Análisis y mejora del proceso de previsión de ventas de una empresa embotelladora de agua

El presente proyecto, titulado Análisis y mejora del proceso de previsión de ventas de una empresa embotelladora de agua, realizado en el departamento de Supply Chain de la empresa Aguas Font Vella y Lanjarón, S.A. pretende analizar el proceso actual de previsión de ventas para introducir mejoras mediante la implantación de la herramienta informática SAP/APO destinada a determinar la previsión de ventas a partir del histórico de cada producto. La memoria comienza con la descripción de la empresa Aguas Font Vella y Lanjarón, S.A. y el análisis de la tendencia del sector del agua embotellada. También se analiza el departamento de la Cadena de Suministro, prestando especial atención al proceso de obtención de la previsión de ventas. Posteriormente, se presentan los sistemas SAP R/3 y SAP/APO. Se analiza el proceso de determinación de modelos estadísticos con el objetivo de obtener la previsión de ventas de cada producto en función de su evolución histórica. También se detalla el proceso de planificación para nuevos productos. Con los resultados obtenidos, se estudia el modelo de planificación de la producción y la posibilidad de reducir el stock de seguridad, ya que con la implementación de esta herramienta informática se reduce la incertidumbre en la previsión de ventas, lo cual implica una reducción del nivel del stock de seguridad. Finalmente, se realiza un análisis ambiental y se estudia el impacto social y económico para determinar la viabilidad del proyecto. Los resultados obtenidos en este proyecto ya se han empezado a aplicar en la empresa con resultados satisfactorios

Optimal management of bio-based energy supply chains under parametric uncertainty through a data-driven decision-support framework

This paper addresses the optimal management of a multi-objective bio-based energy supply chain network subjected to multiple sources of uncertainty. The complexity to obtain an optimal solution using traditional uncertainty management methods dramatically increases with the number of uncertain factors considered. Such a complexity produces that, if tractable, the problem is solved after a large computational effort. Therefore, in this work a data-driven decision-making framework is proposed to address this issue. Such a framework exploits machine learning techniques to efficiently approximate the optimal management decisions considering a set of uncertain parameters that continuously influence the process behavior as an input. A design of computer experiments technique is used in order to combine these parameters and produce a matrix of representative information. These data are used to optimize the deterministic multi-objective bio-based energy network problem through conventional optimization methods, leading to a detailed (but elementary) map of the optimal management decisions based on the uncertain parameters. Afterwards, the detailed data-driven relations are described/identified using an Ordinary Kriging meta-model. The result exhibits a very high accuracy of the parametric meta-models for predicting the optimal decision variables in comparison with the traditional stochastic approach. Besides, and more importantly, a dramatic reduction of the computational effort required to obtain these optimal values in response to the change of the uncertain parameters is achieved. Thus the use of the proposed data-driven decision tool promotes a time-effective optimal decision making, which represents a step forward to use data-driven strategy in large-scale/complex industrial problems.Peer ReviewedPostprint (published version

Use of ontological structures for integrated supply chain management

The integration of the different hierarchical decision making levels involved within a Chemical Supply Chain is essential for its adequate management in dynamic and competitive markets. Any approach encompassing design issues, planning, coordination and responses to customer demands, requires the consideration of huge amounts of data, which are a valuable source of information only if properly managed. But these data could also cause a lack of coordination if not stored and interpreted appropriately, so standardizing information structures and tools to improve the availability and communication of data information between different hierarchical decision levels is essential. Thus, this work addresses the problem of making the best use of the information systems associated to a Supply Chain, in order to improve the knowledge and the information comprehension capabilities in the area of Process Systems Engineering.Postprint (published version

Knowledge-based approach for the integration of the planning and scheduling decision-making levels

This work aims to integrate the tactical and operational decision making levels. A typical Scheduling mixed integer linear programming (MILP) model has been solved using several demand scenarios. The results have been analyzed and accordingly the operation cost vs. production levels nonlinear equations have been obtained. The aforementioned equations have been included as constraints of the SC planning problem. Hence, production, inventory and distribution variables along the complete SC have been optimized using a NLP model.Postprint (published version

Síntesis y caracterización de poliesteramidas derivadas del PET

El poli(etilen tereftalato), PET, es ampliamente utilizado en la fabricación de botellas para bebidas gaseosas y agua. Sin embargo, sus propiedades barrera a gases no son suficientes para el envasado de determinadas bebidas, como los zumos. La introducción de un tercer componente en el polímero, en este caso una diamina, puede mejorar las propiedades barrera, debido a la presencia de puentes de hidrógeno intermoleculares. El presente proyecto se ha basado en la síntesis y caracterización de poliesteramidas derivadas de PET, formadas a partir de la introducción de meta-xililen diamina (MXDA) como tercer componente. La síntesis se ha llevado por dos vías diferentes: 1) Por poliesterificación directa a partir de ácido tereftálico, ácido isoftálico, etilenglicol y MXDA. 2) Por transesterificación y policondensación, a partir de tereftalato de dimetilo, etilenglicol y MXDA. El resultado ha sido la obtención de poliesteramidas aromáticas con pesos moleculares intermedios, que disminuían a medida que aumentaba el contenido en MXDA. Los copolímeros obtenidos fueron semicristalinos. La temperatura de transición vítrea de las poliesteramidas sintetizadas aumentó, mientras que la temperatura de fusión desciende con el contenido en MXDA, no mostrando pico de fusión a altos contenidos en MXDA. El módulo de Young de estas poliesteramidas aumenta con el contenido en MXDA, pero resultando ser más frágiles, lo cual hace que tengan menor alargamiento y menos tensión a rotura

Improving the tactical and operational decision making procedures in chemical supply chains

Nowadays, market trends have made companies modify the way of doing business. The current context of globalization, economic crisis, political conditions and competence among enterprises involves the continuous challenge for achieving their Key Performance Indicators. The successful achievement of these indicators depends on the Supply Chain (SC) efficiency. Thus, companies work towards the optimization of their overall SC in response to the competition from other companies as well as to take advantage of the flexibility in the restriction on world trade. This is done by the exploration of any resource flow (including raw materials and intermediates and final products, or energy), as well as any echelon of the Supply Chain network (such as suppliers, production plants, distribution centres and final markets). In this point, the Supply Chain Management addresses the process of planning, implementing and controlling the SC operations in an efficient way, throughout the management of material, information and financial flows across a network of entities within a SC. This includes the coordination and collaboration of processes and activities involved in this network. However, the complexity of considering the overall SC as well as the presence of uncertainty (demand, prices, process parameters) introduce more complexity in the coordination of all the activities or processes which take place through the SC. The aim of this thesis is to enhance the decision making process of industrial processes, by the development of new mathematical models to better coordinate all available information and to improve the synchronization production and demand, considering different time scales. Hence, this thesis presents a general overview of production process requirements within a SC and a review of the current state of the art, which has allowed to identify the open issues in the area in the context of Process Systems Engineering. Moreover, the first part of the thesis also presents an analysis of existing approaches, methods and tools used through this thesis. The second part of this work deals with the integrated management of production and demand constraints. This part first explores how the profitability of the SC can be improved by considering simultaneously production side and demand side management under deterministic conditions. Thus, discrete and hybrid time formulations have been presented to study the performance of the time representation. Furthermore, the discrete time formulation has been extended to deal with the external and internal uncertainty, through the implementation of a reactive approach. This part is also addresses the coordinated management of production and demand as well as the use of external and internal resources. Therefore, a new generalized mathematical formulation which integrates all resources involved in the production process within a supply chain is presented. The third part of this thesis is focused on the integrated SC optimization. Particularly, this part concerns the integration of hierarchical decision levels, by the exploitation of mathematical models that assess the consequences of considering simultaneously scheduling and planning decisions when designing a SC network. The Synthesis State Task Network concept is introduced to extend its typical representation of a process to incorporate information associated to the synthesis problem by the implementation of synthesis blocks. Finally, an integrated information management system based on an ontological framework is presented. The aim of this information platform is to coordinate all available information for decision making. This integrated platform will allow monitoring the real-time evolution of industrial processes within a supply chain. Moreover, this system may be used as an Operator Training System. Finally, the last part of this thesis provides the final conclusions and further work to be developed.A día de hoy, las tendencias del mercado han hecho que las empresas modifiquen su manera de hacer negocios. El contexto actual de globalización, crisis económica, condiciones políticas y la competencia entre las empresas implica un continuo desafío para conseguir los indicadores clave de rendimiento. Por lo tanto, las empresas trabajan para la optimización de su cadena de suministro (CS) en respuesta a la competencia de otras empresas, así como también para tomar ventaja de la flexibilidad en las restricciones del comercio mundial. Esto se hace mediante al análisis del flujo de materiales (incluyendo materias primas y productos intermedios y finales), así como cualquier escalón de la red de la CS (proveedores, plantas de producción, centros de distribución y mercados finales). Llegados a este punto, la gestión de la CS aborda el proceso de planificación, ejecución y control de las operaciones de la CS de forma eficiente, a través de la gestión de los materiales, la información y los flujos financieros a través de la red que conforma la CS. Esto incluye la coordinación de los diferentes procesos y actividades que participan en esta red. Sin embargo, la complejidad de considerar toda la CS en su conjunto, así como la presencia de incertidumbre (como por ejemplo, demanda, precios, parámetros de proceso) introducen una mayor complejidad en la coordinación de todas las actividades o procesos que tienen lugar en la CS. El objetivo de esta tesis es mejorar el proceso de toma de decisiones de los procesos industriales, por el desarrollo de nuevos modelos matemáticos que coordinen toda la información disponible y sincronizar la producción y la demanda, teniendo en cuenta diferentes escalas temporales. Por lo tanto, inicialmente esta tesis presenta una visión general de los procesos de producción, así como también una revisión del estado del arte, lo que ha permitido identificar las cuestiones abiertas en el área de la Ingeniería de Procesos de Sistemas. Además, en la primera parte de la tesis se presenta un análisis de los diferentes enfoques, metodologías y herramientas que se utilizan a lo largo de esta tesis. La segunda parte de este trabajo se ocupa de la gestión integrada de la producción y la demanda. Esta parte explora cómo la rentabilidad de la CS se puede mejorar teniendo en cuenta de manera simultánea le gestión de la producción y la demanda en condiciones determinísticas. Se ha desarrollado un modelo matemático que utiliza una formulación de tiempo discreto y una formulación híbrida, con el objetivo de evaluar el impacto de la representación temporal. Esta formulación se ha extendido para hacer frente a la incertidumbre tanto externa como interna, a través de la aplicación de un enfoque reactivo. Esta parte también trata la gestión coordinada de la producción y la demanda teniendo en cuenta la gestión de los recursos externos e internos. Para ello, se presenta una nueva formulación matemática generalizada que integra todos los recursos que intervienen en el proceso de producción. La tercera parte de esta tesis se centra en la optimización de la CS integrada. Particularmente, esta parte se refiere a la integración de diferentes niveles jerárquicos de decisión, mediante la explotación de modelos matemáticos que evalúan las consecuencias de considerar simultáneamente decisiones de diferentes niveles jerárquicos en una red de CS. La representación gráfica consistente en la red de síntesis y tareas-estados se presenta para incorporar la información asociada al problema de síntesis. Por último, se presenta un sistema de gestión integrado de información en un entorno ontológico, para coordinar toda la información disponible para la toma de decisiones. Esta plataforma permitirá seguir la evolución de procesos industriales, y también puede ser usado como un sistema de entrenamiento de operarios. Finalmente, la última parte de esta tesis ofrece las conclusiones finales y el trabajo futuro a desarrollar

Síntesis y caracterización de poliesteramidas derivadas del PET

El poli(etilen tereftalato), PET, es ampliamente utilizado en la fabricación de botellas para bebidas gaseosas y agua. Sin embargo, sus propiedades barrera a gases no son suficientes para el envasado de determinadas bebidas, como los zumos. La introducción de un tercer componente en el polímero, en este caso una diamina, puede mejorar las propiedades barrera, debido a la presencia de puentes de hidrógeno intermoleculares. El presente proyecto se ha basado en la síntesis y caracterización de poliesteramidas derivadas de PET, formadas a partir de la introducción de meta-xililen diamina (MXDA) como tercer componente. La síntesis se ha llevado por dos vías diferentes: 1) Por poliesterificación directa a partir de ácido tereftálico, ácido isoftálico, etilenglicol y MXDA. 2) Por transesterificación y policondensación, a partir de tereftalato de dimetilo, etilenglicol y MXDA. El resultado ha sido la obtención de poliesteramidas aromáticas con pesos moleculares intermedios, que disminuían a medida que aumentaba el contenido en MXDA. Los copolímeros obtenidos fueron semicristalinos. La temperatura de transición vítrea de las poliesteramidas sintetizadas aumentó, mientras que la temperatura de fusión desciende con el contenido en MXDA, no mostrando pico de fusión a altos contenidos en MXDA. El módulo de Young de estas poliesteramidas aumenta con el contenido en MXDA, pero resultando ser más frágiles, lo cual hace que tengan menor alargamiento y menos tensión a rotura

Análisis y mejora del proceso de previsión de ventas de una empresa embotelladora de agua

El presente proyecto, titulado Análisis y mejora del proceso de previsión de ventas de una empresa embotelladora de agua, realizado en el departamento de Supply Chain de la empresa Aguas Font Vella y Lanjarón, S.A. pretende analizar el proceso actual de previsión de ventas para introducir mejoras mediante la implantación de la herramienta informática SAP/APO destinada a determinar la previsión de ventas a partir del histórico de cada producto. La memoria comienza con la descripción de la empresa Aguas Font Vella y Lanjarón, S.A. y el análisis de la tendencia del sector del agua embotellada. También se analiza el departamento de la Cadena de Suministro, prestando especial atención al proceso de obtención de la previsión de ventas. Posteriormente, se presentan los sistemas SAP R/3 y SAP/APO. Se analiza el proceso de determinación de modelos estadísticos con el objetivo de obtener la previsión de ventas de cada producto en función de su evolución histórica. También se detalla el proceso de planificación para nuevos productos. Con los resultados obtenidos, se estudia el modelo de planificación de la producción y la posibilidad de reducir el stock de seguridad, ya que con la implementación de esta herramienta informática se reduce la incertidumbre en la previsión de ventas, lo cual implica una reducción del nivel del stock de seguridad. Finalmente, se realiza un análisis ambiental y se estudia el impacto social y económico para determinar la viabilidad del proyecto. Los resultados obtenidos en este proyecto ya se han empezado a aplicar en la empresa con resultados satisfactorios

A rolling horizon stochastic programming framework for the energy supply and demand management in microgrids

This work proposes a discrete-time Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation based on a combined rolling horizon and stochastic programming approach for the simultaneous management of energy supply and demand in microgrids, considering flexible demand profiles, which allows delays in the nominal energy demands by applying penalty costs. This mathematical formulation uses a scenario-based stochastic programming approach, which considers different scenarios associated to internal variations in the duration of the energy consumptions, to contemplate all possible scenarios related to the energy demand. However, the high complexity related the estimate the weather forecast with a high degree of precision makes unaffordable the consideration of all possible external scenarios, thereby updating input data is needed to ensure the adequate quality in the obtained results. Hence, the proactive MILP stochastic programming formulation is introduced into a rolling horizon approach.Peer Reviewe

A rolling horizon stochastic programming framework for the energy supply and demand management in microgrids

This work proposes a discrete-time Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation based on a combined rolling horizon and stochastic programming approach for the simultaneous management of energy supply and demand in microgrids, considering flexible demand profiles, which allows delays in the nominal energy demands by applying penalty costs. This mathematical formulation uses a scenario-based stochastic programming approach, which considers different scenarios associated to internal variations in the duration of the energy consumptions, to contemplate all possible scenarios related to the energy demand. However, the high complexity related the estimate the weather forecast with a high degree of precision makes unaffordable the consideration of all possible external scenarios, thereby updating input data is needed to ensure the adequate quality in the obtained results. Hence, the proactive MILP stochastic programming formulation is introduced into a rolling horizon approach