V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016)

Modeling Transport in Service-Oriented Framework for Agent-Based Simulations of Supply Chains

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) This work presents an extension to the service-oriented framework for performing agent-based simulations to support the analysis of collaborative relationships in supply chain interactions already described in [5]. The extension includes a new service for simulating the planning of transportation, which is designed to allocate finite transportation resources to the transportation orders. The service includes the functionality that matches the required vehicle type, location and time to track the availability of a vehicle fleet as it is allocated to a plan. The new service proposal is validated by simulating three different scenarios of a case study. The case study is based on an actual supply chain of dairy products covering the central region of Argentina.

An industry case study: a mobile-based business strategy to improve the customer care service in a major retail company

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Customer service is a key factor that influences customer loyalty and overall satisfaction during the buying experience. With the growth of ecommerce, many companies have detect several issues in the performance of their customer service departments. Customer dissatisfaction may represent significant losses in sales and reputation. In this context, this report describes a success experience in the industry of retail, in which a mobile-based solution was applied to improve the customer service performance and reduce overall costs of one of the major retailers of the US. We present preliminary results indicating the potential benefits of our solution to the company.

Enfoque estocástico novedoso: scheduling de plantas batch multiproducto, multietapa con incertidumbre en los tiempos de procesamiento

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Existen numerosas metodologías de optimización determinísticas aplicadas a problemas de planning y scheduling de plantas industriales; pero son muchos menos los aportes que consideran la naturaleza estocástica de los datos empleados. Ante pequeñas variaciones en los mismos, las soluciones obtenidas pueden deteriorarse rápidamente, llevando a resultados de muy baja performance. En este trabajo se aborda el problema de scheduling de plantas batch, multiproducto, multietapa, en presencia de incertidumbre en los tiempos de procesamiento. Se desarrolla un modelo de programación con restricciones (CP) obteniéndose soluciones de mayor calidad respecto de aquéllas resultantes de aplicar un enfoque CP determinístico.

Análisis del método Wiener para modelado del sistema endocrino de pacientes con Diabetes Mellitus Tipo 1

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Este trabajo analiza la posibilidad de obtener buenos modelos matemáticos capaces de predecir adecuadamente la dinámica de la glucosa en sangre en pacientes con Diabetes Mellitus Tipo 1 (DMT1), a partir de sus datos históricos. La recolección de datos fue llevada a cabo empleando sensores continuos de glucemia y bombas de insulina en pacientes sometidos a experimentación para implementar el páncreas artificial. Inicialmente se obtuvieron modelos orientados a bloques de tipo Wiener para cada paciente considerando como entradas valores previos de ingestas, dosis de insulina y niveles de glucosa, siendo la respuesta glucémica de los pacientes bajo estudio la variable de salida con horizontes de predicción de 60 y 120 min. La contribución de este trabajo es la evaluación del impacto en el modelo obtenido cuando se incorpora una cuarta entrada que representa el efecto del ritmo circadiano en la variación diaria de la sensitividad a la insulina de los pacientes. Se presentan resultados comparativos de dos pacientes reales teniendo en cuenta diferentes formas de pre-modelado y pre-procesado de las entradas. Para extraer las conclusiones finales se consideraron tres índices la raíz del error medio cuadrático (RMSE), la diferencia absoluta y el Análisis de la Grilla de Error de Clarke para cuantificar el beneficio alcanzado respecto de otras publicaciones.

Optimal supply chain design: a comparison of individual factories and industrial clusters allocation

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) The aim of this work is to present a mathematical model for the optimal design and planning of a supply chain, where several plants that produce different products can be installed forming clusters. In order to analyze facilities integration, discounts in installation and production costs are assumed. In addition, the tradeoffs between clusters and individual facility configurations are assessed. This work also focuses on the effect of the production scale in the overall SC, and the costs reduction when plants share resources and services.

Análisis económico/ambiental de tecnologías de tratamiento y recuperación de solventes

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Usualmente, en industrias como la farmacéutica el manejo de solventes genera corrientes residuales que necesitan una adecuada disposición. Como alternativa a la disposición convencional en un incinerador de solventes se considera el diseño de dos tecnologías de tratamiento de solventes. La primera alternativa consiste de una etapa de destilación donde se concentra el solvente y posteriormente se envía a incineración; dado que el destilado es más concentrado en solvente su poder calorífico es mayor por tanto puede ser utilizado como combustible en un horno en una planta de cemento. La segunda alternativa contempla la recuperación del solvente mediante el proceso híbrido destilación/ pervaporación en donde la pervaporación alcanza la deshidratación final del solvente. En este caso sería posible la reducción de la compra de solvente fresco. Finalmente mediante un análisis económico y ambiental se concluye que ambas alternativas logran beneficios pero la tecnología más atractiva es la que considera la pervaporación.

Evaluación de modelos AC y DC para problemas de asignación de unidades generadoras incorporando restricciones de transmisión en sistemas eléctricos: formulaciones MILP y MINLP

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) En este trabajo se efectúa una evaluación y comparación de dos modelos para la resolución del problema de programación de unidades generadoras, para satisfacer la demanda eléctrica de un sistema con restricciones de transmisión en sus formatos de programación matemática. El modelo AC, caracterizado por su mayor complejidad da lugar a una formulación MINLP; y el modelo DC, que es una versión simplificada y su implementación produce una formulación MILP. Se describen los modelos que representan la generación de energía eléctrica en centrales térmicas con restricciones de transmisión. Se presentan conclusiones sobre los dos modelos en cuanto a los valores de sus funciones objetivo, tiempos de cómputo, y resultados del despacho económico. También se estudia la factibilidad de emplear las soluciones obtenidas con el modelo simplificado en el modelo más complejo.

OpenSCOR: framework para análisis de performance en simulaciones de cadenas de suministro

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Una cadena de suministro es una red de organizaciones que implica relaciones de colaboración entre sus participantes a largo plazo. Para lograr su éxito es necesario coordinar de manera eficiente diversos flujos de materiales, información y dinero. Así el modelo SCOR surge como una herramienta de diseño de cadenas de suministro que realiza una descripción coloquial de las métricas y procesos relevantes de ella. Sin embargo, la simulación emerge como una herramienta adecuada para encontrar el comportamiento más conveniente. Por ello, es necesario determinar qué factores se deben relevar en una simulación para analizar el rendimiento de la misma. Este trabajo presenta un framework que toma como base el modelo SCOR e implementa sus métricas y procesos en componentes de simulación. El objetivo de esta propuesta es brindar un marco de trabajo para la evaluación de la performance en ambientes de simulación de cadenas de suministro.

Evaluación económica y de la performance de un proceso SBR con nitrificación externa para tratamiento de efluentes basada en modelos

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Mediante modelado y simulación se evaluaron dos modos de operación de un proceso basado en reactores secuenciales discontinuos con nitrificación externa para la remoción biológica de C, N y P de efluentes líquidos. Se evaluó la performance de remoción y se realizó un análisis de costos de inversión y operación en función del caudal de diseño (escala de tratamiento). Se encontró un punto de operación apropiado para cada modo de operación que permite cumplir con los límites de descarga, con costos de tratamientos similares. Ambos modos de operación se diferencian en que predicen diferentes calidades del efluente tratado. Se determinó la existencia de un costo total específico mínimo para el rango de caudal de diseño investigado, las hipótesis de modelado realizadas y el modelo de costos utilizado, resultando en aproximadamente 0.30 €/m³ para un caudal de diseño de 1844.6 m³d^-1 para ambos modos de operación.

Diseño óptimo de la cadena de suministros de papel en el complejo foresto-industrial

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) La cadena de suministros (CS) del papel dentro del complejo forestal presenta desafíos en Argentina. A fin de mantenerse competitiva, debe incrementar sus capacidades instaladas y desarrollarse de un modo integral para mejorar las eficiencias. En este trabajo se evalúa el diseño integral de esta CS, compuesta por plantaciones que pueden producir diferentes especies, plantas de pulpas y de papel que pueden ser instaladas en diversas localizaciones, del mismo modo que plantas integradas que fabrican tanto la pulpa como el papel en la misma ubicación. Por otro lado, diferentes procesos pueden ser seleccionados en todos los nodos dando lugar a una cartera de productos que representa la mayoría de los papeles comercializados en el país. Se propone un modelo matemático mixto entero lineal (MILP) para optimizar el diseño de la CS determinando la localización de nodos, tamaño, procesos, y flujos de materias primas y productos a fin de minimizar los costos totales y satisfacer la demanda. El mismo es implementado en el sistema GAMS.

Selección de vías de proceso y diseño de cadenas de suministros utilizando estrategias de optimización

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) La actividad agroindustrial se ve afectada por el rendimiento agrícola: la calidad y cantidad de materia prima pueden variar en cada cosecha por di-versos factores. Ante esta posibilidad, se deben buscar alternativas de producción que maximicen la rentabilidad de la actividad. El diseño de una cadena de suministros de múltiples opciones productivas, que tomando como materia prima un determinado cultivo, permita obtener un conjunto de productos de alto valor agregado, es una de las formas de afrontar la incertidumbre y lograr robustez ante los cambios en la materia prima, y a su vez, mantener la rentabilidad ante la variabilidad del mercado. En este trabajo se propone realizar el diseño de una cadena de suministros basada en biomasa utilizando una formulación lineal mezcla entera (MILP). Esta formulación incluye las vías de proceso más prometedoras seleccionadas previamente mediante una formulación lineal (LP), la cual las escoge de una superestructura que tiene en cuenta un conjunto de tecnologías viables para el uso de la biomasa considerada.

Robot ajedrecista: sistema mecatrónico aplicado a la toma de decisiones

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Este trabajo presenta un sistema mecatrónico compuesto por un brazo robótico que juega ajedrez de forma autónoma. El sistema se basa en un robot manipulador de tipo industrial, un sistema de visión artificial, y un motor de juego basado en software libre. La robótica aplicada a juegos interactivos constituye un excelente problema para explorar la colaboración humana-robot, ya que presenta una estructura cuya complejidad puede ser gradualmente incrementada. Por lo tanto, este desarrollo debe entenderse como una primera aplicación exitosa de un sistema mecatrónico de toma de decisiones factible de migrar a otros usos y contextos.

Production scheduling optimization for power-intensive processes with time-sensitive electricity prices

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Continuous power-intensive processes in air separation plant can take advantage of optimal production planning to reduce the consumption of electricity. In this work a solution approach is developed based on a discrete-time scheduling formulation that allows modeling and optimizing operating decisions either in a fixed or a rolling horizon scheme. The main goal of this contribution is to find an optimal hourly schedule for next week that minimizes total energy consumption cost while satisfying all operational constraints. The MILP model is tested on real-world electricity price and demand input data. The results show optimal solutions for the proposed methodology with a modest computational effort considering a one-hour time grid and one-week time horizon.

Incorporación del estándar CIM en sistemas de gestión de energía

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Los sistemas de gestión de energía y más específicamente los sistemas de distribución, cuentan con numerosos módulos que requieren compartir información de un modelo de datos común. En general, estos módulos son desarrollados por separado y la información utilizada puede requerir de una adaptación. En este contexto, EPRI (Electric Power Research Institute) estableció un modelo de datos estándar para estos sistemas denominado CIM (Common Information Model). CIM está descrito mediante diagramas de clases y paquetes, cuya composición arquitectónica ha sido ampliamente documentada. No obstante, no hay descripción clara de cómo instanciar el modelo. En este trabajo se propone el desarrollo de un módulo que administre un modelo CIM. Se describen diferentes alternativas de implementación y tecnologías a utilizar, detallando ventajas y desventajas. Finalmente, se propone una descomposición funcional en dos modelos: estático y dinámico, que permitan administrar por separado características físicas y lógicas de la red de energía.

Selección óptima de redundancias para el diseño de control tolerante a fallas activo para plantas químicas

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Este trabajo presenta un procedimiento preliminar para la selección óptima de redundancias de hardware en el marco de control tolerante a fallas reconfigurable. Suponiendo que se dispone de un controlador nominal de dimensión reducida, el objetivo es manejar un conjunto preestablecido de fallas parciales en actuadores, preservando la estabilidad y el desempeño dinámico del sistema. La metodología se basa en un procedimiento de optimización multi-objetivo para lograr un balance entre criterios de diseño conflictivos como controlabilidad y desempeño. La selección de hardware adicional (no incluido en la estructura nominal) es penalizada para lograr una baja inversión en redundancias. Las estructuras de control propuestas pueden sintetizarse mediante controladores convencionales tipo PI (proporcional-integral). La eficacia del procedimiento es evaluada utilizando el caso de estudio Tennessee Eastman.

Técnicas de aprendizaje bayesiano aplicadas a proyectos no convencionales de exploración y desarrollo de petróleo

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Uno de los desafíos de los proyectos no convencionales de petróleo y gas es la correcta estimación de lo que producirán los campos, ya que suelen requerir una inversión cuantiosa y los márgenes de ganancia son pequeños. Si se realiza un proyecto piloto antes de embarcarse en el desarrollo completo, perforando una serie de pozos, se plantean preguntas de difícil respuesta, como: ¿la información que proveerá el piloto justifica sus costos? Y ¿cuántos pozos deben perforarse? Este trabajo explica cómo el equipo de una empresa que debía prestar apoyo a la toma de decisiones en la planificación de proyectos no convencionales abordó este problema empleando conceptos de aprendizaje bayesiano, valor de la información, y comparación de escenarios probabilísticos.

Una arquitectura de software para el desarrollo de un sistema de gestión de redes de distribución de energía eléctrica

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) Los centros de control en distribución de energía necesitan un cambio de paradigma en su diseño arquitectónico para poder afrontar los nuevos desafíos del sector. En este contexto, los DMS (Distribution Management System) son una pieza fundamental para el manejo inteligente de las redes eléctricas, permitiendo la integración de los sistemas de adquisición de información (normalmente SCADA) con aplicaciones orientadas a la operación de redes eléctricas. En este trabajo se presenta el desarrollo de una arquitectura novedosa que permite modelar, diseñar e implementar sistemas de gestión de redes de energía de distribución, que provee altos niveles de usabilidad, seguridad, extensibilidad, flexibilidad e interoperabilidad, en contraposición con las arquitecturas monolíticas utilizadas para este tipo de sistemas. En este caso, la arquitectura se desarrolló considerando funcionalidades de operación, tales como procesamiento de información, análisis de datos, flujo de carga, entre otros. Para ello se consideraron estándares abiertos como el modelo CIM (Common Information Model).

Aplicación del algoritmo de Optimización por Enjambre de Partículas en el dimensionamiento óptimo de componentes para Filtros Activos

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) En este trabajo se presenta un método basado en el algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO, Particle Swarm Optimization) para realizar el dimensionamiento óptimo de componentes en filtros activos. PSO debe resolver un problema de optimización multiobjetivo para determinar los valores de las resistencias y capacitores que le proporcionan al filtro sensibilidades mínimas con respecto a las variaciones de éstos, presentando además errores en los parámetros de desempeño inferiores a los establecidos en las especificaciones. Con el propósito de evaluar la viabilidad del método de diseño propuesto se considera como caso de estudio un filtro Sallen-Key pasabanda de segundo orden. Se asume un escenario donde los valores posibles para las resistencias y capacitores corresponden a los de las series E96 y E24, respectivamente. Los resultados de las simulaciones realizadas muestran que PSO permite obtener configuraciones del filtro bajo estudio con sensibilidades bajas y errores de diseño que satisfacen las especificaciones.

Planeamiento óptimo de la producción y mezcla de crudos en un campo de petróleo convencional

Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT

Objeto de conferencia V Simposio Argentino de Informática Industrial (SII 2016) - JAIIO 45 (Tres de Febrero, 2016) El presente trabajo plantea un modelo de optimización disyuntivo para el planeamiento de la producción y mezcla de crudos de un campo de petróleo convencional. Una vez en superficie, los diferentes tipos de crudos se mezclan en una serie de tanques para elaborar productos con concentraciones de azufre requeridas por una dada refinería. La finalidad del modelo es determinar la operación de cada pozo del campo que permita satisfacer una demanda específica conocida, determinando el número de tanques a instalar y las corrientes que ingresan a cada uno de ellos, con el objetivo de maximizar los beneficios totales en el horizonte de planeamiento. En la formulación se introduce el comportamiento no lineal de la presión en boca de pozo con el tiempo, mientras que en el mezclado se producen no convexidades por términos bilineales en los balances de masa. Asimismo, el horizonte de tiempo se divide en períodos no necesariamente de igual longitud, donde el pozo puede producir o permanecer cerrado. El modelo propuesto se formula empleando programación disyuntiva generalizada (PDG) y se reformula mediante la técnica de relajación big-M como un problema de programación mixto-entera no lineal (MINLP). Finalmente, para ilustrar la aplicación del modelo se presenta un caso de estudio que es resuelto mediante el sistema de modelado GAMS.