Diseño de una cadena de suministro de biocombustible a partir de residuos de café, integrando decisiones de instalaciones, ruteo e inventario, bajo un enfoque de sostenibilidad

• Autores: Marcela María Morales Chávez
• Directores de la Tesis: William A. Sarache Castro (dir. tes.), Yasel José Costa Salas (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ( Colombia ) en 2022
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design of a biofuel supply chain from coffee waste, integrating facility, routing and inventory decisions, under a sustainable approach
• Materias:
  • Física
    • Electrónica
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Geodesia
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología aeronáuticas
    • Tecnología bioquímica
    • Ingeniería y tecnología químicas
    • Tecnología de los ordenadores
    • Tecnología de la construcción
    • Ingeniería y tecnología eléctricas
    • Tecnología electrónica
    • Ingeniería y tecnología del medio ambiente
    • Tecnología industrial
    • Tecnología de la instrumentación
    • Tecnología de materiales
    • Tecnología e ingeniería mecánicas
    • Tecnología médica
    • Tecnología metalúrgica
    • Tecnología de productos metálicos
    • Tecnología de vehículos de motor
    • Tecnología minera
    • Tecnología naval
    • Tecnología nuclear
    • Tecnología del carbón y del petróleo
    • Tecnología energética
    • Tecnología de los ferrocarriles
    • Tecnología del espacio
    • Tecnología de las telecomunicaciones
    • Tecnología textil
    • Tecnología de los sistemas de transporte
    • Procesos tecnológicos
    • Planificación urbana
    • Otras especialidades tecnológicas
  • Ciencias de las artes y las letras
    • Arquitectura
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: repositorio.unal.edu.co
• Resumen
  • español

    Los biocombustibles surgen como alternativa a la crisis energética y ambiental que afecta al planeta. No obstante, integrar decisiones estratégicas, tácticas y operativas, desde un enfoque sostenible, plantea grandes desafíos para el diseño de su cadena de suministro (SCND: Supply Chain Network Design). La revisión de la literatura relacionada con el SCND considerando decisiones de localización, ruteo e inventario (ILRP: Inventory Location Rounting Problem) evidencia que las contribuciones sobre biocombustibles son limitadas, la mayoría de los modelos matemáticos no consideran métricas sostenibles y la estrategia de configuración dinámica (DCS: Dynamic Configuration Strategy) ha sido totalmente ignorada.

    De acuerdo con los vacíos de conocimiento identificados, esta tesis doctoral presenta un conjunto de modelos matemáticos altamente novedosos para el SCND de biocombustible a partir de residuos agrícolas, integrando decisiones de localización, ruteo e inventario bajo un enfoque sostenible y estocástico. Esta investigación es la primera en abordar dentro de la formulación ILRP la DCS, lo cual constituye un avance relevante en el campo de estudio. Adicionalmente, se diseñó una heurística para resolver el modelo de optimización NP-hard utilizando la metaheurística de recocido simulado.

    Se analiza un caso de estudio en Colombia y 15 conjuntos de datos de la literatura. Los resultados demuestran la eficiencia de la heurística comparada con el método exacto. Se observan las ventajas de la integración sostenible del ILRP en contraste con la optimización de un solo objetivo. Adicionalmente, se evidencia que la DCS alcanza mejor desempeño económico, ambiental y social comparada con la estrategia de configuración estática en el SCND. (Texto tomado de la fuente)

  • English

    Biofuels arise as an alternative to the energy and environmental crisis that affects the entire planet. However, integrating strategic, tactical and operational decisions, from a sustainable approach, poses great challenges for the design of its supply chain (SCND: Supply Chain Network Design). Reviewing the state of the art related to the SCND considering location, routing and inventory decisions (ILRP: Inventory Location Rounting Problem) shows that contributions on biofuels are limited, most mathematical models don’t consider sustainable metrics and the dynamic configuration strategy (DCS: Dynamic Configuration Strategy) has been totally ignored.

    According to the knowledge gaps identified, this doctoral thesis presents a set of highly novel mathematical models for the SCND of biofuel from agricultural waste, integrating location, routing and inventory decisions under a sustainable and stochastic approach. This research is the first one addressing DCS within the ILRP formulation, which is a relevant advance in the field of study. In addition, a heuristic was designed to solve the NP-hard optimization model using simulated annealing metaheuristics.

    A case study in Colombia and 15 data sets from the literature are analyzed. The results demonstrate the efficiency of heuristics compared to the exact method. Also, the advantages of the sustainable integration of the ILRP formulation are observed in contrast to the optimization of a single objective. Thus, it is evident that the CSD achieves better economic, environmental and social performance compared to the static configuration strategy in the SCND.