Ingeniería Industrial

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Aqua Fusión: Redefiniendo el agua con gas y sabor
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Valencia Alpaz, Mariana; Rincón González, Sebastián; Canal Trejo, Manuela; Rodríguez Roldán, Juan Manuel
El proyecto tiene como objetivo principal diseñar un producto innovador producido en la planta de potabilización de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Asimismo, busca satisfacer las necesidades y expectativas de la comunidad universitaria, ofreciendo calidad y cumplimiento de normativas sanitarias y ambientales. A través de un enfoque centrado en los grupos de interés, se establecen requisitos detallados, considerando aspectos financieros, ambientales y de seguridad. El análisis de causas profundiza en desafíos potenciales, como la falta de planificación, la necesidad de diversificación de productos y la importancia de la sostenibilidad.
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 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.
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 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 la cadena de valor de prestación de servicio empleando Lean Service
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Echeverry, Lina María; Carabalí, Leidy Xiomara; Montoya Cano, Valentina; Álvarez Ramírez, Gabriela; Barón Maldonado, Diana Isabel
Hace 10 años surgió LA EMPRESA debido a la necesidad que tenían los niños y adolescentes de la familia Rojas de ocupar el tiempo libre en actividades extracurriculares que brindaran entretenimiento, ayudaran a explorar los talentos, creatividad, y el desarrollo de habilidades para la vida adulta. En respuesta a dicha necesidad la familia organizó actividades lúdico- pedagógicas para sus niños y algunos hijos de amigos, pero estas no se volvieron a realizar desde hace cinco años. Ahora LA EMPRESA decidió reactivar la iniciativa para llegar a más niños y adolescentes. Es aquí donde se presenta una oportunidad para diseñar el proceso de prestación del servicio de actividades lúdico-pedagógicas. Vale la pena abordar esta temática ya que durante la adolescencia se forma la identidad propia, por medio de estas experiencias se logra formar a nivel personal, un nivel de desarrollo y compromiso hacia sus responsabilidades. En familias que tienen condición de precariedad y deben trabajar horas extenuantes para poder conseguir el sustento, se pierde el tiempo de calidad, causando así que se debilite el dialogo y la conexión con sus hijos, generando consecuencias como trastornos psicológicos, problemas sociales, falta de afectividad, y formas de control. El proyecto se llevará a cabo mediante el diseño de la propuesta de la cadena de valor empleando VSM y planeación operativa de procesos, dicha propuesta se validará empleando un mínimo servicio viable y se determinará la viabilidad financiera analizando sus costos y el margen bruto que genera. Con los pasos anteriores se espera tener una cadena de valor escalable capaz de cumplir los requisitos de los grupos de interés, y mejoran la educación de los participantes.
Diseño de la cadena de valor de producción para industrializar un proceso de producción artesanal de pinturas tradicionales
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) Díaz Molina, Federico; Ortiz Hermida, Valentina; Alvarado Holguín, Juan Felipe; Cárdenas Salinas, Juan Felipe; Barón Maldonado, Diana Isabel; Olarte Meneses, Carlos Alberto; Díaz Vega, María Isabel
Este proyecto de grado pretende estandarizar y optimizar la producción de pinturas acrílicas a base de agua tipo I para exteriores en una microempresa. Actualmente, la EMPRESA lleva a cabo este proceso artesanal. La motivación detrás de esta iniciativa radica en la necesidad de industrializar la producción, permitiendo así un aumento significativo en el volumen de fabricación. Este enfoque estratégico se fundamenta en la identificación de una oportunidad de mercado impulsada por el crecimiento constante de la demanda de pinturas y la preferencia del sector por productos respetuosos con el medio ambiente. Se diseñó una nueva cadena de valor en la que el uso de Poka Yoke ayuda a asegurar la calidad del producto, 5S optimiza la organización del espacio y garantiza una producción ordenada, VSM da un enfoque integral y el uso de máquinas como mezcladoras permite reducir el tiempo total de producción de 44.6 minutos a 33 minutos. La simulación mediante Arena mostró que la participación de mercado experimentará un ascenso sustancial, alcanzando el 0,51%, superando la meta inicial del 0,30%. Asimismo, la producción mensual promedio de pintura ascenderá a 8,631 galones, superando la meta de 5,000 galones.
Diseño de la distribución de una planta de embotellado de agua en la Pontificia Universidad Javeriana Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Gómez Quintero, Mariana; Calvache Arias, Christian Octavio; Sarria Mina, Juan Camilo; Bermúdez Pechené, Andrés Felipe; Velasco Roldán, Luis Alonso
En el presente informe se muestra la oportunidad de negocio a través del proyecto sobre el futuro laboratorio de manufactura planteado por la Facultad de Ingeniería y Ciencias, que pretende estructurar una línea de embotellado de agua, con el que desde el punto de vista académico, busca fortalecer la formación académica de los estudiantes de ingeniería a través de actividades prácticas en un entorno real de producción en el que se muestre el manejo de una línea de producción (Laboratorios experimentales). Desde lo económico se espera que genere un ingreso adicional con la venta de botellas de agua con y sin gas dentro de la universidad. Para este proyecto se identifica como una oportunidad de diseño, realizar el diseño de la distribución del proceso productivo y su operación desde que ingresa el agua purificada al sistema hasta que son enviadas al cliente final como producto terminado, ya que la universidad no cuenta con un diseño eficiente que considere los requerimientos específicos al igual que verifique las condiciones y limitantes de las ubicaciones disponibles para poder seleccionar la ubicación más factible mediante el estudio y evaluación de las localizaciones disponibles en la universidad. Finalmente se aplican los conceptos de ingeniería industrial relacionados con la distribución de planta y estudio de métodos y tiempos, para cumplir con las restricciones y especificaciones de diseño, así como con las leyes, normas y estándares aplicables para el diseño de la planta.
Diseño de la estación de empaque y etiquetado para la mejora de tiempos en empresa de cárnicos a base de pollo
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Botero Trigoa, Josué; Moldon Valderrama, Eduardo; Núñez Gómez, Carlos Enrique; Vargas Gómez, Juan José; Hernández Morales, Francisco José
Diseño de metaheurística y modelo matemático para asignación de horarios en el programa de ingeniería industrial en la PUJ Cali
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Hernández Rendón, Felipe; Vidal Duque, Nicolás; Morillo Torres, Daniel
La asignación de horarios (Timetabling) es un problema combinatorio, desafiante, laborioso y repetitivo en distintos sectores; este trata de ordenar una cantidad finita de personal, espacios o recursos a bloques horarios. En el University Course Timetabling (UCT) los cursos deben tomar lugar y distribuir las sesiones académicas evitando cruces lógicos como: un profesor no puede dictar dos materias a la misma hora, un estudiante no puede asistir a dos clases simultáneamente, entre otros. Las universidades e instituciones educativas de nivel superior en Colombia optan por resolver estos problemas de manera manual mediante la prueba y error. Debido a la volátil calidad de las soluciones y complejidad de tipo NP-Hard, la metodología actual en las instituciones usualmente resulta en soluciones lejanas al óptimo. Para abordar este problema en del Programa de Ingeniería industrial en la PUJ como caso aplicado, se diseñó un algoritmo de dos etapas: una metaheurística de tipo búsqueda local iterativa y un método de inicialización a partir de un modelo de programación lineal entera-mixta. Mediante un diseño de experimentos Taguchi se establecieron los parámetros para optimizar el desempeño del algoritmo. Como objetivo se maximizaron las preferencias cumplidas por profesor y la reducción de cruces entre materias que se pueden adelantar o atrasar, a su vez que se eliminaron conflictos entre asignaturas que comparten semestre, profesor y salón. Como consecuencia de la implementación, se redujo en un 99,37% el tiempo asociado al proceso de asignación de horarios semestral, como también un aumento del 14,8% respecto a las preferencias de los profesores. De esta forma la institución obtiene una mayor eficiencia implementando herramientas de automatización y optimización al mismo tiempo que se consideran factores sociales como las preferencias.
Diseño de metodología para la selección y manipulación del aguacate tipo exportación del departamento del Cauca
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) Boya Ruano, María Alejandra; Carrillo González, Andrés Felipe; Herrera Álvarez, Paula Andrea; Tamayo Palacio, Andrés Felipe; Garzón Canizalez, Luis Hernando
ASCAFÉ S.A.S es una empresa caucana del sector privado que procura la sostenibilidad económica de la actividad agrícola familiar, bajo el fortalecimiento de capacidades colectivas, produciendo café de alta calidad en los departamentos de Cauca y Nariño. También, producen aguacate Hass tipo exportación la cual será la línea de producción estudiada en esta investigación. La empresa tiene como misión ver por la economía del departamento del Cauca y cómo ayudar a los campesinos en el crecimiento tanto en lo económico como otros aspectos del desarrollo humano. Se identificó que la línea de producción de aguacate tiene un proceso que se desarrolla desde su recolección hasta su consumo en el continente europeo. La empresa en los últimos años ha presentado pérdidas en la importación del aguacate Hass debido a que el proceso tiene muchas variables, y el poder simular un escenario del comportamiento en la maduración de la fruta es un proceso minucioso el cual requiere de estudiar las diferentes alternativas para solucionar el problema que tiene la empresa en la baja calidad de los aguacates Hass en la región caucana. Esto, mediante un diseño experimental que determine el nivel adecuado de calidad del fruto. Una vez se tomaron los datos y se realizó los análisis para establecer la causa raíz del problema, se encontró que la deficiencia en los puntos de control que examinan la calidad del aguacate es donde comienza la problemática que tiene sometida la empresa a estas pérdidas al exportar el aguacate.
Diseño de modelo de optimización para localización de red de sensores de detección temprana de incendios en el Bosque La Primavera
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Domínguez Herrera, Felipe; López David, Juan Esteban; Osorio Navia, Juan José; Rojas Daza, Nataly; Castaño Giraldo, Fabián Andrés
Los avances tecnológicos de los últimos años han permitido el desarrollo de pequeños dispositivos capaces de medir las condiciones del ambiente, las llamadas redes de sensores inalámbricos, que tienen una amplia variedad de aplicaciones en diferentes campos. Actualmente en la región de Jalisco, México, la incidencia de incendios forestales ha aumentado hasta el punto de representar un riesgo para el medio ambiente y los habitantes de la región. Debido a esto, en el Bosque La Primavera se adelanta un proyecto para implementar un sistema de detección temprana integrando una red de sensores inalámbricos con drones. Con el fin de minimizar el tiempo hasta detección, este proyecto se enfoca en diseñar un modelo de optimización para definir la localización de una red de sensores inalámbricos; lo que se conoce en optimización como el Problema de Localización de Máxima Cobertura. Para ello se realizó un análisis de las condiciones actuales, en las que se evaluó el tiempo promedio de detección, porcentaje promedio de área forestal quemada, costo del sistema de detección de incendios y tiempo de ejecución del estudio. El presente proyecto propone un modelo de optimización estocástica como solución. Para la validación del modelo se realizaron experimentos aleatorios y estudios estadísticos que comprueban que el modelo cumple con las restricciones y metas propuestas. Mejorando el tiempo de detección promedio en un 43,48%, el porcentaje promedio de áreas quemada en un 43,30% y los costos de implementación en un 22,35%, asimismo, el tiempo de ejecución se logró reducir a solo 6,63 segundos en promedio.
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 sistema de servicios de suministro de agua potable con máquinas expendedoras para el municipio de San Andrés de Tumaco, Nariño
(Pontificia Universidad Javariana Cali, 2024) Rubio López, Ana María; Narváez Rodríguez, Lina Sofía; Ordoñez Castaño, Daniela; Paz Roa, Juan Camilo
Vivimos en una época en la que los recursos son cada vez más escasos, como los suelos fértiles, los combustibles fósiles y el agua dulce. La demanda de estos supera su disponibilidad, generando consecuencias negativas para el ambiente, la economía y la sociedad. La escasez de agua dulce es especialmente preocupante, ya que es vital para la vida y las actividades cotidianas. A pesar de su aparente abundancia, el acceso al agua de calidad está amenazado en muchas regiones del mundo. Este fenómeno plantea desafíos significativos, especialmente donde la falta de agua es constante o intermitente. El crecimiento demográfico, la urbanización, los cambios climáticos y el uso insostenible del agua han contribuido al agotamiento de este recurso. La demanda de agua dulce sigue aumentando mientras que la oferta disminuye debido a la degradación de fuentes hídricas, la contaminación y la sobreexplotación de acuíferos [3]. Además, la variabilidad climática y los eventos extremos afectan su disponibilidad y distribución. En muchas regiones del país, el hecho de no tener acceso al agua potable impacta de la salud pública y el desarrollo económico y social de manera negativa, como es el caso de San Andrés de Tumaco, pues el acceso a agua potable para el consumo humano es un reto del día a día. Visto que los habitantes de esta zona del país deben purificar el agua por sus propios medios, pasar días sin acceso a este servicio debido a cortes o desabastecimientos y construyendo por sus propios medios sistemas de acueducto, se propone diseñar un Sistema Productivo de Máquinas Expendedoras de Agua Potable. Este sistema brinda diversos beneficios para la comunidad; en primer lugar, mejorar la calidad de vida con soluciones eficientes y competitivas; en segundo lugar, fortalecer el desarrollo económico del municipio aprovechando los recursos disponibles y garantizando la sostenibilidad del consumo de agua potable y en tercer lugar, mejorar las condiciones higiénicas, protegiendo la salud al prevenir enfermedades y reduciendo el impacto ambiental por el uso de plásticos. Esto se pretende lograr mediante la identificación de los requerimientos de la población Tumaqueña y demás interesados en el proyecto, el diseño de la tecnología de las máquinas, recursos, y capacidades, la validación del desempeño financiero del proyecto y, por último, la confiabilidad operativa de las máquinas, para que así estas sean la alternativa ideal al momento de adquirir agua para consumo diario.
Diseño de sistema productivo de derivados de aguacate para reducir el desperdicio de las asociaciones productoras en los departamentos del Valle del Cauca, Cauca y Nariño
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Zúñiga Castro, Daniel Santiago; López Tamayo, Alejandro; Quintero Rodríguez, Nathalia; Paz Roa, Juan Camilo
Este proyecto presenta el diseño integral de un sistema productivo enfocado en la transformación de aguacates descartados por no cumplir con estándares comerciales, en productos de valor agregado como aceite de aguacate y guacamole. La problemática central identificada es la alta tasa de pérdida poscosecha —que puede alcanzar hasta un 30%— en los departamentos del Valle del Cauca, Cauca y Nariño, lo cual genera impactos económicos negativos para los productores y contribuye al desperdicio agrícola con implicaciones ambientales. La propuesta contempla una red de centros de acopio regionales para el procesamiento inicial, articulados con una planta central encargada del procesamiento final. Esta configuración permite mejorar la eficiencia logística, alargar la vida útil del producto y garantizar altos estándares de calidad. El sistema productivo diseñado se orienta a responder a la creciente demanda nacional e internacional de productos saludables, sostenibles y listos para el consumo, con énfasis en los mercados de Europa, Norteamérica y Asia. La selección de los productos se realizó mediante un análisis multicriterio que evaluó variables como demanda, viabilidad técnica, costos, impacto ambiental y capacidad de aprovechamiento de fruta de tercera categoría. El diseño incorpora tecnologías como la extracción en frío y la pasteurización, integrando principios de economía circular y sostenibilidad en toda la cadena de valor. Adicionalmente, se desarrolló un análisis financiero bajo distintos escenarios, que permitió proyectar la rentabilidad del sistema. En el escenario óptimo, se estima un EVA positivo superior a $400 millones COP anuales, evidenciando la viabilidad económica del proyecto. Se espera que esta solución productiva no solo reduzca significativamente el desperdicio, sino que también dinamice las economías rurales, promueva la generación de empleo formal, y fortalezca la competitividad delsector agroindustrial del aguacate en Colombia.
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 un modelo de asignación de personal polifuncional para la reducción de costos asociados a la fuerza laboral en el sector retail
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Caicedo Scarpetta, Ronaldo; Charry Alvernia, Sofía; Izquierdo Salazara, Jennifer; Orjuela Isaza, Sebastián; Morillo Torres, Daniel
El sector retail se ha caracterizado por la alta participación de la fuerza laboral operativa que requiere. En este contexto, factores como la variabilidad de la demanda representa uno de los grandes desafíos a la hora de llevar a cabo la asignación del personal, debido a los problemas de sub y sobredotación que representa. Lo anterior genera incrementos en los costos asociados al recurso humano, así como el deterioro en el nivel de servicio de las empresas. Una de las propuestas que ha demostrado grandes resultados ante fenómenos como este es el uso de fuerza laboral polifuncional, dado que permite generar una reducción en los costos de fuerza laboral [1]. A través de este proyecto, se diseñó un modelo de programación lineal adaptado al contexto colombiano, que aprovecha los beneficios de la implementación de polifuncionalidad en la asignación de personal. El proyecto parte de dos objetivos, aplicados a diferentes instancias con un número de departamentos y variación en la demanda distintos. El primero consiste en minimizar los costos asociados al recurso humano. En este caso, el modelo logró una reducción de hasta el 37%, siendo 4,7% la menor reducción obtenida en los costos totales. El segundo objetivo del proyecto consiste en lograr un nivel de servicio mínimo del 92%. Para este rubro, el modelo logró un aumento del 9% en relación con el método manual utilizado inicialmente, obteniéndose un nivel de servicio promedio de 97%. Los resultados indican también, que entre mayor sea la homogeneidad en la demanda de personal, mayor es la reducción porcentual de los costos totales. Adicionalmente, se evidenció que el uso de contratos con duraciones menores y turnos más variados permitía la satisfacción de los requerimientos de forma más eficiente.
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 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.
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.