APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

This final degree project is a comparative study of cements carried out by a concrete plant with its own laboratory. The main objective is to evaluate the effects that changing cement for a less polluting cement would have on the concrete. The study has been carried out with mill sand produced by the plant and three commercial cements with different clinker concentrations. Mechanical resistance, economic costs, emissions and durability of the mortars manufactured with these cements are evaluated. Prismatic mortar specimens of 40x40x160mm have been used to carry out the different tests. The results show how, by replacing the sand used with the additions that contains less polluting cements, pozzolana and limestone filler, the performance of the clinker, the most polluting element of any cement, is harmed. The conclusions of the study are the following: The cement with the highest concentration of clinker (95%) and the sand used is the most efficient, both economically and ecologically, in the study. The performances of the different cements used have not been proportional to their resistance category when carrying out the tests with mill sand. They have been proportional using normalized sand.

The present project is dedicated to the early identification of specific events related to environmental episodes within the context of a wastewater treatment plant (WWTP). Initially, four distinct WWTPs, each with varying characteristics and locations, will be designed using dynamic simulation software SUMO. The plants will be implemented with its intrinsic threats working in normal operating conditions to later implement a comprehensive set of experiments that simulate potential pollutant scenarios. This will lead to different scenarios with different outcomes resulting in two types of WWTPs: polluted and not polluted. Upon finalizing the experimental setup, the software SUMO will be used to simulate all the scenarios. This sophisticated software will enable the collection of data by running simulations for each WWTP and its associated contaminated scenarios previously generated. The result will be a significant amount of data generated, forming the foundation for a comprehensive database that will be used for further analysis. Subsequently, the data will be treated and processed for the development of a predictive model aimed to identify early episodic events. The model will undergo rigorous training and validation processes, with the possibility of leveraging existing reference databases to test several training algorithms. The primary objective of the project is to conduct detailed research on WWTPs, designing experiments tailored to their needs, generating simulation data from concrete models, constructing a robust database, and develop a predictive model to identify environmental events within WWTPs and their surroundings. This endeavour is crucial for enhancing operational efficiency and environmental management within WWTP contexts.

En el presente trabajo se expone el uso de una metodología de aplicación de algoritmos de machine learning aplicados a bioprocesos para emular la operación de estos usando modelos sustitutos que sean más simples pero precisos que el modelo mecanicista original, como estudio de caso se usó la producción fed-batch de penicilina a escala industrial. Se exponen metodologías para explorar las variables independientes que afectan la función objetivo, diseño y análisis de experimentos por computadora para generar el conjunto de datos, modelos sustitutos, técnicas de clustering para identificar grupos de datos con características similares y técnicas de clasificación. Luego de la aplicación de estas metodologías y técnicas se construyen los diferentes modelos de predicción, clustering y clasificación que en su conjunto constituyen la herramienta de modelado de proceso y que ayuda a la toma de decisiones sobre este.

Increasing circularity in the supply chain of industrial processes has the potential to provide economic and environmental benefits, however it is difficult for manufacturers to understand how their by-products can be used as input to unfamiliar processes. Although there are existing digital platforms that encourage surplus resource exchanges, they do not implement automatic recommendations. A recommender system that evaluates the economic, environmental, and social impact of feasible waste transformations for a source material can help industrial decision-makers turn their waste into a more valuable product. Building on past research by others that used a graph database to model processes and materials, we implement a similar model using Life Cycle Inventory (LCI) datasets that include process data from a variety of industries worldwide. We demonstrate its ability to rank alternatives based on attributes such as transformation cost and process complexity using graph-based search queries.

This master's thesis focuses on the development of a generic Operator Training Simulator (OTS) for a Fluid Catalytic Cracking (FCC) unit and fractionator column. It aims to provide a safe and controlled environment for operators to gain an understanding of the unit and its behavior under various operating scenarios and equipment malfunctions. The OTS was built from an existing dynamic simulation in Aspen HYSYS, to which several modifications were made including the tuning of control loops and the modeling of auxiliary units as process boundaries. Additionally, a safety instrumented system (SIS) was implemented to respond automatically in the case of extreme or abnormal conditions to guarantee the safety of the operators and equipment. The stability and fidelity of the model were assessed under common operating scenarios such as variations in the feed rate and Conradson Carbon Residue (CCR). Similarly, the response of the SIS was evaluated under two process malfunctions: a blocked outlet in the fractionator top and a transmitter failure in the reactor riser temperature controller. The model proved to be able to accurately reproduce the dynamics of the system and bring the plant to a safe state when necessary. The final product is a comprehensive generic OTS capable of reproducing the behavior of an FCC plant under different conditions, which serves as a valuable tool for operator training, optimizing unit performance, and diagnosing operational issues in a controlled environment.

In the world of chemical industry, separation techniques for components are crucial operations for the purification, production, and recycling of thousands of chemical products. Separation technologies are wide-ranging and diverse, and they are selected based on the nature and composition of the mixtures. However, azeotropy presents a major obstacle when using different mixtures, which require the application of new technologies to solve it. Given the complexity of these technologies, various simulation tools for chemical processes are presented, which enable a preliminary design when dealing with an azeotropic mixture. In this final career project, the knowledge gained in Aspen PLUS V12 (a specialized software for the simulation and analysis of chemical processes) is applied to simulate two similar methods that aim to separate a mixture composed of benzene and cyclohexane. Then, an estimation of the cost of both methods is carried out (as well as an estimation of the total economic and environmental balance) using internal tools of the program itself to compare and determine which one provides better results.

Separation processes are a key part of the chemical sector. There are a large number of mixtures that cannot be separated by conventional methods because they have azeotropes that prevent products from being obtained with the level of purity required for the different applications in which they are necessary. In this project, a study is realized on the acetonitrile-water mixture that is acquired as a by-product of acrylonitrile synthesis. In order to find an efficient method for obtaining acetonitrile (a compound of great importance in the pharmaceutical industry and as a solvent) different viable options are compared for separating mixtures with an azeotropic point, where the two most promising options in this case are pressure swing and extractive distillation which are design processes optimizing all the elements that make up the system through the ASPEN PLUS V12 simulator. Finally, different options to reduce the energy required by the different distillation columns and heat exchangers are analyzed as same as the costs and environmental impact of each of the simulations in order to discern which project would finally be the most suitable to be carried out.

The following document analyzes the possible treatments to be carried out on sludge from municipal waters according to its original composition. The objective is to compare these treatment processes from an economic, social, and environmental perspective, in order to be able to contrast and select the best alternative according to the initial case and the area to favor. Through the study of a significant amount of bibliography, considerations and calculations, approximate emissions and consumption were established for each process to be conducted, and then, using the SimaPro software, an analysis of the life cycle of the treatments was conducted. The costs of each route were compared based on the necessary investment, the operating costs, and the benefits of their by-products. It was obtained that the treatment of sludge via anaerobic digestion corresponds to the best option both economically and environmentally, finally, its possible repercussion was socially discussed due to the odor generated by the treatment and its effect on the area.

Generation of waste affects in negative ways to the environment and thus its management should be done properly. Hospital activities produce great amount of waste due to the provision of healthcare leads to the society. The current situation of the waste management process of Granollers hospital will be study and compared it to when the organic fraction is selectively separated from the rest of the waste. Using the LCA methodology the environmental impact was analysed at midpoint and endpoint levels. The functional unit was the average service received from the hospital by one inhabitant in the area of influence. The analysis shows that performing the selective separation reduces the environmental impact in 0,045 (Pt/year)/FU and saves 0,82 (€/year)/FU. Furthermore, the analysis of two other scenarios determined that the selective separation of glass would allow to additionally save 1,18 (€/year)/FU. Also, it was analysed a fourth scenario in which the construction and demolition waste also is selectively separated saving 0,35 (€/year)/FU but with a higher environmental impact than in the two previous scenarios studied.

En aquest treball es proposa una metodologia per a comparar diferents vies de valorització d'un residu. Aquesta metodologia pretén ser una eina sistemàtica que permeti escollir d'entre un conjunt d'alternatives de valorització, aquella que ofereix un major benefici econòmic i reducció de l'impacte ambiental, oferint un valor únic, valor objectiu, que faciliti la presa de decisions. S'ha escollit el residu electrònic com a exemple per aplicar la metodologia, dins d'aquest s'han tractat dos processos concrets de valorització dels metalls pesants que conté, la fusió àcida i la fusió alcalina. Aquest residu presenta un conjunt de característiques que fan que sigui interesant valorar-ne la valorització com a via de gestió: cada cop es genera més quantitat, té un valor de mercat elevat i té un impacte ambiental elevat. Per poder valorar les diferents vies de valorització del residu, cal conèixer les propietats físiques i químiques del residu en les que es basen els processos de separació. També existeix la possibilitat de combinar les matèries primes obtingudes dels residus amb altres matèries primes, per generar un producte de major valor afegit, però no està contemplat en el treball. Per complir aquest objectiu, el mètode proposat consta d'una primera etapa, en la que es realitza un anàlisi de cicle de vida simplificat, per tal de poder obtenir l'estalvi en l'impacte ambiental que suposa cada alternativa de via de valorització del residu. Aquest anàlisi consta de la definició de l'objectiu, comparar processos de valorització, definir una unitat funcional, depenent de la decisió que vulguem prendre amb els resultats obtinguts, un inventari de matèries i energia i finalment el càlcul dels valors d'indicadors ambientals. Per aquest últim punt, hem utilitzat bases de dades que utilitzen la metodologia de l'Eco-indicador 99. A continuació, s'ha realitzat un anàlisi econòmic, per a determinar els beneficis econòmics de les dues vies de valorització proposades. Per aquest anàlisi, s'ha determinat els costos associats al consum de matèries primes i energia, el cost de mà d'obra i l'amortització de les instal·lacions, així com el benefici obtingut de la venta de les matèries primes valoritzades. S'ha comparat d'entre tres possibles mides de batch quina era la que oferia un major retorn, calculant-ne el return on investment (ROI) i payback. Finalment, s'ha determinat la funció objectiu per a tractar els resultats econòmics i ambientals obtinguts. Aquesta funció busca maximitzar el benefici econòmic i la reducció de l'impacte ambiental. En funció de si els resultats econòmics i ambientals són positius o negatius, benefici o cost i generació d'impacte ambiental o reducció d'aquest, utilitzarem diferents funcions objectiu. Aplicant la funció objectiu als resultats obtinguts hem pogut determinar que la millor alternativa seria realitzar conjuntament la fusió àcida i alcalina, al tractar-se de processos no excloents i oferir un benefici econòmic i ambiental en els dos casos. En el cas d'escollir entre les alternatives individuals de valorització, la decisió dependrà de les unitats funcionals i per tant de l'objectiu d'aplicació de la metodologia, si volem maximitzar la relació entre benefici econòmic i ambiental per tona de residu tractat escollirem la fusió alcalina. Pel contrari, si volem maximitzar el benefici econòmic i ambiental anual, escollirem la fusió àcida. Podem concloure que la metodologia compleix amb l'objectiu, tot i presentar limitacions en quant a la comparativa degut a que té diverses funcions objectius.

El “Fluid Catalytic Cracking” (FCC) és un dels processos secundaris més importants de les refineries. Es basa en els principis del “cracking” catalitzat: utilitza calor, pressió i catalitzadors per transformar fraccions pesades de cru productes mes lleugers i valuosos. Dona un alt grau de flexibilitat a les refineries permetent maximitzar la producció de productes de valor econòmic i processar fraccions pesades de cru de menor cost. És un procés que pot presentar un alt risc amb un flux de procés complex i un esquema de control sofisticat. Demanda un coneixement detallat del procés així com un entrenament de qualitat per poder operar-lo de forma segura. Han aparegut actualment eines basades en la simulació per proporcionar als operadors de sales de control un entrenament d'alta qualitat: “Operator Training Simulators” (OTS). Integren una copia del sistema de control de la planta amb les seves pantalles de control amb un programa de simulació que conte un model dinàmic de la planta. Tenint-ho en compte, el projecte busca: • Desenvolupar un mòdul dinàmic del reactor “riser” del FCC que pugui ser implementat en un OTS d'una unitat FCC. • Implementar el model del reactor en un model d'una unitat FCC per un OTS. • Analitzar si el model presenta alguna avantatja davant d'un model trobat més habitualment en models dinàmics per OTS. El reactor és el cor de l'FCC, és on s'aconsegueix la transformació de l'alimentació. Les reaccions de “cracking”, o trencament de molècules pesades en altres de més lleugeres, esdevé principalment a la zona del “riser” del reactor, un recipient de geometria tubular, en fase gas i catalitzada per un sòlid. Es pot descriure com un reactor de llit fluïditzat: el catalitzador es troba en partícules solides molt fines i exhibeix un comportament anàleg al d'un fluid amb el moviment del gas a traves de les partícules. Estudis observacionals expliquen la relació intricada del flux de gas i sòlid i els seus gradients de concentració diferenciant entre el seu comportament en l'eix axial i radial. La composició de l'alimentació del FCC és complexa i inclou centenars d'hidrocarburs amb un ampli rang de possibles reaccions que creix exponencialment amb el nombre de carbonis que els formen. Davant l'incapacitat de detallar totes les múltiples reaccions s'han proposat tècniques de reducció de xarxes, com el “lumping”, per poder descriure el sistema. El “lumping” consisteix en agrupar compostos en “lumps”, o agregats, assumint que aquests grups comparteixen certes característiques i reaccionen com a grup, reduint així el nombre total de reaccions. El model proposat pretén simular el reactor “riser” integrant un model cinètic “lumped” en una xarxa de mòduls de reactors ideals a Aspen HYSYS®, que busquen a la seva vegada representar els patrons hidrodinàmics del reactor. S'ha seleccionat un model cinètic que conté 6 “lumps”, representant l'alimentació i els productes principals. Les equacions de velocitat de cada reacció tenen en compte la massa de catalitzador i “coke” present en el reactor. Per la simulació de la zona d'injecció del reactor s'ha utilitzat un mòdul de tanc contínuament agitat (CSTR). Utilitzant també un CSTR per la zona anular del reactor, i per al nucli, un reactor de flux pistó (PFR). Els productes de la reacció predits pel model dinàmic del reactor s'ajusten a les dades d'un reactor industrial amb menys d'un 3% d'error relatiu. Finalment, per implementar el model del “riser” al model d'una planta d'un OTS s'ha seguit un procediment de “delumping” dels productes del “riser” ja que el model necessita un nivell de detall de composició més alt. La composició detallada de cada “lump” s'ha relacionat a les corbes punt d'ebullició a temperatura real (TBP). La composició dels productes del model amb el “riser” implementat s'ajusten a las corbes TBP amb menys d'un 5% d'error. El model de “riser” proposat ha demostrat unes prediccions fiables de les conversions, tenint en compte a la vegada les variacions de les variables amb major impacte en els productes: la temperatura, temps de residencia, relació d'alimentació-catalitzador i la desactivació del catalitzador. S'ha comparat amb la utilització d'un reactor “yield shift” i l'única avantatja que presenta davant del model proposat es que el “yield shift” consumeix 3 vegades menys CPU.

El Trabajo de Final de Máster consistirá en el desarrollo de un sistema de entrenamiento de operadores para el proceso de Cumeno. El sistema está basado en una planta existente operada por la compañía CEPSA Química Palos de la Frontera S.A, Huelva [1] . En el proyecto se abordarán dos aspectos fundamentales de un sistema de entrenamiento de operadores, como son la configuración y desarrollo de la emulación de la estación de instructor y el ajuste y configuración de un modelo dinámico existente de la planta a los requerimientos del sistema de entrenamiento de operadores. Estos dos componentes del sistema deben ser capaces de representar al proceso de forma tal que permita la realización de escenarios de entrenamiento realistas con los operadores de la sala control y de campo del proceso. Los escenarios implican la ejecución de cambios de proceso, perturbaciones o fallos en equipos que requieren la identificación e intervención del operador para recuperar la condiciones de normal de operación, o evitar la parada de emergencia o llevar al proceso a una parada segura según el caso. El modelo dinámico del proceso sobre el que se basará la representación de este, está desarrollado en el simulador de procesos Aspen Hysys [2] y es proporcionado por la empresa CEPSA, aunque, no está preparado para ser utilizado en un sistema de entrenamiento de operadores y por lo tanto debe ser modificado para tal fin. Esto se debe a que carece de una serie de elementos, los cuales son imprescindibles para utilizar un modelo dinámico en un sistema de entrenamiento y realizar sesiones de entrenamiento efectivas y realistas. A continuación, se describen las modificaciones principales. Las pantallas del sistema de entrenamiento son similares a las del sistema de control distribuido de la planta, las cuales muestran muchas señales que no están definidas en el modelo dinámico. Por lo tanto, habrá que implementar los indicadores de las diferentes variables del proceso (caudal, temperatura, presión y nivel principalmente), para su visualización e interacción con las diferentes lógicas de seguridad y control. El modelo dinámico existente tiene configurado la lógica de control de forma simplificada que la hace insuficiente para su uso en un sistema de entrenamiento de operadores. Por lo que habrá que revisar documentación del proceso proporcionada por la empresa, Diagramas P&IDs y la descripción funcional del control, para su desarrollo en el modelo con el grado de detalle adecuado a los escenarios y perturbaciones que se quieren emular de forma rigurosa. Por otra parte, en general los modelos dinámicos para análisis de ingeniería del proceso no incorporan el sistema de seguridad ni las lógicas de enclavamientos asociadas. Por lo tanto, se debe configurar en el modelo dinámico la lógica de seguridad del proceso al nivel de detalle requerido por el sistema de entrenamiento y los enclavamientos necesarios que permitan la correcta emulación del comportamiento de la planta en situaciones de fallo y alarma. Para la configuración del sistema de seguridad se determinarán qué elementos y equipos de la planta habrá que proteger frente a posibles alteraciones que se produzcan en la planta. El resultado de todo esto, se verá traducido en la elaboración de la matriz causa efecto, que recogerá dicho análisis, y en la implementación de una lógica de seguridad para un tipo de equipo en concreto, las bombas. En paralelo a las modificaciones en el modelo dinámico, y para que el entrenamiento del operador sea lo más realista posible, se construirán y desarrollarán las interfaces gráficas de usuario (GUIs), que tendrán un grado alto de similitud con las pantallas del Sistema de Control Distribuido (DCS) con las que trabaja el operador. De esta manera, las diferentes pantallas incluirán los elementos y objetos necesarios para la realización del entrenamiento, como son controladores, navegación entre pantallas o visualización de variables entre otros. Para que sea operativa la interfaz gráfica, se deberán de establecer las diferentes comunicaciones entre el modelo dinámico de Aspen/HYSYS con la estación de instructor, IIS [3] . Como modificación adicional y para la verificación dinámica de los cambios implementados, se procederá a bajar la carga de producción del proceso desde el 100% de producción en la versión actual hasta una carga que rondará el 80% de su capacidad. El objetivo es verificar la dinámica de las modificaciones realizadas, validar la respuesta del sistema de control del proceso demostrando que es capaz de conseguir un nuevo punto de operación estable y estacionario. Una vez realizado todos estos cambios, se definirán una serie de escenarios en los que se entrenará al operador, redactando un manual de operación para actuar frente a los posibles problemas a los que se expondrá el operador durante el entrenamiento. A partir de los datos, y con una entrevista con el departamento de procesos de CEPSA, se han diseñado los escenarios más relevantes para el entrenamiento del operador y se han verificado las acciones a realizar en cada uno de ellos.

This end of degree project deals with the coordinated management of utility networks in a chemical complex. Given a set of plants with their production capacity and their utility demands, the objective is to determine the different alternatives of industrial symbiosis that allows improving the energetic, economic and environmental efficiency of the whole set. For this, two different approaches have been defined. The first is based on considering the whole complex as a one company that seeks to reduce the costs of the entire complex. In the second case, the individual interests of each of the plants are taken into consideration, seeking that all of them obtain their maximum benefit.

Aquest projecte se centra en l'estudi de l'optimització dels recursos energètics en sistemes industrials. S'ha investigat l'estat de l'art de la recerca de conceptes com l'ecologia industrial, l'economia circular i la simbiosi industrial i s'han aplicat en un model matemàtic de simulació a partir d'un cas base per millorar el seu rendiment. El model de simulació de planta produït és capaç de calcular els costos i beneficis associats al funcionament de plantes químiques, amb la finalitat d'optimitzar el seu funcionament. En concret, s'han analitzat dues plantes de producció de recursos energètics i s'ha realitzat una optimització per intentar trobar la millor la configuració possible i, a partir d‘un cas base, aconseguir un funcionament millor. A més, s'ha estudiat la possibilitat d'unir els dos sistemes independents en un sistema mixt, per avaluar l'impacte que tindria una hipotètica simbiosi industrial entre les dues plantes. Finalment, s'ha desenvolupat també un estudi de l'impacte ambiental dels sistemes, per establir si l'optimització econòmica del sistema està relacionada amb una reducció de l'impacte ambiental.

El presente proyecto, desarrollado para la titulación del Máster en Ingeniería Química, se ha realizado de manera autónoma. Contiene el estudio de la optimización del diseño de una unidad de destilación de una serie de componentes y simula la obtención de diferentes productos en función de una demanda establecida. El estudio consiste en la optimización del diseño de esta unidad de destilación utilizando la integración de herramientas de simulación y programación que permita utilizar las ventajas y resolver las limitaciones de los sistemas de simulación actualmente disponibles. Este estudio se ha llevado a cabo gracias al Microsoft Visual Basic for Applications que permite comunicar los programas Aspen Hysys y Microsoft Excel. El diseño base del sistema se hace en Hysys y se exportan los valores a Excel, donde se realiza el tratamiento de variables y la introducción de las mismas en la función objetivo. Este sistema se tendrá que optimizar mediante la transferencia de valores entre Hysys y Excel.

Aquest projecte tracta sobre l'estudi de la viabilitat econòmica, energètica i mediambiental d'una planta que absorbeix el CO2, procedent del flux de gasos d'una central de generació d'electricitat, mitjançant una solució aquosa de l'amina MEA. Per tal de realitzar aquest estudi es modela i simula el procés d'absorció de CO2 fent ús del programa de simulació Aspen Hysys i es determinen les funcions necessàries per a caracteritzar els costos energètics, econòmics i mediambientals associats al procés.

El control de columnas de destilación es un tema que ha sido estudiado a lo largo de los años debido a que la destilación es una de las operaciones más empleadas en los procesos industriales. Por lo tanto se ha utilizado parte de todo ese material de estudio para la elaboración de la mejor estrategia de control para las dos columnas con las que se trabajará en este proyecto. La primera columna se utiliza para separar una mezcla ternaria de benceno, tolueno y o-xileno en dos corrientes. La corriente de producto de cabeza debe ser benceno al 99% molar y en la corriente de producto de cola al 99% molar la mezcla de tolueno y o-xileno. La segunda columna se utiliza para separar la mezcla binaria de tolueno y o-xileno proveniente del producto de colas de la primera columna. La corriente de producto de cabeza de la segunda columna es tolueno al 99% molar, mientras que la corriente de producto de colas es o-xileno al 99% molar. Se han probado 6 estrategias de control con ayuda del programa Aspen Dynamics para conseguir que las composiciones molares regresen a sus valores de diseño frente a perturbaciones de caudal y composición en la alimentación. Las 6 estrategias de control consisten en bloques multiplicadores, controladores de temperatura, controladores de composición y combinaciones entre ellas. Una vez realizadas las simulaciones se pudo determinar cuál de las estrategias de control era la más adecuada para alcanzar los objetivos propuestos.

El estudio de una cadena de suministro abarca desde el diseño de esta misma hasta la organización de pedidos y entradas de material. Sin embargo en este proyecto tratamos la optimización de la fabricación y la previsión de stock necesario de un grupo de compañías. Este tipo de investigaciones son objeto de un gran interés en el mundo empresarial, por motivos tanto económicos como sociales. En este proyecto se ofrecen las explicaciones pertinentes para resolver un problema de optimización de una cadena de suministro basada en la fabricación de latas de aluminio. Dicha cadena de suministro está formada, principalmente, por una compañía que posee varias fábricas localizadas en diversos puntos de Alemania que producen distintos tipos de productos que finalmente son enviados a centros de distribución (propiedad de la misma compañía) para venderle a sus clientes aquellos productos que deseen comprar. Tanto clientes como proveedores no forman parte de la misma empresa ni de la compañía que es propietaria de las fábricas y por ello compiten entre sí para poder conseguir vender o comprar sus productos o materias primas. La cadena de suministro objeto de este estudio es de tipo closed-loop, lo que implica que hay un flujo de materia en sentido inverso al flujo principal, descrito anteriormente. Este flujo es generado por un sistema de reciclaje basado en una empresa capaz de convertir los defectos de fabricación de las envasadoras de refrescos en materia prima para las fábricas de latas. Esta empresa de reciclaje pose varios centros que recogen los residuos reciclables derivados de la producción de los productos finales y los convierten en materia prima para el proceso de fabricación. Las relaciones o negociaciones entre la empresa fabricante y sus posibles proveedores y clientes se pueden modelar o definir a partir de la teoría de juego de Stakelberg. Dicha teoría describe la existencia de una empresa líder que intenta mejorar el precio de compra y venta de su materia prima y productos con el fin de aumentar sus propios beneficios, siempre y cuando cuente con el beneplácito del resto de los miembros de la cadena de suministro. La competencia entre los posibles clientes que pueden comprar los productos de los fabricantes y los proveedores que desean venderles materia prima se resuelve mediante la teoría del equilibrio generalizado de Nash. Esta teoría prevé que en el equilibrio del problema de optimización de la cadena de suministro ningún miembro de ésta tendrá mayores beneficios si intenta forzar un cambio en el precio de sus productos. Por último, en este proyecto se incluye la existencia de un mercado exterior para proveedores y clientes del líder. Este mercado está formado por la cartera de clientes y proveedores de los miembros anteriormente mencionados que terminan compitiendo con el líder objeto principal de este estudio. Se confiere a la empresa líder, la capacidad de convencer a un proveedor o a un cliente para que le venda o le compre respectivamente sus productos a igualdad de condiciones con sus competidores.

El proyecto trata de aplicar la metodología de mejora continua Lean Six Sigma en la operación de filtrado y envasado de una planta química, específicamente en una instalación llamada Futurix, que se compone de dos equipos de filtrado por mallas o bolsa. En el trabajo se contemplan aspectos teóricos de la metodología, procedimientos tanto administrativos para desarrollar el proyecto como de la propia operación de filtrado. La búsqueda de información, la creación de bases de datos fiables y el análisis de datos tienen gran importancia en su desarrollo para encontrar problemas y situaciones con gran margen de mejora y poder aplicar los conocimientos de Lean y de Six Sigma. Una vez hecho el análisis de datos y encontrado los problemas que aportan más margen de mejora, se aplican mejoras para eliminarlos o para reducir su influencia en el proceso. Algunos ejemplos son los movimientos internos que no aportan valor a la empresa, la variabilidad del proceso que impide pronosticar tiempos de filtrado fiables, o la falta de estandarización tanto de los consumibles como de la metodología del proceso que hace aumentar esa variabilidad. La implementación de mejoras conlleva la instauración de medidas para controlar que el proceso se realice de la forma adecuada. Para ello también se establecen los indicadores de control y el estudio de viabilidad.