Ingeniería de sistemas de procesos: planear para optimizar

A grandes rasgos, un proceso es un conjunto de actividades encadenadas que le agregan valor a un insumo. La ingeniería de sistemas de procesos trabaja en el desarrollo y resolución de modelos matemáticos para optimizar el desempeño de los procesos.

Alberto Bandoni, investigador principal del CONICET en la Planta Piloto de Ingeniería Química (PLAPIQUI, CONICET-UNS) y coordinador del área explica que en el país no hay una incorporación masiva de herramientas de la ingeniería de sistemas de procesos más allá de la industria petroquímica. Es por eso que junto a su equipo trabaja en el desarrollo de proyectos investigación y transferencia a otras industrias como la química y alimenticia e incluso en sistemas de interés biomédico, de cuidado de la salud y agronómico.

En la ciudad de Bahía Blanca funciona el polo petroquímico más grande del país, donde algunas de las empresas más importantes de la Argentina trabajan en conjunto con los investigadores de PLAPIQUI.

“Entre los años 2000 y 2008 varias de estas compañías decidieron implementar herramientas computacionales consistentes en un modelos para optimizar la operación de las plantas hora por hora. Trabajamos como asesores, contribuimos a desarrollar los modelos, se pusieron en línea y están funcionando”, ejemplifica Bandoni.

Desde hace más de 40 años la industria petroquímica utiliza simuladores de procesos. Sin embargo, en los últimos años hay una tendencia mundial que promueve la aplicación del contexto teórico y la metodología de estos sistemas a otras áreas.

Según Bandoni, existe siempre la necesidad de tomar decisiones en todos los órdenes de la vida, en industria, en ciencia, en la sociedad. La idea del grupo de investigación es desarrollar herramientas computacionales basadas en modelos matemáticos para agregar conocimiento y dar apoyo al proceso de toma de esas decisiones.

Por su parte Aníbal Blanco, investigador adjunto del CONICET en PLAPIQUI y miembro del equipo, agrega: “La asistencia en el proceso de toma de decisiones es una necesidad transversal a casi cualquier actividad, desde la industrial hasta el manejo de cuestiones públicas, como por ejemplo el sistema de salud. Las industrias más tradicionales se han ido tecnificando y son conscientes de la necesidad de mejorar este aspecto. A medida que la organización crezca va a demandar ese tipo de herramientas”.

Soluciones para la agronomía

En conjunto con investigadores del Departamento de Agronomía de la Universidad Nacional del Sur (UNS) el equipo de Bandoni trabaja en dos líneas de investigación, una en el planeamiento de irrigación y fertilización de cultivos, y otra en el control de malezas, para ser aplicadas en la zona del sudeste de la provincia de Buenos Aires, donde hay una intensa actividad agropecuaria condicionada por el clima semiárido.

Blanco explica que uno de los proyectos iniciados consiste en desarrollar un sistema cuyo objetivo es definir el programa óptimo de riego artificial y fertilización para una temporada agronómica, considerando factores ambientales y del suelo con el objeto de optimizar la economía de la empresa agropecuaria y reducir el impacto medioambiental de las intervenciones. En el caso del control de malezas, se busca definir los instantes óptimos para aplicar herbicidas.

“A veces fertilizar o regar más no significa necesariamente tener un mayor beneficio económico, porque los costos adicionales de esas operaciones no se ven compensados por el incremento que puede haber en la productividad del cultivo”, aclara el investigador.

Soluciones para la industria frutícola

El equipo de Bandoni también busca transferir sus desarrollos en planificación en la toma de decisiones a empresas por fuera del ámbito local de la ciudad de Bahía Blanca. Por ejemplo para la región del Alto Valle de Río Negro se han estudiado las plantas procesadoras de frutas modelando toda la cadena de valor desde la adquisición de las mismas, hasta su embalaje y exportación. La ventaja que tiene este modelo es la posibilidad de incorporación constante de información para mejorar las estimaciones y contribuir a un manejo óptimo del negocio.

Asimismo, asisten a empresas productoras de jugos. “Cuesta mucho relacionar lo que planteamos a través de los modelos matemáticos con los problemas que surgen día a día en el negocio, por eso decidimos hacer casos de estudio chicos, ‘demos’ del problema, desarrollar el modelo, implementarlo en un software y hacerle interfaces interactivas en una planilla de cálculo para poder operar el modelo”, agrega el ingeniero.

Soluciones para la salud

La ingeniería de Sistemas de Procesos aporta conocimientos al sistema de salud pública para mejorar su eficiencia. En conjunto con el grupo de Economía de la Salud del Departamento de Economía de la UNS, el grupo de Bandoni trabaja en el desarrollo de modelos para optimizar la toma de decisiones en problemáticas sanitarias.

Trabajaron en el Hospital Interzonal General de Agudos “Dr. Jose Penna” de Bahía Blanca para hacer la planificación del uso de los quirófanos, recursos compartidos por todos los servicios de la institución.

“Nuestro modelo permite ingresar los datos estimados sobre la potencial demanda de cirugías y hacer una optimización para asignar las cirugías a los quirófanos disponibles, determinar cuándo empieza y termina cada tarea, contabilizar costos e identificar cuellos de botella”, explica Bandoni.

En este sentido, se trabajó de forma similar con la Región SanitariaI para estudiar el sistema de mamógrafos empleados en estudios preventivos de mujeres entre 35 y 70 años de la zona, para mejorar el acceso de la población a este servicio.