Tesis de Doctorado
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Item Herramientas avanzadas para la toma de decisiones en proyectos de recuperación terciaria de petróleo(2024-07) Presser, Demian J.; Cafaro, Diego C.; Vega, Isabel N.La recuperación terciaria de petróleo (EOR) engloba técnicas avanzadas para extraer hidrocarburos remanentes en yacimientos maduros, mejorando la eficiencia de desplazamiento y las tasas de recuperación a través de la alteración de propiedades físico-químicas en los agentes de barrido, hidrocarburos, o la formación misma. Estos métodos presentan importantes desafíos económicos y técnicos. Desde el punto de vista económico, la evaluación de iniciativas EOR implica considerables inversiones en la adaptación y perforación de pozos, instalación de plantas de procesamiento, y abastecimiento de materiales y servicios. Técnicamente, es crucial predecir la productividad para diseñar planes de explotación eficientes. La tesis propone herramientas rigurosas para asistir en la evaluación y diseño de sistemas productivos y logísticos en EOR, proporcionando medios ágiles de optimización. Dos aplicaciones clave son la inyección de soluciones poliméricas y de dióxido de carbono (CO2) en condiciones supercríticas, buscando mejorar la capacidad de barrido en los yacimientos. La implementación de EOR requiere una valoración precisa de las regiones de mayor rendimiento, el diseño de redes de infraestructura rentables y esquemas de operación eficientes. El enfoque novedoso de la tesis incluye metodologías de programación matemática, como un modelo mixto-entero no lineal (MINLP) para optimizar estrategias de inyección de polímeros y CO2 bajo condiciones inciertas. Además, integra decisiones para el desarrollo conjunto de proyectos de captura, utilización y secuestro de carbono (CCUS), justificando las inversiones en CO2 al combinar EOR y CCUS. Finalmente, la tesis revisa avances en el diseño óptimo de redes de tuberías bajo restricciones topológicas y fluidodinámicas, presentando un nuevo algoritmo iterativo e incremental que permite alcanzar la optimalidad global en el diseño de redes en tiempos de cómputo reducidos.Item Estrategias para la gestión de energía en microrredes eléctricas con integración de energías renovables(2024-08) Schierloh, Rodrigo Manuel; Vega, Jorge Rubén; Vincitorio, Fabio Miguel; Godoy, José LuisEl texto aborda la evolución y desafíos de las Redes Eléctricas Inteligentes, surgidas como respuesta al crecimiento energético global y la necesidad de migrar a un modelo más sostenible. En este contexto, la Generación Distribuida y la Generación Renovable juegan un papel clave en la creación de microrredes eléctricas. Sin embargo, estas microrredes presentan retos significativos en la gestión de energía y en los sistemas de protección, debido a la variabilidad de los recursos renovables, las diferentes topologías posibles y el uso de convertidores electrónicos. Las estrategias de gestión de energía en microrredes son fundamentales para mejorar su desempeño y estabilidad, aplicándose tanto en la carga como en la generación. Los sistemas de protección también deben adaptarse, ya que los flujos de potencia en microrredes son bidireccionales y los convertidores tienen una contribución limitada durante las fallas, lo que hace ineficaces las protecciones tradicionales. El texto presenta el desarrollo de esquemas de gestión de energía en microrredes, tanto conectadas como aisladas de la red, incluyendo la gestión de cargas controlables como los sistemas de climatización. Se propone un esquema de gestión de la demanda para sistemas de climatización que maximiza el confort térmico y minimiza el gasto eléctrico, utilizando control predictivo y optimización con algoritmos genéticos. Este esquema se aplica en un centro de salud en Entre Ríos, logrando mejoras significativas en confort y reducción de costos. También se describe un esquema de protección para microrredes de corriente continua (DC), capaz de detectar y aislar fallas de cortocircuito y circuito abierto, mejorando la resiliencia de la red. Por último, se detalla la instalación de 24 kWp de generación fotovoltaica en una granja avícola en Entre Ríos, demostrando cómo una adecuada gestión de energía puede maximizar el autoconsumo y reducir significativamente los costos energéticos, contribuyendo a una amortización más rápida de la inversión.Item Segmentación y gestión eficiente de redes de distribucion de agua potable(2024) Bianchotti, Jezabel; Puccini, Gabriel; Chiotti, OmarEl texto aborda la creciente escasez de agua potable y cómo los gobiernos están implementando políticas para optimizar la gestión de las redes de distribución de agua, conocidas como WDNs. La complejidad de estas redes, junto con la naturaleza no lineal de los sistemas hidráulicos, hace que sea difícil controlar la calidad del agua, reducir fugas y gestionar la presión. Una solución común para estos desafíos es dividir la red en áreas más pequeñas llamadas Zonas o Áreas de Medición de Distrito (DMAs). Esta división permite un control más eficiente, como la reducción de pérdidas y la detección de roturas de tuberías. Sin embargo, también presenta desventajas, como la reducción de la redundancia en la red y posibles problemas de calidad del agua. El diseño de las DMAs varía según las características hidráulicas de la red, como la cantidad de fuentes de agua y las presiones de servicio. En redes con presiones adecuadas y múltiples fuentes, se pueden crear DMAs autónomas; mientras que en redes con presiones insuficientes, se busca un diseño que permita un funcionamiento interconectado. El diseño óptimo de DMAs es complejo debido a las restricciones operativas y objetivos específicos. Inicialmente, se intentó diseñar las DMAs en una única etapa, pero este enfoque resultó limitado para redes grandes debido a la alta carga computacional. Por ello, se propuso una metodología en dos etapas: la primera, para detectar la estructura de comunidades de la red, y la segunda, para optimizar la ubicación de elementos de aislamiento entre DMAs. Finalmente, las metodologías fueron aplicadas a redes académicas y una red real, colaborando con la empresa Agua y Saneamientos Argentinos S.A. (AySA). El objetivo es contribuir a la sostenibilidad y conservación de los recursos hídricos, asegurando un suministro adecuado de agua potable para el futuro.Item Modelo de interoperabilidad en repositorios institucionales de acceso abierto para objetos de aprendizaje(2023-06) Sandobal Verón, Valeria Celeste; Gutiérrez, María de los Milagros; Ale, Mariel AlejandraLos repositorios digitales surgen como una solución a lo que se denominó la crisis del modelo tradicional de comunicación científica. Las iniciativas de acceso abierto son una alternativa a esta forma de comunicación. A través de distintas declaraciones (como Budapest, Berlín y otras) se buscó que los investigadores expongan sus trabajos de manera pública con el objetivo de poder compartir, reutilizar y generar servicios a partir de las publicaciones compartidas. A estas iniciativas se sumaron las universidades e instituciones educativas, vislumbrando en los repositorios la forma de exponer los trabajos que se realizan en las mismas. De allí que surgen los Repositorios Institucionales (RI). Al incluir en los repositorios institucionales material educativo, que se definen como objetos de aprendizaje (OA), aparece un nuevo término para estos repositorios, denominados como Repositorios de Objetos de Aprendizaje (ROA). Un OA se caracteriza por ser utilizado específicamente en el aprendizaje, enseñanza y evaluación de los estudiantes.Item Desarrollo de un marco para una gestión sustentable de las pérdidas físicas en la cadena de valor láctea Argentina(2022-08) Cravero, Ricardo Alberto; Reinheimer, Jorge Alberto; Capobianco Uriarte, María de las MercedesEn un entorno internacional competitivo y proteccionista, las empresas lácteas deben optimizar su producción y desempeño en el mercado para sobrevivir y evolucionar. Existen diferentes aspectos a mejorar hacia una competitividad sustentable. Uno de los más críticos son las Pérdidas Físicas o Desperdicios. Esto incluye desde la materia prima, envases, productos, recursos naturales (agua, energía), recursos humanos hasta otros insumos y servicios. Estas pérdidas representan económicamente al menos un 3% de lo facturado a nivel de planchada de fábrica; estimándose en la cadena de valor láctea Argentina una media del 5%, cuantificada en unos 250 millones de dólares anuales. De la investigación bibliográfica inicial surge que la gestión de la Alta Dirección es un factor crítico en el liderazgo de los procesos de cambio por lo cual diversos programas internacionales de mejora de los desperdicios, como la Producción más Limpia y la Ecoeficiencia, no han tenido el impacto esperado. Actualmente, la Agenda 2030 de las Naciones Unidas promueve un uso racional de los recursos económicos, ambientales y sociales, impactando en el futuro de las organizaciones y requiriendo modelos de negocios sustentables en el marco de la Triple Bottom Line. La presente Tesis doctoral propone resolver la brecha existente entre la Alta Dirección y el tratamiento de las pérdidas físicas de la cadena de valor láctea mediante una innovadora metodología inductiva. La misma facilitaría la toma de decisiones por la Alta Dirección mediante el uso de herramientas que provienen del Pensamiento Lean Manufacturing (Mapa de Flujo de Valor, ciclo de mejora), de la Optimización de los Procesos (Diagramas de Flujo, de Causa-Efecto, Pareto) y de la implementación de Indicadores Clave de Desempeño. El alcance del estudio comprendió desde la recepción de la leche, la transformación industrial y la distribución hasta los clientes, en el contexto nacional. Se entrevistó a referentes de las empresas lácteas Argentinas que representan alrededor del 80% de la leche procesada, segmentadas por estratos productivos y complementándose con la Encuesta Nacional sobre la Competitividad de la IndustriaLáctea (2016-2018). La información obtenida se transformó en un esquema identificativo de los orígenes de las Pérdidas Físicas, las causas que las generan y los factores que pueden influenciar sobre las mismas, considerando los diferentes niveles de decisión (operativos, tácticos y estratégicos) y siendo el aporte de los expertos del sector relevante para validar y redirigir las acciones del estudio. Posteriormente se caracterizaron y valorizaron las Pérdidas Físicas (económicas, ambientales y sociales) generándose dos vías de actuación de mejoras, los métodos simplificado y el integral sistemático. Además, para determinar los ratios de mejora se compararon los resultados nacionales con las mejores prácticas internacionales. Complementariamente, se adaptó el Mapa de Flujo de Valor con Indicadores Clave de Desempeño para facilitar la visualización sustentable de las áreas de mejora, en línea con el concepto de la Triple Bottom Line. Finalmente, se comparó el modelo de gestión actual versus una propuesta de mejora que integra la gestión sustentable en toda la cadena de valor y niveles de decisión, estableciéndose los trade-offs entre el origen de las Pérdidas Físicas y el impacto, así como las causas predominantes. De los casos donde se aplicó la metodología, en fase inicial, se obtuvieron resultados de mejoras. Extrapolando los datos de recuperación de las Aguas Blancas obtenidos de los tres casos de empresas estudiados al conjunto del rango R-TOTAL, se puede estimar un ahorro del orden de 7,3 millones de dólares anuales con una inversión de 0,3 millones de dólares, iniciales. Esta Tesis Doctoral aporta una metodología para identificar las oportunidades de mejora en la reducción de las Pérdidas Físicas en la cadena de valor láctea, combinando datos internos y aportes de especialistas, y focalizando en acciones de gestión. Luego, cada empresa puede seleccionar la via de actuación que priorice sus resultados con la menor inversión posible y que le permita optimizar su perfil de sustentabilidad económica, ambiental y social. Con una visión más holística, este marco metodológico se puede implementar incluyendo el tambo y los consumidores, o en diferentes áreas dentro de cualquier cadena de valor.Item Gestión eficiente de recursos energéticos en parques industriales mediante una estrategia de negociación basada en subasta doble(2022-04) Rocchi, Ariel Mariano; Vega, Jorge Rubén; Fernández, Erica SoledadEn este trabajo, la problemática abordada se encuentra asociada a un conjunto dado de industrias de un parque industrial, que están interesadas en negociar los servicios energéticos (entre ellos se podrían enumerar: electricidad, gas natural, combustibles líquidos, vapor de proceso, aire comprimido, otros) o servicios no energéticos (entre ellos se podrían enumerar: agua potable, efluentes, agua caliente sanitaria, gas industrial dióxido de carbono, otros) actuales y disponibles, dentro del mismo parque. Sin embargo, cada industria tiene intereses, patrones y perfiles de comportamiento individuales; por ejemplo, con respecto al consumo, generación, almacenamiento o provisión de un determinado servicio o recurso.Item Estudio de las características físicas, químicas y mecánicas del bloque de tierra comprimida (BTC) con suelo-cal y adiciones minerales. Aportes al conocimiento del BTC para su desarrollo en Santa Fe, Argentina(2022) Cabrera, Santiago Pedro; Rotondaro, Rodolfo; Guilarducci, Anabela; González, ArielDurante milenios, los seres humanos han utilizado al suelo como material de construcción en diversas formas: encofrada y compactada; mezclado con paja y puesta a mano, ya sea sola o como relleno y recubrimiento en estructuras de madera; o como unidades de mampostería, generalmente moldeados a mano y secados al sol. La arquitectura y construcción con tierra poseen una larga trayectoria en la historia de la humanidad, y aunque sus primeros antecedentes se remontan a más de 9 mil años de antigüedad, en diversos contextos sigue estando tan vigente como en su origen, tal es así que se estima que más de un tercio de los habitantes del planeta viven en casas de tierra. La continuidad histórica de la arquitectura y construcción con tierra se debe en gran medida a la abundancia de su materia prima, la economía de sus procesos constructivos, sus cualidades bioclimáticas y a la armonía de su interrelación con el ambiente natural en que se desenvuelve.Item Método para el modelado y especificación de procesos de negocio colaborativos(2005-06) Villarreal, Pablo David; Chiotti, Omar; Salomone, EnriqueEl modelado y la especificación de los procesos de negocio colaborativos constituyen un desafío importante para que las empresas puedan establecer colaboraciones Business-to-Business. El objetivo de esta tesis es definir y proponer un método robusto y sistemático que de soporte al desarrollo de procesos colaborativos, desde el modelado de los mismos, hasta la especificación de dichos procesos y de las interfaces de las empresas que conforman el sistema de información Business-toBusiness, en una tecnología particular. El método está basado en la filosofía del desarrollo conducido por modelos y fundamentalmente, en los principios y guías de la Arquitectura Conducida por Modelos. Como parte de este método, se propone el lenguaje de modelado UP-ColBPIP, para dar soporte al análisis y diseño de los procesos colaborativos. El lenguaje está basado en el concepto de protocolos de interacción para definir procesos colaborativos independientes de la tecnología. Además, se propone un método y una herramienta para definir y ejecutar transformaciones de modelos de procesos colaborativos en especificaciones basadas en un estándar Business-toBusiness. Finalmente, se definen las transformaciones que posibilitan generar, a partir de modelos definidos con UP-ColBPIP, soluciones tecnologías con dos tipos diferentes de estándares Business-to-Business.Item Herramientas para el análisis de sistemas de información en ambientes interorganizacionales(2009-03) Ballejos, Luciana Cristina; Montagna, Jorge MarceloLas Redes Interorganizacionales (RIOs) son estructuras organizacionales cada vez más comunes creadas como respuesta a diversas presiones del mercado: globalización económica, cambios en las necesidades y requerimientos de los clientes y consumidores, entre otras, y que, por otro lado, han aprovechado la disponibilidad y el desarrollo dinámico de nuevas tecnologías. Tienen estructuras muy disímiles que no han sido suficientemente tratadas y analizadas por la bibliografía existente en el ´área. Es necesario por lo tanto ahondar en el análisis de estas estructuras y sus características, de manera de organizar y sistematizar su tratamiento y gestión. La utilidad de entender la estructura de las RIOs como un medio para evaluar los efectos de las decisiones que hacen a la operación de la red y a su performance, ha sido tratada en la literatura de ciencias sociales y de gestión (Cross y otros, 2002). Los Sistemas de Información Interorganizacionales (SIOs) son una herramienta habitual para la gestión de las RIOs. Tienen por objetivo principal soportar la operación de la red facilitando la interacción entre sus participantes. El desarrollo de sistemas de información es, en general, una industria nueva y no ha logrado aún el nivel de madurez que puede encontrarse en ramas más tradicionales de la industria. En consecuencia, los sistemas resultantes de los procesos de análisis y diseño frecuentemente sufren la falta de prácticas establecidas o procedimientos estandarizados. Aun más, las tareas involucradas en el análisis y diseño de sistemas de información tradicionales son muy dependientes del ambiente o contexto en el que los mismos serán implementados. De esa dependencia puede entonces derivarse también la utilidad que tiene la comprensión de las RIOs, sus estructuras y procesos, para el análisis y diseño de SIOs. El desarrollo de SIOs conforma un ´área cada vez más importante para la que no existen en la bibliografía procedimientos estandarizados ni herramientas que puedan ser aplicadas de manera sistemática. Sin embargo, estas herramientas son necesarias para soportar el análisis y las tareas relacionadas, de manera que puedan ser aplicadas a ambientes interorganizacionales de manera sistemática. También son necesarias para lograr la integración y evolución del conocimiento ganado, etapa a etapa, a lo largo del proceso de análisis y diseño de SIOs. Las herramientas convencionales para ambientes organizacionales tradicionales deben ser transformadas para incorporar cuestiones introducidas por el cambio de entorno que debe soportar el SIO. Las utilizadas comúnmente no consideran cuestiones inherentes a la dimensión interorganizacional de los nuevos ambientes de negocios, ni tampoco los nuevos desafíos que esta dimensión genera en las etapas de desarrollo de los sistemas de información específicos (SIOs). En este sentido, las herramientas utilizadas en la etapa de análisis de un sistema de información son las que deben considerar en mayor medida el ambiente en el que el sistema será utilizado. Sin embargo, para sistemas tradicionales esta etapa es comúnmente vista como compuesta por tareas de sentido común. Pero la práctica demuestra que, además de ser una etapa compleja, no está bien entendida. Por estas razones, en general, tampoco es llevada adelante de manera correcta. En relación a todo esto, el objetivo de esta tesis es hacer frente a todas estas cuestiones integrando el conocimiento obtenido en distintas tareas y sistematizando los procedimientos para lograr proyectos exitosos de desarrollo de SIOs. Para conseguirlo, la tesis propone, además de un modelo de caracterización de RIOs para lograr un análisis exhaustivo de la RIO bajo estudio, una serie de herramientas prácticas y sistemáticas que colaboran en la ejecución de diversas tareas propias de la etapa de análisis para SIOs. Los resultados a obtener habilitarán el inicio de las tareas de diseño con la información completa sobre los principales elementos técnicos, sociales y del ambiente involucrados que influyen en las acciones a llevar adelante, ya que son las principales fuentes de cambios y conflictos a lo largo del ciclo de vida de cualquier sistema de información. Se hace principal hincapié en la influencia que ejercen las características de una RIO particular sobre las distintas etapas previas al desarrollo e implementación de un SIO.Item Verificación y alineación de procesos de negocio colaborativos(2014-02) Roa, Jorge; Villareal, Pablo; Chiotti, OmarLas colaboraciones inter-organizacionales permiten nuevas formas de gestión basadas en la cooperación. Los sistemas de información que brindan soporte a la gestión de estas acciones de colaboración requieren definir modelos y especificaciones de procesos de negocio colaborativos (PNCs) que representan el comportamiento explícito de la colaboración. En base a técnicas formales y a los conceptos del desarrollo dirigido por modelos, en esta tesis se proponen métodos y herramientas que permiten determinar el correcto comportamiento de los modelos de PNCs y, a partir de dichos modelos, generar especificaciones de PNCs cuyo comportamiento está alineado con el de los modelos. Se propone el lenguaje formal Redes de Interacción Global (GI-Nets) y un método de transformación para definir modelos formales de PNCs con GI-Nets a partir de modelos conceptuales de PNCs. Se definen dos métodos de verificación que permiten determinar si un modelo de PNC satisface un conjunto de propiedades que determinan su correcto comportamiento. El primer método, basado en GI-Nets, propone la propiedad de Solidez de Interacción Global de una GI-Net como principal criterio de verificación. Este método permite detectar el lugar específico donde existe un bloqueo en un modelo de PNC. El segundo método, basado en anti-patrones de comportamiento, provee un enfoque para especificar en forma sistemática los anti-patrones de cualquier lenguaje de PNCs. Este método detecta el lugar de un bloqueo y determina el conjunto de elementos que lo produce. Ambos métodos pueden ser utilizados con cualquier lenguaje de PNCs y dan soporte a la verificación de PNCs con constructores complejos. Se define un método formal de transformación de modelos que permite generar en forma automática una especificación de PNC cuyo comportamiento esté alineado con el definido en el modelo conceptual del PNC a partir del cual fue generada. Esto implica que el comportamiento de la especificación será correcto si el comportamiento del modelo del PNC es correcto, y viceversa. El método se utiliza para generar especificaciones de PNCs basadas en tecnologías de servicios Web a partir de modelos conceptuales de PNCs. Finalmente, se presentan las herramientas desarrolladas para la formalización, verificación y transformación de modelos y especificaciones de PNCs, y se utilizan las mismas para evaluar y validar los métodos propuestos en la tesis.