Esta tesis presenta Optimización del Procedimiento de Trabajo para Reducción de la Necesidad de Mantenimiento en Tornos CNC; el tema abarca la descripción actual de la empresa y su sistema actual de trabajo. Se hace énfasis en el proceso principal, concerniente a las operaciones en Tornos CNC. Se describen los parámetros de trabajo, tales como el espacio de trabajo y la clasificación de los recursos disponibles, útiles para poder aplicar las herramientas de mejora que se plantean. En base a la data recopilada se realiza la predicción de la necesidad de mantenimiento, aplicando las cadenas de Markov, conjuntamente a la determinación del período crítico, en el cual los tornos con los que cuenta la empresa sufren fallas a la vez. Llegando a la aplicación de herramientas, realizamos cuatro propuestas de mejoras aplicables a la empresa y su proceso productivo, como son la distribución de planta, la estandarización de procesos, la determinación de la cantidad económica de pedido y la aplicación del mantenimiento centrado en la confiabilidad. Esta última herramienta será tomada como control para medir la efectividad de las propuestas. Finalmente, realizamos la comparación de las herramientas, estudiando primero el grado de influencia sobre el proceso productivo, su compatibilidad y las ventajas y desventajas que poseen los procedimientos de implementación. Una vez decidido el modo de proceder, se realiza una evaluación económica, mediante la medición del costo y el beneficio de la aplicación de la herramienta. El lograr un mayor beneficio con el procedimiento elegido que el logrado con la herramienta de control nos indica que este procedimiento es el correcto a aplicar para reducir la necesidad de mantenimiento. Es un indicador importante del éxito de lo planteado, con lo cual se pueden plantear nuevas expectativas en lo que horizontes de producción se refiere, asumiendo menos costos de oportunidad.

En el presente proyecto se diseñó un sistema de fermentación para elaborar 100 litros de chicha de jora, el cual consta en dos recipientes de acero inoxidable AISI 316, uno para los procesos de calentamiento con una capacidad nominal de 280 litros y una presión máxima de 3,5 bar y el otro para los procesos de enfriamiento 160 litros y una presión máxima de 3,8 bar. Cada recipiente tiene en el interior un serpentín helicoidal, uno para calentamiento, donde fluye vapor, y el otro para enfriamiento, donde circula mezcla de agua y propilenglicol (al 20% de concentración), para alcanzar los niveles de temperatura recomendados para cada proceso. Además cada recipiente tiene un agitador del tipo axial que mejorará la transferencia de calor. Para transvasar el mosto producto de la cocción se utilizó una bomba de diafragma que lleve el producto hacia el recipiente donde se realizará la fermentación. Previo a esto, el mosto es enfriado en un intercambiador de placas de características sanitarias donde se produce un cambio brusco de temperatura. Para optimizar el proyecto, se buscó automatizar los procesos de producción, usando sensores de nivel del tipo capacitivo, sensores de temperatura del tipo RTD, válvulas solenoides, válvulas auto-controladas (autoreguladas según la temperatura del fluido en el interior del recipiente) y un PLC. Con ello se establecerán los parámetros requeridos para los procesos. Además se usó una bomba centrífuga para el refrigerante, se hizo la selección de los conductores para los motores, los interruptores y relés necesarios. El presente proyecto abarcó el diseño térmico y verificación mecánica de los soportes y de los tornillos de sujeción para las tapas. Finalmente, el trabajo incluye un estimado del presupuesto del proyecto en el que se evalúan los costos de materiales y equipos, costos de fabricación y montaje y los costos del diseño. El proyecto alcanza un costo total que asciende aproximadamente a S/.119’446,29.

El contenido principal de este trabajo es el análisis del proceso de desarrollo de producto para prendas de vestir para exportación. La importancia de este estudio se debe, a que la diversidad del flujo de información requerida abarca las diferentes áreas y fases del proceso productivo de una empresa textil y por tanto su impacto en todo el proceso es muy importante. La definición de los procesos principales en el Área de Desarrollo de Producto y la identificación de los puntos críticos dentro de sus actividades, han servido para proponer mejoras para la administración de la información y documentación necesaria, para cumplir con los requisitos que la prenda de vestir exige para su confección. Este estudio ha teniendo como modelo al Área de Confecciones de una empresa textil local y su organización, y en la cual se basó el diagnóstico operacional del proceso. La importancia a tiempo de esta información con los datos necesarios se debe a que facilita la fluidez del planeamiento integral, comercial y logístico, ayuda a la producción y al desarrollo de todas las actividades que comprendan la confección de la prenda de vestir. Si existe deficiencia en la recolección de la información, podría originarse variación en el presupuesto de la empresa, traduciéndose esto en mayor consumo de insumos y componentes, retrasos en las fechas de entrega, penalidades, sobrecostos, subcontratos, tiempos innecesarios, disminución de eficiencia y eficacia y hasta pérdida de futuras ventas. La mejora de este proceso contribuirá al uso adecuado y oportuno de uno de sus productos finales que es la hoja de normas y especificaciones técnicas para la prenda de vestir, dirigida a su usuario final que es el Área Productiva como material de trabajo y de consulta durante el proceso de confección.

El presente estudio tiene como finalidad mejorar la eficiencia de las líneas de envasado de una planta de fabricación de lubricantes. Se desarrolla el análisis, el diagnóstico y las propuestas de mejora para lograr mejores indicadores de eficiencia. La optimización de la eficiencia de las líneas es medida a través de la OEE (por las siglas en ingles de Overall Equipment Effectiveness) que involucra la evaluación de aspectos de calidad, rendimiento y disponibilidad de las líneas de envasado. En el análisis de las líneas de envasado se detectó como principal problema el rendimiento de estas. Ante un buen indicador de calidad y de disponibilidad, el indicador de rendimiento afectaba de forma negativa el resultado de la OEE. Un análisis más detallado del rendimiento determino como principal factor al tiempo excesivo de paradas, dentro de las cuales las más resaltantes son las paradas por Set-Up, y por movimiento de materiales de empaque hacia las líneas de envasado. Para disminuir el impacto de estas paradas se utilizan las herramientas SMED, 5S y JIT. Cada una de estas herramientas logra una reducción del 73%, 27% y 80% en cada uno de los tiempos a los cuales se es direccionada. Esto se refleja en una mejora del 20% en el indicador OEE y un ahorro de horas hombres, una mayor capacidad productiva, mejor tiempo de respuesta y cumplimiento de entregas, mayores ventas, y mejor rentabilidad.

En el presente trabajo se describe el análisis, diagnóstico, y propuesta de mejoras en los procesos de una empresa fabricante de bebidas rehidratantes, la cual tiene un alto porcentaje de posicionamiento en su rubro a nivel nacional. La mejora de los procesos tiene como objetivo la optimización de los mismos en términos de aumento de la producción, reducción de costos, incremento de la calidad y de la satisfacción del cliente. Dicha mejora debe ser continua ya que busca el perfeccionamiento global de una empresa y del desempeño de sus procesos. En el análisis de los problemas más relevantes del proceso de producción, se diagnosticó que existe un tiempo excesivo por paradas de planta, y además un alto porcentaje de mermas de las botellas, tapas, y etiquetas. Para el primer caso, se empleó la herramienta SMED para la reducción de tiempos durante el cambio de formato, del mismo modo, se presentan mejoras relacionadas a la eliminación de tiempos por traslados de herramientas, ajustes en los equipos, y un plan de capacitación de los operarios; así se logra reducir el tiempo por paradas de planta en un 52%. Con relación al segundo caso, se propone la implementación de límites de control para las mermas de manera que se pueda reducir la variabilidad de las mismas, y a la vez, se permita realizar el aseguramiento de las mejoras antes mencionadas. Las propuestas de mejora presentadas no son independientes una de la otra, por el contrario, se logra una sinergia entre ellas que permite el mejor aprovechamiento de recursos (como insumos, maquinaria, mano de obra) y el aumento de tiempo disponible para la producción, lo cual se traduce en mayores ventas, mayores ingresos, y por lo tanto, mayor rentabilidad para la empresa.

La presente tesis presenta una aplicación de la investigación de operaciones utilizando algoritmos de programación lineal entera mixta por metas, con el objetivo de obtener un programa de producción para la línea de líquidos no estériles en la empresa de estudio. Este objetivo se logra a través del desarrollo y resolución del modelo, así mismo, del análisis comparativo de los resultados con el método actual de programación en la empresa de estudio. Por otro lado, con la finalidad de mejorar la velocidad del proceso de envasado se analiza el ahorro generado por la propuesta de implementación de una línea automática para las operaciones envasado y acondicionado. La programación de la producción consiste principalmente en definir cuánto y cuándo se llevarán a cabo los procesos de fabricación, envasado y acondicionado de cada lote de un producto para un mes o periodo de producción. La tesis se organizó en cuatro capítulos, que definen el marco teórico, el estudio del caso, el plan de mejoras, y las conclusiones y recomendaciones. En el capítulo 1, se desarrolla el marco teórico, y se muestra el resumen, la formulación y conclusiones de tres casos de estudio en los que se utilizó la programación lineal como mejora de proceso. En el capítulo 2, se desarrolla el estudio del caso en el que se presentan la descripción de la empresa, el análisis del sistema productivo y la descripción de los principales problemas. En el capítulo 3, se desarrolla el plan de mejoras, en el que se presenta la metodología a seguir, la propuesta de implementación de una línea automática, el desarrollo del modelo matemático y análisis de resultados, y, por último, se realiza la evaluación económica. Finalmente en el capítulo 4, se redactan las conclusiones y recomendaciones.

El presente trabajo surge ante la necesidad de mejorar el proceso productivo de la fabricación de productos artesanales en una empresa dedicada a la orfebrería. El objetivo principal se encuentra en establecer las bases de su mejora continua y así garantizar su sostenibilidad en el mercado actual. Para lograrlo, se analizará la situación actual de la empresa de estudio y se propondrá la implementación de las herramientas de manufactura esbelta que permitan eliminar los desperdicios y construir una cultura de aprendizaje al mejorar sus procesos, de tal manera que se logre responder de manera eficaz a las necesidades del cliente y se alcance su satisfacción. Por ende, se presentará el trabajo con una breve descripción de la empresa en estudio, los productos que ofrecen, los procesos necesarios para la elaboración de los productos representativos por cada familia y los principales indicadores del área de producción. Posteriormente, para el diagnóstico se seleccionará una familia de productos, se procederá a diagnosticar sus principales desperdicios mediante un mapa de flujo de valor, los cuales se priorizarán según un Análisis Modal de Fallos y Efectos y serán resueltos según las herramientas de manufactura esbelta como las 5S’s, uno de los pilares más relevantes del TPM, el Mantenimiento Autónomo, SMED y una Redistribución de Plantas mediante los cuales se podrá disminuir los principales desperdicios de manera sistemática. Después de desarrollar la propuesta de implementación de las herramientas mencionadas, se evaluará el impacto económico de los costos y beneficios que se brindará a la empresa en estudio. Finalmente, se presentará las conclusiones y recomendaciones de la propuesta para su sostenimiento y control.

El presente trabajo de investigación para la elaboración de una red de recolección de residuos sólidos a base de PET para su posterior procesamiento y comercialización, es motivado por el agravante crecimiento de la generación de residuos en nuestra capital, que gracias a la ausencia de una cultura ambiental y una mala gestión por parte de las autoridades competentes resulta en más de 9 mil toneladas vertidas diariamente en los , ya escasos y sobresaturados, rellenos sanitarios, donde millones de productos reciclables encuentran el final de su vida útil a unos pocos metros de la superficie . De esta manera promueve la contaminación y el óbito de la fauna y flora de miles de ecosistemas directa e indirectamente afectados durante los largos y penumbrosos 150 años que dura en promedio la descomposición final de estos residuos. Tras la búsqueda del sosiego a tan lacerante realidad, se logra identificar un océano azul de oportunidades ecoambientamente sostenibles; de las cuales, sobresale la idea de la reutilización del plástico, el material reciclable más utilizado en la Ciudad de los Reyes, con el PET ( tereftalato de polietileno) como el producto de mayor potencial comercial y que lamentablemente aún no ha logrado una cadena de suministro optimizada, sobretodo en su etapa crítica: la recolección; lo cual se traduce en un mercado potencial de 94 millones de dólares anuales, de los cuales casi la mitad se va , literalmente, a la basura. NovaPET es el nombre del proyecto que tiene la vital misión de fomentar una cultura medio ambiental sólida con esquemas económicos viables y auto sostenibles al mediano y largo plazo, mediante tecnologías innovadoras de la mano de beneficios económicos y ambientales para los clientes. El trabajo en cuestión, cuenta con 4 capítulos donde se desarrolla la teoría base del diseño, las funciones de la empresa y su operatividad en el mercado, el diseño propio de la red de abastecimiento y finalmente el análisis de la viabilidad económica del proyecto. Asimismo, el trabajo ha sido redactado de una manera sencilla, desprovisto en lo posible de un lenguaje profesional exclusivo de la ingeniera o logística, para que cualquier persona interesada en el mismo, pueda interpretar correctamente las ideas vertidas en esta investigación. En el primer capítulo se expone el marco teórico del análisis, que abarca desde el origen y definición del PET, su situación en el mercado, los métodos a utilizar para el diseño de la red en cada una de sus fases y por último, las tecnologías a utilizar en el nuevo modelo. Respecto a la empresa, se da énfasis a la visión del aporte ambiental que se desea brindar a la sociedad, de la situación de los factores del mercado que afectarían el proyecto y del plan estratégico que se tiene para viabilizar la idea. El diseño de la red se guía bajo un arduo análisis cuantitativo y cualitativo del entorno geográfico para ubicar correctamente nuestras instalaciones y optimizar el proceso de recolección y comercialización del material. Finalmente, en el estudio económico, se analiza a detalle el proyecto para sustentar la factibilidad del mismo y sus posibles resultados frente a diversos escenarios. Los categóricos resultados de la investigación indican que el proyecto es económicamente viable y con resultados ambientales mucho más gravitantes. En lo económico, se puede alcanzar un VANE de 23.3 millones de soles en 10 años de proyección bajo un escenario realista, más importante aún, se podrán reaprovechar cerca de 6,500 toneladas anuales de PET a partir del año 2021, forjando un digno avenir para un país colmado de riquezas y talento inigualable.

El presente trabajo tiene como objetivo principal presentar propuestas de uso de herramientas de los sistemas esbeltos aplicado en la producción de parabrisas para autos, la cual es un proceso complejo y no tan conocido en el Perú. Sin embargo, al ser la empresa reconocida a nivel mundial viene teniendo un incremento en la demanda, por lo cual es importante realizar las mejoras necesarias para poder abastecer el mercado internacional de parabrisas. Un punto importante por lo cual se eligió la empresa es que el diagnóstico y las propuestas se realizaron para una nueva planta industrial que la empresa recientemente terminó de construir e implementar hace un año, en ese sentido hay muchas herramientas que se pueden implementar para poder ayudar a mejorar la productividad en la empresa analizada. Asimismo en la tesis se describe el análisis, diagnóstico de todos los procesos y se presentan las propuestas de mejora en los procesos más críticos. Iniciamos la investigación con el marco teórico describiendo las diferentes herramientas de sistemas esbeltos aprendidas durante los cursos de la maestría, luego se hace una descripción de la empresa, entendiendo las etapas del proceso productivo y también realizando el diagnóstico donde se colocan fotografías del orden y limpieza en las áreas del proceso e indicadores de rendimiento, productividad, reclamos y fallas de máquinas en el último año. Seguidamente se presentan las propuestas de mejora para poder solucionar los problemas encontrados en el diagnóstico. Las presentes propuestas tienen como objetivo principal mejorar los procesos en las áreas productivas de la empresa, cumplir con la demanda pactada con el cliente, generar un stock de seguridad, asegurar la calidad del producto final y con ello satisfacer las necesidades del cliente trabajando de manera ordenada, eficiente y eficaz; comprendiendo también que el apoyo del recurso humano es vital para el cumplimiento de los objetivos principales de las propuestas. Finalmente se presenta la evaluación económica donde se cuantifica las ganancias a largo plazo que obtendrá la empresa luego de aplicar las herramientas de sistemas esbeltos de producción. En la evaluación económica presentada se demuestra que el proyecto de implementar las herramientas de sistema esbelto es viable. En la proyección realizada a 5 años se obtiene un TIR de 145% y la relación B/C es de ganar 2.8 soles por cada sol invertido. Todo ello genera ganancias de 904890 soles luego del año 0 que es el de inversión. / Tesis

Model predictive control (MPC) has been, since its introduction in the late 70’s, a well accepted control technique, especially for industrial processes, which are typically slow and allow for on-line calculation of the control inputs. Its greatest advantage is its ability to consider constraints, on both inputs and states, directly and naturally. More recently, the improvements in processor speed have allowed its use in a wider range of problems, many involving faster dynamics. Nevertheless, implementation of MPC algorithms on embedded systems with resources, size, power consumption and cost constraints remains a challenge. In this thesis, High-Level Synthesis (HLS) is used to implement implicit MPC algo- rithms for linear (LMPC) and nonlinear (NMPC) plant models, considering constraints on both control inputs and states of the system. The algorithms are implemented in the Zynq@ -7000 All Programmable System-on-a-Chip (AP SoC) ZC706 Evaluation Kit, targeting Xilinx’s Zynq@-7000 AP SoC which contains a general purpose Field Programmable Gate Array (FPGA). In order to solve the optimization problem at each sampling instant, an Interior-Point Method (IPM) is used. The main computation cost of this method is the solution of a system of linear equations. A minimum residual (MINRES) algorithm is used for the solution of this system of equations taking into consideration its special structure in order to make it computationally efficient. A library was created for the linear algebra operations required for the IPM and MINRES algorithms. The implementation is tested on trajectory tracking case studies. Results for the linear case show good performance and implementation metrics, as well as computation times within the considered sampling periods. For the nonlinear case, although a high computation time was needed, the algorithm performed well on the case study presented. Because of resources constraints, implementation of the nonlinear algorithm on higher order systems was precluded. / Modellprädiktive Regelung (engl: Model Predictive Control (MPC) ist, seit der Einfüh- rung in den späten 70er Jahren, eine gut angenommene Regelungstechnik, insbesondere für industrielle Prozesse, die typischerweise langsam sind und die online Steuergröße Berechnung ermöglichen. Ihr größter Vorteil ist die Fähigkeit, Beschränkungen bezüg- lich der Steuergrößen und der Regelgrößen zu berücksichtigen. In letzter Zeit hat die Verbesserung der Geschwindigkeit der Prozessoren den Einsatz in einer breitere Pro- blemreichweite mit einer schnelleren Dynamik ermöglicht. Allerdings bleibt die MPC Algorithmus-Implementierung in eingebetteten Systeme mit beschränkte Ressourcen, Größe, Energieverbrauch und Kosten eine Herausforderung. In dieser Arbeit wird die High-Level Synthesis (HLS) benutzt, um implizit MPC Algorithmen für lineare (LMPC) und nichtlineare (NMPC) Regelstrecken zu implemen- tieren, wobei Steuergröße- und Regelgrößenbeschränkungen berücksichtigt werden. Die Algorithmen sind im Zynq@-7000 AP SoC ZC706 Auswertungskit implementiert, wobei auf der Xilinxs Zynq@-7000 AP SoC, der ein allgemeiner Zweck FPGA enthält, abgezielt wird. Ein innere-Punkte Verfahren (engl: Interior-Point Method (IPM)) wird für die Lösung des Optimierungsproblems in jedem Sampling benutzt. Die größte Berechnungs- komplexität bei dem IPM ist die Lösung eines linearen Gleichungssystems. Ein minimaler Residuum-Algorithmus (MINRES) wird für die Lösung dieses Gleichungssystem benutzt, wobei die spezielle Struktur berücksichtigt wird, um das Verfahren recheneffizient zu machen. Es wurde eine Bibliothek mit Funktionen für die benötigten linearen Algebra Operationen in den IPM und MINRES Verfahren entwickelt. Die Implementierung wird in Trajektorieverfolgung Fallstudien getestet. Die Ergeb- nisse für den linearen Fall zeigen gute Leistungen und Metriken, sowie Rechenzeiten innerhalb des berücksichtigten Taktzeiten. Für den nichtlinearen Fall wurde eine ho- he Rechenzeit benötigt. Trotzdem hat der Algorithmus für die vorgestellte Fallstudie gut funktioniert. Infolge der Ressourcenbeschränkungen war die Implementierung des nichtlinearen Algorithmus für Systeme höherer Ordnung verhindert. / Tesis