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

El presente trabajo tiene como objetivo elaborar una propuesta de mejora utilizando herramientas de Lean Manufacturing en los procesos de producción de una empresa manufacturera de sanitarios y accesorios de baño de Lima Metropolitana para mitigar los principales problemas en planta y condicionar el área de producción en pro de que pueda planificar mejoras continuas. Se seleccionó el sector sanitario debido al crecimiento económico esperado del país para el 2016, estimado en un 4.1% por el FMI (Gestión, 2016), además, la proyección de crecimiento del sector construcción en un 1.96% eleva las expectativas de crecimiento del sector sanitario ya que genera un incremento de las ventas y crea la necesidad de contar con una óptima gestión de operaciones manteniendo los problemas recurrentes bajos control (América Economía, 2016). La tesis inicia con el desarrollo del marco teórico, en donde se plasman las herramientas de análisis y de Lean Manufacturing para el diagnóstico de la empresa y el desarrollo de la propuesta de mejora respectivamente, luego se desarrolla la descripción de la empresa y del proceso, en donde se profundiza la organización de la empresa, la actividad económica del sector sanitario, la amplia cartera de productos que se comercializa y el proceso de producción sofisticado que se recurre para atender la demanda del mercado. En base a esto, se procede al diagnóstico de la situación actual de la empresa para emplear las herramientas de análisis e identificar los principales problemas, los cuales se identifican dos: los impactos que generan las roturas de stock entre los procesos y el alto porcentaje de roturas de stock por cada proceso. Del diagnóstico de la situación de la empresa, se continúa con el listado de las propuestas de mejoras aplicando herramientas de Lean Manufacturing, que en el presente trabajo consta de Poka-yoke, Kanban y TPM (sólo Mantenimiento Preventivo), en seguida se detalla la aplicación de cada herramienta que en conjunto realizan sinergia para permitir un mejor aprovechamiento de los recursos de la empresa. Finalmente, se realiza el análisis e impacto económico de la propuesta de mejora mediante la evaluación costo-beneficio que involucra la identificación de costos de la implementación y los ahorros de la propuesta. De esto, se observa que la propuesta de mejora genera ahorros anuales de S/. 96,925 soles y, al elaborar el flujo de caja, se concluye la viabilidad del trabajo, justificado por los indicadores VAN = S/. 900,540 y TIR = 96%, que son positivos y mayores a la inversión que podría realizar la empresa. / Tesis

En el presente estudio se muestra una serie de propuestas que buscan mejorar los procesos de fabricación de una curtiembre. La cual se encuentra ubicada en la ciudad de Trujillo y se dedica a la producción de planchas de cuero. Los principales problemas que se pudieron observar dentro de la empresa, son los relacionados a las condiciones de trabajo, la falta de aprovechamiento de sus efluentes y la pérdida de tiempo que se genera al trasladar las mantas de cuero de una zona hacía otra. Por tal motivo, es que en las propuestas planteadas se busca mejorar las condiciones de trabajo del operario, es decir brindarle una mayor seguridad y satisfacción. Para lo cual se recurrió a herramientas ergonómicas para que nos ayuden a realizar un mejor análisis (métodos OWAS y REBA). Seguidamente, se buscó que los efluentes de los procesos de ribera que solo eran utilizados una vez y luego arrojados al alcantarillado, ahora pueden ser reutilizados hasta en cuatro oportunidades. Finalmente, se descubrió que se perdía demasiado tiempo en la carga y descarga de mantas, debido a que el medio de transporte que se utilizaba no era acorde con las funciones que se requerían. Como se podrá verificar en los siguientes párrafos, las propuestas planteadas resultan muy rentables para la empresa (VPN=S/. 134 064 nuevos soles y TIR=65%). Además de que la inversión que se necesita está dentro de los rangos permitidos para la empresa (S/. 54 270 nuevos soles.). Por tales motivos, se recomienda la aplicación de todas las propuestas descritas. / Tesis

El presente trabajo surge de la necesidad de plantear mejoras en el sistema de producción actual de una empresa dedicada a la fabricación de productos plásticos, utilizando las herramientas de Manufactura Esbelta, con el fin de poder incrementar la satisfacción del cliente, optimizar el uso de recursos y generar ahorro de costos. A fin de conocer la situación actual de la empresa, se realizó la revisión de indicadores históricos con respecto a la productividad, ventas y calidad. Dado a que la implementación propuesta busca generar el mayor impacto para la empresa en estudio, se seleccionó la línea de producción de inyección de lavatorios (producto estrella). Luego, de realizó el mapa de flujo de valor (VSM, siglas en inglés) y un análisis de criticidad de los problemas identificados, lo cual nos permitió elegir y priorizar las herramientas de Manufactura Esbelta a aplicar. En las áreas de preparación de material, inyección y acabado; se identificó falta de orden y limpieza, ya que se incurría en 24 horas semanales en solo búsqueda de herramientas y materiales, por lo que se planteó aplicar las 5S’s en primer lugar. En el área de inyección (área crítica), se planteó la aplicación de SMED para reducir las 3 horas incurridas en el montado y desmontado de los moldes metálicos; mantenimiento autónomo, para reducir los tiempos de espera y reparación de las máquinas inyectoras. Asimismo, la aplicación de trabajo estandarizado y PokaYoke, para reducir la cantidad de defectos y el tiempo incurrido en el retiro de colada y rebaba en los productos. De igual manera, en el área de acabado, se aplicará Poka Yoke para reducir la cantidad de errores en el despacho de productos defectuosos y mejorar la diferenciación de paquetes con diferentes destinos de entrega, lo cual generaba una pérdida promedio mensual de S/. 4,616.00 en pedidos insatisfechos. Con la implementación se espera un incremento de la disponibilidad, rendimiento y calidad en alrededor de 16%, 17% y 3% respectivamente. Asimismo, en términos monetarios, la implementación conllevará una inversión de S/. 91,532.50 y se espera que se genere un ahorro de S/. 96,026.54 trimestrales. Por lo descrito anteriormente, se recomienda extender la aplicación de la manufactura esbelta a lo largo de las demás líneas de producción, de forma que se cree una cultura de mejora continua. / Tesis

Las empresas que incorporan o desarrollan buenas prácticas tienen una ventaja competitiva respecto a otras. Dentro de la gestión de manufactura, las empresas consideran la metodología lean manufacturing (LM) debido a sus herramientas y técnicas, como una buena práctica para responder a las demandas actuales del mercado, entregando productos que satisfacen totalmente a sus clientes y consumidores. Por esta razón, la presente investigación tiene como objetivo identificar las buenas prácticas en gestión de manufactura utilizando esta metodología en las empresas de consumo masivo de alimentos en el Perú. La investigación se realizó bajo un enfoque cualitativo, obteniendo entrevistas basadas en las dimensiones de LM previamente revisadas en la literatura, de empresas líderes de manufactura en consumo masivo local y transnacional. Estas empresas han sido seleccionadas por tener presencia en el mercado local con productos vigentes a lo largo de los años y por ser líderes en sus respectivas categorías. Para ello, se identificaron las buenas prácticas por dimensión en cada empresa, así como también el nivel de madurez en cada una de estas dimensiones y, se analizó la información y datos obtenidos para responder las preguntas planteadas en la investigación. Los resultados de esta investigación demostraron que mediante la implementación de las herramientas y prácticas de la metodología LM, adaptadas en la mayoría de casos, las empresas buscan ser más competitivas y a su vez lograr que esta se instaure más que como una metodología, sino como parte de la cultura organizacional, por lo cual se considera que desarrollar a las personas es esencial para toda implementación y lograr así mediante un enfoque de mejora continua: (a) obtener la excelencia en manufactura, (b) establecer la importancia de la calidad desde el origen, (c) mantener el control estadístico de procesos para medir la variabilidad en la fabricación, (d) controlar los costos de los productos defectuosos, y (e) gestionar la mejora en sus procesos. Estas últimas fueron algunas de las prácticas identificadas dentro de la investigación. / Companies that incorporate or develop best practices have a competitive advantage over others. Within the manufacturing management, companies are considering lean manufacturing (LM) methodology, for its tools and techniques, as a good practice to respond to the current demands of the market, delivering products that completely satisfy their customers and consumers. For this reason, the present investigation aims to identify best practices in manufacturing management using this methodology in consumer goods companies of food in Peru. The research was conducted under a qualitative approach, having interviews based on LM dimensions previously reviewed in the literature, leading manufacturing companies in consumer goods, local and transnational. These companies have been selected by having presence in the local market with current products over the years and for being leaders in their respective categories. To do this, best practices were identified by dimension in each company, as well as the level of maturity in each of these dimensions and, the information and data obtained were analyzed to answer the questions raised in the investigation. The results of this research showed that through the implementation of practices and tools of LM, which are tropicalized in most cases, companies seek to be more competitive and achieve LM to be established rather than a methodology as part of the organizational culture, which consider developing people as an essential basis for all implementation and achieve through a continuous improvement approach, obtain excellence in manufacturing, establish the importance of quality from the beginning, statistical process control to measure the variability in the manufacturing, the cost control of the defective products, as well as the management of improvement in their processes, which were some of the practices identified within the investigation. / Tesis

La presente tesis está orientada a aplicar herramientas Lean en una empresa dedicada a la fabricación de tubosistemas que tiene como mercado el sector construcción, sector económico que ha tenido un gran desarrollo en los últimos años en nuestro país. Al iniciar el estudio La empresa presentaba problemas en la utilización del scrap en los compuestos, su uso no estandarizado trajo como consecuencia altos inventarios de scrap (material rechazado, productos no conformes). Se desarrolló un análisis de la situación actual de la empresa y se detectaron los principales problemas, una vez seleccionados se aplicó las herramientas lean: 5S, SMED, TPM y Benchmarking, estas herramientas fueron adaptadas a la realidad de la empresa con el fin de mejorar y optimizar los proceso de mezclado compuestos y molienda scrap y de reducir el inventario de scrap mediante el incremento de su consumo y la reducción de su generación. Como resultado de la implementación de las 5s, disminuyeron los tiempos de tránsito y tiempos muertos, además la estandarización de actividades y se redujeron los casos de contaminación compuesto, a la par generó un cambio de cultura en los colaboradores. Con el SMED se redujeron los tiempos de abastecimiento a los equipos de molienda, permitiendo incrementar las horas de trabajo efectivo. La aplicación del TPM también incremento las horas de trabajo efectivo en el área debido a la reducción de paros de mantenimiento, el mantenimiento autónomo dio herramientas para ejecutar un mantenimiento preventivo por parte del propio personal del área. La implementación del benchmarking con empresas de otros países que forman parte del mismo a grupo empresarial de la empresa de estudio, se mejoraron fórmulas de compuesto, se implementó nuevos procedimientos para el uso de equipos incrementando sus rendimientos y vida útil. La aplicación de las herramientas Lean permitió la estandarización de actividades, incremento de rendimientos, reducción de tiempos muertos trayendo como consecuencia la reducción del inventario de scrap de 323 toneladas en agosto del 2013 a 52 toneladas en julio del 2015, además la disminución de la generación de scrap de 9% en agosto del 2013 a 5.7% en julio del 2015. Económicamente se justificó el proyecto debido a que se obtuvo un ratio VPN de 379,849 dólares, TIR 40% y un ratio costo beneficio de 1.77. / Tesis

El tema de la Manufactura Esbelta (ME) ha sido ampliamente estudiado, pero cuando se aborda su éxito y sostenibilidad, las conclusiones de los diferentes estudios difieren porque los investigadores enfocan su análisis desde su propia realidad, esto ha causado confusión y ha provocado que cada organización en la práctica defina su propio camino con el alto riesgo de fracasar. El propósito de la investigación fue validar y mejorar el modelo determinado por Sisson y Elshennawy (2015) y confirmar los factores críticos determinados en su estudio para la implementación exitosa y sostenible de la ME en las empresas de manufactura en un contexto latinoamericano. En este estudio se utilizó el método de estudio de casos, la técnica cualitativa de entrevistas en profundidad y el análisis de documentos para validar las proposiciones definidas en el modelo de referencia, y de esta manera obtener información sobre nuevos factores que fueron importantes para el éxito y sostenibilidad del sistema de la ME en el contexto latinoamericano. Con base en los resultados de la contrastación y consistencia de las proposiciones identificadas a través de los casos, por medio de los modelos definidos en la revisión de la literatura y usando la técnica de coincidencia de patrones se categorizaron las proposiciones encontradas. Como resultado se logró validar y mejorar el modelo definido por Sisson y Elshennawy (2015) para la implementación exitosa y sostenible de la ME en un contexto latinoamericano. De esta manera, se procedió a incorporar en el modelo de referencia que incluye las proposiciones validadas y confirmadas del modelo de Sisson y Elshennawy (2015) y las nuevas proposiciones encontradas. Al final de la investigación se identificaron los siguientes factores: (a) definición de un propósito, (b) la evaluación constante del sistema, (c) la cultura local y adicionalmente una nueva categoría a la cual se le denominó “Gente”, con tres nuevos factores: (a) motivación, creatividad e iniciativa, (b) la actitud mental y (c) el empoderamiento. / Lean Manufacturing (LM) has been widely studied, but its success and sustainability have been questionable, the conclusions of the different studies differ because researchers focus their analysis from their own reality, causing confusion and motivate the companies define your own path with the high risk of failure. The purpose of the research was to validate and improve the model determined by Sisson and Elshennawy (2015) and confirm the critical factors determined in their study for the successful and sustainable implementation of LM in Latin American context. In this study we used the case study method, the qualitative technique of in-depth interviews and the analysis of documents to validate the propositions defined in the reference model, and in this way obtain information on new factors that were important for success and sustainability of the ME system in the Latin American context. Based on the results of the contrast and consistency of the propositions identified through the cases, through of the models defined in the review of the literature and using the pattern matching technique, the found propositions were categorized. As a result, it was possible to validate and improve the model defined by Sisson and Elshennawy (2015) for the successful and sustainable implementation of ME with an emphasis on Latin America context. In this way, we proceeded to incorporate in the reference model that includes the validated and confirmed propositions of the Sisson and Elshennawy model (2015) and the new propositions found. At the end of the investigation the following factors were identified: (a) definition of a purpose, (b) constant evaluation of the system, (c) the local culture and additionally a new category which was called "People", with three new factors: (a) motivation, creativity and initiative, (b) mind set and (c) empowerment. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Propone conocer y comparar los niveles de clima de seguridad en operarios de una empresa manufacturera, de acuerdo a variables demográficas y laborales. El estudio es de carácter no experimental y el diseño es descriptivo comparativo. Los resultados mostraron un nivel alto de clima de seguridad tanto para la escala global como para sus dimensiones; asimismo, se encontró diferencias estadísticas significativas en los niveles de clima de acuerdo a algunas variables demográficas y laborales, de manera especial en edad, grado de instrucción, condición laboral y tiempo de servicio. El sexo de los participantes no fue un factor diferenciador en las percepciones de las políticas y procedimientos de seguridad de los operarios de la empresa. / Tesis

Ingeniero Civil Industrial / El tema de la memoria corresponde a Rediseño del Proceso de Manufactura de Vestuario para un Taller de Vestones y Chaquetas , esto con el propósito de optar al título de ingeniero civil industrial. Tiene como objetivo general reducir costos de producción, mejorar la eficiencia de los procesos y mantener la calidad del producto a través de una propuesta de rediseño para los procesos de manufacturas de chaquetas y vestones. Los objetivos específicos del proyecto son: realizar un levantamiento de la situación actual de los procesos de manufactura de Mavesa Ltda.; Rediseñar los procesos de manufactura aplicando la metodología Lean Manufacturing (Manufactura Esbelta); Proponer un modelo de producción eficiente y; Evaluar económicamente el proyecto de rediseño. Para abordar este tema, y alcanzar los objetivos propuestos, la metodología a usar será la de análisis de procesos y también la usada en el rediseño de procesos de negocios, siguiendo un enfoque en la filosofía Lean Manufacturing, de reducción de desperdicios y un plan de producción basado en sistemas JIT. A través de este trabajo de memoria, se dejan en claro cuáles son los alcances de ésta, como por ejemplo, que el trabajo solo se enfoca en el proceso manufacturero del taller interno de la empresa Mavesa que confecciona vestones, y no en aquellos que hacen uso de talleres externos subcontratados o de otras prendas producidas internamente. En el desarrollo del trabajo queda descrita la situación actual de la empresa. Luego se realiza un análisis y diagnóstico de cada uno de los puntos tratados para finalmente plantear las soluciones a las problemáticas a través del rediseño del proceso de manufactura, el rediseño del sistema de control y del layout del taller. La inversión requerida para desarrollar el proyecto de rediseño planteado en esta memoria es de 60 millones de pesos, lo cual al ser evaluado junto con los beneficios que traería la implementación entrega un VAN(30%) de 250 millones de pesos, cifra cercana al 2% de la facturación de Mavesa en el año 2010. En conclusión el proyecto traería un beneficio significativo para la empresa, que le permitiría acceder de forma aún más competitiva al mercado sudamericano, sin incurrir grande gastos y sin perjudicar la calidad del producto que la identifica.

En la industria textil, los factores que ponen en marcha las operaciones son muchos, así como los riesgos involucrados en ellos. Controlarlos dependerá mucho del esfuerzo y la inteligencia de la alta dirección. En el presente trabajo se muestra los procesos a seguir en la gestión de riesgos. Para ello tomaremos en consideración la misión, la visión, los valores, los objetivos de la compañía y, además, la percepción, apetito y aceptación de los riesgos de la alta dirección; qué es lo que están dispuestos a aceptar como empresa. El inventario de procesos es el punto de partida para la selección de las operaciones. Se utiliza una matriz como herramienta, con la cual registraremos los riesgos inherentes asociados al objetivo estratégico y, además, a la operación correspondiente. Luego, se evalúa los controles existentes que, aplicados a los riesgos inherentes, nos darán los riesgos residuales valorados que servirán como una herramienta que facilite la gestión de riesgos de la compañía. Este trabajo ayudará a la alta dirección a mejorar su gestión de riesgos operativos.