Assessment of the impact of using Augmented Reality to support learning

[EN] Augmented Reality (AR) is changing the perception of education in the way of learning, therefore, in the way of teaching, consolidating AR as part of the future of education, but not only in this field, but in general in the medicine, industry, transportation, marketing, architecture, entertainment and tourism. Currently, education seeks new techniques that help and facilitate students to improve compression. The present work makes a study of the use of Augmented Reality for the improvement of learning, from an analysis of the technological development of this technology, the types of software on the market to create augmented models, and an analysis of the use of this technology in the education, then an application, for the Logistics course of the Master's Degree in Organisational and Logistics Engineering of the Universitat Politècnica de València, with this application we intend to innovate in traditional educational strategies. Once this tool was created, we evaluated the use of Augmented Reality with the students of the subject, in which users determined that AR facilitates the learning process and motivates their participation in the subject.Funding by the Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte - Generalitat Valenciana for hiring predoctoral research staff with Grant (ACIF/2018/170); European Social Fund with Grant Operational Program of FSE 2014-2020, the Valencian Community.Guzmán Ortiz, BE. (2021). Assessment of the impact of using Augmented Reality to support learning. En Proceedings INNODOCT/20. International Conference on Innovation, Documentation and Education. Editorial Universitat Politècnica de València. 71-79. https://doi.org/10.4995/INN2020.2020.11813OCS717

Models and Algorithms for the Optimisation of Replenishment, Production and Distribution Plans in Industrial Enterprises

Tesis por compendio[ES] La optimización en las empresas manufactureras es especialmente importante, debido a las grandes inversiones que realizan, ya que a veces estas inversiones no obtienen el rendimiento esperado porque los márgenes de beneficio de los productos son muy ajustados. Por ello, las empresas tratan de maximizar el uso de los recursos productivos y financieros minimizando el tiempo perdido y, al mismo tiempo, mejorando los flujos de los procesos y satisfaciendo las necesidades del mercado. El proceso de planificación es una actividad crítica para las empresas. Esta tarea implica grandes retos debido a los cambios del mercado, las alteraciones en los procesos de producción dentro de la empresa y en la cadena de suministro, y los cambios en la legislación, entre otros. La planificación del aprovisionamiento, la producción y la distribución desempeña un papel fundamental en el rendimiento de las empresas manufactureras, ya que una planificación ineficaz de los proveedores, los procesos de producción y los sistemas de distribución contribuye a aumentar los costes de los productos, a alargar los plazos de entrega y a reducir los beneficios. La planificación eficaz es un proceso complejo que abarca una amplia gama de actividades para garantizar que los equipos, los materiales y los recursos humanos estén disponibles en el momento y el lugar adecuados. Motivados por la complejidad de la planificación en las empresas manufactureras, esta tesis estudia y desarrolla herramientas cuantitativas para ayudar a los planificadores en los procesos de la planificación del aprovisionamiento, producción y distribución. Desde esta perspectiva, se proponen modelos realistas y métodos eficientes para apoyar la toma de decisiones en las empresas industriales, principalmente en las pequeñas y medianas empresas (PYMES). Las aportaciones de esta tesis suponen un avance científico basado en una exhaustiva revisión bibliográfica sobre la planificación del aprovisionamiento, la producción y la distribución que ayuda a comprender los principales modelos y algoritmos utilizados para resolver estos planes, y pone en relieve las tendencias y las futuras direcciones de investigación. También proporciona un marco holístico para caracterizar los modelos y algoritmos centrándose en la planificación de la producción, la programación y la secuenciación. Esta tesis también propone una herramienta de apoyo a la decisión para seleccionar un algoritmo o método de solución para resolver problemas concretos de la planificación del aprovisionamiento, producción y distribución en función de su complejidad, lo que permite a los planificadores no duplicar esfuerzos de modelización o programación de técnicas de solución. Por último, se desarrollan nuevos modelos matemáticos y enfoques de solución de última generación, como los algoritmos matheurísticos, que combinan la programación matemática y las técnicas metaheurísticas. Los nuevos modelos y algoritmos comprenden mejoras en términos de rendimiento computacional, e incluyen características realistas de los problemas del mundo real a los que se enfrentan las empresas de fabricación. Los modelos matemáticos han sido validados con un caso de una importante empresa del sector de la automoción en España, lo que ha permitido evaluar la relevancia práctica de estos novedosos modelos utilizando instancias de gran tamaño, similares a las existentes en la empresa objeto de estudio. Además, los algoritmos matheurísticos han sido probados utilizando herramientas libres y de código abierto. Esto también contribuye a la práctica de la investigación operativa, y proporciona una visión de cómo desplegar estos métodos de solución y el tiempo de cálculo y rendimiento de la brecha que se puede obtener mediante el uso de software libre o de código abierto.[CA] L'optimització a les empreses manufactureres és especialment important, a causa de les grans inversions que realitzen, ja que de vegades aquestes inversions no obtenen el rendiment esperat perquè els marges de benefici dels productes són molt ajustats. Per això, les empreses intenten maximitzar l'ús dels recursos productius i financers minimitzant el temps perdut i, alhora, millorant els fluxos dels processos i satisfent les necessitats del mercat. El procés de planificació és una activitat crítica per a les empreses. Aquesta tasca implica grans reptes a causa dels canvis del mercat, les alteracions en els processos de producció dins de l'empresa i la cadena de subministrament, i els canvis en la legislació, entre altres. La planificació de l'aprovisionament, la producció i la distribució té un paper fonamental en el rendiment de les empreses manufactureres, ja que una planificació ineficaç dels proveïdors, els processos de producció i els sistemes de distribució contribueix a augmentar els costos dels productes, allargar els terminis de lliurament i reduir els beneficis. La planificació eficaç és un procés complex que abasta una àmplia gamma d'activitats per garantir que els equips, els materials i els recursos humans estiguen disponibles al moment i al lloc adequats. Motivats per la complexitat de la planificació a les empreses manufactureres, aquesta tesi estudia i desenvolupa eines quantitatives per ajudar als planificadors en els processos de la planificació de l'aprovisionament, producció i distribució. Des d'aquesta perspectiva, es proposen models realistes i mètodes eficients per donar suport a la presa de decisions a les empreses industrials, principalment a les petites i mitjanes empreses (PIMES). Les aportacions d'aquesta tesi suposen un avenç científic basat en una exhaustiva revisió bibliogràfica sobre la planificació de l'aprovisionament, la producció i la distribució que ajuda a comprendre els principals models i algorismes utilitzats per resoldre aquests plans, i posa de relleu les tendències i les futures direccions de recerca. També proporciona un marc holístic per caracteritzar els models i algorismes centrant-se en la planificació de la producció, la programació i la seqüenciació. Aquesta tesi també proposa una eina de suport a la decisió per seleccionar un algorisme o mètode de solució per resoldre problemes concrets de la planificació de l'aprovisionament, producció i distribució en funció de la seua complexitat, cosa que permet als planificadors no duplicar esforços de modelització o programació de tècniques de solució. Finalment, es desenvolupen nous models matemàtics i enfocaments de solució d'última generació, com ara els algoritmes matheurístics, que combinen la programació matemàtica i les tècniques metaheurístiques. Els nous models i algoritmes comprenen millores en termes de rendiment computacional, i inclouen característiques realistes dels problemes del món real a què s'enfronten les empreses de fabricació. Els models matemàtics han estat validats amb un cas d'una important empresa del sector de l'automoció a Espanya, cosa que ha permés avaluar la rellevància pràctica d'aquests nous models utilitzant instàncies grans, similars a les existents a l'empresa objecte d'estudi. A més, els algorismes matheurístics han estat provats utilitzant eines lliures i de codi obert. Això també contribueix a la pràctica de la investigació operativa, i proporciona una visió de com desplegar aquests mètodes de solució i el temps de càlcul i rendiment de la bretxa que es pot obtindre mitjançant l'ús de programari lliure o de codi obert.[EN] Optimisation in manufacturing companies is especially important, due to the large investments they make, as sometimes these investments do not obtain the expected return because the profit margins of products are very tight. Therefore, companies seek to maximise the use of productive and financial resources by minimising lost time and, at the same time, improving process flows while meeting market needs. The planning process is a critical activity for companies. This task involves great challenges due to market changes, alterations in production processes within the company and in the supply chain, and changes in legislation, among others. Planning of replenishment, production and distribution plays a critical role in the performance of manufacturing companies because ineffective planning of suppliers, production processes and distribution systems contributes to higher product costs, longer lead times and less profits. Effective planning is a complex process that encompasses a wide range of activities to ensure that equipment, materials and human resources are available in the right time and the right place. Motivated by the complexity of planning in manufacturing companies, this thesis studies and develops quantitative tools to help planners in the replenishment, production and delivery planning processes. From this perspective, realistic models and efficient methods are proposed to support decision making in industrial companies, mainly in small- and medium-sized enterprises (SMEs). The contributions of this thesis represent a scientific breakthrough based on a comprehensive literature review about replenishment, production and distribution planning that helps to understand the main models and algorithms used to solve these plans, and highlights trends and future research directions. It also provides a holistic framework to characterise models and algorithms by focusing on production planning, scheduling and sequencing. This thesis also proposes a decision support tool for selecting an algorithm or solution method to solve concrete replenishment, production and distribution planning problems according to their complexity, which allows planners to not duplicate efforts modelling or programming solution techniques. Finally, new state-of-the-art mathematical models and solution approaches are developed, such as matheuristic algorithms, which combine mathematical programming and metaheuristic techniques. The new models and algorithms comprise improvements in computational performance terms, and include realistic features of real-world problems faced by manufacturing companies. The mathematical models have been validated with a case of an important company in the automotive sector in Spain, which allowed to evaluate the practical relevance of these novel models using large instances, similarly to those existing in the company under study. In addition, the matheuristic algorithms have been tested using free and open-source tools. This also helps to contribute to the practice of operations research, and provides insight into how to deploy these solution methods and the computational time and gap performance that can be obtained by using free or open-source software.This work would not have been possible without the following funding sources: Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte, Generalitat Valenciana for hiring predoctoral research staff with Grant (ACIF/2018/170) and the European Social Fund with the Grant Operational Programme of FSE 2014-2020. Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte, Generalitat Valenciana for predoctoral contract students to stay in research centers outside the research centers outside the Valencian Community (BEFPI/2021/040) and the European Social Fund.Guzmán Ortiz, BE. (2022). Models and Algorithms for the Optimisation of Replenishment, Production and Distribution Plans in Industrial Enterprises [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/187461Compendi

Estudio de viabilidad del uso de la realidad aumentada para la mejora del aprendizaje. Desarrollo de un prototipo para la asignatura de Logística

El objetivo es el desarrollo de una aplicación que mediante el uso de realidad aumentada permita acercar al aula el equipamiento logístico de las empresas (carretillas elevadoras, transpaletas, palets, contenedores, racks, cajas-paleta, estanterías, etc.). Se pretende que el uso de la realidad aumentada y la visión a escala tridimensional de los objetos facilite al alumno el aprendizaje de las características (ventajas, inconvenientes, usos, etc.) del equipamiento de manutención y almacenaje; y de este modo mejorar su capacitación profesional a la hora de diseñar y tomar decisiones sobre sistemas logísticos complejos.Guzmán Ortiz, BE. (2017). Estudio de viabilidad del uso de la realidad aumentada para la mejora del aprendizaje. Desarrollo de un prototipo para la asignatura de Logística. http://hdl.handle.net/10251/91210TFG

A Novel MILP Model for the Production, Lot Sizing, and Scheduling of Automotive Plastic Components on Parallel Flexible Injection Machines with Setup Common Operators

[EN] In this article, a mixed integer linear program (MILP) model is proposed for the production, lot sizing, and scheduling of automotive plastic components to minimize the setup, inventory, stockout, and backorder costs, by taking into account injection molds as the main index to schedule on parallel flexible injection machines. The proposed MILP considers the minimum and maximum inventory capacities and penalizes stockout. A relevant characteristic of the modeled problem is the dependence between mold setups to produce plastic components. The lot sizing and scheduling problem solution results in the assignment of molds to machines during a specific time period and in the calculation of the number of components to be produced, which is often called lot size, following a sequence-dependent setup time. Depending on the machine on which the mold is setup, the number of units to be produced will be distinct because machines differ from one another. The stock coverage, defined in demand days, is also included in the MILP to avoid backorders, which is highly penalized in the automotive supply chain. Added to this, the proposed model is extended by considering setup common operators to respond to and fulfill the constraints that appear in automotive plastic enterprises. In this regard, the MILP presented solves a lot-sizing and scheduling problem, emerged in a second-tier supplier of a real automotive supply chain. Finally, this article validates the MILP by performing experiments with different sized instances, including small, medium, and large. The large-sized dataset is characterized by replicating the amount of data used in the real enterprise, which is the object of this study. The goodness of the model is evaluated with the computational time and the deviation of the obtained results as regards to the optimal solution.Thiis work was supported by the Conselleria de Educacion, Investigacion, Cultura y Deporte-Generalitat Valenciana for hiring predoctoral research staff with Grant no. ACIF/2018/170 and European Social Fund with Grant Operational Program of FSE 2014-2020, the Valencian Community, and the authors would like to acknowledge the support of the researchers participating in the collaborative projects 'Cloud Collaborative Manufacturing Networks' (C2NET) (http://c2net-project.eu/), which has received funding from the EU Horizon 2020 Research and Innovation Programme with grant agreement no. 63690, and "Zero Defects Manufacturing Platform" (ZDMP) (http://www.zdmp.eu), which has received funding from the EU Horizon 2020 Research and Innovation Programme with grant agreement no. 825631.Andres, B.; Guzmán-Ortiz, BE.; Poler, R. (2021). A Novel MILP Model for the Production, Lot Sizing, and Scheduling of Automotive Plastic Components on Parallel Flexible Injection Machines with Setup Common Operators. Complexity. 2021:1-16. https://doi.org/10.1155/2021/6667516116202

Diseño de un sistema de gestión administrativa y financiera para las operadoras que proporcionan el servicio de transporte comercial tipo taxi convencional de la ciudad de Cuenca

El presente estudio muestra un modelo de como las operadoras de transporte pueden manejar sus operaciones desde la perspectiva administrativa, además ilustra los componentes principales para que estas puedan continuar con sus actividades desde el punto de vista financiero.This study presents a model of how transport operators can manage their operations from an administrative perspective, further illustrates the major components so that they can continue their activities from a financial point of view

Synthetic input data generator for a MILP model for lot-sizing and scheduling of automotive plastic components with availability of raw materials and packaging

The Python code generates synthetic input data. The dataset contains the input data to develop the experiments for the mathematical model (mixed integer linear programming model for lot-sizing and scheduling of automotive plastic components with availability of raw materials and packaging)This work was supported by the Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte - Generalitat Valenciana for hiring predoctoral research staff with Grant (ACIF/2018/170) and European Social Fund with Grant Operational Program of FSE 2014-2020, the Valencian CommunityGuzmán Ortiz, BE.; Andrés Navarro, B.; Poler Escoto, R. (2021). Synthetic input data generator for a MILP model for lot-sizing and scheduling of automotive plastic components with availability of raw materials and packaging. http://hdl.handle.net/10251/17239

Synthetic input data generator for a MILP model for lot-sizing and scheduling on parallel flexible injection machines

[EN] The Python code generates synthetic input data. The dataset contains the input data that for the mathematical model to develop the experiments. Launch LSSP_MILP_BASE_MODEL_GeneratorEXEC for generating synthetic input data by using the CLSD-BPIM Generator. The sizes of the indices (products, parts, resources, periods) for the small, medium and large datasets are the ones used in the experiments.This work was supported by the Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte-Generalitat Valenciana for hiring predoctoral research staff with Grant no. ACIF/2018/170 and European Social Fund with Grant Operational Program of FSE 2014-2020, the Valencian Community, and the authors would like to acknowledge the support of the researchers participating in the collaborative projects ‘Cloud Collaborative Manufacturing Networks’ (C2NET) (http://c2net-project.eu/), which has received funding from the EU Horizon 2020 Research and Innovation Programme with grant agreement no. 636909, and “Zero Defects Manufacturing Platform” (ZDMP) (http://www.zdmp.eu), which has received funding from the EU Horizon 2020 Research and Innovation Programme with grant agreement no. 825631.Andrés Navarro, B.; Guzmán Ortiz, BE.; Poler Escoto, R. (2021). Synthetic input data generator for a MILP model for lot-sizing and scheduling on parallel flexible injection machines. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/16163