumpla con un objetivo de optimización. Este proyecto se enfoca en minimizar el número de trabajos tardíos en 𝑚 máquinas paralelas idénticas tal que la demanda de los clientes del Centro de Automatización de Procesos de la Pontificia Universidad Javeriana pueda ser satisfecha antes de los plazos de entrega programados. De esta forma, se presenta un modelo matemático adaptado del planteamiento de Almasarwah, Chen, Süer y Yuan [12] para atender a restricciones de disponibilidad y permitir que fuera de la jornada de trabajo y antes del inicio del nuevo periodo de atención pueda ser culminada la ejecución de una última actividad en cada máquina. Además, se examina el desempeño de una heurística vanguardista propuesta por Ho y Chang [7] para aquellos contextos donde el presupuesto para acceder a un software de optimización es escaso y se contempla un panorama de completa disponibilidad. Finalmente, los algoritmos son evaluados a través de un largo banco de instancias simuladas, demostrando que ambos pueden ser sólidos y eficientes desde el punto de vista informático cuando se enfrentan a entornos realistas.
Diseño de entrenamientos virtuales para el montaje de un motor en la industria automotriz
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Marulanda Puerta, Paula Andrea; Echeverry López, Angela María; Riascos Pinzón, Santiago; Franco Escobar, Juan Jose; Rey Becerra, Ivon Estefany de Pedrealba; Astorquiza Jurado, Luis Edmundo
Los entrenamientos se han vuelto cada vez más importantes para las empresas, dado que ayudan a mejorar el rendimiento de los operarios, aumentar la productividad y reducir los errores y riesgos. Asimismo, la integración con los ambientes virtuales es una oportunidad para las empresas de innovar y acercarse a la industria 4.0. El equipo de trabajo centra su interés en el sector automotriz teniendo en cuenta el impacto económico que tiene dicha industria para el país, puesto que el sector produce casi $52,3 billones y genera cerca de 72.400 empleos. El uso de estos ambientes virtuales con los entrenamientos reduce los traslados en 7.12%, tiempos de espera 16.22%y evita detener la producción para formar a los trabajadores [6] comparado con métodos convencionales. Por lo tanto, el proyecto tiene como objetivo diseñar un entrenamiento virtual en el montaje de un motor transversal de inyección a un automóvil. Se identificaron las partes interesadas para conocer los requerimientos de los clientes, de forma que se pudiera caracterizar y seleccionar la herramienta virtual, obteniendo como resultado, el uso de realidad aumentada. Esta herramienta le permite al operario tener un nivel alto de sensación de presencia en el entorno y de integración, donde el operario pueda navegar e interactuar con los objetos por medio de la realidad aumentada. Con las gafas Google Cardboard y el software Unity y Vuforia, se realizará una prueba piloto, donde se espera una mejora en la efectividad del entrenamiento, evaluada por medio del modelo de Kirkpatrick, el cual considera usabilidad, conocimientos, actitudes y tiempo de ciclo.
Diseño de una metaheurística basada en el algoritmo genético para la solución del problema de intercambio de riñones en Estados Unidos
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Ortega Bedoya, Juan Felipe; Otero Villamarín, Juan Felipe; Patiño Espinosa, Alejandro; Solano Ossa, José David; Morillo Torres, Daniel
En los Estados Unidos, las complicaciones renales ocupan la octava posición como causa de muerte más frecuente, generando listas de espera que se acercan a las 100,000 personas, con solo alrededor de 25,000 accediendo a trasplantes renales. Ante la dificultad de suplir la demanda total de riñones necesarios, han surgido programas de intercambio renal que involucran donantes, receptores y altruistas, buscando establecer intercambios con cadenas o ciclos de longitud reducida por consideraciones logísticas. Frente al aumento de estos intercambios y programas tanto en Estados Unidos como en Europa, se ha desarrollado una metaheurística basada en el algoritmo genético. Esta estrategia ha sido concebida para abordar casos de prueba de mayor envergadura, superando las limitaciones de los modelos matemáticos convencionales. La aplicación de esta metaheurística proporciona una solución eficaz y escalable, mejorando la asignación de riñones en un contexto de alta demanda y limitaciones logísticas, ofreciendo respuestas a desafíos previamente considerados inabordables.
Rediseño del proceso de transformación de materia prima en una empresa de empaques ecológicos
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Arias Duque, Luisa María; Gómez Berón, Felipe; Orozco Mejía, Juan Pablo; Pantoja Giraldo, Viviana Andrea; Bonilla Londoño, Héctor Fabio
Debido al cambio climático y el impacto de la huella ambiental, cada vez está más presente el consumo sostenible frente a las industrias convencionales, dando paso a las empresas verdes emergentes. En el presente proyecto, se realizó una propuesta para reevaluar el proceso de elaboración de materia prima en una empresa de empaques ecológicos, pues debido a la pandemia por el COVID-19, centralizó sus operaciones en una nueva planta. Por ello, a través del diseño de un secador para contrarrestar el cuello de botella y una propuesta de distribución de planta, se mejoró el rendimiento y la productividad, haciendo un mejor uso del espacio y se redujo el tiempo de ciclo. Esto se validó mediante simulación. En primer lugar, a través del contexto y justificación, se definió el caso de negocio, el tipo de material utilizado, las partes interesadas y sus requerimientos. Después, se planteó el plan de recolección de datos, donde por medio de visitas industriales, se caracterizó la situación actual de LA EMPRESA para medir los indicadores de desempeño establecidos y buscar oportunidades de mejora. Luego, se identificó el proceso de secado como el cuello de botella del sistema productivo y mediante una exploración de alternativas, se propone un secador para reducir la dependencia de factores climáticos en aras de aumentar la capacidad productiva. Posteriormente, se diseñó un sistema de secado aprovechando el calor residual generado por una máquina, reduciendo la fracción de tiempo correspondiente. Además, se planteó una distribución de planta, teniendo en cuenta factores como limitación de espacio, flujo de materiales, contaminación entre materiales, entre otros. Los resultados obtenidos fue una mejor utilización del espacio, una reducción del tiempo de ciclo en, un aumento en la productividad y en el rendimiento operativo.
Diseño de un proceso productivo que permita la recuperación de escoria de aluminio para su uso como materia prima en morteros
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Meneses Núñez, Laura Sofía; Escobar Torres, Daniela; Ibarra Enriquez, Santiago José; Núñez Navia, Juan Camilo; Muñoz Vélez, Mario Fernando; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
La globalización y el desgaste progresivo del planeta han llevado a la sociedad a pensar en nuevas opciones de producción y desarrollo que impacten en menor medida al medio ambiente; actualmente, el diseño de alternativas de aprovechamiento de residuos con enfoque de economía circular está en auge. Pese a que las técnicas de reutilización de materiales han sido poco exploradas, en Colombia se han empezado a desarrollar cambios que promueven la sostenibilidad. En el presente proyecto se diseñó un proceso que permite la recuperación de escoria de aluminio, la cual es un residuo que genera una problemática ambiental cuando no se dispone apropiadamente. La caracterización fisicoquímica mostró la importancia del proceso de apagado (lavado) del material, lo que mejoró sus características principalmente en términos de la reducción de nitruros, ya que éstos son nocivos para la salud y el ambiente. Con relación a la molienda, se encontró que la mejor alternativa es utilizar un molino de impacto para garantizar el tamaño de partícula establecido en la norma NTC3493 sobre agregados del cemento. Mediante la aplicación de herramientas de la Ingeniería Industrial, se propone una infraestructura para el diseño de una planta que permita realizar el proceso productivo de recuperación de la escoria de aluminio para su potencial uso como materia prima en la producción de morteros al ser usados en el sector de la construcción. Finalmente, se realizó un análisis de factibilidad financiero, el cual dio como resultado que con un precio de venta de la escoria de aluminio igual a 579.09 $/kg el proyecto es factible y cumple con sus gastos financieros y de operación.
Producción de alimentación suplementaria para bovinos a base de biomasa residual de naranja
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Britto Restrepo, Valentina; Rosales Rendón, Carlos Andrés; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
El mercado de los cítricos, y en especial el de la naranja a nivel mundial es muy grande y tiene múltiples enfoques así como los subproductos que se generan posteriores al primer uso, el enfoque de este proyecto fue precisamente destinar un aprovechamiento de dicho residuo orgánico ya que esto se considera algo positivo pese a que no solo permite el aprovechamiento de los mismos, logrando generar un impacto en el medio ambiente y un impacto económico positivo, sino que también se cumple con el objetivo principal en el desarrollo de este proyecto, el cual se enfocaba en realizar un diseño a partir de un subproducto que permitiera generar y promover la economía circular. El diseño se enfoca en el desarrollo del sistema productivo para un alimento suplementario que se suministra a bovinos en forma de pellets, para el cual se utilizaron diferentes metodologías de ingeniería industrial plasmadas a lo largo de todo el documento. Primero, se realizó una evaluación de diferentes alternativas que se pueden emplear con el fin de generar el aprovechamiento del desperdicio resultante, después se realizó el diseño del sistema productivo, definiendo un alcance inicial de 573 bovinos por mes, la propuesta de distribución de una planta mediante la metodología SLP y finalizando con una evaluación financiera del proyecto en el que se tiene en cuenta toda la inversión y se evalúan indicadores de viabilidad
Diseño de un sistema para la gestión del espacio de almacenamiento en bodega y slotting en una empresa del sector químico
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Champutiz Vera, Angie Carolina; Escandón Millán, Nicolás; Ossa Solís, Valeria; Villafañe Gómez, Daniel; Castaño Giraldo, Fabián Andrés
La correcta gestión del almacenamiento en una organización constituye un punto fundamental para el desarrollo de mejores procesos y herramientas capaces de responder a la demanda del mercado al menor costo posible, logrando disminuir el porcentaje de costos asociados al almacenamiento de mercancías. De este modo, es posible aumentar continuamente el valor agregado para el cliente, logrando así una ventaja competitiva la cual traerá grandes beneficios para la compañía en el corto y largo plazo. El planteamiento de un método de almacenamiento en LA EMPRESA inicia en agosto del 2020 con una fase de planteamiento de ideas para la cual se determina el diseño de un sistema para la gestión del espacio de almacenamiento en bodega y Slotting en una Empresa del Sector Químico, considerando que actualmente se generan grandes ineficiencias en ese proceso. El presente proyecto logra, a través de mediciones y estudios realizados en LA EMPRESA, cuantificar dicho problema, de modo que con el cálculo de diversos indicadores es posible establecer metas viables que permitan satisfacer los requerimientos de las diversas partes interesadas. Una vez determinadas las falencias en las operaciones analizadas, se exploran diversas herramientas que faciliten la obtención de los datos y el posterior análisis de estos para diagnosticar, en primera instancia, las oportunidades de mejora. Para esto, se utilizaron herramientas como: diagrama de pescado, 5 porqués, herramientas matemáticas, computacionales, y el trabajo de campo como mecanismos necesarios para encontrar posibles soluciones factibles. Finalmente, se establece el modelo de mejora con base en un método heurístico de ubicación el cual tuvo como objetivo principal disminuir las distancias promedio recorridas de los trabajadores de bodega para así aumentar la eficiencia de dicho proceso.
Diseño de condiciones para la estandarización de procesos de preparación de alimentos en un restaurante de comidas rápidas
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Pino Ávila, Isabella; Delgado Aguilara, Anyela Karina; Triana Guevara, Nicolás; Rodríguez Guerrero, Roberto José; Vinasco Isaza, Luz Elena
La reducción del desperdicio de la materia prima en los establecimientos gastronómicos es vital para evitar pérdidas monetarias. Así mismo, la forma adecuada de mitigar esta causante es la estandarización de procesos, la cual implica incrementar la productividad y alcanzar el mayor ahorro económico posible unificando operaciones. En este proyecto, se hizo inicialmente un diagnóstico al proceso de preparación de platos de comida del restaurante Shalala risto-bar ubicado en la ciudad de Cali, en el que se detectó un problema de sobrepeso en los platos estrella que se ofrecen en el lugar. Después de hacer este diagnóstico, y usando como herramienta el análisis de causas en el que se implementó una lluvia de ideas, un diagrama de Ishikawa y la estrategia de los 5 porqués, se encontró que la causa a dicho problema se daba gracias a la ausencia de una herramienta medidora que permitiera separar los ingredientes, especialmente la carne, pues esta es la que más variabilidad causa en el peso de los platos. Posteriormente, se evaluaron posibles alternativas de solución, las cuales resultaron incluir fichas técnicas para la preparación de platos, una herramienta medidora para separar la proteína e incluso la implementación de un manual operativo que indique detalladamente la operación que debe seguir el cocinero para dar lugar a los platos de comida. Con ayuda de la matriz AHP, se evaluaron las alternativas mencionadas, para finalmente llegar a precisar la importancia de implementar una herramienta que divida la proteína de cada plato, pues es necesaria si se desea poner en práctica la estandarización del proceso de preparación de platos en el restaurante y si no se desea incurrir en el problema de sobrepeso en los mismos que está causando repercusiones financieras y de desperdicio de materia prima. Luego de aplicar la herramienta mencionada junto con las otras soluciones, se lograron cumplir los objetivos propuestos a lo largo del proyecto, ayudando a establecer un proceso de preparación de alimentos estandarizado en el restaurante.