La tesis doctoral que nos acontece, muestra las premisas básicas acerca de la investigación que se realiza sobre la implantación de Mantenimiento Preventivo y Predictivo en industrias de Proceso, gracias al desarrollo y personalización de la metodología RCM a partir del AMFEC. La metodología RCM, sirve para determinar las actividades de mantenimiento reactivas y proactivas, con objeto de optimizar la fiabilidad de los activos industriales. Como antecedentes de la tesis doctoral se comenta que la metodología RCM, sirve para determinar las actividades de mantenimiento reactivas y proactivas, con objeto de optimizar la fiabilidad de los activos industriales. Se basa en la obra de John Moubray, donde se basa la implantación del RCM en 7 preguntas. Los métodos de cálculo de criticidades que actualmente se reflejan en los estudios actuales, denotan la oportunidad de desarrollo de métodos de cálculo donde se tengan en cuenta multitud de variables. El número de ponderación del riesgo (NPR) para cada modo de fallo, viene calculándose en función de tres parámetros gravedad, frecuencia de fallos y detectabilidad, siendo habitualmente valorados de 1 a 10, pero invariantes ante variaciones de parámetros técnicos y de operación. Los planes de mantenimiento, aunque bien definidos por las obras de expertos, se vislumbra la oportunidad de desarrollarlos en función de tipos de equipo, tipos de mantenimiento y criticidad de NPR de modos de fallos. Los estudios de indicadores de gestión, son amplios y muy bien desarrollados, aunque para la detección de repeticiones de incidencias en el Mantenimiento Correctivo, se requiere de una definición o desarrollo. El objetivo principal del presente estudio es ayudar a la implantación de un método de gestión técnica y económica de activos, basado en la actual implantación de RCM, Mantenimiento Peventivo e indicadores de gestión y definir un método para implantar Mantenimiento Preventivo y Predictivo, controlar las incidencias, costes y aplicar soluciones técnico-económicas. / Gardella González, M. (2010). Mejora de metodología RCM a partir del AMFEC e implantación de mantenimiento preventivo y predictivo en plantas de procesos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9686

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Identifica el proceso de corte de prendas para exportación en el sector textil, y las variables que intervienen al momento de realizar la programación de este proceso, diseña el mapa de cadena de valor actual de la programación de corte, mejorarlo con un mapa futuro que reduzca el lead time de entrega desde que llega la tela hasta su entrega al siguiente proceso que es costura, realiza la programación de corte por método de agrupación o programación por bloque y muestra variables e indicadores de gestión que son utilizados para la programación de la producción de corte. / Trabajo de suficiencia profesional

Los problemas de optimización no lineal que poseen una gran cantidad de variables, ecuaciones y no linealidades, suelen presentar un considerable desafío matemático. Si bien existen numerosas plataformas de software para su formulación y resolución, muchas poseen costosas licencias propietarias. Además, aun contando con las herramientas más sofisticadas suele necesitarse un considerable esfuerzo de programación (reformulaciones, descomposiciones, etc.) para implementar y resolver este tipo de modelos. En esta tesis se propone confeccionar una herramienta propia de optimización no lineal basada en metaheurísticas, empleando recursos de software libre, que permitan al grupo realizar proyectos de investigación y transferencia sin depender de los costos asociados a las licencias de las herramientas comerciales. En los últimos años, las metaheurísticas basadas en poblaciones han tomado gran relevancia debido a su eficiencia, facilidad de programación, habilidad para resolver una amplia variedad de problemas y posibilidad de combinarse con otros algoritmos para mejorar sus prestaciones. En este trabajo, se implementó una de estas técnicas, la optimización por enjambre de partículas (PSO), para programar y resolver problemas de optimización no lineal. Dado que la optimización con PSO suele resultar computacionalmente costosa, se paralelizó el algoritmo sobre placas gráficas (GPU) de manera de explotar el paralelismo implícito de la técnica y aprovechar el amplio acceso a estos dispositivos de bajo costo disponibles en las computadoras de escritorio modernas. El PSO implementado, en sus versiones serie y paralelo, se testeó con funciones benchmark de diferente dificultad, con y sin restricciones, ampliamente utilizadas en la literatura. También, se lo aplicó a modelos más complejos y de mayor escala del área de la ingeniería química. En todos los casos se observaron desempeños aceptables, tanto respecto de la calidad de las soluciones halladas como de las aceleraciones obtenidas. / Nonlinear optimization problems, with medium/large number of variables, equations and nonlinearities, usually present a significant mathematical challenge. Despite there are many technologies for their formulation and resolution, the most competitive ones, have expensive proprietary licenses. Moreover, even counting with these commercial tools, usually a considerable additional programming effort is required (reformulations, decompositions, etc.) to implement and solve this type of models. This thesis proposes the development of a non-linear optimization tool based on metaheuristics using free software resources, to allow our group making research and transference projects without depending on the costs associated with commercial licenses. In recent years, population based metaheuristics acquired relevance because of their efficiency, ease of programming, ability to solve a wide range of problems and possibility to combine with others algorithms to improve performance. In this work, one of these techniques, the particle swarm optimization algorithm (PSO) is implemented to program and solve non-linear optimization problems. Since optimization with PSO is often computationally expensive, the algorithm was parallelized on Graphic Processing Units (GPU) in order to exploit the implicit parallelism of this technique and take advantage of the wide access to these low-cost devices available in modern desktop computers. The implemented PSO, in its serial and parallel versions, was tested with benchmark functions of different difficulty, with and without constraints, widely used in the optimization literature. It was also applied to more complex and larger-scale models of the chemical engineering discipline. In all cases, the optimizer provided acceptable performance regarding solution quality and speedups.

Por todos es conocido la importancia y necesidad de innovar en el tejido empresarial textil español, tanto a nivel tecnológico como de procesos o bien de mercados, para poder hacer frente a una situación compleja que presenta en la actualidad el sector. En la presente tesis hemos aplicado una innovación de base tecnológica para suplir unas necesidades de mercado. La innovación tecnológica se basa en la aplicación de la técnica de corte y fusión a través de ultrasonidos sobre tejidos yuxtapuestos de punto por urdimbre, con anchos comprendidos entre 1400-2000 mm, con el fin de obtener estructuras bidimensionales similares a hilos con títulos desde 250 hasta 1250 tex. Los hilos obtenidos a través de los tejidos base, han sido analizados minuciosamente por la normativa vigente con el fin de garantizar la validación de los mismos, para que no presente problemas en su posterior tisaje. El hilo obtenido por corte y fusión presenta características diferenciales de los hilos convencionales, en función de la estructura y del acabado de los tejidos base que se vayan a cortar, consiguiendo hilos con excelente textura, hilos con diferentes alturas de pelo, hilos estampados, hilos voluminosos, etc. e incluso si partimos de tejidos microencapsulados podemos obtener hilos aromáticos, termorreguladores, hidratantes, etc. El procedimiento de corte de tejidos por ultrasonidos ha sido presentado a la Oficina de Patentes y Marcas de España (marzo 2003) con el próposito de proteger la invención. En la actualidad se está preparando una memoria para patentar un producto que se lleva a cabo con dicho procedimiento. / Gisbert Paya, J. (2005). Desarrollo y validación de tecnologías avanzadas de corte de tejidos para la obtención de un hilo innovador [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1951

En los procesos de conformado por mecanizado, las herramientas son uno de los recursos más dinámicos y difíciles de gestionar. Esto se debe, principalmente, a la gran diversidad de herramientas existentes, a que se requieren varias herramientas para procesar un lote, y a la pérdida progresiva de su capacidad de corte. Para garantizar que las herramientas adecuadas se encuentran disponibles, en las máquinas que las necesitan, para procesar los diferentes lotes, y en los instantes que se requieren, es necesario establecer una programación de utilización de las herramientas, así como una gestión de las tareas de más bajo nivel relacionadas con las herramientas, como preparaciones, transportes, etc. De esta forma, la producción no se detiene por escasez del recurso herramienta. El objetivo principal de esta tesis ha consistido en desarrollar una propuesta para la programación y la gestión de las herramientas de mecanizado, integrada con la planificación de procesos y la programación de la producción. La utilización de la capacidad de generación de alternativas de herramientas por el planificador de procesos asistido por ordenador, permite realizar una programación de los trabajos en las máquinas, independiente del recurso herramienta. Disponiendo de estas alternativas, es posible resolver las incompatibilidades o interferencias que surgen con el uso simultáneo de las herramientas entre las distintas operaciones por la programación de los trabajos, lo que da lugar a una programación de las herramientas. Las interferencias surgen con el uso simultáneo de las herramientas entre las distintas operaciones, dado que, por ejemplo, una misma herramienta no puede ser utilizada simultáneamente por varias máquinas en los mismos instantes de tiempo. La propuesta realizada en la tesis consiste en resolver estas interferencias de forma iterativa y en orden prioritario, reduciendo el número de alternativas de herramientas en las operaciones. / Meseguer Calas, MD. (2009). Propuesta de programación y gestión de herramientas de mecanizado [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6282

En un marco de competencia global en el cual los tiempos de respuesta son cada vez más relevantes como elemento competitivo y donde, en no pocas ocasiones, las empresas tiende a ofrecer un catálogo de productos amplio y diferenciado de la competencia, existen múltiples retos que las Organizaciones deben afrontar. Dentro de éstas la Dirección de Operaciones tiene el reto de adaptar los procesos de Gestión de los Sistemas Productivos y Logísticos a las actuales necesidades. En este proceso de cambio es habitual partir de Sistemas Productivos poco flexibles y orientados a la producción en masa en los que es fundamental emplear el mejor "saber-hacer" para procurar obtener el rendimiento más adecuado de los recursos disponibles. El despliegue de unas buenas prácticas en el ámbito de la Programación de la Producción puede ayudar en buena medida a mejorar la eficiencia de los recursos. Tradicionalmente se ha venido considerando a la Programación de la Producción con una visión bastante cuantitativa en la que su misión consistía en asignar, secuenciar y temporizar los diferentes trabajos del periodo en base a los recursos disponibles. No obstante, sin dejar de ser válido este planteamiento, en esta tesis se desea enfatizar como en realidad el fin último de las técnicas y métodos desarrollados durante años en el ámbito de la Programación de la Producción no es otro que el de ser empleados dentro de un Sistemas de Ayuda a la Toma de Decisiones. Y en este sentido, las decisiones operativas que se toman en el área del Programador de la Producción deben estar conectadas en todos los casos, al menos, con su entorno decisional más directo como es el de la Planificación de la Producción. Una revisión literaria en profundidad al extenso trabajo realizado en más de 50 años de existencia de lo que se ha denominado, empleando la terminología en lengua inglesa, como "Scheduling" pone de manifiesto la existencia una necesidad que debe ser cubierta. / Gómez Gasquet, P. (2010). Programación de la producción en un taller de flujo híbrido sujeto a incertidumbre: arquitectura y algoritmos. Aplicación a la industria cerámica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7728

Los materiales compuestos nanoestructurados son considerados una opción prometedora para la concepción de materiales multifuncionales. Sin embargo, la falta habitual de interacción entre los componentes orgánicos e inorgánicos en los materiales híbridos nanoestructurados comporta unas propiedades macroscópicas anisotrópicas que limitan su uso. Por ello, se hace necesario el diseño de la interfase formada entre los componentes mencionados a fin de mejorar sus prestaciones. En esta Tesis Doctoral se ha optado por el uso de dióxido de carbono supercrítico (scCO2) para la modificación superficial de nanopartículas inorgánicas y para la preparación de materiales híbridos nanoestructurados. Estos procesos supercríticos, diseñados como sostenibles, se proponen como sustitutos de técnicas convencionales que empleen disolventes orgánicos. El tratamiento superficial de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) con octiltrietoxisilano se ha empleado como sistema de estudio para evaluar el uso de recubrimientos de alcoxisilanos bifuncionales como promotores de adhesión de partículas inorgánicas nanométricas. El scCO2 se emplea como disolvente del alcoxisilano para la silanización del TiO2. También se han llevado a cabo estudios fundamentales de solubilidad de octiltrietoxisilano en CO2 y de la cinética del proceso de silanización del TiO2. La modulación de las propiedades fisicoquímicas del scCO2 con la presión y la temperatura permite el control de las características del recubrimiento con silano. El proceso de silanización supercrítico se ha extendido a diferentes sistemas alcoxisilano-nanopartículas inorgánicas. Asimismo, se ha evaluado la tecnología de scCO2 para la preparación de materiales híbridos nanoestructurados que contengan nanopartículas inorgánicas silanizadas. El tratamiento superficial de las nanopartículas favorece la distribución homogénea de éstas en el material híbrido y mejora la interacción relleno-matriz orgánica. Se han procesado matrices biopoliméricas de interés en ingeniería tisular, compuestas de ácido poliláctico o la mezcla iv polimetilmetacrilato/policaprolactona, con adiciones de nanopartículas de TiO2 o hidroxiapatita, respectivamente. Para su procesado, se ha empleado scCO2 como no-disolvente utilizando la técnica Particles from a Compressed Anti-Solvent (PCA). Además, se han preparado partículas híbridas formadas por una mezcla lipídica de aceite de ricino hidrogenado y glicerilmonoestearato con adiciones de TiO2 y cafeína, con posibles aplicaciones en cremas para uso tópico. Estas partículas sólidas lipídicas se han obtenido usando la técnica Particles from Gas Saturated Solutions (PGSS) que emplea scCO2 como soluto. Por último, el proceso de silanización supercrítico se ha ensayado para materiales híbridos complejos multiescalados. Se han procesado materiales de base cemento empleando un proceso supercrítico de carbonatación-silanización en dos etapas. Primero, el cemento se carbonata de manera acelerada usando scCO2 como agente de carbonatación. Este cemento, ya carbonatado, se somete, finalmente, a un tratamiento hidrofóbico mediante silanización supercrítica, para su posible aplicación en confinamiento de residuos peligrosos en ambientes húmedos o como material de construcción duradero. / Nowadays, society is asking for a global changing in the way of manufacturing goods in a more sustainable manner. Indeed, the weight of the classical factors (cost, quality, appearance) influencing the acceptance of a certain good in the market have currently changed. Manufacturing requirements and regulations concerning environment protection (e.g., resource consumption, sustainability, toxicity, CO2 footprint, recycling potential) and quality features (e.g., product guarantees, durability against aggressive environments, corporate vision) are aspects of increasing concern. The competitive position of a company is influenced by seizing the opportunities and challenges and by managing the risks that the changeable market has. As a consequence, the industry is continuously looking for smart and innovative solutions for the design and manufacturing of materials with novel properties and increased added value, and for the production of materials already existing in the market in a more efficient manner. Nanostructured hybrid composites have emerged as a promising class of innovative materials for many industrial sectors (e.g., energy, optoelectronics, biomedicine, cosmetics). The multicomponent composition of these materials provides them with unique properties arising from the synergistic combination of the characteristics of their individual components structured at the nanolevel. Nevertheless, in numerous hybrid materials, the lack of coupling or bonding between the components often leads to anisotropic macroscopic properties, limiting their use. Hence, the interaction at the interphase between hybrid components must be properly engineered to enhance materials properties. In this PhD Thesis, the quest for sustainable and environmentally friendly processes led to the use of supercritical carbon dioxide (scCO2) for both the surface modification of nanometric inorganic particles and the preparation of nanostructured hybrid materials. These processes are designed for the replacement of conventional methods using organic solvents. vi Bifunctional alkoxysilane molecules, acting as adhesion promoters, are, herein, investigated for the surface modification of nanometric inorganic particles. The surface treatment of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with octyltriethoxysilane is taken as the model system for study. In terms of processing, scCO2 is used as the solvent of choice for alkoxysilanes for the surface modification of TiO2. Fundamental studies on the solubility of the used silane in CO2 in the pressure range 8-18 MPa at two different temperatures (318 and 348 K) and on the kinetics of the TiO2 silanization process are performed. For the scCO2-aided silanization process, studies are conducted to ascertain the effects and interactions of the operating variables on the properties of the final material. Results show that the tunable physicochemical properties of scCO2 with pressure and temperature (e.g., density, solvation power) allows the engineering control of the characteristics of the silane coating. Examples of the extension of the application of the supercritical silanization process to other sets of alkoxysilanes and inorganic nanoparticles are also presented. The preparation of hybrid materials including silanized inorganic nanoparticles and organic matrices is further tested using scCO2 technology. Surface treated nanoparticles are used to facilitate the homogeneous distribution of the nanoparticles within the matix and to improve the inorganic filler-organic matrix interaction. Biopolymeric matrices of either poly(L-lactic acid) (L-PLA) or the blend poly(methylmethacrylate)/poly(ε-caprolactone) (PMMA/PCL) loaded with nanometric titanium dioxide or hydroxyapatite, respectively, are prepared. To obtain these hybrid materials, scCO2 is employed as an anti-solvent, using the Particles from a Compressed Anti-Solvent (PCA) technique. Studies are performed to pursue the effect of the processing conditions on the morphology of the precipitated hybrid materials. The resulting material, obtained in the form of fibers, has suitable properties for its potential application in tissue engineering. In a different system, hybrid particles composed of a lipidic matrix (hydrogenated castor oil/glyceryl monostearate) loaded with silanized titanium dioxide and caffeine are prepared. The Particles from Gas Saturated Solutions (PGSS) technique, assisted by the use of scCO2 as a solute, is employed for the production of these solid lipid particles. The obtained hybrid material is evaluated concerning the drug carrier and release ability and the UV-shielding capacity. The UV-light protection and photoaging prevention capacity of the lipid-based hybrid material provide excellent properties for the use of these particles in the formulation of sunscreens and pharmaceutical dermal products. vii Finally, the possibility of extending the supercritical silane treatment to multiscale complex hybrid materials is assessed. The technology based on the use of scCO2 is presented for the two-step carbonation-silanization process of cement-based materials. In the first step, the carbonation of cement is accelerated using scCO2 as the carbonation agent. The effects of the cement formulation and process operation conditions on the microstructure and physicochemical properties of carbonated samples are evaluated. The carbonation process is followed by the hydrophobic treatment of the carbonated samples using a supercritical silanization method. The surface modification of carbonated cement with octyltriethoxysilane confers water repellence to the material. The carbonation-silanization process is scheduled and integrated to mitigate the consumption of raw materials and the use of facilities.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Realiza un análisis de impacto de la metodología Lean Six Sigma aplicado en el proceso de fabricación de bebidas gaseosas en una empresa de bebidas manufacturera para lo cual se toma como caso piloto el sistema de producción de la Empresa AJEGROUP, de manera específica en la Línea 22 que produce Kr Negra 500 mL, como resultado del análisis, se encuentra que en dicha línea se identifica una importante devolución de botellas del mercado, si bien esta devolución no es tan importante, sí tiene un efecto colateral en la merma por línea y en la devolución del CEDI. Como resultado del análisis técnico, económico y aplicando dicha metodología se ha encontrado que se puede generar un ahorro mensual de $7,484 monto que anualizado implica $97,287, cifra que la empresa lo considera importante, en la medida que la metodología se aplique a las líneas productivas, el ahorro resultaría muy significativo en las actuales circunstancias de la coyuntura económica. / Tesis

Una de las primeras etapas en el Ciclo de Desarrollo Producto-Proceso es el Diseño Conceptual del producto. El Diseño Conceptual define el concepto físico del producto, estableciendo los principios para el ejercicio de su función e identificando sus geometrías características. Un diseño puede ser difícil de fabricar, originando defectos y parámetros inadecuados durante el proceso de fabricación que dan lugar a la necesidad de cambios en ingenieria que, a su vez, aumentan el tiempo de puesta en el mercado. Disponer de una herramienta de asesoramiento automático capaz de mostrar la influencia del diseño en la fabricabilidad de la pieza en un tiempo reducido resulta esencial en el Diseño Conceptual. Con una metodología de este tipo, se ofrece la posibilidad de estimar la calidad final de la pieza y su funcionalidad incluso antes de que se proceda con su fabricación. Una herramienta de asesoramiento que relaciona el diseño del producto con su fabricabilidad debe estar basada en el conocimiento de los procesos que rigen las etapas del proceso de fabricación. Relacionar la geometría del producto con su fabricabilidad utilizando dicho conocimiento permite estimar la viabilidad del producto antes de ser fabricado, mejorando el diseño del producto y evitando los costosos cambios de ingeniería que son necesarios cuando se detectan problemas en la fase de producción. En los procesos de conformado por inyección unos de los aspectos más importantes de la fabricabilidad son la posibilidad de moldeo/desmoldeo, un llenado completo y uniforme y una distribución de espesores uniforme o con cambios suaves. Todos estos aspectos están claramente relacionados con la geometría de la pieza. En esta Tesis Doctoral se detallan las bases para el desarrollo de una herramienta capaz de estimar de forma automática e integrada la fabricabilidad de una pieza conformada por el Moldeo por Inyección de Polvos (MIP). El MIP es un proceso de conformado que incluye la etapa de inyección por lo / Petrovic, V. (2008). Análisis de fabricabilidad de piezas conformadas por moldeo por inyección de polvos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2284

Esta Tesis Doctoral se centra en la propuesta de mejora del gráfico por atributos u. Se aplica a este gráfico el muestreo doble propuesto por J.J. Daudin (1992) para el gráfico de la media. Se trata de un caso particular en dos etapas del muestreo múltiple, y el gráfico propuesto recibe el nombre de DS-u. El objetivo de esta Tesis Doctoral es conocer cómo se comporta la metodología de Daudin aplicada al gráfico por atributos u, y si mejora la potencia que ofrece el gráfico u clásico. Para ello se ha programado una aplicación empleando algoritmos genéticos con la cual se han realizado simulaciones que han permitido la obtención de conclusiones. Se ha conseguido mejorar para algunos casos concretos. / Pérez Bernabeu, E. (2008). Propuesta de mejora de los gráficos de control por atributos mediante la metodología de Daudin [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3786