24/08/2016 | Ciencias Agrarias, de la Ingeniería y de Materiales
Software para sacarle jugo a la producción
Científicos del CONICET desarrollaron una herramienta computacional para optimizar la toma de decisiones en plantas procesadoras de frutas.
Alberto Bandoni. Foto: CONICET Fotografía.

El proceso de elaboración de jugos de fruta como pera y manzana comienza en las denominadas “chacras” de producción de la fruta en las que se plantan los arboles y se cosecha la fruta, hasta las plantas industriales que producen el jugo concentrado. Este proceso incluye etapas como la recepción de la fruta, lavado, molienda, extracción, clarificación, concentración, envasado y finalmente almacenamiento y despacho a los clientes. Para que todo esto ocurra, el jefe de producción de una planta procesadora de jugos tiene que tener en cuenta variables operativas.

Para ayudar en la toma eficiente de decisiones en el proceso de elaboración de jugos y de esa manera mejorar la producción, científicos del CONICET trabajan en el desarrollo de herramientas computacionales basadas en modelos matemáticos de optimización que abarcan desde la planificación de actividades en toda la cadena de valor de la industria, hasta modelos de optimización operativa y de planeamiento en una planta de jugos concentrados de fruta de pepita -manzana y pera- en la región del Alto Valle de Río Negro.

“Trabajo desde la década del ’80 en estos temas y me parece conveniente poder colaborar con las empresas para desarrollar software de apoyo en la toma de decisiones a nivel operativo y de planeación. Durante muchos años hablamos con casi todas las compañías jugueras de las provincias de Río Negro y Neuquén para interesarlos por estos temas, pero resultaba difícil poder trasmitir la idea que desde el CONICET se podían hacer aportes concretos con herramientas computacionales. Decidimos entonces desarrollar un “demo”, que es como una prueba con software libre, a modo de demostración de lo que queríamos proponer, lo hicimos y se lo dejamos a algunas empresas. A los pocos meses pasé a visitar una de ellas, que se interesó por el proyecto, apostando a la colaboración con un centro de investigación para mejora de los negocios de la empresa”, explica Alberto Bandoni, investigador principal del CONICET en la Planta Piloto de Ingeniería Química (PLAPIQUI, CONICET-UNS) y director de la iniciativa.

Desde 2013, Bandoni y su equipo mantienen un convenio con la empresa Jugos S.A., en el marco de un Proyecto de Desarrollo Tecnológico y Social (PDTS). Estos proyectos tienen como objetivo la resolución de una necesidad del mercado, en este caso, optimizar los objetivos económicos y de producción de la compañía.

Las empresas que producen jugos dependen de los ciclos de negocios de la fruta fresca para decidir como manejar los pedidos: cuánto se va a producir, cuánto se va a vender, entre otros aspectos. La fruta es estacional y si bien la producción dura tres o cuatro meses, la planta opera todo el año.

“La industria de alimentos nacional todavía no ha avanzado en el uso de herramientas computacionales de simulación u optimización de procesos, a diferencia de otras ramas, como la petroquímica, en la que desde hace 50 años se utilizan diariamente. En institutos como PLAPIQUI existe el conocimiento para trabajar en esa dirección. El objetivo de este tipo de proyecto es el aumento de eficiencia operativa para consumir menos insumos y maximizar beneficios”, asegura el investigador.

El software que desarrollaron es un programa de computadora que tiene simulada toda la estructura del proceso de elaboración de jugos. Tiene muchos datos específicos que ya están incorporados pero hay otros que son variables por lo que el usuario cada vez que quiera usarlo tiene que especificarlas, como por ejemplo a qué nivel de producción quiere trabajar, con mucha o poca fruta, por ejemplo. El proyecto consta de dos etapas, en la primera se optimiza la operación de la planta contabilizando toda la información de la misma a nivel horario -los caudales de productos en kilos por hora como los ingresos y costos en pesos por hora-. En la segunda etapa se planifican las decisiones en horizontes de tiempo de meses. Esta herramienta tiene interfaces para la entrada de datos, visualización de resultados y operación de los modelos desarrollada en planilla de cálculo para asegurar que sea sencilla y que todos los usuarios la puedan manejar fácilmente.

“Se pone como criterio que maximicen los beneficios netos de la operación de la empresa, que es cuánto venden multiplicado por el precio menos todos los costos. Después que ‘corre’ el programa, el jefe de planta tiene un reporte de lo que tiene que implementar para maximizar los beneficios. Si día a día cambia el tipo o volumen de fruta que entra, se corre el modelo con los nuevos datos y así se dispone de un apoyo para la toma de decisiones sobre la planta. De esa manera a lo largo de meses de operación se espera lograr ahorros de trabajo importantes”, aclara Bandoni.

En este sentido, el investigador asegura que en la industria de alimentos no hay estadísticas a nivel global de exactamente sobre cuánto se gana si se usan sistemáticamente estas herramientas, pero sí ocurre en otras industrias como la petroquímica, donde se pueden obtener beneficios económicos adicionales del orden del 4 al 5 por ciento de los ingresos, con la implementación de este tipo de software. Es por eso que es importante dar a conocer estos desarrollos que podrían escalarse en otras plantas o empresas probablemente con el mismo éxito.

“Cada planta es muy particular en su configuración pero tenemos el tiempo y las ganas para desarrollar proyectos a futuro. Argentina es el principal exportador del mundo de jugo de limón, toda la industria está concentrada en la zona de Tucumán y no tiene este tipo de herramientas. Hay que hacer un gran trabajo de acercamiento a las empresas para explicar por y para qué sirve este tipo de software y que haya un cambio cultural en la forma de trabajar. Si bien las empresas han realizado importantes inversiones en tecnología de producción, no lo han hecho en tecnologías informáticas para la toma de decisiones, por lo que existe un nicho de mercado muy importante para trabajar en esta área. Como en toda industria, en la producción de jugos de fruta se consume mucha energía, ya sea gas natural o fuel-oil. De modo que si se usan herramientas que tiendan a disminuir el consumo de estos servicios, el beneficio es doble, no solo para la empresa sino para el país por el impacto positivo en la situación energética”, concluye el investigador.

Sobre investigación:

Alberto Bandoni. Investigador principal. PLAPIQUI.
Aníbal Blanco. Investigador independiente. PLAPIQUI.
Susana Moreno. Investigadora adjunta. PLAPIQUI.
Guillermo Durand. Investigador asistente. PLAPIQUI.

Por Cecilia Leone.