30.Doctorado Ingeniería de Procesos - Presencial

URI permanente para esta colecciónhttp://hdl.handle.net/10882/9031

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Efecto de la Industria 4.0 y Lean & Green para el desempeño sostenible en el sector manufactura en Santander
(Universidad EAN, 2024-12-11) Sanabria Ospino, Alfredo Enrique; Fajardo-Moreno, William Stive
Actualmente existe la necesidad desde la Industria de incorporar sistemas de producción que mejoren los desempeños sostenibles soportados con tecnologías. La comunidad científica ha explorado de forma teórica el apoyo de la Industria 4.0 (IN4) sobre las prácticas Lean & Green (L&G) con un posible impacto en el desempeño sostenible (DS). El objetivo de este trabajo doctoral es determinar el efecto de la IN4 y L&G en el DS del sector manufactura en el departamento de Santander. Con el fin de alcanzar este propósito, se diseñó un modelo de ecuaciones estructurales por sus siglas en inglés (SEM) para la comprobación de las hipótesis planteadas desde la literatura, como instrumento de recolección de los datos se aplicó una encuesta en 181 empresas del sector objeto de estudio. Además, se utilizó el método Delphi como herramienta de validación del modelo y los resultados ante un panel de expertos lo cual ratificaron el diseño del modelo y los hallazgos, los cuales presentan un efecto positivo de las tecnologías asociadas con la IN4 en relación con L&G mejorando el DS, en contraste con la relación directa entre la IN4 hacia el DS siendo este vínculo negativo.
Modelo de economía circular para valorar una estrategia colaborativa entre cadenas de suministro manufactureras desde una perspectiva de rentabilidad
(Universidad EAN, 2024-11-07) Bernal Cerquera, Maria Mercedes; Rueda Varón, Milton J.
Considerar la circularidad en las cadenas de suministro manufactureras es una apuesta segura para lograr su sostenibilidad. Es por eso que las estrategias que contribuyan a la transición de una economía lineal a una circular fortalecerán las interacciones entre los stakeholders, y mejorarán sus finanzas y competitividad, gracias a las estrategias colaborativas. Por lo anterior, esta investigación desarrolló un modelo de economía circular para las cadenas de suministro manufactureras que les permitiera identificar un diagnóstico referente a sus variables financieras y de circularidad, con el fin de obtener recomendaciones orientadas a proporcionar diferentes estrategias sostenibles y colaborativas que más se ajustaran a su perfil. Para lograr lo anterior, se empleó un diseño de investigación mixto y correlacional, que se desarrolló en varias fases. El estudio inició con un análisis bibliométrico, que sirvió como punto de partida y generó una propuesta preliminar que estructuró los diferentes apartados del documento. Además, se realizó un análisis de contenido utilizando fuentes secundarias y revisión de expertos. Posteriormente, se aplicaron técnicas de machine learning no supervisado y análisis estadístico. Finalmente, se utilizaron diferentes simulaciones, como la técnica de Montecarlo, validación por supuestos y escenarios, para corroborar el modelo propuesto. Se encontró que las cadenas de suministro manufactureras pueden mejorar su rentabilidad si trabajan con estrategias colaborativas. Este estudio ofrece una alternativa para aprovechar una hoja de ruta estratégica dirigida a los líderes de las cadenas de suministro manufactureras, quienes pueden tomar mejores decisiones empleando estrategias colaborativas, y al mismo tiempo actuando efectivamente para llevar a cabo una transición hacia la economía circular. Al detectar los clústeres caracterizados por el foco financiero y circular, el modelo impulsa la integración de redes colaborativas entre cadenas de suministro, permitiendo establecer un camino hacia la sostenibilidad y competitividad. Esto fortalecerá el sector manufacturero colombiano, además de servir como herramienta valiosa para la academia y para la industria.
Modelo logístico integral para recolección de envases y empaques vacíos de plaguicidas en el departamento de Boyacá - Colombia
(Universidad EAN, 2024-10-08) Silva Rodríguez, Julián David; Ocampo Velez, Pablo Cesar
En los últimos años Colombia ha presentado un aumento en la generación de residuos y desechos resultantes de la producción, preparación y utilización de plaguicidas. De acuerdo a datos del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en los últimos tres años se ha visto un aumento de al menos 20% entre cada año en la generación de residuos, esta cantidad no resultaría extraña si se considera que la producción de la actividad agrícola también refleja un crecimiento, sin embargo; al realizar un análisis de estos datos se identificó que no debería seguir esta misma tendencia, debido a que el número de intoxicaciones por plaguicida aumento un 16% con respecto al año anterior de haberse aplicado el Plan de acción. (Instituto Nacional de Salud, 2023). En consecuencia, actualmente en el departamento de Boyacá se viene desarrollando un proceso de Logística Inversa (LI) para la recolección y disposición final de los envases y empaques vacíos de plaguicidas, el cual se realiza en su mayoría de forma empírica, presentando algunos problemas inicialmente en la forma incorrecta en la que los agricultores están realizando la entrega de los residuos de plaguicidas, ocasionando que dichos residuos no puedan ser reciclados y generar un beneficio social. Igualmente, se evidencia que la capacidad de los centros de acopio excede su límite frente a la cantidad de residuos que se generan en el departamento y así mismo no se dan las condiciones para el correcto almacenamiento de los mismo. Por otra parte, se evidencia la falta de apoyo y participación por parte de entidades gubernamentales y ambientales a fin de colaborar para que cada uno de los participantes cumplan con sus responsabilidades. Teniendo en cuenta lo anterior, el proyecto de investigación tuvo como objetivo principal desarrollar un modelo logístico integral para la recolección de envases y empaques vacíos de plaguicidas en el departamento de Boyacá. Se contó con la participación de 220 actores de participación entre Agricultores, Comercializadores y Fabricantes y/o Importadores, los cuales diligenciaron el instrumento de medida diseñado para esta investigación, durante el periodo de enero a abril de 2024. El proceso de investigación realizado fue cuantitativo descriptivo-correlacional, que utilizando la técnica estadística denominada análisis de componentes principales (ACP) aporto al cumplimiento del objetivo del proyecto. Igualmente, la propuesta de investigación enfocada en el modelo integral de logística inversa, logró evidenciar la relevancia de incluir la teoría sobre LI para la gestión de residuos o productos al final de su vida útil expuesta por Rogers y Tibben-Lembke (1999) y siguiendo los conceptos básicos de Aryee & Adaku (2024), Fleischmann et al., (2004), Srivastava (2008) y Stock (1992), autores que exponen la teoría frente al diseño de procesos de LI, identificando las características qué deben tener estos procesos dentro de las empresas y de qué forma se deben diseñar programas o estrategias orientadas a la correcta gestión de residuos o productos fuera de uso o al final de su vida útil. Dentro de los resultados se pudo resaltar inicialmente que para los Fabricantes y/o Importadores son los que tienen una mayor valoración del proceso de LI, puesto que son ellos en parte quienes organizan dicho proceso por medio de la empresa intermediadora encargada de las jornadas de recolección. Por el contrario, para los Agricultores el proceso de LI tiene una menor valoración, debido a que ellos son los que perciben de forma directa el proceso de recolección y disposición final de los residuos de plaguicidas, considerando que dicho proceso posee algunas falencias o aspectos por mejorar sobre todo en el control de las condiciones de entrega de los residuos y la participación de los entes gubernamentales o ambientas para el apoyo al proceso. En el modelo general de LI, el factor de Almacenaje es uno de los que mayor incidencia tiene, debido a que los actores consideran que la capacidad del centro de acopio y la forma como se almacenan los residuos es un aspecto importante para el éxito del proceso. De las variables analizadas e incluidas en el modelo general se observó que la mayor correlación se da entre la variable control de acceso y los sistemas de información en LI, lo que evidencia que para los actores las condiciones de entrega correcta de los residuos de plaguicidas dependerán significativamente de los sistemas de información y comunicación que se implementen en el proceso.
Metodología para la planeación de redes de atención en salud materno perinatal en territorios rurales
(Universidad EAN, 2024-02-09) Camacho Oliveros, Manuel Ángel; Rueva Varón, Milton Januario; Maya Duque, Pablo Andrés
La tesis abordó el problema de definir una metodología que permita planear redes de atención en salud para población en estado gestacional que reside en territorios rurales. La metodología aplicada en una región rural del departamento de Cundinamarca, Colombia; incluye un método para caracterizar redes de atención en salud, para identificar diferencias en el acceso a servicios de salud de población gestante que reside en territorios rurales, con la aplicación de la teoría de análisis de redes sociales; así mismo, se propuso un modelo de programación matemática para planear la capacidad de camas requeridas en una red de atención al parto, con énfasis en mujeres embarazadas que habitan en regiones rurales, con el propósito de minimizar la distancia recorrida por ellas. El modelo incluye restricciones para la determinación del número de camas requeridas teniendo en cuenta la teoría de líneas de espera, en servicios de atención que no soportan cola dado un nivel de servicio deseado y que permiten establecer diseños de la red, teniendo en cuenta la equidad en el acceso espacial entre las gestantes que residen en regiones rurales. El modelo de decisión propuesto tiene aspectos diferenciadores como: tipología de las instituciones de salud, según lo definido en el sistema de salud colombiano, el tipo de riesgo de las gestantes, y un énfasis para mejorar el acceso geográfico de población que reside en regiones rurales.
Modelo estratégico de diseño de redes híbridas de distribución
(Universidad EAN, 2022-08-06) González La Rotta, Elsa Cristina; Rueda Varón, Milton Januario; Orjuela Castro, Javier Arturo
Esta tesis doctoral en ingeniería de procesos de la Universidad EAN presenta un modelo de diseño de redes de distribución de bienes que aborda la planeación en los niveles estratégico, táctico y operativo; considera la combinación de dos estrategias logísticas: el almacenamiento tradicional y el uso de plataformas Cross-Docking, estrategia que preserva inventario no más allá de 24 horas. A partir de una revisión sistemática de la literatura, se encontró la brecha descrita en el marco teórico. El modelo formulado se desarrolla en tres fases, en forma de cascada, al combinar las técnicas de decisión multicriterio y de inteligencia artificial, con (Big-Data) o análisis de grandes conjuntos de datos y programación lineal entera mixta. Lo que permite obtener una novedosa solución, al proponer dos modificaciones a algoritmos existentes, facilitadores de los procesos de planeación y toma de decisiones en los sistemas reales. La aplicación fáctica del modelo propuesto, realizada en un operador logístico de cuarta generación 4PL, permitió identificar las condiciones bajo las cuales es posible la hibridación de enfoques de distribución y la de técnicas de solución. Posteriormente se ejecutaron diferentes escenarios, se establece el costo mínimo para ciertos niveles de respuesta y de servicio. Las salidas de esta etapa se constituyen en entrada de la etapa de ruteo, la cual se realizó con el algoritmo del árbol de mínima expansión y luego con un algoritmo de optimización. Entre los principales aportes de la investigación se encuentran: las ventajas de agrupar clientes (clustering), pronosticar con técnicas de inteligencia artificial (redes neuronales) para planear la demanda, utilizar técnicas de Big Data para realizar planeación logística a largo plazo, combinar técnicas estadísticas y de optimización para realizar modelos de localización de instalaciones y rutear con combinaciones de algoritmos no especializados para este fin.
Sustainable biorefinery schemes for the recovery of energy, material and nutrient of residual biomass
(Universidad EAN, 2022-06-15) Amado Villamizar, Mónica Liliana; León Pulido, Jeffrey
Las actividades agrícolas son una fuente constante de biomasa residual que no suele tener un valor añadido durante las actividades de recolección o a lo largo de la industria de transformación de la materia prima, lo que afecta al medio ambiente donde se desarrollan estas actividades. La biomasa residual del sector pecuario (estiércol) y del sector agrícola (cultivos transitorios y permanentes) tiene una alta contaminación relacionada con la materia orgánica biodegradable. La economía colombiana debe evolucionar para afrontar una salida del petróleo. Los biocombustibles son entonces una alternativa para disminuir la dependencia en la industria de los combustibles fósiles.El objetivo de esta tesis doctoral es evaluar el potencial de recuperación energética de tres biomasas residuales producidas en Colombia (mucílago de café, mucílago de cacao y estiércol de cerdo), y contribuir al desarrollo de biorrefinerías sostenibles basadas en el tratamiento y valorización de estas tres biomasas residuales. Los procesos elegidos para recuperar la energía de estos residuos son los procesos biológicos de codigestión anaeróbica (AD) o de fermentación oscura (DF). Sin embargo, los aprovechamientos de estos procesos están limitados por la eficiencia del uso de los sustratos y la recuperación económica de las inversiones iniciales. Por ello, resulta más llamativo completar la conversión con el diseño de una refinería que aproveche los productos y subproductos de forma completa. Los resultados muestran eficiencias energéticas entre el 37% y el 55%, sobre todo se demuestra que el abastecimiento energético total de las biorrefinerías es posible con los productos obtenidos y adicionalmente se producen digestatos ricos en elementos útiles para los procesos agrícolas. En general, el impacto medioambiental del metano, el hidrógeno y el metanol por kg producido es igual o inferior al de los procesos actuales cuando los esquemas se diseñan incluyendo metodologías de integración energética y análisis PINCH. Además, se demuestra la importancia de la integración de energía y masa para aumentar la eficiencia energética y disminuir el impacto ambiental en los esquemas de biorrefinería.
Modelo de sostenibilidad empresarial con enfoque de procesos
(2019-04-30) Vargas Moreno, Oscar Alberto; León Velázquez, Elizabeth; Mura, Iván
La presente investigación desarrolló un modelo alternativo de sostenibilidad empresarial, que permite incorporar, bajo una visión sistémica, y con enfoque de procesos, parámetros específicos de sostenibilidad, que puedan ser medidos a través de indicadores cuantitativos que se interrelacionan para generar un índice de sostenibilidad empresarial y así, facilitar la implementación del concepto, así como la toma de decisiones estratégicas.
La influencia de la orientación a la gerencia de la cadena de abastecimiento en la gestión de proveedores en empresas en Bogotá.
(2021-10-12) Ocampo Vélez, Pablo Cesar; García Jaramillo, Maira Alejandra; Rueda Varon, Milton Januario
El proyecto de investigación tuvo como objetivo principal desarrollar un modelo logístico estructural que integrará la teoría de la orientación a la gerencia de la cadena de abastecimiento (OGCA) en la gestión de los proveedores (GRP), con el propósito de apoyar el desempeño empresarial y las compras efectivas organizacionales. Se contó con la participación de 170 empresas de un total de 188 contactadas, que diligenciaron el instrumento de medida diseñado para esta investigación, durante el periodo de mayo a agosto del año 2019, con una tasa de respuesta del 94%. El proceso de investigación realizado fue cuantitativo descriptivo-correlacional, que utilizando la técnica estadística denominada análisis de componentes principales (ACP) aporto al cumplimiento del objetivo del proyecto. La propuesta de investigación enmarcada en el modelo logístico estructural, buscó evidenciar la importancia de incluir la teoría de la orientación de la gerencia de la cadena de abastecimiento (OGCA) postulado por Mentzer (2010, p 161), siguiendo los conceptos básicos de Lambert, Cooper, & Pagh (1997); Christopher (1992) que refieren la intención estratégica de una empresa de competir a través de las capacidades de la cadena de abastecimiento como el elemento estructural interno de la empresa. También se aplicó al modelo, la teoría de gestión de relación con proveedores elemento fundamental del Supply Chain Operations Reference, (SCOR) elaborado por el Council Supply Chain Professionals (CSCMP), con el propósito de apoyar a la mejora de los acuerdos de nivel de servicio de las empresas analizadas. Además, se percibió confusión por parte de los directivos de las cadenas de abastecimiento entre la estrategia de orientación a la gerencia de la cadena de abastecimiento, con la gerencia de la cadena de abastecimiento, conceptos relacionados pero diferentes que afectan negativamente a la productividad empresarial. De las empresas analizadas, el sector comercial fue uno de los sectores que debe trabajar en el fortalecimiento de las compras orientadas al valor en las empresas analizadas. El modelo logístico propuesto, se comportó de una manera más estricta con cada uno de los factores y variables, en el proceso de validación, lo cual no requirió de ningún ajuste a la misma.
Modelo predictivo de variables relevantes del proceso de construcción de buques de guerra – Caso Colombiano
(2021-07-07) Diaz Reina, Javier; Diez Silva, Henry Mauricio
Este trabajo está motivado por los retos que plantea el plan de desarrollo de fuerza de la Armada Nacional de Colombia para el año 2030, que contiene entre otros, el objetivo tecnológico más importante que jamás se haya abordado en el País en cuanto a Ingeniería Naval se refiere, representado en la tarea de construir buques de guerra tipo Fragata. Esta propuesta de investigación busca aportar al proceso industrial de construcción naval, con el diseño de un modelo de simulación para ayuda a la predicción de variables tales como costo, tiempo y restricciones, entre otras. Para lograrlo se tomará como base el know how adquirido de la experiencia de la construcción naval en Colombia, alcanzado durante los últimos veinticinco (25) años, con el cual se han logrado importantes metas en construcción de buques específicamente en el astillero COTECMAR, antes Astillero Naval ; organización que después de un proceso de aprendizaje y desarrollo, cuenta como logro más importante, la construcción de tres (3) buques tipo OPV (Ocean Patrol Vessel), que engrosan hoy la flota naval colombiana. Para el proceso de conceptualización y definición del modelo, se aplicará la metodología propuesta por Alfonso Urquía y Carla Martín de la Universidad Nacional de Educación a Distancia de Madrid (2013) para la modelación y simulación de eventos discretos. Esta metodología, específica para abordar la construcción de un modelo de simulación discreto, contempla diferentes pasos como la definición del problema de simulación, la planificación del proyecto (de modelación), definición del sistema, formulación del modelo conceptual, diseño preliminar del experimento, preparación de los datos de entrada, traducción del modelo, verificación y validación, diseño experimental final, experimentación, para finalizar con los análisis e interpretación de los resultados. El modelo final hará uso de datos reales de los procesos productivos de construcción de un buque ya construido y adoptará la estrategia de construcción naval establecida por el astillero Cotecmar. El aporte al conocimiento se logra principalmente en la estructuración del modelo de simulación que contribuye a la predicción de proyectos de construcción de buques nunca antes llevados a cabo en el País, como un modelo único colombiano; se obtiene información de un entorno real, con reducción de sesgos e incertidumbres; se puede desarrollar análisis para el mejoramiento del proceso industrial y se podrá dar aplicación del modelo a otros programas de construcción naval o comercial en Colombia. Como conclusión más relevante del proceso de investigación, se obtiene que es posible predecir y extrapolar importantes variables de predicción para construir otro tipo de buques, como el tipo Fragata, nunca construido en Colombia, aportando información útil para la toma de decisiones en el ámbito industrial y de defensa.
Diseño de laboratorios híbridos para la enseñanza de ingeniería de manufactura
(Universidad EAN, 2020) Velosa García, José Divitt Edward; Cobo Campo, Luis Armando; Castillo García, Fernando José; González Rodríguez, Antonio
Los laboratorios en Ingeniería tradicionales están ahora siendo impactados por las nuevas tecnologías, y junto con la necesidad de universidades más eficientes y efectivas, han estimulado la creación de espacios de experimentación innovadores con características particulares, que integran estrategias pedagógicas dinámicas y TICs aplicadas. La mayoría de esas actividades se realizan en laboratorios especializados con el fin de crear una experiencia de capacitación técnica cuya intención es integrar modalidades y entornos de manera híbrida (presencial, remota y virtual). Esta investigación describe la experiencia obtenida en el diseño y el uso de laboratorios de ingeniería híbridos al evaluar su grado de efectividad en un entorno académico. El proyecto consistió en la definición e implementación de diferentes tipos de procedimientos de laboratorio híbrido a través de la integración de los componentes funcionales de una práctica pedagógica en el campo de la manufactura. El análisis realizado mostró que los grados de efectividad varían en los diferentes tipos de práctica de laboratorio (convencional e híbrido) tanto en su uso como en la apreciación tecnológica de los estudiantes. Además, revelaron factores importantes de una práctica de laboratorio, tales como: conocimiento del equipo, claridad de las instrucciones, autosuficiencia y la cantidad de tiempo necesario para realizar los procedimientos de la práctica.

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