Creación de modelos no lineales de operación de las unidades para aplicaciones de planificación y programación

Resumen

El objetivo de este documento es detallar los aspectos de creación de modelos de la cantidad y calidad de los diagramas de flujo de producción en todos los sectores de procesamiento. Normalmente, los diagramas de flujo de producción están en un nivel más alto que los diagramas de flujo de proceso debido a que, en muchos casos, se están tomando decisiones comerciales o económicas más directas, por ejemplo, maximizar la ganancia y el funcionamiento en toda la planta o en varias plantas integradas, además de recursos compartidos. Estas decisiones suelen estar relacionadas con la planificación y programación, a menudo denominadas control de la producción, que requieren un mayor alcance espacial y temporal, en comparación con diagramas de flujo de procesos más limitados que detallan los balances de materiales, energía e impulso estables o inestables de la operación de una unidad de proceso particular durante un tiempo relativamente corto. Esto implica que se necesitan modelos matemáticos más sencillos, pero que representen los procesos individuales, con el fin de resolver el sistema no lineal de varios períodos usando optimizadores no lineales, como programación lineal sucesiva y programación cuadrática secuencial. En este artículo describimos seis tipos de modelos de operación de unidades que se pueden utilizar como elementos u objetos fundamentales para formular grandes diagramas de flujo de producción. Además, señalamos las diferencias entre los procesos continuos y por lotes, al mismo tiempo que analizamos varias otras cuestiones de implementación importantes relacionadas con el uso de estos modelos de operación de unidades dentro de un sistema de toma de decisiones. También es importante observar que el sistema de creación de modelos de cantidad y calidad descrito en este documento complementa la creación de modelos de cantidad y lógica de los sistemas de producción e inventario descritos en Zyngier y Kelly (Desafíos de optimización y logística en las empresas, Springer, Nueva York 61-95, 2009).