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Operations research models for the management of supply chains of perishable and heterogeneous products in uncertain contexts. Application to the agri-food and ceramic sectors.

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

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Operations research models for the management of supply chains of perishable and heterogeneous products in uncertain contexts. Application to the agri-food and ceramic sectors.

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dc.contributor.advisor Alemany Díaz, María del Mar es_ES
dc.contributor.advisor Ortiz Bas, Ángel es_ES
dc.contributor.author Esteso Álvarez, Ana es_ES
dc.date.accessioned 2020-04-21T12:31:07Z
dc.date.available 2020-04-21T12:31:07Z
dc.date.created 2020-03-12
dc.date.issued 2022-03-12 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/141099
dc.description.abstract [ES] Algunos productos se caracterizan por su falta de homogeneidad, lo que significa que productos con diferentes características pueden ser obtenidos de un mismo proceso de producción debido a factores incontrolables como la naturaleza de las materias primas o las condiciones ambientales durante la producción. Hay cuatro aspectos que caracterizan la falta de homogeneidad en el producto: los subtipos homogéneos que se obtienen de un mismo lote de producción, la cantidad de productos que componen cada subtipo, el valor de cada uno de los subtipos, y el estado de los productos. La falta de homogeneidad en el producto dificulta la gestión de los procesos de las empresas y cadenas de suministro en el momento en el que los clientes requieren homogeneidad entre las unidades de producto que adquieren. Un ejemplo de esto se produce en el sector de la cerámica, en el que los clientes requieren que todas las unidades que van a ser ensambladas juntas tengan el mismo color, espesor y calidad por razones estéticas y de seguridad. Otro ejemplo es el extraído del sector agroalimentario, en el que el mercado final requiere productos que cumplan con un tamaño mínimo, un color particular, o sabor en el caso de las frutas. Además, el sector agroalimentario tiene la complejidad añadida producida por el deterioro de los productos a lo largo del tiempo, y la necesidad de los mercados de ofrecer a los clientes productos con una mínima duración tras su venta. En esta Tesis, se define como productos heterogéneos a aquellos productos que se pueden clasificar en subtipos homogéneos con una cantidad variable, mientras que los productos perecederos son aquellos que, además de ser heterogéneos, tienen falta de homogeneidad en su estado. De acuerdo con estos conceptos, el sector cerámico comercializa productos heterogéneos mientras que el sector agroalimentario comercializa productos perecederos. Esta Tesis propone marcos conceptuales y modelos de Investigación Operativa que soporten la gestión de cadenas de suministro con productos heterogéneos y perecederos en la toma de decisiones centralizada y distribuidas relacionadas con los niveles de decisión estratégica, táctica y operativa. El objetivo es mejorar la competitividad, sostenibilidad y flexibilidad de la cadena de suministro para adaptarse a los requerimientos del mercado bajo condiciones de incertidumbre. Para esto, se han propuesto modelos de Investigación Operativa deterministas e inciertos, cuyos resultados se comparan concluyendo que los resultados obtenidos con los modelos inciertos se adaptan mejor al comportamiento real de las cadenas de suministros.Los modelos de Investigación Operativa propuestos han contribuido a tres áreas de investigación: problemas operativos en el sector cerámico, problemas estratégicos en el sector agroalimentario y problemas de planificación en el sector agroalimentario. Las principales novedades en los problemas operativos en el sector cerámico son el modelado de las características de las baldosas cerámicas, la consideración de los requerimientos de homogeneidad entre unidades de diferentes líneas de pedido, y la posibilidad de realizar entregas parciales y entregas con retraso. Esta Tesis contribuye a los problemas estratégicos en el sector agroalimentario al diseñar una cadena de suministro completa de productos agroalimentarios frescos considerando el aspecto perecedero de los productos e integrando decisiones tácticas, y determinando el impacto real que tiene considerar el aspecto perecedero de los productos durante el diseño de la cadena de suministro ... es_ES
dc.description.abstract [CAT] Alguns productes es caracteritzen per la seua falta d'homogeneïtat, el que significa que productes amb diferents característiques poden ser obtinguts d'un mateix procés de producció degut a factors incontrolables com la naturalesa de les matèries primeres o les condicions ambientals durant la producció. Hi ha quatre aspectes que caracteritzen la falta d'homogeneïtat en el producte: els subtipus homogenis que s'obtenen d'un mateix lot de producció, la quantitat de productes que componen cada subtipus, el valor de cada un dels subtipus, i l'estat dels productes. La falta d'homogeneïtat en el producte dificulta la gestió dels processos de les empreses i cadenes de subministrament en el moment en què els clients requerixen homogeneïtat entre les unitats de producte que adquirixen. Un exemple d'açò es produïx en el sector de la ceràmica, en el que els clients requerixen que totes les unitats que seran acoblades juntes tinguen el mateix color, grossària i qualitat per raons estètiques i de seguretat. Un altre exemple és l'extret del sector agroalimentari, en el que el mercat final requerix productes que complisquen amb una grandària mínima, un color particular, o sabor en el cas de les fruites. A més, el sector agroalimentari té la complexitat afegida produïda pel deteriorament dels productes al llarg del temps, i la necessitat dels mercats d'oferir als clients productes amb una mínima duració després de la seua venda. En aquesta Tesi, es definix com a productes heterogenis a aquells productes que es poden classificar en subtipus homogenis amb una quantitat variable, mentres que els productes peribles són aquells que, a més de ser heterogenis, tenen falta d'homogeneïtat en el seu estat. D'acord amb aquests conceptes, el sector ceràmic comercialitza productes heterogenis mentres que el sector agroalimentari comercialitza productes peribles. Aquesta Tesi proposa marcs conceptuals i models d'Investigació Operativa que suporten la gestió de cadenes de subministrament amb productes heterogenis i peribles en la presa de decisions centralitzada i distribuïdes relacionades amb els nivells de decisió estratègica, tàctica i operativa. L'objectiu és millorar la competitivitat, sostenibilitat i flexibilitat de la cadena de subministrament per adaptar-se als requeriments del mercat sota condicions d'incertesa. Per a açò, s'han proposat models d'Investigació Operativa deterministes i incerts, els resultats es comparen concloent que els resultats obtinguts amb els models incerts s'adapten millor al comportament real de les cadenes de subministraments. Els models d'Investigació Operativa proposats han contribuït a tres àrees d'investigació: problemes operatius en el sector ceràmic, problemes estratègics en el sector agroalimentari i problemes de planificació en el sector agroalimentari. Les principals novetats en els problemes operatius en el sector ceràmic són el modelatge de les característiques de les rajoles ceràmiques, la consideració dels requeriments d'homogeneïtat entre unitats de diferents línies de comanda, i la possibilitat de realitzar lliuraments parcials i lliuraments amb retard. Aquesta Tesi contribueix als problemes estratègics en el sector agroalimentari al dissenyar una cadena de subministrament completa de productes agroalimentaris frescos considerant l'aspecte perible dels productes, integrant decisions tàctiques, i determinant l'impacte real que té considerar l'aspecte perible dels productes durant el disseny de la cadena de subministrament ... es_ES
dc.description.abstract [EN] Some products are characterised by their lack of homogeneity, what means that products with different characteristics can be obtained from the same production process due to uncontrollable factors such as the nature of raw materials or the environmental conditions during production. There are four aspects that characterize the lack of homogeneity in the product: the homogeneous subtypes to be obtained from a production lot, the quantity of products that belong to each subtype, the value related to each of the subtypes and the state of the products. The lack of homogeneity in the product hinders the management of the supply chain or company's processes at the time customers require the homogeneity among the acquired units of product. An example of this is produced in the ceramic tile sector, in which customers need all acquired ceramic tiles that are going to be jointly assembled to have the same colour, thickness and quality for aesthetic and safety reasons. Another example is the extracted from the agri-food sector, in which final markets require products that meet some characteristics such as a minimum size, a particular colour or flavour in the case of fruits. In addition, the agri-food sector has the added complexity produced by the deterioration of products over time, and the need of markets to offer to end consumers products with a minimum durability after sale. In this Thesis, heterogeneous products are defined as products for which different subtypes can be obtained in a variable quantity while perishable products are those that, apart from being heterogeneous, have a lack of homogeneity in their state. According to these concepts, ceramic sectors would commercialize heterogeneous products while the agri-food sector would do so with perishable products. This Thesis proposes conceptual frameworks and Operations Research models to support the management of supply chains with heterogeneous and perishable products in centralized and distributed decision-making processes related to strategic, tactical and operative decisional levels. The objective is to improve the supply chain competitiveness, sustainability and flexibility to adapt to market requirements under uncertain conditions. For this, both deterministic and uncertain Operations Research models have been proposed, whose results are compared concluding that results obtained with uncertain models better fit with the behaviour of real supply chains. The proposed Operations Research models have contributed to three research areas: operational problems in the ceramic sector, strategic problems in the agri-food sector and planning problems in the agri-food sector. Main novelties in the ceramic operational problems are the modelling of the characteristics of ceramic tile products, the consideration of homogeneity requirements between units from different order lines, and the possibility of making partial deliveries and delayed deliveries. This Thesis contributes to strategic problems in agri-food products by designing an entire fresh agri-food supply chain considering the perishability of products and integrating tactical decisions, and by determining the real impact that considering the products' perishability has on the supply chain design process ... es_ES
dc.description.sponsorship This Thesis has been developed in the Research Centre of Management and Production Engineering (CIGIP, for its acronym in Spanish “Centro de Investigación en Gestión e Ingeniería de Producción”) of the Universitat Politècnica de València with the support of the predoctoral grant Programme of Formation of University Professors (FPU, for its acronym in Spanish “Formación de Profesorado Universitario”) from the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (Ref. FPU15/03595). The supervisors of this Thesis are Dr. Angel Ortiz, and Dra. María del Mar Alemany Diaz that are Professors in the Research Centre of Management and Production Engineering (CIGIP) of the Universitat Politècnica de València. The FPU grant has been endorsed by the supervisor Dr. Ángel Ortiz. This Thesis has also been supported by the project ‘RUC-APS: Enhancing and implementing Knowledge based ICT solutions within high Risk and Uncertain Conditions for Agriculture Production Systems’ (Ref. 691249) funded by the EU under its funding scheme H2020-MSCA-RISE-2015, the project ‘Methods and models for operations planning and order management in supply chains characterised by uncertainty in production due to the lack of product uniformity’ (PLANGES-FHP) (Ref. DPI2011- 23597) funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness. The projects RUC-APS and PLANGES-FHP have been led by the one of the supervisors of this Thesis Dr. María del Mar Eva Alemany. In order to obtain the international mention for this Thesis, three months of research stages have been made in the research agency Agenzia Lucana di Sviluppo e di Innovazione in Agricoltora, located in Metaponto (Italy) es_ES
dc.language Inglés es_ES
dc.relation MINECO/FPU15/03595 es_ES
dc.relation MINECO/DPI2011- 23597 es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.subject Agri-food supply chain es_ES
dc.subject Shelf-life es_ES
dc.subject Planting es_ES
dc.subject Harvest es_ES
dc.subject Production planning es_ES
dc.subject Supply chain design es_ES
dc.subject Ceramic es_ES
dc.subject Shortage es_ES
dc.subject Shortage planning es_ES
dc.subject Reallocation process es_ES
dc.subject Homogeneity requirement es_ES
dc.subject Collaboration es_ES
dc.subject Centralized decision-making es_ES
dc.subject Distributed decision-making es_ES
dc.subject Literature review es_ES
dc.subject Conceptual framework es_ES
dc.subject Optimization es_ES
dc.subject Mathematical programming es_ES
dc.subject Simulation es_ES
dc.subject System dynamics es_ES
dc.subject Lack of homogeneity es_ES
dc.subject Uncertainty es_ES
dc.subject.classification ORGANIZACION DE EMPRESAS es_ES
dc.title Operations research models for the management of supply chains of perishable and heterogeneous products in uncertain contexts. Application to the agri-food and ceramic sectors. es_ES
dc.type Tesis doctoral es_ES
dc.identifier.doi 10.4995/Thesis/10251/141099 es_ES
dc.relation.projectID info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/ 691249/EU es_ES
dc.rights.accessRights Embargado es_ES
dc.date.embargoEndDate 2022-03-12 es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales - Departament d'Enginyeria Mecànica i de Materials es_ES
dc.description.bibliographicCitation Esteso Álvarez, A. (2020). Operations research models for the management of supply chains of perishable and heterogeneous products in uncertain contexts. Application to the agri-food and ceramic sectors [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/141099 es_ES
dc.description.accrualMethod TESIS es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/acceptedVersion es_ES
dc.relation.pasarela TESIS\11898 es_ES
dc.contributor.funder Ministerio de Economía y Competitividad es_ES
dc.contributor.funder European Commission es_ES


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