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- W588121483 abstract "In the current environment of markets globalization and fierce competition, process 
 industries must strive to remain competitive. In this sense, companies pursue decision 
 integration among the different space and time levels of their organizational structure in 
 order to improve their overall results. Indeed, several cases reported in the literature 
 confirm the economic benefits derived from decision integration. Hence, much research 
 is devoted to obtain improved models, integration and information tools as well as 
 optimization algorithms which provide with decision support tools within a coherent 
 framework for the enterprise design. 
 From a plant level perspective, the short-term scheduling problem deals with the 
 management of production orders in order to optimally fulfill customers' demands by 
 assigning the available resources. This decision level is further related to other decision 
 levels such as planning and control. The need for integration of these decision levels 
 has been reported from the 60s, but the contributions in this area are still scarce. 
 Therefore, further efforts have to be devoted to the integration within the operational 
 level. 
 
 This thesis aims at contributing to the integration of the short-term scheduling problem of 
 batch process industries from a structural and functional point of view. The structural 
 perspective refers to other decision levels from the managerial organization, specifically 
 the basic process control in this work. As for the functional issues, the completion of the 
 objective functions used at scheduling level may lead to integrated decisions from an 
 overall perspective. Therefore, the inclusion of non-economic objectives in the decision 
 making may lead to more concerned solutions from other problem perspectives, such as 
 environmental. Thus, the extension of economic criteria to consider process variables 
 costs may ease the integration approaches. 
 
 First of all, an overview of the current global scenario, the relevance of scheduling 
 problem and of its integration in the decision making, as well as the existing solution 
 approaches are presented. The second part of this work is devoted to the description 
 and extension of the immediate and general precedence formulations of the scheduling 
 problem, in order to consider non-trivial problem features such as the batch cleaning 
 operations, equipment transfer operations, variable processing rates, timing 
 synchronization of operations and the introduction of process dynamics. 
 
 Precisely, the third part of this thesis is devoted to the introduction of process dynamics 
 at the scheduling level, which can be achieved either (i) indirectly: by considering cost 
 functions of time; or (ii) directly: by combining discretized dynamic equations in the 
 scheduling formulation. This part explores the adequacy of each integration method and En el entorno actual de globalización de los mercados las industrias de proceso deben
 esforzarse para seguir siendo competitivas. En este sentido, las empresas buscan la
 integración de decisiones dentro de su estructura organizativa con el fin de mejorar sus
 resultados globales.
 A nivel de planta, el problema de programación de operaciones a corto plazo busca la
 gestión óptima de las órdenes de producción mediante la asignación de los recursos
 disponibles con el fin de cumplir con las demandas de los clientes. Este nivel de
 decisión está además relacionado con otros niveles como la planificación y control. La
 necesidad de integración de estos niveles se ha citado ya desde los años 60, pero las
 contribuciones en esta área de investigación son escasas.
 El principal objetivo de esta tesis consiste en contribuir a la integración del problema de
 programación de operaciones a corto plazo de las industrias discontinuas de proceso
 desde un punto de vista estructural y funcional. La perspectiva estructural se refiere a la
 integración con otros niveles de decisión de la estructura organizativa de la empresa,
 que se limita en esta tesis al nivel de control básico. En cuanto a las cuestiones
 funcionales, la adopción de funciones objetivo que incluyan todos los aspectos del
 problema de programación de operaciones puede llevar a decisiones integradas desde
 un punto de vista global. En este sentido, la inclusión de los costes de las variables de
 proceso en la función objetivo del problema de programación de operaciones puede
 facilitar la integración de los niveles. Además, la inclusión de objetivos no económicos
 en la toma de decisiones puede generar soluciones más comprometidas desde otras
 perspectivas del problema como la medioambiental.
 En primer lugar, se presentan una visión general del panorama actual de la industria de
 proceso, la relevancia del problema de programación de operaciones y de su
 integración en la toma de decisiones, así como los enfoques existentes para la solución
 de dicho problema. La segunda parte de esta tesis está dedicado a la descripción y la
 extensión de las varias formulaciones del problema de programación de operaciones, a
 fin de considerar características no triviales del problema, tales como las operaciones
 de limpieza, las operaciones de transferencia de equipo, velocidades de proceso
 variables, la sincronización de operaciones y la introducción de la dinámica del proceso.
 Precisamente, la tercera parte de esta tesis está dedicada a la introducción de la
 dinámica del proceso dentro del nivel de programación de operaciones, que se puede
 lograr ya sea (i) indirectamente: considerando funciones de coste en función del tiempo,
 o (ii) directamente: mediante la discretización de las ecuaciones dinámicas del modelo
 de proceso y su incorporación a la formulación del problema. En esta parte, se analiza
 la idoneidad de cada método de integración y se evalúan los beneficios que pueden
 lograrse con la integración. Además, se estudia la repercusión de velocidades de
 proceso variables, en procesos semicontinuos con producción de un solo lote por
 campaña de producto.
 La última contribución de esta tesis se centra en la ampliación de la tradicional función
 objetivo económica del problema de programación de operaciones para examinar
 cuestiones medioambientales. En concreto, se estudian las soluciones de compromiso
 que aparecen entre los criterios ambientales y económicos mediante fronteras de
 Pareto, que proporcionan información sobre los compromisos existentes. En esta parte,
 se observa que cuando se consideran diferentes funciones objetivo, se puede llegar a
 soluciones de la frontera de Pareto completamente diferentes, tanto en términos de
 número como secuencia de los lotes de productos, así como en los métodos de
 limpieza. Por último, se presenta una estrategia híbrida de optimización, para poder
 resolver problemas de tamaño real, que consiste en un algoritmo genético combinado
 con una búsqueda local matemática rigurosa." @default.
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