FRSF - INVESTIGACIÓN Y PRODUCCIÓN CIENTÍFICA

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    MILP model for simultaneous batching, production and distribution operations in single-stage multiproduct batch plants
    (International Journal of Industrial Engineering Computations, 2025-04-08) Tibaldo, Aldana; Montagna, Jorge Marcelo; Fumero, Yanina
    Traditionally, the short-term production and distribution activities have been addressed with a decoupled and sequential methodology. Although this approach simplifies the problem, there are several environments where it generates inefficiencies or is simply not applicable. Consequently, the integration of both problems is very valuable in a variety of industrial applications, especially in industries where final products must be delivered to customers shortly after production. This paper presents a mixed-integer linear optimization model that simultaneously solves the production and distribution scheduling in a single-stage multi-product batch facility with multiple nonidentical units operating in parallel, where transportation operations are carried out with a heterogeneous fleet of vehicles. As operations are performed in a batch environment, the production and distribution problems also integrate decisions related to the number and size of batches required to meet the demand for multiple products. The capabilities of the proposed approach are illustrated through several cases of study. Finally, these examples are solved with a two-stage approach and the superiority of the solutions using the integrated approach is demonstrated.
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    A new integrated approach for solving batching, production scheduling and delivery problems in single-stage batch environments
    (Computers & Chemical Engineering, 2024-06-02) Tibaldo, Aldana; Montagna, Jorge Marcelo; Fumero, Yanina
    At operational level, production and distribution integration is very valuable in real-word applications, especially in industries where products must be delivered shortly after production, as in the case of perishable or customized products. Given that the involved decisions belong to different departments and considering their high combinatory, they are usually decoupled. Although this sequential approach simplifies decision making, it can lead to suboptimal solutions for the integrated problem. This paper presents a novel mixed-integer linear programming (MILP) model to simultaneously manage batching, production, and distribution decisions. An efficient strategy is proposed, where feasible routes that vehicles can travel are generated beforehand, which greatly simplify the formulation. Thus, infeasible routes are not considered (reduction of the search space) and several important decisions are made simultaneously when selecting a route (allocation and sequencing of the customers). The performance of this approach is superior to previous ones, especially in large problems.
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    Evaluación de la implementación de cuestionarios semanales en la modalidad cuatrimestral del Seminario de Ingreso de Matemática
    (IPECYT, 2024) Verrengia, María de los Milagros; Pereira, Sebastián; Casco, Eva
    El cambio de hábitos de estudios de los alumnos de escuela secundaria a la Universidad suele ser un proceso de adaptación complejo. Con el objetivo de acompañar a los alumnos en la transición, se implementaron cuestionarios semanales para promover un mejor desempeño académico. En este trabajo se desarrollarán las estrategias implementadas con los estudiantes en el Seminario de Ingreso de Matemática de la Facultad Regional Santa Fe. De los resultados obtenidos, se observa un impacto significativo con respecto al año anterior.
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    Sistema de Marcado de Estructuras de Código Fuente para programadores con discapacidad visual : mejoras de interfaz e integración con herramientas de desarrollo
    (JIT, 2023-09-21) Assenza, Tomás; Fontana, Valentín
    Al realizar tareas de programación se aprovechan distintas utilidades que permiten al desarrollador posicionarse en el código y mejorar su edición para obtener un programa funcional como respuesta a un problema. Estas herramientas están provistas en los entornos integrados de desarrollo (IDEs), que conforman soluciones completas para generar software. Los programadores con discapacidad visual se enfrentan con la problemática de que la mayor parte de la información que brindan estos entornos proviene de pistas visuales a las cuales no pueden acceder. En este trabajo se extiende un sistema de marcado estructural de código fuente (SIMAE) para asistir a estos desarrolladores en la navegación y posicionamiento del código, introduciendo marcas a modo de comentarios que les permiten saber dónde inicia y finaliza cada estructura de código. Se presentan mejoras en las interfaces de usuario y la integración de la herramienta en distintos IDEs de amplio uso en la industria.
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    Integración en Visual Studio Code de una herramienta de asistencia contextual mediante el marcado de estructuras de código para programadores con discapacidad visual
    (11º CoNaIISI, 2023) Fontana, Valentín; Assenza, Tomás; Ballardini, César; Golobisky, María Fernanda; Marchetti, Pablo Andrés
    La herramienta SIMAE (Sistema de Marcado Estructural de Código Fuente) aborda la necesidad de brindar asistencia contextual a los programadores con discapacidad visual en la tarea de escribir sus programas. Los programadores utilizan, en general, Entornos Integrados de Desarrollo (IDE) para desarrollar sus aplicaciones, pero las pistas provistas por estos suelen estar mayormente orientadas a lo visual. Dependiendo del lenguaje de programación y del editor de código utilizado, los programadores ciegos encuentran limitaciones de accesibilidad para navegar estructuras de código complejas. SIMAE resuelve este desafío marcando las estructuras presentes en el código con comentarios que información que es transferida a los lectores de pantalla para ayudar a los programadores a navegar, comprender y editar los programas. En este trabajo, se amplía el alcance de la herramienta mediante el desarrollo de una extensión para Visual Studio Code y la incorporación del soporte para el lenguaje C#. Este plugin reemplaza la forma tradicional de realizar el marcado, proporcionando información mediante pistas (hints) sin tener que haciendo más práctico el uso de la herramienta. SIMAE ha recibido evaluaciones positivas de estudiantes con discapacidad visual y ya está disponible públicamente para la comunidad.
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    Rentabilidad económica del vehículo eléctrico mediante el análisis de sensibilidad de variables económicas
    (4º Congreso sobre Medios de Transporte y Tecnologías Asociadas, 2023-09-06) Lucero, Facundo; Perdomo, Mariano M.; Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén; Marelli, Pablo; Fernández, Juan P.
    El contexto energético global requiere un accionar multisectorial para cumplimentar metas ambientales en pos de un crecimiento sostenible. El sector del transporte se encuentra entre aquellos más influyentes en la coyuntura, por lo que presenta un gran potencial para efectuar cambios trascendentales. La movilidad eléctrica lidera los vectores de cambio en el sector, presentando múltiples ventajas frente a la tecnología convencional. Sin embargo, existen barreras para su inserción que se ponen en discusión mediante políticas que faciliten su adquisición y uso. El presente trabajo compara dos modelos de vehículos equivalentes mediante el análisis de la evolución del costo en el tiempo, para esto se consideran distintos escenarios de sensibilización. Por un lado, la variación en el costo de adquisición, estableciendo escalones de reducción en los precios, y en la eficiencia de los vehículos eléctricos. Por el otro, las tarifas de energía utilizadas, las cuales surgen del análisis de los nuevos segmentos tarifarios, según los niveles de ingresos y consumo de cada usuario. Los resultados muestran una alta incidencia de los costos de adquisición en la inviabilidad del cambio de tecnología. Contrariamente, la mejora de la eficiencia de los vehículos no modifica drásticamente la evolución de los costos en el tiempo. En cuanto a la diferencia entre sectores tarifarios, si bien el costo desarrollado difiere, no resulta relevante para determinar la viabilidad en el uso de una tecnología por sobre la otra.
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    A soybean supply chain model to analyze the greenhouse gas emissions of the transport sector
    (Computer Aided Chemical Engineering (Book Series), 2022-05-12) Verrengia, María de los Milagros; Vecchietti, Aldo Rodomiro
    This article presents a mathematical model of the soybean´s supply chain for Argentina where the different stakeholders and the material flows among them are represented. The transport used in this sector are trucks, trains, and river ships. The objective is to analyze the emissions of greenhouse gases (GHG) generated by the transportation in this sector using electric trucks as an alternative to biodiesel ones. The model generated is a mixed multi-period / multi-objective linear integer model, destined at minimizing operating and GHG emissions cost. The accuracy of the model is compared against two statistical studies made by the Transport Agency of Argentina in 2014 and 2017 regarding the soybean transportation. The results show a good fit with those reports. Two scenarios are compared, in the first one only biodiesel trucks are used for transportation, while in the second one trains, barges and electric trucks are included. Results show the tradeoff between investment costs and reduction of emissions where it is possible to achieve a 60% GHG decrease, which is far to compensate for the investment cost.
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    Estudio de inserción de una flota de buses eléctricos en una red de distribución típica utilizando Pandapower
    (VI SeNE, 2022-11-25) Lucero, Facundo; Perdomo, Mariano; Manassero, Ulises; Rossi, Lautaro D.; Banegas, Juan Marcos
    Distintas políticas gubernamentales pretenden incentivar el uso de la movilidad eléctrica como maniobra de pugna contra la contaminación ambiental derivada del sector del transporte. La transición de buses convencionales de transporte de pasajeros a buses eléctricos es una alternativa con elevado potencial para direccionar los primeros escenarios de cambio hacia una movilidad sustentable. No obstante, los perfiles de demanda de energía de flotas de buses eléctricos pueden contribuir significativamente al desmejoramiento de la calidad del servicio en las redes de distribución. Dentro del contexto expuesto, en el presente trabajo se pretende estudiar el impacto en la red de la transición de una flota de buses convencionales hacia otra de buses eléctricos. Con este fin se modelaron distribuidores de una red de distribución urbana estándar, los cuales abastecerán las nuevas demandas en análisis. Los distribuidores se caracterizan con sus perfiles de carga semanales representativos para escenarios de demanda de invierno y verano. Se adopta como unidad de estudio a la ciudad de Santo Tomé (Santa Fe, Argentina). Para las etapas de modelado y simulación de la red eléctrica se hace uso del paquete panda-power de Python. Por otra parte, se propone una metodología de selección de tecnologías de sistemas de carga para los depósitos de buses eléctricos. Se adoptan dos modelos de buses eléctricos con características similares en lo relativo a cantidad de pasajeros que admiten los buses convencionales disponibles actualmente. En base a la condición actual de la flota de buses convencionales que componen el transporte urbano de pasajeros de la zona de estudio, se determinan las distancias diarias típicas de recorrido y los tiempos y horarios de los distintos recorridos. Luego, se estiman los consumos de energia de los buses eléctricos y se construyen sus perfiles de carga, según las estrategias y tecnologías de carga de baterías seleccionadas considerando una demanda de potencia en función del estado de carga de las baterías de los buses eléctricos. Por último, se realizan simulaciones de flujos de potencia con la incorporación de la demanda de potencia modelada de las flotas de buses eléctricos y se determina su impacto en las condiciones de operación de la red. Los resultados obteni-dos muestran que el reemplazo de buses convencionales por eléctricos se puede realizar sin ocasionar problemas en los niveles de operación de la red. Solo para alguna variante parti-cular, puede requerirse la instalación de una subestación transformadora que abastezca la demanda particular de la recarga de buses eléctricos.
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    Inserción admisible de vehículos eléctricos en la red de distribución de una ciudad : un enfoque probabilístico
    (XII SeNE, 2023-10-05) Perdomo, Mariano Miguel; Manassero, Ulises; Vega, Jorge Rubén
    La conciencia sobre el desarrollo sostenible ha incrementado los esfuerzos orientados a disminuir los consumos energéticos y las emisiones indeseables para el medioambiente y la salud de las personas. En los últimos años ha crecido el fomento y el uso de vehículos eléc-tricos (VEs), y esta tendencia en el sector del transporte modifica los patrones de demanda de energía eléctrica por parte de los usuarios. A su vez, las demandas son características de cada región en particular, dependiendo de los modelos de VEs de más fácil acceso para la población, las distancias diarias medias recorridas, los horarios de arribo al hogar, las con-diciones climáticas y los tipos de tarifas aplicadas, entre otras variables. El presente trabajo propone modelar probabilísticamente la demanda de VEs de una ciu-dad y realizar simulaciones de flujos de potencia que permitan inferir un nivel aproximado de inserción admisible de VEs en la red de distribución. El nivel de inserción de VEs se calcula como la relación entre el número de VEs y la cantidad de vehículos convencionales existentes. Específicamente, se adopta como laso de estudio la red de distribución de la ciudad de Santo Tomé (Santa Fe, Argentina). El modelado considera un enfoque estadístico para las distancias transitadas, los horarios de arribo al hogar, y los consumos por distancia recorrida. Por otra parte, se considera una recarga lenta de los VEs de 3 kW y una eficiencia de recarga del 95%. El modelado de la red se implementa en Python, utilizando la librería de acceso abierto Pandapower. Los resultados de simulación sugieren que la red actual admite un porcentaje considera-ble de inserción de VEs. Asimismo, es posible identificar aquellos distribuidores críticos que sólo podrían admitir un reducido nivel de inserción de VEs. En conclusión, el modelado pro-babilístico de la demanda de VEs permite determinar el nivel admisión de este nuevo tipo de tecnologías en la red de estudio y en cada distribuidor. En base a proyecciones temporales de la adquisición de VEs, es posible estimar el tiempo en que se incumplirán los niveles admisibles de operación de la red, permitiendo así planificar obras de infraestructura orien-tadas a soportar este nuevo patrón de demanda. Por otra parte, se destaca la importancia de contar con datos reales del comportamiento de los usuarios en la región de estudio para lograr modelos de demanda más precisos.
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    Comportamiento de la demanda eléctrica en el sector residencial de Santa Fe
    (JIT, 2024-10-18) Basilio, Kevin T.; Nagel, Roberto J.
    El sector residencial representa un porcentaje significativo de la demanda eléctrica de la provincia de Santa Fe. En este contexto, caracterizar los perfiles de cargas típicos de los usuarios de este segmento es de gran interés para estudiar cuestiones asociadas a eficiencia energética, calidad de energía y gestión de la demanda. El actual estudio logra caracterizar perfiles de demanda de consumidores residenciales en la provincia, distinguir las componentes de sus consumos y considerar las características de su impacto en la red de distribución eléctrica. Para lograrlo se recurrió al análisis de mediciones históricas en distribuidores provistas por la Empresa Provincial de la Energía (eléctrica) y se comprobaron puntualmente perfiles residenciales en usuarios de la ciudad por medio de analizadores de redes eléctricas. Asimismo, cada medición se ha correlacionado a sus respectivos registros de temperatura ambiente. Para la representación de resultados y evaluación de datos se usó Python y Power BI.