En esta tesis se aborda el planeamiento óptimo en la industria de la fruta de pepita, con especial énfasis en el complejo productivo-industrial de peras y manzanas localizado en la región del alto valle de Río Negro y Neuquén. La toma de decisiones en esta actividad presenta desafíos importantes relacionados con la incertidumbre existente en los segmentos productivo y de comercialización, la naturaleza estacional del negocio y la condición perecedera de sus productos. Especfícamente se estudiaron los tres niveles de toma de decisión principales de cualquier cadena de suministro: estratégico, táctico y operativo.A nivel estratégico, relacionado con la introducción de nuevos ítems a la carterade productos de la empresa, se modeló el problema de reestructuración de la composición varietal. Este problema se considera relevante porque la modificación de la estructura de variedades de peras y manzanas de una chacra involucra grandes inversiones y períodos extensos hasta lograr la entrada en producción de las nuevas plantaciones. En lo que respecta a los niveles de planeamiento táctico y operativo, se modeló la cadena de suministro de la fruta fresca desde los productores hasta los mercados finales, incluyendo las plantas de empaque y las cámaras frigoríficas, con el objeto de planificar los principales ujos e inventarios del sistema.A nivel táctico, sobre la base de pronósticos de cosecha, costos y precios, se procura definir los programas de producción y venta que optimicen el beneficio del negocio.Este modelo permite evaluar el desempeño de diferentes infraestructuras para satisfacer la demanda prevista y estimar los requerimientos de servicios correspondientes. En modo operativo se incluyó un mayor nivel de detalle con el objeto de evaluar el impacto de corto plazo de decisiones operativas. Para posibilitar su resolución en un tiempo razonable y disponer de una forma práctica de reaccionar frente a eventos inciertos, se propone su empleo en el contexto de una estrategia de horizonte móvil. / This thesis addresses optimal planning of the pip-fruit industry with particular emphasis on the productive-industrial complex located in the \Alto Valle de Río Negro y Neuquén" region. Decision making in this industry presents challenging features related to the inherent uncertainty in the productive and commercialization segments, the seasonal nature of the activity and the perishable condition of its products. Speci fically, three decision making levels of any supply chain system were addressed: strategic, tactical and operational. At the strategic level, the restructuring of the apple and pears varieties composition related to the inclusion of new items in the product portfolio of the company was addressed. This problem is considered relevant since the modification of the varieties structure in farms involves large investments and extensive periods until the new plantation production start. Regarding tactical and operative levels, the fresh fruit industry supply chain was modelled from production farms to final markets, including packaging plants and refrigeration facilities, aimed at planning the main uxes and inventories along the system.At the tactical level, based on harvest estimations and costs and prices forecasts, the production plans that optimize the business profit are investigated. This model allows the assessment of diferent infrastructures performance aimed at satisfying the expected demand and estimating the required logistics. In an operational mode, the described supply chain was modelled with a larger level of detail in order to evaluate the short term impact of operative decisions. Aimed at achieving solutions in reasonable computation times and being able to react in the face uncertain events in a practical fashion, its use within a rolling horizon strategy is proposed.

El principal objetivo de la tesis es desarrollar una metodología para el diseño sistemático de procesos químicos que permita incorporar los aspectos de seguridad inherente junto con los clásicos aspectos medioambientales y económicos, obteniendo así, un conjunto de soluciones capaz de ofrecer peso en estos tres ámbitos. La tesis es por tanto el resultado del trabajo de investigación con este objetivo, y proporciona modelos tanto para reducir el número de objetivos, con el fin de una mayor facilidad para el estudio de diversos puntos de vista para un proceso, a la vez que sistematiza la inclusión de objetivos de Seguridad entre los principales estudiados en un proceso. / Funded by Spanish “Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades”, research grant “Ayudas para contratos predoctorales para la formación de doctores 2017 (BES-2017-080505)”.

Debido al aumento del uso de productos fitosanitarios en la producción agropecuaria argentina, se ha generado una gran cantidad de envases vacíos de estos productos, lo que representa un riesgo para las personas y el medio ambiente. En Argentina esa cifra representa alrededor de 20 millones de envases vacíos al año, lo que equivale aproximadamente a 17 mil toneladas de plástico. El 60% de estos envases los genera la provincia de Buenos Aires (pBA). La Ley Nacional Nº 27.279 de Presupuestos Mínimos de Protección Ambiental para la Gestión de Envases Vacíos de Fitosanitarios (EVFs) sancionada en 2016 para abordar este problema, entre otros aspectos establece claramente la estructura del problema objeto de estudio en esta tesis, definiendo que los sistemas de gestión se dividirán en tres etapas: del usuario al centro de acopio transitorio (CAT), del CAT al operador y del operador a la industria. Sin embargo, en 2020, solo el 8,22% de los envases se gestionaron de manera adecuada, por lo que los desarrollos de esta tesis esperan poder contribuir a lograr ese objetivo. Ante este problema ambiental, este trabajo de investigación busca proponer estrategias de optimización para la gestión de redes de recolección de EVFs. El objetivo es desarrollar herramientas computacionales basadas en modelos matemáticos de optimización para apoyo a la toma de decisiones en el proceso de diseño y operación de la red de recolección y disposición de los envases. La tesis consta de dos partes. En la primera se presenta el contexto del problema y los conceptos relacionados con los productos fitosanitarios y los envases vacíos. Luego, se discute la Ley Nacional Nº 27.279 y su aplicación en la pBA. En la segunda parte de la tesis se presentan las dos herramientas desarrolladas, que se denominan OptiLOC y OptiRUT. El objetivo de OptiLOC es definir la localización, tamaño y período de apertura de los CATs y Plantas de Reciclaje de Plástico, como así también, la localización de los Puntos de Recolección Itinerante, a lo largo de un horizonte de planificación de 10 años. El objetivo de OptiRUT por su parte, es diseñar los circuitos óptimos mensuales para el transporte de EVFs entre dichas unidades y determinar el número mínimo de vehículos necesarios para efectuar la recolección. Finalmente, se presentan los resultados de las herramientas, que muestran que se pueden obtener importantes mejoras en la eficiencia de la gestión de los EVFs mediante la optimización de la red de recolección y disposición de los mismos. El potencial de ambas herramientas radica en que, a partir de esta primera versión, se pueden incorporar aquellas cuestiones de aplicación práctica que los potenciales usuarios de los modelos necesiten, así como también modificar fácilmente los parámetros de entrada y de esta forma estudiar distintos escenarios y alternativas de gestión de los EVFs. En conclusión, la tesis doctoral ofrece una solución práctica y concreta para abordar el problema de la gestión de los EVFs en la pBA y puede ser aplicable a otras regiones con problemas similares. / Due to the increased use of phytosanitary products in agricultural production in Argentina, a large number of empty containers of these products has been generated, which represents a risk for people and the environment. In Argentina, this figure represents about 20 million empty containers per year, which is equivalent to approximately 17 thousand tons of plastic. The province of Buenos Aires (pBA) generates 60% of these containers. National Law No. 27,279 on Minimum Environmental Protection Budgets for the Management of Empty Phytosanitary Containers (EVFs) sanctioned in 2016 to address this problem, among other aspects clearly establishes the structure of the problem under study in this thesis, defining that management systems will be divided into three stages: from the user to the transitory collection center (CAT), from the CAT to the operator and from the operator to the industry. However, in 2020, only 8.22% of the containers were properly managed, so the developments in this thesis hope to contribute to achieving that goal. Faced with this environmental problem, this research work seeks to propose optimization strategies for the management of EVFs collection networks. The objective is to develop computational tools based on mathematical optimization models to support decision-making in the process of design and operation of the collection network and disposal of containers. The thesis consists of two parts. In the first part, the context of the problem and the concepts related to phytosanitary products and empty containers are presented. Then, the National Law No. 27,279 and its application in the pBA is discussed. In the second part of the thesis, the two tools developed, called OptiLOC and OptiRUT, are presented. The objective of OptiLOC is to define the location, size and opening period of CATs and Plastic Recycling Plants, as well as the location of Itinerant Collection Points, over a 10-year planning horizon. The objective of OptiRUT is to design the optimal monthly circuits for the transport of EVFs between these units and to determine the minimum number of vehicles necessary to carry out the collection. Finally, the results of the tools are presented, which show that significant improvements in the efficiency of EVFs management can be obtained by optimizing the EVFs collection and disposal network. The potential of both tools lies in the fact that, from this first version, it is possible to incorporate those practical application issues that the potential users of the models may need, and to easily modify the input parameters and thus study different scenarios and alternatives for EVFs management. In conclusion, the doctoral thesis offers a practical and concrete solution to address the problem of EVFs management in the pBA and may be applicable to other regions with similar problems.

Cada vez es mayor la presión de la sociedad demandando una mejora del entorno ambiental, por lo que es necesario emprender una serie de acciones preventivas contra la contaminación en todas las áreas. Con el fin de preservar los recursos naturales para el presente y el futuro, logrando de esta manera un crecimiento de las agroindustrias de manera sustentable, el manejo integral de los residuos generados debe ser un objetivo central para lograr un aprovechamiento de los subproductos producidos durante el procesamiento de alimentos. En la presente tesis se aborda el problema de los residuos sólidos y efluentes líquidos que se generan en una planta de elaboración de jugos durante el procesamiento de manzanas y peras para la obtención de concentrados. Se implementó un sistema de tratamiento por compostaje para los residuos sólidos que además permitió verificar que existe una mejora en las propiedades del suelo luego de aplicar esta enmienda orgánica en agricultura. Los efluentes líquidos se tratan biológicamente en un sistema de tratamiento por lagunaje. Para representarlo se formuló un modelo matemático biogeoquímico de gran tamaño basado en primeros principios, el cual fue calibrado con datos experimentales para resolver problemas de optimización dinámica. En ambos casos, se aporta nueva información científica para la bibliografía y se representan detalladamente los sistemas de tratamiento de residuos sólidos y efluentes líquidos de la planta de jugos utilizada como estudio de caso. En cada capítulo de la tesis se presentan enseñanzas obtenidas de la resolución de los problemas diarios que se fueron presentando, junto con las estrategias adoptadas para tratar de resolver dichas dificultades, tratando de cumplir con las exigencias ambientales externas e internas. Los estudios realizados fueron llevados a cabo en la empresa JUGOS S.A., la agroindustria más importante del Alto Valle de Río Negro, que abrió las puertas para el desarrollo de esta tesis doctoral, convirtiéndose de esta manera en una empresa pionera en el tratamiento integral de los residuos agroindustriales. / There is an increasing pressure from the society for environmental care during industrial operations. For this reason, it becomes necessary to undertake a series of preventive actions to minimize the amount of contaminated waste in all areas. To preserve the natural resources for the present and future, achieving a sustainable growth of agroindustries, the integral management of the waste generated must be a central objective, as well as being a mean to find utility of the by-products produced during the food processing. This thesis addresses the problem of solid and liquid waste generated by a juice production plant during the processing of apples and pears used in the manufacturing of concentrated juices. A composting treatment system for solid waste was implemented which allowed for an improvement of soil properties when applied as organic amendment. On the other hand, for the liquid residues a lagoon treatment system is used to treat the wastewater. A large biogeochemical mathematical model based on first principles was formulated, which was calibrated with experimental data to solve dynamic optimization problems. New scientific information is provided, and solid waste and liquid effluent treatment systems are presented for the case study. Each chapter of the thesis presents the lessons learned facing and solving day- to-day problems that arose during the operation of the plant, together with strategies adopted for the solution, while complying with external and internal environmental requirements. All studies were carried out in JUGOS S.A. Company, the most important agroindustry of Alto Valle de Río Negro. To allow for carrying out the work required in this Thesis, they opened the installations of the company facilitating data and a site for experiments. This company became a pioneer in the integral treatment of agro-industrial waste.

The anchoring effect is defined as the tendency of human thought to the fixation on certain pieces of information that affect decision-making. In the same context, the underconfidence bias is understood as an agent’s propensity to underestimate his or her own objective performance. While some aspects of these phenomena are well known, there are no formal models that specifically describe the relationship between both. This paper presents: i) an experiment that illustrates the anchoring effect on the underconfidence bias by both reducing and amplifying such bias in the domain of geographic decision tasks and ii) the foundations of a new mathematical model that promotes precision in the study of the relationship between anchoring and underconfidence. / Se define el efecto de anclaje como la tendencia del pensamiento humano a la fijación endeterminados fragmentos de información que afectan la toma de decisiones. El sesgo de subconfianza, por su parte, se entiende como la propensión de un agente a subestimar su desempeño objetivo. Si bien se conocen algunos aspectos de la interacción entre ambos efectos, no se dispone de modelos formales que describan tal relación específica. Este estudio presenta: i) un experimento que pone en evidencia el efecto que ejerce el anclaje tanto para reducir, como para amplificar la subconfianza en tareas de decisión geográfica y ii) los fundamentos de un modelo matemático novedoso que permite estudiar con mayor precisión la relación del anclaje con la subconfianza

[ES] En esta tesis se plasma un ejemplo paradigmático de Matemática Industrial: se define un problema real de enorme interés actual, se presenta un modelo matemático del mismo, se resuelve numéricamente mediante métodos de elementos Finitos, se realiza diferentes prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones teóricas; además, en este caso particular, los prototipos aquí analizados se llevaron al mercado, cerrando un ciclo que se inicia con el modelado matemático y se termina con la transferencia a la sociedad de una solución competitiva a un problema real. El problema que se aborda en esta tesis se enmarca en el desarrollo de soluciones de iluminación basadas en tecnología de diodos emisores de luz (LED, por su abreviación en inglés) de alta potencia. De hecho, el problema que se afronta es el desarrollo de disipadores pasivos de calor que garanticen la correcta evacuación del calor producido en el dispositivo LED y aseguren su adecuado funcionamiento. Para ello, se modela el problema de transferencia de calor (incluyendo conducción, radiación y convección) en diferentes prototipos, se resuelve con técnicas de Elementos Finitos y se optimizan los diseños propuestos, garantizando siempre que la temperatura de operación del chip LED sea correcta. Una vez realizado este análisis teórico, se construyen los prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones realizadas. Por último, en los anexos se recoge una serie de aportaciones complementarias: una sobre el gas de van der Waals y la Geometría de Contacto y otras dos sobre la convergencia de métodos iterativos. / [CA] En aquesta tesi es plasma un exemple paradigmàtic de Matemàtica Industrial: es defineix un problema real d'enorme interès actual, es presenta un model matemàtic del mateix, es resol numèricament mitjançant mètodes d'Elements Finits, es realitza diferents prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions teòriques; a més, en aquest cas particular, els prototips aquí analitzats es van dur a mercat, tancant un cicle que s'inicia amb el modelatge matemàtic i s'acaba amb la transferència a la societat d'una solució competitiva a un problema real. El problema que s'aborda en aquesta tesi s'emmarca en el desenvolupament de solucions d'il·luminació basades en tecnologia LED d'alta potència. De fet, el problema que s'afronta és el desenvolupament de dissipadors passius de calor que garanteixin la correcta evacuació de la calor produïda da en el dispositiu LED i assegurin la seva adequat funcionament. Per a això, es modela el problema de transferència de calor (incloent conducció, radiació i convecció) en diferents prototips, es resol amb tècniques d'Elements Finits i s'optimitzen els dissenys proposats, garantint sempre que la temperatura d'operació de l'xip LED sigui correcta. Un cop realitzat aquest anàlisi teòrica, es construeixen els prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions realitzades. Finalment, en els annexos es recull una sèrie d'aportacions complementàries: una sobre el gas de van der Waals i la Geometria de Contacte i dues sobre la convergència de mètodes iteratius. / [EN] In this thesis, a paradigmatic example of Industrial Mathematics is captured: a real problem of enormous current interest is defined, a mathematical model of it is presented, it is solved numerically using Finite Element methods, different prototypes are made and the theoretical predictions are experimentally verified; Furthermore, in this particular case, the prototypes analyzed here were brought to the market, closing a cycle that begins with mathematical modeling and ends with the transfer to society of a competitive solution to a real problem. The problem addressed in this thesis is part of the development of lighting solutions based on high-power LED technology. In fact, the problem being faced is the development of passive heat sinks that guarantee the correct evacuation of the heat produced in the LED device and ensure its proper operation. For this, the heat transfer problem (including conduction, radiation and convection) is modeled in different prototypes, it is solved with Finite Element techniques and the proposed designs are optimized, always guaranteeing that the operating temperature of the LED chip is correct. Once this theoretical analysis has been carried out, the prototypes are built and the predictions made are experimentally verified. Finally, the annexes contain a series of complementary contributions: one on van der Waals gas and Contact Geometry and two others on the convergence of iterative methods. / A la Secretarıa de Educación Superior, Ciencia,Tecnología e Innovación (SENESCYT) por el apoyo económico para poder realizar mis estudios en el extranjero con el fin de fortalecer el talento humano en el Ecuador. / Alarcón Correa, DF. (2020). Modelado matemático y simulación numérica de disipadores de calor para luminarias LED. Aplicaciones a alumbrado público [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/155989

[ES] Una vía para conseguir un cambio de modelo de negocio hacia modelos más sostenibles es transformar el modelo empresarial tradicional lineal hacia modelos más circulares, priorizando el aprovechamiento de los recursos y la reducción del consumo de materias primas. De hecho, uno de los diecisiete Objetivos de Desarrollo Sostenible, hace referencia a la producción y al consumo responsables, incluyendo, como una de sus metas, "reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización". En este contexto de expansión del concepto de desarrollo sostenible y de la economía circular, la gestión de los productos recuperados ha convertido la Logística Inversa (LI) en una competencia clave de las Cadenas de Suministro (CdS) modernas. Otra de las causas que sitúan a la LI en la primera línea de las preocupaciones de las empresas son las devoluciones de los productos adquiridos y el elevado flujo inverso que generan, debido al incremento exponencial del comercio electrónico y su permisiva política de devoluciones. Ante este vertiginoso crecimiento de las operaciones de LI, surge la necesidad de actualizar los tradicionales procesos logísticos de las empresas, integrando en ellos el Proceso de Logística Inversa (PLI), lo cual permite controlar todo el ciclo de vida del producto. Sin embargo, debido fundamentalmente a que los flujos inversos son menos predecibles y más variables que los directos, la gestión de la LI no es una tarea fácil. En este contexto, muchas empresas han comenzado a trabajar duramente por estandarizar y formalizar sus PLI, estableciendo una serie de reglas, procedimientos y comunicaciones, que faciliten la comprensión del proceso a todos los interesados y les ayude a saber cómo actuar en cada momento. Disponer de un PLI estandarizado y formalizado permite una mejor comprensión y gestión de los productos devueltos o recuperados y una LI más eficiente, que puede a su vez proporcionar una ventaja competitiva a la empresa. Otro aspecto vital para conseguir una mayor eficiencia y rentabilidad de los PLI es facilitar la toma de decisiones en dicho proceso. En definitiva, una toma de decisiones ágil y acertada aumentará la eficiencia, permitiendo reducir costes, mejorar el servicio al cliente e incrementar los beneficios de la compañía. En este sentido, de entre todas las decisiones relacionadas con el PLI, la decisión sobre la alternativa de disposición (DD) puede destacarse como la más determinante. Precisamente, la importancia del PLI y la complejidad de la DD en el contexto descrito, justifican el desarrollo de herramientas de ayuda a la toma de decisiones. Sin embargo, los trabajos hallados en la literatura, si bien se centran en aportar modelos de ayuda a la toma de decisiones, no trabajan el PLI en su conjunto, y no llegan a estandarizar las operaciones que se realizan a lo largo del proceso, sin mostrar claramente cómo se construyen dichos modelos ni la composición de los distintos elementos del modelo. La presente tesis desarrolla un Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos en un contexto de LI (MR-DIMPM-LI), aportando una solución integrada que aborde el PLI en su conjunto y facilite la formalización del proceso y la toma de decisiones eficiente y sostenible en cada caso concreto. Mediante el Marco de Referencia planteado se promueve el desarrollo de modelos sostenibles, no solo favoreciendo el entendimiento y la incorporación del PLI en las empresas sino, además, haciendo que este sea realmente sostenible. Este Marco de Referencia se ha aplicado en una red de LI de bucle cerrado de un fabricante de sillones de relax y, por otro lado, en una red de LI de bucle abierto de neumáticos usados. Como resultado, se ha podido comprobar la idoneidad del Marco de Referencia propuesto en cuanto a la formalización del PLI y a la toma de decisiones de la DD, haciéndola más e / [CAT] Una via per aconseguir un canvi de model de negoci cap a models més sostenibles és transformar el model empresarial tradicional lineal cap a models més circulars, prioritzant l'aprofitament dels recursos i la reducció del consum de matèries primeres. De fet, un dels disset Objectius de Desenvolupament Sostenible, fa referència a la producció i al consum responsables, incloent-hi, com un dels seus objectius, "reduir considerablement la generació de residus mitjançant activitats de prevenció, reducció, reciclatge i reutilització". En aquest context d'expansió del concepte de desenvolupament sostenible i de l'economia circular, la gestió dels productes recuperats ha convertit la Logística Inversa (LI) en una competència clau de les Cadenes de Subministrament (CdS) modernes. Una altra de les causes que situen la LI en la primera línia de les preocupacions de les empreses són les devolucions dels productes adquirits i l'elevat flux invers que generen, a causa de l'increment exponencial del comerç electrònic i la seua permissiva política de devolucions. Davant d'aquest vertiginós creixement de les operacions de LI, sorgeix la necessitat d'actualitzar els tradicionals processos logístics de les empreses, integrant en ells el Procés de Logística Inversa (PLI), la qual cosa permet controlar tot el cicle de vida del producte. Tanmateix, a causa del fet que els fluxos inversos són menys predictibles i més variables que els directes, la gestió de la LI no és una tasca fàcil. En aquest context, moltes empreses han començat a treballar durament per estandarditzar i formalitzar els seus PLI, establint una sèrie de regles, procediments i comunicacions, que faciliten la comprensió del procés a tots els interessats i els ajude a saber com actuar en cada moment.Un altre aspecte vital per tal d'aconseguir una major eficiència i rendibilitat dels PLI és facilitar la presa de decisions en aquest procés. La identificació, estudi, descripció i modelatge de les decisions ajudarà els gestors o decisors a tenir una visió integrada de les mateixes i a entendre millor els aspectes a considerar en aquestes decisions i el seu impacte. En definitiva, una presa de decisions àgil i encertada augmentarà l'eficiència, permetent reduir costos, millorar el servei al client i incrementar els beneficis de la companyia. En aquest sentit, d'entre totes les decisions relacionades amb el PLI, la decisió sobre l'alternativa de disposició (DD) pot destacar-se com la més determinant, pel fet que ha de ser única per cada producte, condiciona a la resta de decisions, està influenciada per una elevada incertesa, repercuteix en el grau de sostenibilitat de l'empresa, està condicionada per molts factors la condicionen i generalment precisa d'agilitat i rapidesa per proporcionar una resposta a client. Precisament, la importància del PLI i la complexitat de la DD en el context descrit, justifiquen el desenvolupament d'eines d'ajuda a la presa de decisions. No obstant això, els treballs trobats a la literatura, tot i que se centren en aportar models d'ajuda a la presa de decisions, no treballen el PLI en el seu conjunt, i no arriben a estandarditzar les operacions que es realitzen al llarg de el procés. La present tesi desenvolupa un Marc de Referència (MR) per al Desenvolupament Integrat de Models de Processos i Matemàtics en un context de LI, aportant una solució integrada que aborde el PLI en el seu conjunt i facilite la formalització del procés i la presa de decisions eficient i sostenible en cada cas concret. El MR plantejat promou els models sostenibles, no només afavorint l'enteniment i la incorporació del PLI a les empreses sinó, a més, fent que aquest siga realment sostenible. Aquest MR s'ha aplicat a una xarxa de LI d'un fabricant de butaques de relax i a una xarxa de LI de pneumàtics usats. Com a resultat, s'ha pogut comprovar la idoneïtat del MR proposat pel que fa a la formalització del PLI i a la presa / [EN] One way to achieve a change in the business model towards more sustainable ones is to transform the traditional linear business models to more circular ones, prioritizing the use of resources and reducing the consumption of raw materials. In fact, one of the seventeen Sustainable Development Goals, refers to responsible production and consumption, including, as one of its goals, "considerably reduce the generation of waste through prevention, reduction, recycling and reuse activities". In this context of expanding the sustainable development and the circular economy concepts, recovered product's management has made Reverse Logistics (RL) a key competence of modern Supply Chains (SC). Another reason why RL is a major concern for companies is the returns of purchased products and the high reverse flow generated, due to the exponential e-commerce increase and its permissive return policy. Because of this vertiginous growth of RL operations, the companies must update the traditional logistics processes, integrating the Reverse Logistics Process (RLP) into them, which allows controlling the entire life cycle of the product. However, RL management is not an easy task, mainly because reverse flows are less predictable and more variable than direct ones. In this context, many companies have begun to work hard to standardize and formalize their RLP, establishing a set of rules, procedures and communications, which facilitate the understanding of the process for all interested stakeholders and help them to know how to act at any time. Having a standardized and formalized RLP enables better understanding and management of returned or recovered products and a more efficient RL, which can in turn provide a competitive advantage to the company. Another vital aspect to achieve greater efficiency and profitability of the RLP is to facilitate decision making in this process. The identification, study, description and modeling of decisions will help managers or decision-makers to have an integrated vision of them and to better understand the aspects to be considered in such decisions and their impact. In fact, agile and accurate decision making will increase efficiency, reducing costs, improving customer service and increasing company profits. In this sense, among all the decisions related to the RLP, the disposition decision (DD) can be highlighted as the most decisive, since it must be unique for each product, it determines the rest of the decisions, it is influenced by high uncertainty and affects the degree of sustainability of the company, it is conditioned by multiple factors and generally requires agility and speed to respond to the costumer. Precisely, the importance of RLP and the complexity of DD in the context described, justify the development of tools as an aid to decision-making. However, the studies found in the literature, although they focus on providing models for decision-making, do not work on the PLI as a whole, and do not come to standardize the operations carried out throughout the process, hardly showing how these models are built or the composition of the different elements of the model.This thesis develops a Reference Framework for the Integrated Development of Mathematical and Process Models in an RL context, providing an integrated solution that addresses the RLP as a whole and facilitates the formalization of the process and the efficient and sustainable decision making in each specific case. Through this, the development of sustainable models is promoted, not only favoring the understanding and incorporation of the RLP in companies but also making it truly sustainable. This framework has been applied to two real examples: a RL network of the manufacturer of relaxing chairs and a network of used tires. As a result, it has been possible to verify the suitability of the proposed Reference Framework regarding the formalization of the RLP and the decision-making of the DD, making it more efficient and sustainable. / Cortés Pellicer, P. (2020). Marco de Referencia para el Desarrollo Integrado de Modelos de Procesos y Matemáticos de Ayuda a la Toma de Decisiones en un Contexto de Logística Inversa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159265

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Our interest is in the area of inquiry that concerns the association of Mathematical Modeling and Digital Technologies of Information and Communication, specifically regarding the possibilities and challenges of allying computer programming to a Mathematical Modeling task. Moved by this interest, we establish the question: What is revealed of a task of Mathematical Modeling, in the environment of computer programming, developed by students of Basic Education? We seek to understand what is shown when we develop a Mathematical Modeling task allied to computer programming and what the possibilities and the challenges are which emerge from this association. This question guided all research, conducted by a qualitative approach according to a phenomenological view. In order to account for our questioning, we constructed a task of Mathematical Modeling that was developed by students of Basic Education of a public school in the interior of the state of Minas Gerais, through programming in blocks, using Scratch software. The development of this task was recorded by filming videos that were watched several times in such a way that, in the light of our research question, we could highlight relevant passages that converged to our question, and, from them, build our units of meaning. After the construction of these units, from repeated readings, we established convergences, which culminated in four categories, namely: C1: On the debates, discussions and talks between students and between students and teachers in the development of the task; C2: On the actions of the students in the context of the Modeling task; C3: On relationships with school mathematics that emerged in the development of the Modeling task; C4: On the ways students viewed the project. These categories, interpreted hermeneutically, allowed us to observe, among other things, that the task of Modeling guided the development of computational thinking through a computer programming activity, strengthening the discussions and reflections on the context involved by the task, opening space to learn-with-another, in a dialogic and dynamic environment built by the synergy of Modeling with computer programming. / El Modelado Matemático es una tendencia de la Educación Matemática que valora, entre otras cosas, el trabajo exploratorio por parte de los alumnos sobre temáticas relacionadas al cotidiano, posibilitando un trabajo interdisciplinar y conjunto con otras tendencias, dando oportunidad a la construcción de conocimientos de manera dinámica. Nuestro interés está en la región de investigaciones en lo que toca a la asociación del Modelado Matemático y las Tecnologías Digitales de la Información y Comunicación, más específicamente en lo relacionado a las posibilidades y retos de unir la programación de ordenadores a una tarea de Modelado Matemático. Movidos por ese interés, establecemos la pregunta: ¿Qué se revela de una tarea de Modelado Matemático, en el ambiente de programación de ordenadores, desarrollada por estudiantes de la Educación Básica? Buscamos comprender qué se enseña cuando desarrollamos una tarea de Modelado Matemático junto a la programación de ordenadores, cuáles son las posibilidades y los retos que emergen de esa asociación. Esa cuestión ha guiado toda la investigación, conducida por un abordaje cualitativo según una visión fenomenológica. Buscando dar cuenta de nuestra pregunta, construimos una tarea de Modelado Matemático que fue desarrollada por estudiantes de la Educación Básica de una escuela pública del interior del estado de Minas Gerais, por medio de programación en bloques, utilizando para ello el software Scratch. El desarrollo de esa tarea ha sido registrado por grabación de videos que han sido asistidos diversas veces de tal modo que pudiéramos, a la luz de nuestra cuestión de investigación, destacar trechos relevantes que convergían para nuestra pregunta, y, a partir de ellos, construir nuestras unidades de significado. Tras la construcción de esas unidades, a partir de repetidas lecturas, hemos establecido convergencias, que han culminado en cuatro categorías, a saber: C1: Sobre los debates, discusiones y tertulias entre alumnos y entre alumnos y profesores en el desarrollo de la tarea; C2: Sobre las acciones de los alumnos en el contexto de la tarea de Modelado; C3: Sobre las relaciones con la matemática escolar que emergieron en el desarrollo de la tarea de Modelado; C4: Sobre los modos que los alumnos han visto el proyecto. Esas categorías, interpretadas hermenéuticamente, permitieron observar, entre otras cosas, que la tarea de Modelado orientado el desarrollo del pensamiento computacional a través de una actividad de programación de ordenadores, potenciando las discusiones y reflexiones sobre el contexto implicado en la tarea, abriendo espacio para aprender-con-otro, en un ambiente dialógico y dinámico construido por la sinergia del Modelado con la programación de ordenadores. / A Modelagem Matemática é uma tendência da Educação Matemática que valoriza, entre outras coisas, o trabalho exploratório por parte dos alunos sobre temáticas ligadas ao cotidiano, possibilitando um trabalho interdisciplinar e conjunto com outras tendências, oportunizando a construção de conhecimentos de maneira dinâmica. Nosso interesse está na região de inquérito que diz respeito à associação da Modelagem Matemática e as Tecnologias Digitais da Informação e Comunicação, mais especificamente no que tange às possibilidades e desafios de aliar a programação de computadores a uma tarefa de Modelagem Matemática. Movidos por esse interesse, estabelecemos a interrogação: O que se revela de uma tarefa de Modelagem Matemática, no ambiente de programação de computadores, desenvolvida por estudantes da Educação Básica? Buscamos compreender o que se mostra quando desenvolvemos uma tarefa de Modelagem Matemática aliada à programação de computadores, quais são as possibilidades e os desafios que emergem dessa associação. Essa interrogação guiou toda a pesquisa, conduzida por uma abordagem qualitativa segundo uma visão fenomenológica. Buscando dar conta de nossa interrogação, construímos uma tarefa de Modelagem Matemática que foi desenvolvida por estudantes da Educação Básica de uma escola pública do interior do estado de Minas Gerais, por meio de programação em blocos, utilizando para isso o software Scratch. O desenvolvimento dessa tarefa foi registrado por gravação de vídeos que foram assistidos diversas vezes de tal modo que pudéssemos, à luz da nossa interrogação de pesquisa, destacar trechos relevantes que convergiam para nossa interrogação, e, a partir deles, construir nossas unidades de significado. Após a construção dessas unidades, a partir de repetidas leituras, estabelecemos convergências, que culminaram em quatro categorias, a saber: C1: Sobre os debates, discussões e falas entre alunos e entre alunos e professores no desenvolvimento da tarefa; C2: Sobre as ações dos alunos no contexto da tarefa de Modelagem; C3: Sobre as relações com a matemática escolar que emergiram no desenvolvimento da tarefa de Modelagem; C4: Sobre os modos que os alunos viram o projeto. Essas categorias, interpretadas hermeneuticamente, permitiram observar, dentre outras coisas, que a tarefa de Modelagem norteou o desenvolvimento do pensamento computacional por meio de uma atividade de programação de computadores, potencializando as discussões e reflexões sobre o contexto envolvido pela tarefa, abrindo espaço para aprender-com-outro, em um ambiente dialógico e dinâmico construído pela sinergia da Modelagem com a programação de computadores.

Tesis por compendio / The water ozonation processes are really interesting to remove some organic compounds that are recalcitrant to the conventional water treatments. To adequately design and control the gas-liquid reactors it is necessary to use proper mathematical models that describe the behaviour of those reactors. However, the definition of suitable models is complex, since the performance of these reactors is defined by the interaction of the hydrodynamic processes of the gas and liquid phases, the transfer processes between the different phases and the chemical reactions. The present work intends to do the definition of suitable mathematical models of the bubble column reactors and the reactive schemes of the ozone. To validate them, the experimental designs are proposed for: i) the determination of physical parameters of the reactors, such as the gas holdup and the volumetric mass transfer coefficient; ii) the estimation of reaction rates of ozone decomposition and the elimination of some pollutants; and iii) the calculation of ozone properties, such as the molar extinction coefficient or solubility. The study of ozone solubility has demonstrated that the molar extinction coefficient of the dissolved ozone obtained in this work differs from the corresponding value traditionally used in the literature. This fact has been verified with different analytical methodologies. The estimation of kinetic constants fitting the mathematical models to the experimental results is usually carried out by optimization using classical gradient algorithms, which is sometimes quite complex. To facilitate these procedures, in this thesis an algorithm has been developed based on artificial neural networks to estimate the initial values of the classical methodologies. The developed algorithm is sensitive enough to estimate suitable values of kinetic constants, as it was demonstrated. A microscopic transfer model for bubble column reactors was formulated allowing the implementation of any type of reaction mechanism for the ozone. The sensitivity analysis of this model shows that the kinetic constant can be determined by knowing the evolution of a substrate, and if the evolution of the ozone gas phase concentration is also known, the volumetric mass transfer coefficient can be determined at the same time. On the other hand, a reactive model of the ozone chemical decay process has been developed. The application of a sensitivity analysis on this model shows that knowing the evolution of the ozone concentration and the initial and final concentration of hydrogen peroxide we can determine three kinetic constants of the chemical mechanism. Finally, as an example of application, we study the elimination of cytostatic compounds in hospital raw waters by ozone. The experimental results were used to estimate the kinetic rate constants of the reaction of some of these compounds with the ozone. Using these constants we carried out a preliminary economical study of the operating costs of an ozone plant to treat water of these characteristics. / Los procesos de ozonización de aguas ofrecen una serie de ventajas muy interesantes para la eliminación de ciertos compuestos orgánicos que resultan recalcitrantes a los procesos de tratamiento de aguas convencionales. El correcto diseño y control de los reactores gas-líquido necesarios para su implementación industrial precisa de adecuados modelos matemáticos que describan el comportamiento de los mismos. Sin embargo, la definición de modelos adecuados resulta compleja, ya que el rendimiento de estos reactores viene definido por la interacción de los procesos hidrodinámicos de las fases gas y líquida, los procesos de transferencia entre las fases y las reacciones químicas. Con el presente trabajo se pretende la definición de modelos matemáticos adecuados de los reactores de burbujeo y de los esquemas reactivos del ozono. Para validarlos se realizan diseños experimentales para: i) la determinación de parámetros físicos de los reactores, como la fracción de gas y el coeficiente volumétrico de transferencia de materia; ii) la estimación de velocidades de reacción de la descomposición del ozono y de la eliminación de algunos contaminantes; y iii) el cálculo de propiedades del ozono, como el coeficiente de extinción molar o la solubilidad. Los estudios de solubilidad del ozono realizados en esta tesis han demostrado que el coeficiente de extinción molar del ozono disuelto obtenido difiere del valor utilizado tradicionalmente en la bibliografía. Este hecho se ha verificado con diferentes metodologías analíticas. El cálculo de constantes cinéticas por medio del ajuste de los modelos matemáticos a los resultados experimentales suele realizarse mediante optimización por algoritmos clásicos de gradiente, lo que resulta en ocasiones bastante complejo. Para facilitar estos procedimientos, en esta tesis se desarrolla un algoritmo basado en redes neuronales artificiales para estimar los parámetros de inicio de las metodologías clásicas. Se ha comprobado que el algoritmo desarrollado es sensible por sí mismo para estimar valores adecuados de las constantes cinéticas. La metodología desarrollada ha permitido establecer un modelo de transferencia microscópico para reactores de burbujeo al que se le puede implementar cualquier tipo de mecanismo de reacción para el ozono. El análisis de sensibilidad de este modelo demuestra que conociendo la evolución de un substrato se puede determinar la constante cinética, y si también se conoce la evolución de la concentración de ozono en fase gas se puede determinar al mismo tiempo el coeficiente de transferencia de materia volumétrico. Por otra parte, se ha desarrollado un modelo reactivo del proceso de descomposición química del ozono. La aplicación de un análisis de sensibilidad sobre este modelo demuestra que conociendo la evolución de la concentración de ozono y la concentración inicial y final de peróxido de hidrógeno se pueden determinar un máximo de 3 constantes cinéticas del mecanismo utilizado. Finalmente, como ejemplo de aplicación de esta tecnología, se estudia la eliminación de compuestos citostáticos en aguas hospitalarias mediante ozono. A partir de los resultados experimentales se han determinado las constantes cinéticas de la reacción de alguno de estos compuestos con el ozono. Haciendo uso de estas constantes se realiza un estudio económico preliminar de los costes de operación de una planta de ozono para tratar aguas de estas características. / Els processos d'ozonització d'aigües ofereixen alguns avantatges molt interessants per a l'eliminació de certs compostos orgànics que són recalcitrants als processos de tractament d'aigües convencionals. Per a dissenyar i controlar correctament els reactors gas-líquid, per a la seua implementació industrial, es necessari utilitzar models matemàtics que descriguen adequadament el seu comportament. Però, la definició de models adequats resulta complexa, ja que el rendiment d'aquests reactors ve definit per la interacció dels processos hidrodinàmics de les fases gas i líquida, els processos de transferència entre ambdues fases i les reaccions químiques. La present tesi pretén la definició de models matemàtics adequats del reactors de bombolleig i dels esquemes reactius de l'ozó. Per a validar-los es realitzaran dissenys experimentals amb la finalitat de: i) determinar paràmetres físics dels reactors, com la fracció de gas i el coeficient volumètric de transferència de matèria; ii) l'estimació de velocitats de reacció de descomposició de l'ozó i de l'eliminació d'alguns contaminants; i iii) el càlcul de propietats de l'ozó, com el coeficient d'extinció molar o la solubilitat. Els estudis de solubilitat de l'ozó realitzats en aquesta tesi han demostrat que el coeficient d'extinció molar de l'ozó dissolt determinat difereix del valor utilitzat tradicionalment a la bibliografia. Aquest fet s'ha verificat amb diferents metodologies analítiques. El càlcul de constants cinètiques per mitjà de l'ajust dels models matemàtics als resultats experimentals sol realitzar-se mitjançant algoritmes d'optimització clàssics basats en el gradient, el que resulta bastant complex en algunes ocasions. Per facilitar aquests procediments, en aquesta tesi es desenvolupa un algoritme basat en xarxes neuronals artificials per a estimar els paràmetres d'inici de les metodologies clàssiques. S'ha comprovat que l'algoritme desenvolupat es sensible per sí mateix per a estimar valors adequats per a les constants cinètiques. La metodologia desenvolupada ha permès establir un model de transferència microscòpic per a reactors de bombolleig al que es pot implementar qualsevol mecanisme de reacció per a l'ozó. L'anàlisi de sensibilitat d'aquest model demostra que coneixent l'evolució d'un substrat es pot determinar la constant cinètica. A més a més, si es coneix l'evolució de la concentració d'ozó en fase gas es pot determinar al mateix temps el coeficient volumètric de transferència de matèria. D'altra banda, s'ha desenvolupat un model reactiu del procés de descomposició química de l'ozó. L'aplicació d'un anàlisis de sensibilitat sobre aquest model demostra que coneixent l'evolució de la concentració d'ozó i la concentració inicial i final de peròxid d'hidrogen es pot determinar una màxim de tres constants cinètiques del mecanisme utilitzat. Finalment, com a exemple d'aplicació d'aquesta tecnologia, s'estudia l'eliminació de compostos citostàtics en aigües hospitalàries mitjançant l'ozó. A partir dels resultats experimentals s'han determinat les constants cinètiques de la reacció d'algun d'aquests compostos amb l'ozó. Fent ús d'aquestes constants es realitza un estudi econòmic preliminar dels costos d'operació d'una planta d'ozó per a tractar aigües d'aquestes característiques. / Ferre Aracil, J. (2017). Diseño de reactores de burbujeo para el tratamiento de aguas residuales mediante ozono. Caracterización física, análisis cinético y optimización con redes neuronales artificiales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86163 / Compendio

La presente tesis estudia el desarrollo de tecnologías de separación y recuperación de aromas. Se busca obtener dos clases distintas de productos, concentrados aromáticos y bebidas parcialmente desalcoholizadas. En ambos productos se requiere una alta calidad aromática.Distintos casos de estudio se han seleccionado:i) La separación concentración del 2,4-decadienoato de etilo, aroma impacto de la pera, y ii) la separación-concentración del trans-2-hexen-1-ol, aroma impacto de los arándanos. En ambos casos, se tratan corrientes acuosas de la etapa de concentración de zumos en la indsutria. Para el estudio de la separación /concentración del aroma de pera se aplica adsorción en Carbón Activo Granular y Destilación con Membranas a Vacío, y para el aroma del arándano se selecciona la Pervaporación. Para todos estos casos se analiza el rendimiento del proceso y se desarrolla el modelo matemático obteniéndose sus principales parámetros de transporte.iii) La reducción del contenido de etanol en vino mediante Destilación Osmótica. Se ha desarrollado el modelo matemático que describe el transporte del etanol y los compuestos aromáticos. La validación del modelo y el análisis sensorial se llevaron a cabo mediante vino real. / The thesis document deals with the development of technologies for the separation and recovery of aromatic compounds. Two different kind of products are sought, aroma concentrates from fruit juices and partially de-alcoholised beverages. On both products high aromatic quality is required.Several cases of study have been selected: i) The separation of separation-concentration of ethyl E-2, Z-4-decadienoato, pear impact aroma compound, and ii) separation-concentration of E-2-hexen-1-ol, bilberries impact aroma compound. In both cases, aqueous streams to be treated in the industry would come from the juice concentration stage. The study of the separation and concentration of the pear aroma compound was made by using Adsorption onto Granular Activated Carbon and Vacuum Membrane Distillation, and for the bilberry aroma compound, Pervaporation was selected. For all of these cases of study, the performance analysis and mathematical modeling have been performed and the main transport parameters.iii) The reduction of the alcohol content of wine by Osmotic Distillation. A mathematical model describing both the ethanol and aroma compounds transport was developed. Model validation and sensorial analysis on real wine were made.