“Asignación de operaciones de cosecha y fermentación de uva para vino”
Enviado por vicentegay • 13 de Octubre de 2021 • Informes • 5.231 Palabras (21 Páginas) • 55 Visitas
Informe 3
“Asignación de operaciones de cosecha y fermentación de uva para vino”
Grupo 10
Felipe Alvarado - José I. Camelio - Felipe Castro - Vicente Damianovic -
Franco Donati - Ayleen Essus - Ignacio Fibla
Índice
1- Resumen 3
2- Introducción 4
3- Descripción detallada del problema 5
4- Discusión metodológica 8
5- Trabajo Desarrollado 10
6- Experimentos Computacionales 15
7- Resultados 17
8- Conclusiones 19
9- Anexos 20
10- Referencias Bibliográficas 21
1- Resumen
El presente documento tiene por objetivo modelar y optimizar la cosecha de uvas en la industria vinícola, a modo de maximizar la calidad en la producción de vino dadas las pérdidas por mezcla y mal uso de los tanques de fermentación. Para esto, es fundamental la descripción detallada del proceso y las implicancias que poseen los diferentes procesos dentro de la producción de vino. Además de una explicación precisa sobre algunos conceptos propios de la industria, los que serán abordados a medida que se explica el proceso en el cual son requeridos.
Para llevar a cabo el modelo, se seguirá una estructura investigativa mediante una revisión bibliográfica de diversas aplicaciones previas en relación a casos similares, lo que permitirá concluir la técnica de optimización apropiada, que servirá para aplicar a los problemas presentes en esta industria. Así, la técnica de optimización elegida es la Optimización Robusta bajo el enfoque poliedral propuesto por Bertsimas y Sim.
Se detalla la modelación de forma simplificada o determinista del proyecto incluyendo la definición de la función objetivo junto con las respectivas restricciones, las cuales serán explicadas a lo largo del informe. A partir de la formulación del modelo se realiza el traspaso a un sistema computacional, lo que permitirá generar una base inicial para el diseño de una correcta calendarización de las actividades reflejadas en una Carta Gantt con la inclusión de la incertidumbre en los volúmenes de uvas cosechadas.
De este modo, se permite concluir la adecuada implementación del sistema de cosecha que debe ser llevado a cabo para conseguir una óptima repartición en las cubas de fermentación, minimizando el espacio perdido en su interior, las mezclas y el uso de cubas externas.
2- Introducción
En Chile la producción del vino es una de las industrias más destacadas debido a que ha experimentado altos crecimientos en sus tasas de producción y exportaciones (Cuadrado, 2013). Este proyecto se centra en los procesos de cosecha que se realizan cuando las diversas variedades de uvas presentes en los cuarteles se encuentran en el instante óptimo de maduración, para luego producir una amplia variedad de cepas de vino con ellas. Lo anterior, se realiza mediante la asignación de las cosechas en diferentes tanques de acero inoxidables ubicados en la bodega de vinificación. Allí es donde ocurre la fermentación de la uva, es decir, donde el jugo de uva se transforma en vino.
Los propósitos de este informe son el análisis de la metodología más adecuada para describir el momento óptimo de cosecha de uva en los respectivos cuarteles y el desarrollo de un modelo de optimización que incluya la incertidumbre presente en los volúmenes de cosecha. A partir del modelo, será factible implementar una resolución computacional con el propósito de asignar los cuarteles cosechados a las cubas de manera de minimizar los espacios perdidos en su interior y la mala calidad a causa de posibles mezclas de cuarteles.
Dentro de la motivación, es importante considerar que este es un problema real que ocurre en muchas viñas, por lo que llama la atención su resolución especialmente porque problemas similares se pueden ver reflejados en diferentes industrias. Al tener como supuesto un tiempo de fermentación determinado permite simplificar un poco el problema, estando este supuesto cercano a la realidad al ser posible controlar las temperaturas dentro de las bodegas de fermentación.
La estructura del informe inicia con la presentación y explicación del problema, donde se exponen los principales detalles y procesos que se llevan a cabo en esta etapa de la industria del vino, así como los objetivos, restricciones que se deben respetar, análisis de los datos disponibles y limitaciones presentes. Posteriormente, se detalla la metodología de optimización elegida para modelar el problema y luego se presenta el trabajo desarrollado a través de la modelación y programación del problema junto a su implementación. Finalmente, se presentan los resultados del programa junto con una planificación presentada en una Carta Gantt que define la cosecha de la uva.
3- Descripción detallada del problema
El problema que se abordará en este informe corresponde a la optimización de la cosecha de uvas en los campos a modo de generar una mayor calidad en la producción de vino, mientras que se minimizan los espacios perdidos al interior de las cubas para maximizar la producción.
Las uvas son producidas en campos destinados a su producción y son ordenadas por “cuarteles” al interior de cada campo. Esto permite un ordenamiento simple al momento de extraer las diferentes cepas, ya que en cada cuartel se encuentra un solo tipo de variedad de uva, lo cual implica posteriormente un tipo distinto de vino (Cofré, 2018).
El proceso de producción de vino comienza en los campos de cosecha de uvas, en donde se debe escoger cuidadosamente el momento en el cual se deben extraer las uvas a modo de obtener el mayor contenido de azúcar en ellas, lo que será el principal motor de fermentación para la posterior producción del vino. Al mismo tiempo, esta cosecha debe ser selectiva en cuanto a los diferentes tipos de uvas presentes en un mismo cultivo, ya que las diferentes cepas de vino son fabricadas con diferentes tipos de uvas y estas no pueden ser mezcladas en el proceso, para lo cual se debe mantener un orden permanente en el proceso de cosecha y en la posterior fermentación.
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