ESTADO DEL ARTE PARA EL DISEÑO DE UNA CADENA DE RECUPERACIÓN DE LLANTAS USADAS EN EL CONTEXTO LOCAL CONSIDERANDO LOS

PRINCIPIOS DE LAS CADENAS SOSTENIBLES

NATHALIA MARIA BONILLA VARON 2320132052

TUTORA

ANGIE MARCELA RAMIREZ RUBIO

CO-TUTOR

ANDRES ALBERTO GARCÍA LEÓN

UNIVERSIDAD DE IBAGUE FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL IBAGUE-2018

TABLA DE CONTENIDO

Resumen................................................................................................................................. 5

Introducción ............................................................................................................................ 6

Formulación del problema ...................................................................................................... 7

Metodología ............................................................................................................................ 8

CAPÍTULO 1. Marco teórico de las bases conceptuales que intervienen en el diseño de cadenas de suministro con las perspectivas de las cadenas sostenibles. ........................... 9

1.1 Origen del termino sostenibilidad ................................................................................. 9

1.2 Concepto de cadena de suministro sostenible .......................................................... 10

1.3 Niveles de decisión ........................................................................................................ 12

1.3.1 Nivel estratégico .................................................................................................. 13

1.3.2 Nivel táctico ......................................................................................................... 14

1.3.3 Nivel operativo ..................................................................................................... 14

1.4 Pilares de la sostenibilidad ......................................................................................... 16

1.4.1 Pilar económico ................................................................................................... 16

1.4.2 Pilar ambiental ..................................................................................................... 16

1.4.3 Pilar social ........................................................................................................... 20

1.5 Regulaciones y políticas gubernamentales ............................................................... 21

1.5.1 Regulaciones y políticas gubernamentales tratadas en los estudios ................ 21

1.5.2 Regulaciones y políticas gubernamentales relacionadas a los GEI en Colombia ...................................................................................................................................... 21

1.6 Enfoques de modelado .............................................................................................. 23

1.6.1 Modelos con un solo objetivo .............................................................................. 23

1.6.2 Modelos multi-objetivos ....................................................................................... 24

CAPITULO 2. Caracterización de casos empíricos relacionados con el diseño de cadenas de abastecimiento inversas considerando las perspectivas de cadenas sostenibles. ....... 26

2.1 Diseño sostenible de la red de la cadena de suministro de ciclo cerrado: algoritmos meta-heurísticos híbridos para redes a gran escala. ...................................................... 26

2.2 Diseño de una red de cadena de suministro de ciclo cerrado para neumáticos con conciencia ambiental con múltiples opciones de recuperación mediante la programación interactiva de objetivos difusos (Turquía) ........................................................................ 28

2.3 Un nuevo modelo sostenible de cadena de suministro de ciclo cerrado para la industria minera que considera el transporte de carga fija: un estudio de caso en una cantera de travertino (Iran) ............................................................................................... 31

2.4 Diseño sostenible de una red de cadena de suministro de inventario- enrutamiento- ubicación en circuito cerrado bajo incertidumbre mixta (Irán). ........................................ 33

2.5 Un problema estocástico de asignación de ubicación y asignación de objetivos múltiples para la cadena de suministro de neumáticos que considera aspectos de sostenibilidad y descuentos por cantidad (Irán) .............................................................. 36

2.6 Diseño y planificación de redes logísticas reversibles de múltiples periodos sostenibles en condiciones de incertidumbre utilizando el valor condicional para el reciclaje de residuos de construcción (C) y demolición (D). ........................................... 37

2.7 Rediseño de una cadena de suministro inversa sostenible bajo incertidumbre: un estudio de caso (Cuba) .................................................................................................... 39

2.8 Diseño de redes de cadena de suministro de circuito cerrado bajo incertidumbre .. 40

2.9 Diseño de una red de recuperación sostenible de productos al final de su vida útil utilizando algoritmo genético (Irán). ................................................................................. 41

2.10 Diseño de red de cadena de suministro de circuito cerrado verde sostenible, multi-objetivo, difuso .................................................................................................................. 42

2.11 Características relevantes casos empíricos. ............................................................... 43

CAPÍTULO 3. Identificación de los aspectos relevantes de la sostenibilidad de cadenas para el diseño de una cadena de recuperación de llantas usadas en el contexto local. ... 48

Conclusiones, contribuciones y limitaciones ....................................................................... 51

Bibliografía ............................................................................................................................ 53

TABLA DE FIGURAS

Figura 1 : Marco para una red logística sostenible. ............................................................. 12 Figura 2 : Pasos principales del LCA ................................................................................... 17 Figura 3: Red de cadena de suministro de ciclo cerrado de neumáticos. .......................... 27 Figura 4: Representación de la red de la cadena de suministro en circuito cerrado con múltiples opciones de recuperación para los neumáticos al final de su vida útil. ............... 29 Figura 5: Red de circuito cerrado de la cadena de suministro de piedra decorativa .......... 32 Figura 6: Estructura de la red CLSC propuesta................................................................... 33 Figura 7: Red CLSC propuesta. ........................................................................................... 36 Figura 8 : Red propuesta para el reciclaje de C&D ............................................................. 38 Figura 9: Configuración de la cadena de suministro para el reciclaje de materiales.......... 39 Figura 10: Estructura de la red de cadenas de circuito cerrado en cuestión. ..................... 40 Figura 11:Ilustración del problema de ejemplo. ................................................................... 41 Figura 12: Modelo estudiado y flujos entre los centros. ...................................................... 42 Figura 13: Red de recuperación de llantas usadas con reprocesamiento .......................... 50 Figura 14: Red de recuperación de llantas usadas para venta ........................................... 50

Resumen El constante esfuerzo del ser humano por satisfacer sus necesidades ha llevado a la sobreexplotación de los recursos naturales a través de los años, lo que ha generado una alerta debido a la limitación de estos recursos y a la contaminación generada por la producción de diferentes bienes y servicios. Hoy en día la presión social y las regulaciones gubernamentales hacia los productores ha fortalecido el pensamiento verde a la hora de producir, las empresas se han enfocado más en una producción amigable con el medio ambiente mediante diseños de cadenas de abastecimiento sostenibles e incluso cadenas de abastecimiento inversas, buscando siempre el triple resultado final el cual busca encontrar un balance en aspectos económicos, ambientales y sociales. Este documento tiene como objetivo identificar las bases conceptuales, premisas y elementos a considerar para el diseño de una cadena de abastecimiento dedicada a la recuperación de llantas usadas en el contexto local considerando las decisiones de cadenas sostenibles, el cual se busca cumplir mediante la realización de una revisión de literatura sistemática que permita la construcción de un marco teórico, la caracterización de casos empíricos referenciados en la literatura científica y la identificación de los aspectos relevantes. Palabras clave: Gestión de cadenas de suministro, diseño de cadena de suministro sostenible, logística inversa, rendimiento de sostenibilidad de la cadena de suministro, gestión de sostenibilidad, desarrollo sostenible, evaluación de la sostenibilidad, optimización y evaluación del ciclo de vida, diseño de cadena de suministro verde, re-manufactura.

Introducción

La sostenibilidad es un término que surge como respuesta a los impactos ambientales y sociales negativos que el ser humano estaba generando con la elaboración y uso de diferentes productos, dicho término ha cogido más fuerza a través de los años, lo que lo hace en la actualidad indispensable a la hora de hablar de producción, por tanto es un concepto que se debe implementar en la vida cotidiana. Las empresas que logren implementar este concepto se verán beneficiadas debido a una mayor aceptación por parte de la sociedad e incluso a la reducción de costos que esta pueda generar. La forma eficaz de implementar la sostenibilidad, es que esta afecte positivamente la rentabilidad de la compañía, teniendo en cuenta aspectos ambientales y sociales. Para lograr la aplicación de este concepto en procesos productivos, se requiere tener conocimientos de los aspectos relacionados con los niveles de decisión, los pilares de la sostenibilidad y las regulaciones gubernamentales con el fin de diseñar una cadena de abastecimiento adecuada, cambiando el enfoque tradicional por uno novedoso que involucre a las generaciones futuras. En el presente trabajo se construyó un marco teórico de las bases conceptuales que intervienen en el diseño de cadenas de suministro que consideren aspectos sostenibles, a su vez se caracterizaron casos empíricos en donde se realicen cadenas de abastecimiento inversas con aspectos sostenibles con el fin de identificar los aspectos relevantes para el diseño de recuperación de llantas en el contexto local, específicamente en la ciudad de Ibagué.

Formulación del problema

La normatividad nacional e internacional que regula la disposición final de llantas y la preocupación por el deterioro ambiental que produce este tipo de residuos, ha generado atención prioritaria a la protección del medio ambiente y la participación social en el ciclo de vida del producto, exigiendo diseñar o rediseñar cadenas de abastecimiento con el fin de aprovechar los componentes de este desecho, ampliando las posibilidades de mercado mediante la creación de nuevos productos representando beneficios ambientales, sociales y económicos. Este trabajo de investigación contribuye al problema de la estructuración y modelamiento de la cadena de abastecimiento de recuperación de llantas en el contexto local, definiendo los aspectos del diseño de cadenas que consideran los pilares de la sostenibilidad, a causa de la necesidad anteriormente planteada, los cuales buscan reducir los impactos negativos que causan los procesos productivos, generando simultáneamente un desarrollo regional. A pesar de que ya se han realizado investigaciones de acuerdo recuperación de residuos, es muy poca la información directamente relacionada a la recuperación de llantas y dado a que actualmente la ciudad de Ibagué no cuenta con una gestión adecuada de estos residuos, mediante la evidencia empírica estudiada y el marco teórico desarrollado, se da un punto de partida conceptual para futuras investigaciones y/o posibles aplicaciones en el diseño de la cadena de abastecimiento, como solución a la problemática ambiental y de salud pública.

Metodología La metodología que se utilizó para la elaboración del estado del arte se basa en el marco de revisión de literatura propuesto por Newbert (2007), el cual consta de 7 fases: i) Se encontraron los términos clave para la revisión de literatura, para este fin se

seleccionaron los artículos más relevantes al diseño de cadenas de suministros sostenibles, a partir de estos se desarrollaron nuevas términos clave y sinónimos relevantes, las cuales para este estudio fueron 15.

ii) Se utilizaron los términos para formar cadenas de búsqueda que ayudaron a encontrar literatura relevante del tema de estudio (sustentabilidad-conceptos-historia, sustentabilidad– diseño de cadenas sostenibles- gestión, logística inversa- cadenas de suministro- manufactura, cadena de suministro- diseño-sustentable, diseño de cadenas de suministro-verde- sustentabilidad-casos, cadena de suministro sustentable- diseño- rendimiento, cadena de abastecimiento sustentable-casos-llantas- ciclo de vida). iii) La búsqueda se limitó a artículos científicos de revistas especializadas de alto impacto en la clasificación de Scimago SJR (cuartiles 1 y 2) para asegurar la calidad de las publicaciones. Se incluyeron solamente revistas en idioma inglés disponibles en las bases de datos de ScienceDirect y Scopus (En esta base de datos, se organizaron los documentos de manera descendente, según las citas que han obtenido). La búsqueda se restringió al título, resumen y términos clave de los artículos. El filtro temporal fueron los últimos diez años (2007-2018). iv). Se consolidaron los resultados de búsqueda de las bases de datos usadas y depuraron duplicados con el fin de tener un resultado más relevante a la investigación. v) Lectura de los resúmenes de artículos restantes para así descartar aquellos que no tenían relevancia para el tema y se eliminaron los artículos que son revisiones de libros. vi). En la sexta etapa se hizo una completa revisión de los artículos seleccionados. vii) Por último, se clasificaron los artículos seleccionados

Tabla 1: Palabras clave

CAPÍTULO 1. Marco teórico de las bases conceptuales que intervienen en el diseño de cadenas de suministro con las perspectivas de las cadenas sostenibles.

El marco teórico se desarrolló conceptualizando los aspectos que intervienen en el diseño de cadenas de abastecimiento considerando aspectos de la sostenibilidad. Siendo esta parte esencial para dicho diseño fue pertinente describir los antecedentes del origen del término, caracterizar los diferentes niveles de decisión, identificar los aspectos relevantes de acuerdo a los tres pilares de la sostenibilidad (económico, social y ambiental), asimismo presentar las regulaciones gubernamentales relacionadas al cuidado del medio ambiente expuestas en los estudios afines a este tema y cómo se encuentran estas regulaciones en Colombia, por último se presentan los tipos de modelado más empleados en dichos diseños.

1.1 Origen del termino sostenibilidad

El termino sostenibilidad surge a partir del uso excesivo de la energía que proveía el planeta alrededor del siglo XIV, alcanzando sus límites ecológicos a finales del siglo XVIII, debido a la creciente demanda de bienes y servicios. Aunque el concepto se originó solo hasta el siglo XX donde la sociedad buscaba una integridad de los objetivos ecológicos, económicos y sociales para las generaciones presentes y futuras (Schlör, Fischer, & Hake, 2012).

Este uso excesivo surge a raíz de que la energía ha sido la base de todas las organizaciones sociales históricas, desde las sociedades de cazadores-recolectores y las civilizaciones agrarias hasta la civilización industrializada moderna (Schlör et al., 2012; R. P. Sieferle, 2001). El sistema de energía de las sociedades de cazadores y recolectores se basó en un uso pasivo no modificado de la energía solar, en forma de materiales orgánicos (Simmons, 1996; Smil & V., 1995), esto cambió con la invención de la agricultura donde la energía solar era transformada por y para los humanos, basada en la energía metabólica de los alimentos que cosechaban y de los pastizales, la energía mecánica generada por animales (parte por viento y agua) y la energía que fue proporcionada por el uso de la madera, siendo esta última la más importante (Diamond, 1997; Rolf Peter. Sieferle, 1982; Smil & V., 1995).

Estas energías dependían de la tierra disponible por lo que eran distribuidas a nivel local, siendo operado dentro de la capacidad de la generación del sistema ecológico, sin embargo la sociedad empujó los límites ecológicos hasta el punto de generar una crisis energética, ecológica, económica y social, en el siglo XIV (Burke & Pomeranz, 2009; Marquardt, 2005). El colapso inminente del sistema de energía solar agraria trajo un nuevo desarrollo, donde el feudalismo alemán desarrolló leyes ambientales que protegían los bosques de la sobreexplotación, generando así un sistema de sostenibilidad en la edad media (Abel, 1967; Marquardt, 2005; Radkau, 2007). Aunque a finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, este sistema energético y sus componentes de sostenibilidad, experimentaron una crisis estructural más grave, el estado de los bosques empeoró drásticamente y el sistema no era capaz de satisfacer la demanda, puesto que no lograba proporcionar los alimentos necesarios (Abel, 1972; Marquardt, 2003, 2005; Rolf Peter. Sieferle, 1997; Rolf Peter Sieferle, 1998;GLEITSMANN 1980).

En el siglo XX, apareció un nuevo y dinámico sistema de energía industrial, proveniente de la energía fósil, el cual dispuso de abundante energía económica, penetrando todas las áreas sociales y de producción, sin embargo este sistema generó efectos externos negativos: a nivel local y regional (partículas, polvo), a nivel continental(óxido nitroso, azufre) y a nivel global (cambio climático), generando así no solo daños a los ciclos naturales, sino también a la salud humana (Krausmann,Fridolin; Schandl, 2006; D. H. Meadows & Club of Rome., 1972; D. L. Meadows, 1974).

Hasta la década de 1970, el concepto sostenibilidad estaba restringido a la silvicultura. Aunque, a la luz de una crisis ecológica inminente en muchas regiones, el concepto de sostenibilidad se retomó en otras áreas de asuntos científicos y políticos, siendo discutido por diferentes comunidades. Fue hasta en la década de 1980 donde la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo comenzó su investigación y en 1987 público el informe Brundtland (En inglés - Our Common Future), en donde se sentaron las bases conceptuales para la idea del “desarrollo sostenible”, convirtiendo la sostenibilidad en el concepto y modelo clase de las políticas internacionales, regionales y locales de muchos países del mundo. La comisión definió restricciones en el sistema ecológico, en su informe no se cuestionó el paradigma de desarrollo industrial en sí, sino que se propuso integrar objetivos ambientales, sociales y económicos (Rockström et al., 2009; World Comission on Enviroment and Development, 1987).

En el año 1992 en la conferencia de las Naciones Unidas sobre el medio ambiente y el desarrollo (CNUMAD) en Rio de Janeiro, se adoptó el programa 21, este establece por primera vez un marco mundial para los objetivos de la sostenibilidad, permitiendo a los gobiernos desarrollar indicadores y metas sostenibles para la medición del desarrollo sostenible (United Nations, 1992).

En 2011, el Ministerio de Medio Ambiente de Alemania presentó un nuevo concepto de sostenibilidad denominado “Sostenibilidad de la Edad Moderna”, donde describe la tarea como encontrar una perspectiva de crecimiento que reemplace la era industrial moderna por una era sostenible que vincula la actualidad, el crecimiento y la sostenibilidad para la preservación de las bases de nuestro desarrollo, este concepto fue reafirmado por las Naciones Unidas como modelo para el siglo XXI(Röttgen, 2011; United Nations, 2010).

1.2 Concepto de cadena de suministro sostenible

La primera definición de cadenas de suministro (En inglés-Supply chain –SC) apareció hace más de treinta años, y estaba relacionada principalmente en la determinación del manejo adecuado de los procesos que incluye proveedores, fabricantes, transportadores, almacenes, minoristas y clientes. La SC en su forma clásica, cadena de suministro hacia adelante, en inglés-Forward supply chain-FSC, está compuesta por una serie de actividades en el proceso de conversión de materias primas en productos terminados y busca satisfacer las necesidades del cliente al menor costo posible (Oliver, 1982;R.B. Handfield & E.L. Nichols,1999; P. Schary, T & Skjøtt-Larsen, 2001). Aunque debido a las crisis medio ambientales existentes, los objetivos se han ampliado y consideran aspectos ambientales, incorporando actividades de logística inversa(En inglés- Reverse supply chain-RSC) la cual se refiere a la serie de actividades necesarias para recuperar un producto de un cliente y deshacerse de él o recuperar valor (Kocabasoglu, Prahinski, & Klassen, 2007) y a la recolección y tratamiento de productos al final de la vida mediante el reciclaje, la re fabricación, la reparación y/o la eliminación final de algunas piezas, dando

origen a la cadena de suministro de ciclo cerrado (En inglés- Closed-loop supply chain-CLSC), las cuales son las cadenas que consideran cadenas suministro directas e inversas simultáneamente(Kannan Govindan, Soleimani, & Kannan, 2015), siendo estos sistemas logísticos cuyo diseño, planificación y operación direccionan a la maximización de la creación de valor a lo largo de todo el ciclo de vida de un producto, mediante diferentes tipos y volúmenes de devoluciones. Recientemente se ha incluido también la consideración de los aspectos sociales en los objetivos, cumpliendo con los requisitos dados por la Comisión Mundial sobre el medio Ambiente y el Desarrollo, dando como resultado la cadena de abastecimiento sostenible. La Comisión cree que la pobreza generalizada ya no es inevitable. El desarrollo sostenible requiere satisfacer las necesidades básicas de todos y ofrecer todas las oportunidades para cumplir sus aspiraciones de una vida mejor. Un mundo en el que la pobreza es endémica siempre será propenso a catástrofes ecológicas y de otro tipo. La comisión también busca mejorar la posición de las mujeres en la sociedad, proteger a los grupos vulnerables y promover la participación local en la toma de decisiones, dando origen al término de cadenas de suministro sostenible (En inglés- Sustainable supply chain – SSC) (Simchi-Levi, Kaminsky, & Simchi-Levi, 2007;Cardoso, Barbosa-Póvoa, & Relvas, 2013; Fleischmann et al., 1997; Savaskan & Van Wassenhove, 2006; World Comission on Enviroment and Development, 1987).

Las SSC son sistemas de red complejos que involucran diversas entidades que administran los productos de los proveedores a los clientes y sus retornos asociados, teniendo en cuenta el triple resultado final, el cual hace referencia a la intersección del desempeño social, ambiental y económico(Barbosa-Póvoa, 2014;Elkington, 1998; Henriques & Richardson, 2004). Los actores que intervienen en la SSC son los proveedores, fabricantes, consumidores, operadores logísticos y terceros que realizan pruebas, reacondicionamiento, reciclaje y producción de energía para los productos al final de su vida útil, estos influyen en los costos comerciales, en el impacto ambiental (emisiones de 𝑪𝑶𝟐, consumo de energía, etc.) y social (generación de empleo fijo, variable, entre otras). Algunas de las ventajas que se obtienen al integrar la sostenibilidad en la cadena de suministro es la reducción del desperdicio, lo cual genera un ahorro de costos de toda la cadena de suministro, incrementando los ingresos y la cuota de mercado a medida que aumenta la preferencia por las organizaciones sostenibles (Büyüközkan & Berkol, 2011). Existen ciertas actividades (apertura de instalaciones, producción de nuevos productos y del reciclado, transporte, etc) donde las decisiones que se tomen con respecto a ellas influyen en los costos de la red diseñada y su impacto ambiental (Frota Neto, Bloemhof-Ruwaard, van Nunen, & van Heck, 2008a), dicha red logística sostenible se crea desde la entrada de la materia prima para la fabricación de productos, hasta su disposición final, teniendo en cuenta actividades alternas como se muestra en la Figura 1:

1.3 Niveles de decisión

De acuerdo a Ballou (2014) la planeación estratégica abarca tres niveles de decisión, con los cuales se busca dar respuesta al qué, cuándo y cómo, con el fin de mover el producto de manera eficiente y efectiva. El nivel estratégico, el cual es considerado de largo alcance por su horizonte de tiempo (mayor de un año), trabaja información incompleta o imprecisa, el nivel táctico, es de tiempo intermedio (menor de un año) y el nivel operativo, el cual es de corto alcance (cada hora – diario), maneja información muy precisa.

En la Tabla 2, se muestran algunos ejemplos seleccionados por Ballou (2014), de acuerdo al área y nivel de decisión correspondiente: Tabla 2: Ejemplos de toma de decisiones estratégicas, tácticas y operativas.

Productos Materia Prima reutilizable Productos Re manufacturados Residuos Producto usado

Nivel de decisión

Estratégica Táctica Operativa

Ubicación de

instalaciones

Numero, tamaño y

ubicación de almacenes,

plantas y terminales.

InventariosUbicación de inventarios y

políticas de control

Niveles de inventario de

seguridad

Cantidades y tiempos de

reabastecimiento

Transporte Selección de modoArrendamiento estacional

de equipo

Asignación de ruta,

despacho.

Procesamiento

de pedido

Ingreso de pedidos,

trasmisión y diseño del

sistema de procesamiento

Procesamiento de pedidos,

cumplimiento de pedidos

atrasados

Servicio al cliente Establecimiento de

estándares

Reglas de prioridad para

pedidos de clientesAceleración de entregas

Almacenamiento

Manejo de le selección de

equipo, diseño de la

distribución

Opciones de espacio

estacional y utilización

Selección de pedidos de

reaprovisionamiento

Compras Desarrollo de relaciones

proveedor-comprador

Contratación, selección de

vendedor, compras

adelantadas

Liberación de pedidos y

aceleración de suministros

Area de decisión

Figura 1 : Marco para una red logística sostenible. Adaptado de Sheu et al. (2005)

Fuente: Ballou (2014)

Partiendo de las características generales de las cadenas de suministros y de acuerdo a las investigaciones realizadas por Barbosa-Póvoa, da Silva, & Carvalho (2018) a continuación se identificarán los factores relevantes en los diferentes niveles de decisión en una SSC:

1.3.1 Nivel estratégico

El nivel de decisión estratégica ha sido el más analizado, siendo el diseño de red es el tema más discutido en los estudios en los que resaltan los enfoques estratégicos para todos los tipos de estructura de SC (FSC, RSC y CLSC), siendo siete los aspectos considerados en el diseño de la red: el diseño de las instalaciones, ubicación de las instalaciones, tecnologías, transporte, proveedores, inventario y la asignación de producción, de estos aspectos el más considerado es el transporte, seguido por las decisiones de ubicación y las tecnologías de las instalaciones. En los estudios de transporte las decisiones están relacionadas con la definición de la red de transporte y con la selección de modos de transporte (Barbosa-Póvoa, da Silva, & Carvalho, 2018). Por otro lado, de acuerdo con Kusi-Sarpong et al. (2015) la selección de proveedores es una decisión importante a nivel estratégico en las cadenas de suministro ya que puede mejorar la sostenibilidad social general de los productos y servicios.

A nivel estratégico se han considerado otros aspectos relevantes, los cuales se mencionan a continuación:

Proveedores: La FSC es el tipo de cadena en el que más se ha analizado la

selección de proveedores (Dai and Blackhurst,2012; Sevkli,2010) y al igual que la RSC, por otro lado la CLSC cubre el tema de integración de proveedores (Barbosa-Póvoa, da Silva, & Carvalho, 2018).

Resiliencia: Son casi inexistentes los estudios que tratan este tema, sin embargo

los trabajos que están relacionados con la resiliencia hacen referencia a la reestructuración de la red frente a un evento perturbador (Henriques et al., 2015; Mari et al., 2014). Tobin (2019), Cutter et al. (2018) y Magis (2010) indican que existe un gran vinculo entre la resiliencia y a sostenibilidad, explicando que las comunidades sostenibles y resilientes se definen como estructuralmente organizadas para minimizar los efectos de los desastres y tienen una capacidad de recuperarse rápidamente.

Riesgo: Algunos riesgos tratados están relacionados específicamente con la

ubicación, donde existe probabilidad de interrupción del proceso según la ubicación asociada (P.ej. Escasez de agua)(Mari, Lee, & Memon, 2014; Reich-Weiser & Dornfeld, 2009), también se tiene en cuenta la probabilidad de riesgo de generar problemas de salud debido al contacto inadecuado de las personas con el producto fabricado (P. ej. Productos de salud perecederos) (Nagurney, Nagurney, & Li, 2015), por otro lado algunos autores han modelado la SC teniendo garantía de stock correspondiente a tres días de producción con el fin de minimizar el riesgo (Zhou, Cheng, & Hua, 2000). Otro riesgo considerado ha sido el financiero, que considera el deterioro y la pérdida de ingresos debido a los riesgos en la demanda, las tasas de deterioro y el comportamiento del consumidor (Amorim, Alem, & Almada-Lobo, 2013; Giarola, Bezzo, & Shah, 2013). A nivel ambiental se han considerado los riesgos relacionados con el máximo potencial de calentamiento global (GWP) alcanzado en todos los escenarios, con el fin de

usarlo en la función objetivo ambiental(Ruiz-Femenia, Guillén-Gosálbez, Jiménez, & Caballero, 2013). La mayoría de trabajos orientados al riesgo cubren los sectores de energía, algunos específicos de la energía basada en hidrogeno, biocombustible y energías renovables. Otros sectores son los de alimentos perecederos, aspectos médicos, producción de sustancias químicas y gestión de residuos (Barbosa-Póvoa et al., 2018).

Desarrollo del producto: A nivel estratégico, este factor se ha relacionado con la

FSC, a pesar de que se tiene en cuenta en estudios con aspectos económicos, ambientales y sociales, el enfoque del ciclo de vida del producto requerido para lograr la SSC no se ha abordado completamente con relación a la devolución de productos. El desarrollo del producto no se ha implementado en estudios relacionados con la RSC.

Otros: Hace referencia a la variedad de factores que no encajan en los otros

aspectos como los modelos que diseñan e implementan una estrategia para reducir la inseguridad alimentaria y limitar el desperdicio de alimentos (Garrone, Melacini, & Perego, 2014), sin embargo son reducidos los estudios que no hacen parte de los aspectos anteriormente descritos.

1.3.2 Nivel táctico

La mayoría de estudios que relaciona decisiones tácticas, cubre de igual forma las decisiones estratégicas y algunos pocos cubren decisiones operativas, sin embargo existen trabajos en los que únicamente se tratan decisiones tácticas. A nivel táctico se presentan modelos para el cronograma de contenedores con ventanas de tiempo(Alharbi, Wang, & Davy, 2015), la planificación y distribución de productos (Amorim et al., 2013; Bortolini, Faccio, Ferrari, Gamberi, & Pilati, 2016), políticas de inventario a nivel táctico (Battini, Persona, & Sgarbossa, 2014) y también aspectos de eficiencia de la integración del proveedor en la cadena de suministro (Azadi et al. ,2014). Existen estudios como el de Badri, H et at. (2013) en donde se relacionan decisiones estratégicas y tácticas, que incluyen la apertura, cierre o ampliación de instalaciones, selección de proveedores y flujos a lo largo de la cadena. Desde el punto de vista táctico, este modelo determina la planificación de producción y distribución durante el horizonte de decisión. Son muy reducidas las investigaciones que tratan los tres pilares de la sostenibilidad a nivel táctico, en la mayoría de estudios se relacionan la parte económica y ambiental pero se deja a un lado el pilar social (Barbosa-Póvoa et al., 2018).

1.3.3 Nivel operativo

Los estudios relacionados con las decisiones operativas se centran en temas como lo son las prácticas de responsabilidad social corporativa en la gestión diaria de las empresas (Hsueh, 2015), distribución integrada entre empresas (Liotta, Kaihara, & Stecca, 2016), programación de equipos y recursos humanos teniendo en cuenta los problemas de

consumo de energía (Mansouri, Aktas, & Besikci, 2016), evaluación de costos de emisión de 𝑪𝑶𝟐 (Harris, Naim, Palmer, Potter, & Mumford, 2011) y la minimización del impacto ambiental del ciclo de vida de las infraestructuras de hidrogeno (Sabio, Kostin, Guillén-Gosálbez, & Jiménez, 2012).

A nivel operacional la consideración de la incertidumbre es inexistente y todos los documentos relacionados han aplicado modelos de optimización que en algunos casos se combinan con simulación, análisis de datos, análisis de decisión y estadísticas (Barbosa-Póvoa et al., 2018). Por otro lado, un factor importante es el comportamiento del consumidor ya que afecta directamente a la fijación de precios de los productos y diseño del producto (Hong, Wang &Gong, 2019) De acuerdo a Barbosa-Póvoa, da Silva, & Carvalho (2018), los parámetros que resaltan en la toma de decisión en los diferentes niveles son los que involucran proveedores, diseño de red y riesgo, como se muestra en la Tabla 3:

Fuente: A partir de Barbosa-Póvoa, da Silva, & Carvalho (2018)

Tabla 3 : Decisiones estudiadas dependiendo el nivel

Convenciones: P: Proveedores, DR: Diseño de red, Re: Resilencia, Ri: Riesgo, DP: Desarrollo del producto.

1.4 Pilares de la sostenibilidad

Según estudios realizados sobre el diseño de cadenas de abastecimiento sostenible, se logran destacar características principales de los tres pilares fundamentales, el económico, el ambiental y el social, los cuales son expuestos a continuación:

1.4.1 Pilar económico

Se han utilizado diferentes indicadores económicos para evaluar el pilar económico, la principal función objetivo ha sido el costo, seguido por el beneficio y por último el valor presente neto (VPN). Anteriormente se dijo que el diseño de red es el tema más relevante a nivel estratégico, en donde el transporte y la ubicación son los aspectos principales, cuando en una SC solo se toman decisiones de transporte, el costo es el indicador más apropiado, pero cuando se tratan temas de ubicación el VPN es el conveniente ya que interpreta mejor las inversiones y otros costos asociados con los ingresos. A nivel económico se pueden observar riesgos por la inversión, sin embargo son muy pocos estudios los que modelan riesgos asociados a parámetros económicos (Barbosa-Póvoa et al., 2018).

1.4.2 Pilar ambiental

En la mayoría de estudios relacionan el pilar ambiental con las emisiones de carbono (𝑪𝑶𝟐) mediante diferentes indicadores como lo son la evaluación directa de la huella de carbono, medición de gases de efecto invernadero (GEI), evaluación de las emisiones de 𝑪𝑶𝟐 a través de la categoría “Potencial de calentamiento global-GWP” y evaluación de 𝑪𝑶𝟐 a través de la categoría “Cambio climático-CC”, todos estos indicadores evalúan el calentamiento global, lo que los diferencia es la forma de medirlos, algunos lo hacen mediante la evaluación directa de emisiones de 𝑪𝑶𝟐, relación causa efecto, flujo del inventario del ciclo de vida y/o mediante el cálculo de los valores de las categorías de impacto (GEI, GWP, CC). El análisis del inventario de ciclo de vida (LCI) se define como una fase de la evaluación del ciclo de vida (LCA) que implica la compilación y cuantificación de entradas y salidas para un sistema de producto dado a lo largo de su ciclo de vida, consiste en un seguimiento detallado de todos los flujos que entran y salen del sistema del producto, incluidos los recursos o materiales en bruto, la energía , el agua y las emisiones al aire, al agua y la tierra de una sustancia específica. El GWP reúne las emisiones de Dióxido de Carbono (𝑪𝑶𝟐),Metano (𝑪𝑯𝟒) y el Óxido de Nitrógeno (𝑵𝟐𝑶),en un único indicador

(Fourth Assessment Report,2007;ISO 14040,2006) Por otro lado, los aspectos ambientales se han relacionado con la reducción de desechos y el reciclaje, ambas tienen el objetivo de reducir los desperdicios a raíz del proceso productivo. Sin embargo, los residuos no hacen parte de una categoría de impacto ambiental, sino un flujo, dicho flujo de desechos no representa los elementos y compuestos existentes, por lo que esta evaluación es parcial. Una reducida cantidad de estudios han utilizado como indicador ambiental el uso de energías renovables (Lee, Chen, & Chen, 2015).

A la hora de hablar sobre el pilar ambiental, los estudios relacionados con el diseño de cadenas de abastecimiento con aspectos sostenibles, consideran en su mayoría las emisiones de carbono y la reducción de desechos y/o el reciclaje; dejando de lado otros tipos de contaminantes como lo es la contaminación acústica, visual, además es reducida la información relacionada con indicadores como la huella hídrica.

Existen diferentes maneras posibles de modelar la toma de decisiones ambientales, como lo son la Evaluación del ciclo de vida (LCA-Life Cycle Assessment), mapas de razonamiento, proceso de jerarquía analítica (AHP- Analytic Hierarchy Process), proceso de red análitica (ANP- Analytic Network Process), análisis de movimiento de datos (DEA- Data Envelopment Analysis), modelos de equilibrio, simulación, entre otros (Brandenburg & Seuring, 2014; Seuring, 2013). Sin embargo, LCA es la técnica más utilizada, además es un marco general para una evaluación holística de una cadena de suministro, desde la extracción de la materia prima hasta la eliminación de los productos finales o el reciclaje de este (Azapagic, 1999; Eskandarpour, Dejax, Miemczyk, & Péton, 2015; ISO 14040,2006 ; Pieragostini, Mussati, & Aguirre, 2012).

Según las normas ISO 14040 Y 14044, son cuatro los pasos principales del LCA (ISO 14040,2006) :

1. La definición de objetivo y el alcance establece los principales objetivos del estudio, define las unidades funcionales consideradas y los límites del sistema. 2. El análisis de inventario (LCI) es un inventario de todos los flujos desde y hacia la naturaleza para un sistema de producto. Todas las emisiones (en el aire, el agua y el suelo), las extracciones y el uso del suelo se enumeran y cuantifican. 3. La evaluación de impacto mide el impacto ambiental de todas las emisiones enumeradas en el paso anterior. 4. La interpretación de los resultados consiste en analizar e interpretar los resultados de cada uno de los tres pasos anteriores. El resultado de la fase de interpretación es un conjunto de conclusiones y recomendaciones para el estudio. De acuerdo a Eskandarpour et al. (2015), determinar los límites de la cadena de

suministro es la primera decisión crítica en LCA, algunos de los alcances más utilizados son:

1. Definición del objetivo y el alcance

2. Análisis de inventario

3. Evaluación del impacto

4. Interpretación

Figura 2 : Pasos principales del LCA Fuente: Eskandarpour, Dejax, Miemczyk, & Péton, 2015

El alcance “de la cuna a la tumba”(cradle-to-grave) supone una evaluación

integral del impacto ambiental a través de toda la cadena de suministro, desde la materia prima hasta el procesamiento, la fabricación, la distribución, el uso, la reparación y el mantenimiento, la eliminación y el reciclaje de los materiales. En el contexto de las cadenas de suministro de combustible, se llama “bien a la rueda” (well-to-wheel- WTW). En el contexto de las cadenas de suministro de biomasa, se llama “campo a rueda” (field-to-wheel-FTW).

El alcance de “cuna a puerta” (cradle-to-gate) se refiere a todos los pasos desde la

extracción hasta la puerta de fábrica. Este alcance es frecuente para las empresas B2B(Business to business) que tienen múltiples clientes. En las cadenas de suministro de combustible, este alcance de LCA se denomina “bien a tanque” (well-to-tank) para distinguir los GEI, emitidos durante la producción de combustible debido a las operaciones vehiculares. Se llama “campo a tanque” (field-to-tank) en las cadenas de suministro de biomasa.

“Puerta a puerta” (Gate-to-gate) generalmente se refiere a empresas en niveles

intermedios de una cadena de suministro, que fabrican o transforman y entregan productos a sus clientes sin extraer materias primas ni desempeñar ningún papel en la eliminación de productos al final de su vida útil. Este alcance también se utiliza en la transformación de productos al final de su vida útil que se reutilizan en la misma u otra cadena de suministro.

“De la puerta a la Tumba” (Gate-to-Grave) se centra en los últimos pasos de una

cadena de suministro, desde la puerta de fábrica hasta la eliminación del producto. Este alcance es conveniente en el estudio de las cadenas de suministro de residuos o actividades de logística inversa.

Por otro lado, a la hora de evaluar el impacto del ciclo de vida, se encuentran cuatro métodos, los cuales son los más utilizados y se presentan a continuación:

El eco-indicador 99 puede agregar resultados de LCA en unidades fáciles de

comprender y fáciles de usar, llamadas Eco- indicadores (Eco-indicators en inglés). Los eco-indicadores son números que expresan la carga ambiental total de un proceso o producto. Con la ayuda de Eco-indicadores estándar, los diseñadores pueden comparar las alternativas de diseño de acuerdo con el impacto ambiental total. Este método incluye tres categorías de daños: (1) salud humana, (2) calidad del ecosistema y (3) recursos (Goedkoop & Spriensma, 2001).

IMPACT 2002+ tiene 14 indicadores de punto medio y 4 categorías de daños:

salud humana, calidad de los ecosistemas, cambio climático y agotamiento de los recursos, en la mayoría de los casos con un alcance de “cuna a puerta” y con un objetivo ambiental general, el cual es la suma de todos los daños en el punto final para cada instalación en la cadena de suministro (Jolliet et al., 2003).

CML92 Las emisiones se clasifican en diferentes categorías de impacto, se dividen

en tres grupos. El grupo A incluye las categorías básicas de impacto tales como el agotamiento de los recursos abióticos, los impactos del uso de la tierra (pérdida de reservas de petróleo), el cambio climático, el agotamiento del ozono estratosférico, la toxicidad humana, la eco toxicidad (eco toxicidad acuática, agua dulce y marina, eco toxicidad terrestre), la formación de foto oxidantes y acidificación y

eutrofización. El Grupo B, incluye categorías de impacto más específicas como los impactos del uso de la tierra en la biodiversidad, eco-toxicidad de los sedimentos (agua dulce y marina), efectos de la radiación ionizante, olores desagradables en el aire, ruido, calor residual y accidentes. El grupo C enumera otras categorías de impacto, como la reducción de los recursos bióticos, la desecación del suelo y otros olores desagradables (P.ej., agua con mal olor) tiene siete categorías de impacto (Bloemhof-Ruwaard, Van Wassenhove, Gabel, & Weaver, 1996; Olivier, Saadé-Sbeih, Shaked, Jolliet, & Crettaz, 2015)

ReCiPe tiene 18 categorías de punto medio( enfoque orientado a problemas) los

cuales se refieren a los impactos en temas ambientales como el cambio climático, la acidificación, toxicidad, entre otros, combinadas en 3 categorías de daño de punto final (enfoque orientado al daño), referente al impacto ambiental en cuestiones como la salud humana, ecosistemas y recursos naturales. Este método también da como resultado una sola puntuación (Goedkoop et al., 2009).

La forma más fácil de evaluar los factores ambientales, ha sido enriqueciendo los modelos de los diseños de cadenas de suministros tradicionales con uno o varios objetivos, limitaciones y/o parámetros ambientales, manteniendo el enfoque en las operaciones de logística de la cadena de suministro, mientras se integran nuevos aspectos en el proceso de decisión. Algunos de los criterios medioambientales que se incorporan frecuentemente son las instalaciones, transporte y criterios relacionados con el producto (Eskandarpour et al., 2015). :

• Instalaciones: Dado que la ubicación de las instalaciones es una decisión central en los modelos de los diseños de las cadenas de suministro, es muy común integrar el impacto de las instalaciones en modelos matemáticos. La medida más clásica para evaluar el impacto ambiental de las instalaciones es el consumo de energía, que puede depender de decisiones de tamaño y opciones tecnológicas.

• Transporte: Una de las formas más fáciles de incorporar criterios ambientales en modelos económicos puros es calculando las emisiones de Gas de Efecto Invernadero y partículas debido al transporte. Algunos modelos integran la selección de modos de transporte en decisiones de diseño de redes estratégicas. En estos modelos, los modos de transporte generalmente compiten en costo, impacto ambiental y capacidad. La elección entre los modos de transporte también puede determinarse por las condiciones de carga / descarga, la frecuencia, el tamaño mínimo del lote, etc.

En los modelos del diseño de cadenas de suministro generalmente las características operacionales tales como la velocidad del vehículo y las variaciones diarias son ignoradas.

• Proceso y diseño del producto: Las decisiones sobre los flujos y el diseño del producto también se pueden integrar completamente en el diseño de las cadenas de suministro sostenibles. La estructura de la red logística tiene un mayor impacto en los costos, mientras que el diseño del producto tiene un mayor impacto en la energía y el desperdicio (Krikke, Bloemhof-Ruwaard, & Van Wassenhove, 2003). Por otro lado el precio de la materia prima aumenta a medida que el producto se vuelve más ecológico (Abdallah, Diabat, & Rigter, 2013). Por lo tanto, la selección de proveedores tiene un impacto contradictorio en el costo y la dimensión ambiental (Kumar, Jain, & Kumar, 2014).

1.4.3 Pilar social

De acuerdo a Barbosa-Póvoa et at. (2018), en la mayoría de estudios con respecto al pilar social, el indicador más utilizado ha sido la creación de empleo (Martínez-Guido et al., 2016; Miret et al., 2016; Mota et al., 2015) , modelando como una función objetivo, seguido por la seguridad (tasa de lesiones) (Bouchery et al.,2012;Kim et al.,2011), la salud (Santibañez-Aguilar, Ponce-Ortega, González-Campos, Serna-González, and El-Halwagi,2013), número de horas de trabajo (Ramos et al.,2014) y por último los aspectos relacionados con la satisfacción y la pobreza, al hablar de pobreza los estudios se han relacionado con la creación de empleo en zonas donde la tasa de pobreza es alta, con el fin de mejorar su economía (Mota et al. ,2015). Existen de igual forma trabajos que consideran más de una función objetivo social, donde además de considerar los aspectos anteriormente nombrados ,se tiene en cuenta la proximidad de los empleados a los sitios de producción y/o la estabilidad laboral, minimizando despidos (Boukherroub, Ruiz, Guinet, and Fondrevelle,2015). También se han monetizado los aspectos sociales, por lo que la función objetivo es minimizar estos costos, sin embargo estos aspectos están ligados a las decisiones gerenciales, ya que si se busca aumentar el número de empleados contratados (Fijos / Variables) la función objetivo sería la maximización de este aspecto (Barbosa-Póvoa et al., 2018) . Algunas funciones objetivo multi-criterios incluyen la creación de empleo, el valor creado en las comunidades locales, el riesgo del consumidor y el daño a la salud que el proceso crea (Pishvaee, Razmi, and Torabi ,2014), por otro lado, se han considerado la creación de empleo y bienestar, la salud y la seguridad y el apoyo a comunidades locales (Ziolkowska ,2014). En la mayoría de modelos se agrupan los aspectos sociales en los siguientes campos:

Condiciones de trabajo : El empleo es el principal indicador social utilizado en la

literatura, en donde se contemplan aspectos como la maximización de la cantidad de instalaciones, promoviendo la generación de trabajos fijos (Dehghanian & Mansour, 2009), y también se tratan aspectos como el daño que generan ciertas sustancias al trabajador en la realización de las labores y las medidas de seguridad(Devika, Jafarian, & Nourbakhsh, 2014).

Compromiso social: Este campo agrupa las decisiones que contribuyen a mejorar

la salud, la educación y la cultura de una población (Datta, 2012). Incluyendo políticas de desarrollo local (Dehghanian & Mansour, 2009) , equidad en el acceso a la asistencia sanitaria (Beheshtifar & Alimoahmmadi, 2015) ,entre otras.

Problemas del cliente: Este campo reagrupa los impactos que afectan

individualmente a cada cliente. En algunos trabajos se entiende este campo como el riesgo de usar material reciclado (Dehghanian & Mansour, 2009).

1.5 Regulaciones y políticas gubernamentales

1.5.1 Regulaciones y políticas gubernamentales tratadas en los estudios

Las obligaciones legales con las que debe cumplir cada empresa con respecto a la mitigación del daño ambiental, son los principales generadores de cambio en las organizaciones, por lo que con el fin de reducir las emisiones de dióxido de carbono se estableció un programa de limite y comercio en el año 1990, desarrollado por la agencia de protección ambiental de Estados Unidos (título IV del programa de lluvia acida). Las emisiones totales de todas las fuentes fueron limitadas, aunque las unidades tenían la flexibilidad de elegir los métodos para cumplir con los límites de emisión asignado, a través de la sustitución de insumos, mejoras del proceso, entre otros. Las empresas que lograran mayor reducción de la requerida podrían vender sus permisos a empresas que presentaran dificultades para reducir sus niveles de emisiones. Este programa ha sido acreditado por lograr la reducción de emisiones eficazmente y con costos reducidos de los estimados (Gupta & Palsule-Desai, 2011)

Lo ideal sería una reducción en las emisiones de carbono a través de acciones sostenibles como la implementación de medidas de eficiencia energética, el despliegue de sistemas de captura y almacenamiento de carbono o la inversión en otras estrategias con el mismo fin de reducir en la cantidad de emisiones, alternativamente las empresas obtienen créditos de carbono, a través de otros mecanismos de cumplimiento, tales como la contribución al fondo de tecnología de cambio climático o mediante los sistemas de comercio de emisiones y el comercio de carbono (Peace & Juliani, 2009).

A través de cambios en la cadena de suministro las empresas logran reducir las emisiones de GEI, por eso es necesario determinar una metodología integral en la toma de decisiones para todas las etapas de la cadena de suministro y así lograr la reducción de carbono, generando cambios en el diseño del producto, buscando nuevos proveedores, determinando alternativas de fabricación y modos de transporte e implementando el uso de la logística inversa (reciclar, reutilizar, etc).

Pero para alcanzar el termino sostenible, las empresas deben ver el impacto ambiental que tienen sus actividades como una parte integral en el proceso de toma de decisiones, más que por una regulación o a presión y querer aparentar ser una empresa verde(Gupta & Palsule-Desai, 2011)

1.5.2 Regulaciones y políticas gubernamentales relacionadas a los GEI en Colombia

El MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE (MADS), mediante la resolución No. 2254, aprobada el 01 de Noviembre del 2017 y la cual entró en vigencia a partir del 01 de enero del 2018, establece la norma de calidad del aire o nivel de inmisión y adopta disposiciones para la gestión del recurso aire en el territorio nacional, con el objetivo de garantizar un ambiente sano y minimizar el riesgo sobre la salud humana que pueda ser causado por la exposición a los contaminantes en la atmósfera. Dicha resolución indica los niveles máximos permisibles de contaminantes que se muestran en la Tabla 4:

Tabla 4. Niveles máximos permisibles de contaminantes criterio en el aire.

Contaminante Nivel máx. permisible (µg/𝒎𝟑) Tiempo de exposición

𝑷𝑴𝟏𝟎 50 Anual

75 24 horas

𝑷𝑴𝟐.𝟓

25 Anual

37 24 horas

𝑺𝑶𝟐 50 24 horas

100 1 hora

𝑵𝑶𝟐 60 Anual

200 1 hora

𝑶𝟑 100 8 horas

𝑪𝑶 50000 8 horas

35000 1 hora

Fuente: Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible, resolución 2254

Además, esta resolución muestra el cambio en los niveles máximos permisibles de contaminantes en el aire para el 2030, los contaminantes que no se encuentran en la Tabla 5, es porque se mantendrán con los niveles establecidos en la Tabla 4:

Tabla 5: Niveles máximos permisibles de contaminantes en el aire para el año 2030.

Por otro lado, se establecen los niveles máximos permisibles de contaminantes tóxicos del aire, como lo son el Benceno, Plomo y sus componentes, Cadmio, Mercurio Inorgánico (vapores), Tolueno, Níquel y sus componentes y los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos expresados como Benzo (a) pireno. A lo que las empresas deberán contar con un diseño o rediseño que cumpla con lo establecido en el Protocolo para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire. Las autoridades ambientales son las encargadas de realizar el monitoreo en tiempo real de contaminantes del aire en puntos críticos y de la calidad del aire por parte de proyectos, obras o actividades. Para realizar este seguimiento la resolución establece unos niveles de prevención, alerta o emergencia, dependiendo de la concentración de los contaminantes anteriormente nombrados. Esta resolución indica que en las zonas donde se excedan las normas de calidad del aire, la autoridad ambiental competente, deberá elaborar un programa de reducción de contaminación, identificando acciones y medidas que permitan reducir los niveles de concentración de los contaminantes a niveles por debajo de los máximos establecidos. Por otro lado, Las Corporaciones Autónomas Regionales y de Desarrollo Sostenible (CAR) dice que quien genere emisiones que sobrepasen los límites de contaminación establecidos, deberá asumir la imposición de algunas medidas preventivas como lo son: La amonestación escrita y/o suspensión de la obra o actividad que produce el daño, también estará sujeto al inicio de un procedimiento sancionatorio ambiental según el caso

Contaminante

Nivel máx. permisible

(µg/𝒎𝟑)

Tiempo de exposición

𝑷𝑴𝟏𝟎 30 Anual

𝑷𝑴𝟐.𝟓 15 Anual

𝑺𝑶𝟐 20 24 horas

𝑵𝑶𝟐 40 Anual

Fuente: Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible, resolución 2254

y consecuentemente la imposición de las siguientes sanciones establecidas en la Ley 1333 de 2009: Multas diarias hasta por cinco mil (5.000) SMMLV, cierre temporal o definitivo del establecimiento, edificación o servicio, revocatoria o caducidad de licencia ambiental, autorización, concesión, permiso o registro, demolición de obra a costa del infractor y/o trabajo comunitario según condiciones establecidas por la autoridad ambiental (CAR, 2018; MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE, 2017)

1.6 Enfoques de modelado

Según Eskandarpour et al. (2015), en los modelos matemáticos relacionados al diseño de cadena de suministro sostenible, se ha trabajado con variables de decisión de tipo binarias relativas a la ubicación de las instalaciones, las decisiones de dimensionamiento, la selección de niveles de tecnología adecuados y la selección de modos de transporte entre las instalaciones. Por otro lado, los flujos de productos a lo largo de la cadena de suministro generalmente se modelan mediante restricciones continuas, los modelos de los diseños de las cadenas de suministro sostenibles son formulaciones mixtas enteras, que pueden ser lineales o no lineales, incluso se encuentran algunos modelos estocásticos que permiten la consideración de incertidumbre como el nivel de la demanda. Además muestra que los modelos de diseños de cadenas de suministro se han formulado con un solo objetivo y también multi-objetivos, como se muestra a continuación:

1.6.1 Modelos con un solo objetivo

La forma más fácil de incorporar problemas ambientales en los modelos de los diseños de las cadenas de suministro clásicos es expresando la función objetivo como un promedio ponderado del total de funciones objetivo, aunque se requieren factores de conversión para obtener medidas no homogéneas en una sola, un ejemplo de ello es convertir el impacto ambiental (emisiones de gas de efecto invernadero) en factores monetarios, agregándose este como un objetivo económico. De acuerdo con Eskandarpour et al. (2015) los modelos estudiados se dividen en deterministas y estocásticos, los cuales tienen diferentes características como se muestra a continuación:

Modelos Deterministas: Algunos autores consideran como objetivo principal el factor económico y la dimensión ambiental esta expresada como restricción del modelo, un ejemplo es la cantidad de emisiones de gas de efecto invernadero autorizado (Papapostolou, Kondili, & Kaldellis, 2011; Saaty, 1990). Otros autores combinan los criterios económicos y ambientales en la función objetivo (Abdallah, Farhat, Diabat, & Kennedy, 2012; Elhedhli & Merrick, 2012; Kannan, Diabat, Alrefaei, Govindan, & Yong, 2012),y también, utilizan criterios ambientales como restricciones (Lira-Barragán, Ponce-Ortega, Serna-González, & El-Halwagi, 2011). Se han formulado modelos no lineales para la ubicación de instalaciones, donde la función objetivo se refiere al costo económico y los problemas ambientales como restricciones, siendo las variables de decisión binarias referentes a la existencia de instalaciones y las variables continuas modelan los flujos de materiales entre instalaciones(Costi, Minciardi, Robba, Rovatti, & Sacile, 2004).

Modelos estocásticos: Los modelos de diseños de cadenas de abastecimiento sostenibles se dirigen a impactar la red logística de una compañía a largo plazo, por lo que se esperan incertidumbres que deben enfrentarse en el análisis del problema, particularmente sobre el nivel de demandas dentro de un horizonte de planificación estratégica. El costo del transporte, la cantidad de desechos, las emisiones generadas o los productos devueltos, son parámetros que se pueden considerar como inciertos. Algunos autores proponen los modelos estocásticos en los modelos de ubicación de instalaciones (Snyder, 2006).Otros estudios hacen referencia al costo de los recursos naturales como incierto (Giarola, Shah, & Bezzo, 2012), como también la ubicación y el almacenamiento de equipos en las instalaciones en respuesta a posibles desastres naturales (Verma, Gendreau, & Laporte, 2013) utilizando un enfoque estocástico de dos etapas. A pesar de ello son muy pocas las referencias de dichos modelos de un solo objetivo para problemas de diseño de cadenas de suministro sostenibles.

1.6.2 Modelos multi-objetivos

Modelos Deterministas: La mayoría de modelos de diseños de cadenas de

suministro sostenibles son bi-objetos. Muchos autores consideran el factor económico y los factores ambientales o sociales como extensiones de estos modelos con objetivos únicos tradicionales. Uno de los enfoques más frecuentes en el modelado es la consideración de un objetivo económico y un objetivo ambiental (P.ej., minimizar emisiones de gas de efecto invernadero). Los modelos deterministas no consideran incertidumbres en su formulación, todos son datos de entrada son conocidos. Algunos autores han considerado un modelo integral para el diseño estratégico y la planificación táctica a la hora de gestionar los residuos tanto domésticos(Amin & Zhang, 2013) como sólidos regionales (Berger, Savard, & Wizere, 1999). Por otro lado se proponen modelos bi-objetivo en donde los objetivos son económicos con aspectos ambientales y además hay objetivos netamente ambientales (Chaabane, Ramudhin, & Paquet, 2012;Akgul, Shah, & Papageorgiou, 2012). Otros modelos bi-objetivos son expuestos para evaluar el flujo de materiales, la cantidad en cada planta y para seleccionar las alternativas de fin de uno más adecuadas, como la restauración y el reciclaje (Frota Neto, Bloemhof-Ruwaard, van Nunen, & van Heck, 2008b). Modelos como el enrutamiento de ubicación de varios vehículos, proponen un modelo determinista donde tienen un objetivo económico para minimizar los costos fijos y variables y otro objetivo ambiental para minimizar globalmente los impactos ambientales por la apertura de instalaciones de fabricación y distribución y también para las emisiones debidas a los envíos entre instalaciones (K. Govindan, Jafarian, Khodaverdi, & Devika, 2014). Son muy pocos los estudios que tienen más de tres funciones objetivo, sin embargo existen modelos de ubicación de instalaciones en donde se incluyen funciones objetivos relacionadas al costo total mínimo de la implementación y los flujos de las instalaciones y otros objetivos relacionados al impacto ambiental, utilizados de manera independiente, como lo son los gases de efecto invernadero,

rellenos sanitaros, recuperación de energía y materiales(Erkut, Karagiannidis, Perkoulidis, & Tjandra, 2008). Por otro lado se han propuesto modelos con varias funciones objetivo que relacionan el costo y la emisión de 𝐶𝑂2 ó partículas (polvo fino), considerando los objetivos uno a uno a la hora de resolverlos (Mallidis, Dekker, & Vlachos, 2012)

Modelos estocásticos: La incertidumbre en los modelos de diseño de las cadenas de suministro pueden ser de diferentes fuentes (Eskandarpour et al., 2015), como el nivel de demanda o la proporción de productos devueltos en las cadenas de suministro. Estas incertidumbres pueden afectar los resultados y el rendimiento del proceso, interviniendo en el diseño de una cadena de suministro, la cantidad y el tamaño de las instalaciones de producción y transporte depende de los valores medios de los datos de entrada, pero también de su posible variación, incluso esta incertidumbre afectará la evaluación de una cadena de suministro en términos de costos, emisiones de GEI, entre otros.

Algunos autores, como Guillén-Gosálbez & Grossmann (2009) señalan que existen muchas incertidumbres en el inventario del ciclo de la vida, aunque muchos métodos LCA suponen valores nominales para los datos de entrada. Se encuentran modelos donde la función objetivo es la suma de los costos logísticos y una segunda función objetivo los impactos tanto sociales como ambientales(M.S. Pishvaee et al., 2012), también modelos que amplían su modelo determinista considerando la demanda incierta y la cantidad de productos devueltos usando una programación estocástica (Amin & Zhang, 2013), por otra parte existen estudios sobre el efecto de la incertidumbre de la demanda en el desempeño económico y ambiental de las cadenas de suministros, donde se busca maximizar el beneficio esperado y minimizar la probabilidad de que se excedan los factores ambientales (Ruiz-Femenia, Guillén-Gosálbez, Jiménez, & Caballero, 2013)

Incertidumbres como la cantidad de emisiones liberadas y el requisito de la materia prima (Guillén-Gosálbez & Grossmann, 2009) o valor de los factores de daño (Guillén-Gosálbez & Grossmann, 2010), logran modelarse a partir de modelos estocásticos.

CAPITULO 2. Caracterización de casos empíricos relacionados con el diseño de cadenas de abastecimiento inversas considerando las perspectivas de cadenas sostenibles.

En el presente capítulo se estudiaron diez casos empíricos de diseño de cadenas de abastecimiento los cuales relacionan aspectos de la sostenibilidad, en donde cuatro casos son específicamente relacionados a la industria de los neumáticos, tres de diferentes industrias y tres estudios son generalizados. A partir de dichas investigaciones se identificaron los aspectos mas relevantes de cada modelo con el fin de buscar su aplicación en la ciudad de Ibagué.

2.1 Diseño sostenible de la red de la cadena de suministro de ciclo cerrado: algoritmos meta-heurísticos híbridos para redes a gran escala.

Por: Sahebjamnia, Fathollahi-Fard, & Hajiaghaei-Keshteli (2018).

Este caso desarrolla un modelo de programación lineal mixta multi-objetivo para el diseño de una red de cadena de suministro sostenible de ciclo cerrado de neumáticos. El modelo propuesto tiene como objetivo determinar la ubicación de las instalaciones y los flujos directos (del proveedor al mercado) e inversos (del mercado al fabricante o al reciclador) a través de la cadena de suministro. Desarrollando cuatro nuevos algoritmos meta-heurísticos híbridos basados en las ventajas de los recientes y los antiguos.

El fabricante suministra la materia prima de los neumáticos al proveedor. Luego, los distribuidores distribuyen los neumáticos fabricados en el mercado. Los recolectores recogen una parte de los neumáticos que fueron utilizados por los clientes en los mercados y enviados a las instalaciones de reciclado. Después del reciclaje, el material reciclado puede volver a la cadena de suministro de neumáticos para la fabricación de neumáticos o enviarse a otras industrias como materia prima El problema se considera como una red multinivel y mult-iproducto con múltiples nodos entre los niveles, como se muestra en la Figura 3. Cada instalación de la cadena de suministro se puede abrir en cada ubicación potencial con un costo fijo de apertura específico, costo variable, número máximo de cada instalación por nivel y capacidad de esta y también el costo de transporte entre otras. Además, se consideraron los costos de transporte para el transporte de neumáticos y materias primas entre niveles. El costo de transporte del producto entre la planta del fabricante y el centro de distribución. El fabricante (m) puede suministrar la materia prima del proveedor (i) o del reciclador (r) con diferentes precios. Además, para la fabricación del tipo de neumático p, existe un tipo diferente de tecnología t. Los distribuidores (j) compran el tipo de neumático p del fabricante m con un precio y distribuyen en el mercado (l) con un precio de acuerdo a la demanda de los mercados. En el flujo inverso, el centro colector potencial (n) recoge porcentajes de neumáticos utilizados (p) con precio del mercado (l). La ubicación potencial de la planta recicladora (r) compra el tipo de neumático utilizado (p) del colector (n) con cierto precio y lo vende a la planta de fabricación potencial u otra industria con otro precio.

Las dimensiones de sostenibilidad se modelan de la siguiente manera:

Función objetivo:

Función de objetivo económico: La dimensión económica de la red de cadena de suministro de ciclo cerrado de neumáticos sostenible se optimiza mediante la ecuación que fija costo de abrir instalaciones, el costo variable para la fabricación, distribución, recolección y reciclaje, los costos de transporte entre cada nivel y los costos de compra de la red.

Función objetivo ambiental: Optimiza el impacto ambiental del modelo propuesto de cadena de suministro de neumáticos de circuito cerrado sostenible. El impacto ambiental de la red contiene los impactos ambientales del establecimiento de las instalaciones, los impactos ambientales de la fabricación, distribución, recolección y reciclaje, el impacto ambiental de los sistemas de transporte y el impacto ambiental del neumático usado y liberado.

Función objetivo social: Optimiza la dimensión social del modelo propuesto, incluidos los pesos de las oportunidades de trabajo y los días perdidos del

r=1

r=2

r=R

…

n=1

n=2

n=N

…

l=L

l=2

…

l=1

j=J

j=2

…

j=1

i=I

i=

2

…

m=M

m=2

…

m=1

Otras industrias

Proveedores Fabricantes Distribuidores Mercados

Recolectores Recicladores

Dirección inversa

Dirección hacia adelante

Figura 3: Red de cadena de suministro de ciclo cerrado de neumáticos. Fuente: Sahebjamnia, Fathollahi-Fard, & Hajiaghaei-Keshteli (2018).

trabajador. Consideran las oportunidades laborales fijas y variables para la red de la cadena de suministro. Además, tiene en cuenta los días fijos de trabajo durante el establecimiento de las instalaciones y la pérdida de días a causa de daños en el trabajo durante la fabricación y distribución, recolección y reciclaje

. Resultados: Este estudio desarrolló cuatro algoritmos meta-heurísticos híbridos con el objetivo de mejorar la calidad de la solución y disminuir el tiempo de cálculo, estos algoritmos híbridos surgen de cinco algoritmos: Algoritmo Genético (GA), Recocido Simulado (SA), Búsqueda Tabu (TS), Red Deer Algorithm (RDA) y Optimización con Ondas de Agua (WWO). Los híbridos realizados son RDA y SA (H-RS), WWO y GA (H-WG), WWO y TS (H-WT) y RDA y WWO (H-RW), los cuales se evaluaron mediante noventa problemas de prueba y cada problema de prueba se resolvió treinta veces, dando como resultado al algoritmo H-WG como el más eficiente y efectivo. De acuerdo al caso de estudio, los parámetros que resaltan en las dimensiones económicas, ambientales y sociales son el costo de compra al reciclador (neumáticos reciclados), impacto ambiental de los neumáticos usados y liberados al medio ambiente y el efecto de capacidad de reciclador. En el término de consideraciones económicas, el costo del proceso de reciclaje es efectivo en la cadena de suministro de neumáticos, el precio de los neumáticos reciclados interviene directamente en la toma de decisión por parte del fabricante a la hora de elegir entre el proveedor o el reciclador. Además esta decisión afecta en los beneficios de la cadena inversa e incluso en el impacto del objetivo ambiental, por los que para controlar el flujo de una cadena de abastecimiento de circuito cerrado sostenible, el tomador de decisiones debe controlar el costo de reciclar, con el fin de que el porcentaje de recolección de llantas usadas sea alto, reduciendo los aspectos económicos y ambientales simultáneamente. Con respecto al beneficio social, la capacidad de las instalaciones se ve directamente afectada por el número de trabajadores y los días de trabajo perdidos

2.2 Diseño de una red de cadena de suministro de ciclo cerrado para neumáticos con conciencia ambiental con múltiples opciones de recuperación mediante la programación interactiva de objetivos difusos (Turquía)

Por: Subulan, Taşan, & Baykasoğlu (2015) Enfoque de modelado para una cadena de suministro de ciclo cerrado de neumáticos utilizando programación lineal de enteros mixtos. El objetivo principal de este estudio fue desarrollar un modelo de diseño de red logística multi-objetivo, multi-escalón, multi-producto, y multi-período de una manera más holística al mismo tiempo que se consideran temas ambientales, el cual se cuantificó mediante el eco-Indicador 99.El modelo apunta a maximizar el beneficio total y minimizar el impacto ambiental total. En la cadena de suministro del problema, se transportan diferentes tipos de neumáticos nuevos a los centros de distribución para satisfacer las demandas. Los neumáticos reencauchados también se envían a centros de distribución para cumplir con los requisitos del mercado secundario. En la cadena de suministro inversa, un cierto porcentaje de neumáticos usados se recolecta de los usuarios finales al final de su vida

útil, al ser reemplazados con uno nuevo en el distribuidor de neumáticos. También hay flujos inversos de neumáticos usados a través de los centros de recolección. Todos los neumáticos devueltos se inspeccionan, consolidan y clasifican utilizando diferentes alternativas de recuperación en los puntos de retorno centralizados. Los neumáticos usados en una condición apropiada para el proceso de reencauche se transportan directamente a las empresas encargadas de este proceso, mientras que los neumáticos de desecho restantes pueden evaluarse para diferentes usos alternativos, como recuperación de energía, reciclaje de materiales, relleno de terrenos e incineración, según su condición. El granulado de llantas, que comprende una parte importante de los materiales reciclados, se puede reutilizar en aplicaciones de terceros, como pavimentación de carreteras (campos), campos deportivos, materiales para techos, calzado y piezas de automóviles (Panagiotidou & Tagaras, 2005) . La configuración de este sistema se muestra en la Figura 4:

Para la aplicación del eco indicador 99, se deben determinar las etapas del ciclo de vida de un neumático, las cuales son adquisición de la materia prima, producción, distribución / transporte, uso, recolección al final de la vida útil, procesamiento al final de la vida útil, recuperación de energía, re-manufactura, reciclaje, almacenamiento / almacenamiento, y eliminación. Sin embargo, el uso de neumáticos por parte de los usuarios finales no se considera en el cálculo del indicador ecológico porque no tiene impacto en las decisiones en el modelo matemático propuesto. Después de definir el ciclo de vida, se prepara un formulario que incluye los valores de indicadores relevantes estándar y las cantidades relacionadas para cada fase, que se completa con los puntajes calculados para cada fase multiplicando las cantidades por los valores de los indicadores. Los resultados subsidiarios se suman. Se obtienen los mili puntos totales, que representan el impacto ambiental total para cada fase.

Empresas de

recauchutado

Incineración y

vertedero

Control de recuperación

de energía

Instalaciones de reciclaje

de llantas

Aplicaciones

de terceros

Proveedores Planta de nuevas

Centros de distribución

Punto de retorno

centralizado

Centros de

recolección iniciales

Usuario final

Vendedore

s de llantas

Figura 4: Representación de la red de la cadena de suministro en circuito cerrado con múltiples opciones de recuperación para los neumáticos al final de su vida útil.

Fuente: Subulan, Taşan, & Baykasoğlu (2015)

Función Objetivo:

Función de objetivo económico: Son los ingresos totales menos el costo total.

Los ingresos totales de la red CLSC se pueden obtener vendiendo neumáticos

nuevos, neumáticos recauchutados, neumáticos usados para recuperación de

energía y materiales reciclados para otras aplicaciones y los costos totales del

CLSC se derivan de la apertura y operación de instalaciones, procesos de

producción, compra de materiales, transporte (Neumáticos nuevos,

recauchutados, materiales reciclados, inventario, eliminación, re-manufactura,

reciclaje, recolección), instalación de tecnología y adición de capacidad .

Función de objetivo ambiental: Impacto total de la fase de compra de material,

de producción, de almacenaje, distribución/transporte, recolección al final de su

vida útil, procesamiento al final de su vida útil, menos el impacto ambiental de la

fase de de recuperación de energía, de re-manufactura de neumáticos, reciclaje

de neumáticos, más el impacto ambiental total de la eliminación de neumáticos.

Resultados:

Resultados obtenidos con modelos deterministas:

El caso de estudio se basó en la industria de neumáticos en la región de Egeo, Turquía donde la red CLSC incluye dos nuevas plantas de llantas, cuatro sitios potenciales para centros de distribución, 20 distribuidores de llantas, cinco centros de recolección iniciales, cuatro sitios potenciales para puntos de retorno centralizados, tres ubicaciones potenciales para compañías de recauchutado de llantas, dos sitios potenciales para instalaciones de reciclaje de llantas, y dos hornos de cemento como centros de recuperación de energía. También hay tres tipos de neumáticos nuevos y recauchutados, es decir, neumáticos de automóviles (7kg), camiones (30kg) y autobuses (25kg), así como tres tipos de materiales / componentes, es decir, acero, caucho y fibra. El período de planificación comprende cuatro trimestres. Se utilizaron 18 camiones de cada tipo (16t, 28t y 40t) en cada etapa, en el precio de venta e los neumáticos nuevos se realizó un descuento si había devolución de neumáticos usados.

En la fase de compra de material, está claro que el uso de materiales reciclados en la producción tiene un efecto ambiental menor que el de la compra a proveedores externos. En la fase de producción, aunque el costo de inversión de la tecnología de protección ambiental 1 es más barato que los demás, tiene un mayor impacto en el medio ambiente.

Las ganancias ambientales se obtienen en las fases de re-manufactura y reciclaje. La tecnología de protección ambiental más avanzada (tecnología 3) proporciona las operaciones de producción, re-manufactura y reciclaje más respetuosas con el medio ambiente, pero incurre en costos más altos. En la fase de transporte, aunque el costo de alquiler es más alto para un camión de 40 t, este tipo de vehículo es un medio de distribución más respetuoso con el medio ambiente. En la fase de recolección al final de su vida útil, acumular llantas desechadas de los usuarios finales en los centros de recolección iniciales es una forma de recolección más costosa y menos respetuosa con el medio ambiente.

En la fase de almacenamiento, cuando aumenta la capacidad del módulo usado, también aumenta el daño ambiental. Además, la intensidad del daño ambiental es mayor en los puntos de retorno centralizados debido al almacenamiento de llantas de desecho. La fase de recuperación de energía también tiene un impacto ambiental positivo, similar a las fases de re-manufactura y reciclaje.

En la fase de eliminación, el relleno sanitario causa más daños ambientales que la incineración. Sin embargo, el impacto ambiental del proceso de eliminación también aumenta con el tamaño del neumático.

Resultados de optimización obtenidos utilizando enfoque de la programación

interactiva de objetivos difusos (Fuzzy)

Este enfoque se aplica en problemas de transporte multi-objetivos para determinar la solución preferida. En este método tres enfoques (programación interactiva, de objetivos y difusa) se integran para generar un método más eficiente. Desde la perspectiva del tomador de decisiones, la ventaja más importante de este método es controlar la dirección de búsqueda durante la fase de solución al actualizar los límites superiores y el nivel de aspiración de cada objetivo para obtener otras soluciones óptimas. En la última iteración, la solución aceptada por el tomador de decisiones representa la solución de compromiso preferida y esta solución se percibe como más realista. Se supone que en la primera iteración aún no han satisfecho al tomador de decisiones, por lo que los límites de los objetivos se reemplazan con los resultados óptimos recién obtenidos, el tomador de decisiones se satisface al final de la cuarta iteración con un ingreso total de $101,880,000 dólares. Los costos operativos de las instalaciones, de producción, de transporte y de recauchutado constituyen la mayor parte del costo total de CLSC. Las fases de transporte, producción y recolección tienen un gran impacto en el medio ambiente. Sin embargo, el reciclaje y la re-manufactura tienen impactos ambientales positivos, dado a que ninguno de los neumáticos de desecho se vende a hornos de cemento, fábricas de papel y plantas termoeléctricas, el impacto ambiental de esta fase es cero. Además, el impacto ambiental de la fase de compra de material también es cero debido al equilibrio entre la cantidad de materiales comprados y materiales reciclados. En esta solución, se abre una empresa de recauchutado, dos centros de distribución, tres puntos de retorno centralizados y dos instalaciones de reciclaje de neumáticos

2.3 Un nuevo modelo sostenible de cadena de suministro de ciclo cerrado para la industria minera que considera el transporte de carga fija: un estudio de caso en una cantera de travertino (Iran)

Por: Soleimani (2018) El objetivo principal de esta investigación es estudiar los aspectos de sostenibilidad de la industria minera de las canteras de piedra decorativa en Irán y se proporciona una red de circuito cerrado para determinar las estrategias adecuadas para los desechos de piedra y las piedras al final de la vida útil de los edificios. Los centros de reciclaje son los principales actores de la recolección, el procesamiento y la venta de los desechos y las piedras al final de su vida útil.

Para considerar el enfoque sostenible, el modelo trata de considerar tres aspectos de la sostenibilidad en la industria minera, incluidos los beneficios (aspecto económico), el consumo de energía (aspecto ambiental) y los requisitos de nivel de servicio (aspecto social). Además, debido a los requisitos reales, los cargos fijos se consideran en los transportes. De acuerdo a la Figura 5, hay una cantera en la que se extraen los bloques de piedra de la montaña y luego se cortan en las piezas transportables apropiadas para ser transportadas a las fábricas de piedra, los residuos son transportados a los centros de reciclaje. Los clientes pueden ser minoristas de piedra o constructores de estructuras de edificios. Los constructores utilizan las piedras pero tienen muchos desechos de construcción los cuales son transportados a los centros de reciclaje. Cabe mencionar que, en flujos inversos de la red, se consideran las enormes cantidades de relaves al final de los procesos de fabricación de piedra y minería (que en general llaman "residuos"). La ubicación de los centros de reciclaje se consideran una importante variable de decisión, en donde una parte de los desechos se utilizan de nuevo en la industria de la construcción (cimientos, mezcladores de arena), otra parte se puede utilizar como materia prima para otras industrias (piedra vieja, decoración, ladrillos, pavimentos) y el resto se desecha siendo respetuoso con el medio ambiente. Función objetivo:

Función de objetivo económico: Maximización del beneficio. En donde se tiene

en cuenta el precio de venta menos los diferentes costos, como los costos fijos, de

procesamiento, de transporte fijo, de mantenimiento y de apertura.

Función de objetivo ambiental: Minimización del consumo de energía. Se

relaciona el combustible total consumido en el procesamiento y transporte de

productos y residuos.

Función de objetivo social: Se reduce al aspecto del cliente, como el nivel de

servicio de los clientes y otros mercados, satisfacción y la capacidad de respuesta

del cliente

Centros de

eliminación Otros

mercados

Centros de

reciclaje

Canteras de

piedra

Fabricantes

de piedra Clientes

Figura 5: Red de circuito cerrado de la cadena de suministro de piedra decorativa

Fuente: Soleimani (2018)

Resultados: Los datos empíricos del estudio son cálculos contables de la cantera Agh- Bolagh, el período contemplado son 12 años, ya que se consideran los costos de establecimiento. Hay 3 clientes principales (Isfahan, Ardebil y Azerbaiyán) y el grupo constructor de piedra, uno de esos grupos no tiene centro de reciclaje por lo que el estudio tiene como objetivo decidir esta ubicación y los flujos. Las demandas de productos/desechos, cantidad de desechos devueltos, costos fijos para abrir un reciclador, costos de transporte de desechos/productos, consumo de combustible, entre otros, son insumos reales. Se desarrolló una nueva cadena de suministro ya que anualmente se producen entre 10 - 15 miles de toneles de desechos de piedra, aproximadamente dos veces más que la producción, el modelo considera factores sostenibles Sin embargo el aspecto social se tuvo en cuenta como restricción, las funciones objetivo únicamente están relacionadas con la maximización del beneficio y la minimización del consumo de energía. Los resultados de las soluciones óptimas de Pareto se logran a través de un enfoque iterativo de restricción de épsilon desarrollado con 40 iteraciones, donde las ganancias varían de 0.27 a 5.42 millones de dólares por 12 años y el consumo de combustible varía entre 3.02 a 6.03 millones de litros para los 12 años. Las condiciones de gestión sobre soluciones optimas, más de 4,600,000.000 dólares de beneficio y menos de 3,500,000 L de consumo de combustible en 12 años, dieron como solución la apertura de dos centros de reciclaje (provincias Ardebil e isfahan).

2.4 Diseño sostenible de una red de cadena de suministro de inventario- enrutamiento- ubicación en circuito cerrado bajo incertidumbre mixta (Irán).

Por: Zhalechian, Tavakkoli-Moghaddam, Zahiri, & Mohammadi (2016)

Este documento desarrolla un modelo en el que las decisiones de enrutamiento e inventario se integran con las decisiones de asignación de ubicación en un CLSC multi-producto bajo incertidumbre mixta, en donde se propone un nuevo modelo de programación matemática no lineal multi-objetivo, entero-mixto (MOMINLP) con el fin de minimizar el costo total de la inve rsión, de transporte, inventario, entre otros.

Proveedores

Centro de

distribución abierto

Centro de distribución y reciclaje abierto

Centro de distribución potencial

Minorista

Figura 6: Estructura de la red CLSC propuesta. Fuente: Zhalechian, Tavakkoli-Moghaddam, Zahiri, & Mohammadi (2016)

La Figura 6 muestra la estructura de red CLSC propuesta y la interacción entre sus miembros de la cadena. La entrega de productos desde los centros de distribución (DC) a los minoristas se realiza mediante vehículos a través de las rutas existentes. Un vehículo debe salir de un centro de distribución, visitar a los minoristas en su ruta y luego regresar al punto inicial. La responsabilidad de recopilar y clasificar los productos devueltos se otorga a los minoristas, para luego ser enviados a los DC. En el centro de reciclaje (RC), los productos devueltos se re-manufacturan como piezas de repuesto y luego se devuelven a los minoristas. Para eliminar los costos de envió de RC a DC, solo se puede abrir un RC cuando se abre un DC en el mismo sitio. El enfoque principal del estudio es el punto de vista logístico de la cadena de suministro y no el proceso de producción de una empresa manufacturera, donde la red de transporte tiene un papel importante en el diseño de la cadena, porque es la mayor fuente de peligro ambiental, especialmente por la emisión de 𝑪𝑶𝟐.

Modelo de inventario: Un punto registrador está predeterminado en el modelo de

inventario, cada vez que la posición del inventario cae en cierto punto, se coloca de inmediato un pedido de reposición para el pedido con cierta cantidad, después de cierto tiempo de espera, la orden será recibida. En el modelo, los costos de inventario en cada período incluyen el costo de pedido fijo, costo de envío y el costo de mantener.

Sistema de colas: El modelo considera y minimiza la energía desperdiciada cuando los vehículos esperan para recibir carga y descarga en los RC. Por lo tanto se debe calcular el impacto ambiental del vatio total requerido para cada vehículo que permanece en una cola en los RC, el cual se calcula utilizando un modelo de colas. En este caso los productos devueltos a los minoristas son transferidos por vehículos, el número y la frecuencia de los vehículos que ingresan a los RC es bajo, además hay variación en los tiempos de llegada entre vehículos debido a diferentes factores (condiciones ambientales, interrupciones del enlacen, trancones, etc.). Utilizando la distribución de Poisson para modelar los tiempos de espera de los vehículos que ingresan a los RC. Al considerar las horas pico, se asume que la tasa promedio de llegada y la tasa de servicio son constantes y siguen una distribución Poisson. Por lo que se considera un sistema de colas M/M/c para modelar la cola formada por los vehículos. Función objetivo:

Función de objetivo económico: Minimizar el costo total, incluidos los costos fijos de establecer DC/RC, costo total esperado de inventario de trabajo y costo de inventario de seguridad en los DC/RC y costo de transporte.

Función de objetivo ambiental: Mide las emisiones de 𝑪𝑶𝟐., el consumo de combustible en relación con las características el vehículo, las condiciones de la carretera y del aire (superficie, pendiente, la fricción del aire, etc) y la carga que transportan y energía desperdiciada mientras los vehículos esperan recibir servicios en los RC.

Función de objetivo social: Maximiza las oportunidades de empleo creadas con respecto a la tasa de desempleo y el desarrollo económico equilibrado.

El modelo se resolvió como tres problemas separados de un solo objetivo para el problema dado. Parámetros inciertos La estimación de ciertos niveles de oferta y demanda. Las emisiones generadas por los vehículos se relacionan con el conductor del vehículo, los tipos de vehículos usados y el clima. Oportunidades de trabajo creadas y el desarrollo regional, ya que dependen de otros factores (opinión de diferentes gerentes). Las capacidades de las instalaciones y los vehículos se ven afectadas por otros parámetros inciertos (Demanda, tiempo de transporte y distancias), por lo que la capacidad de DC/RC y de los vehículos, se consideran números aleatorios. Los datos inciertos están de forma triangular. El modelo desarrolla un enfoque mixto probabilistico-estocastico para el manejo de la aleatoriedad y la falta de claridad de los datos de entrada. Además, el modelo cuenta con una segunda etapa para acomodar las tres funciones objetivo y encontrar la solución óptima, mediante un enfoque de teoría de juegos modificado (MGT). Este modelo fue aplicado en Irán, para una cadena de suministro de televisores LCD y LED. Con el fin de mejorar el envió de productos, brindar un nivel de servicio adecuado a los clientes tanto en costo como en tiempo y considerando aspectos de sostenibilidad. Se consideraron 20 ciudades, en donde se tienen ubicaciones potenciales de DC y RC determinadas por expertos, así como los dos principales proveedores. Los tiempos de viaje y las distancias entre ciudades se estiman utilizando los mapas de google. El costo fijo de establecimiento de DC y RC se obtiene de un informe de estudio de factibilidad para establecer una cadena de suministro para productos de TV realizado por Avicenna Research Institute. La tasa de desempleo se tomó del centro de estadísticas de Irán (ISC). Algunos parámetros verdes relacionados con las condiciones físicas de los vehículos se obtuvieron con respecto a los vehículos considerados. Resultados: Se desarrolló un algoritmo meta-heurístico genético auto-adaptivo (SGC), el cual se utilizó para obtener la solución casi óptima de la red. Al considerar una capacidad limitada para DC y RC, se seleccionan tres ubicaciones candidatas (Teherán, Tabriz y Shiraz) como DC y dos ubicaciones (Teherán y Shiraz) como RC. Dos proveedores fijos se encuentran en Teherán y Bushehr. En cuanto a los aspectos sociales Zahedan, Ahwaz y Shiraz son las ciudades con las tasas de desempleo más altas en Irán y dado a que el modelo considera la tasa de desempleo como una característica de la sostenibilidad. Shiraz parecer ser una buena opción como DC en el sur de Irán, además su ubicación permite cubrir las demandas del centro y sur del país y también es estratégica para ser un RC. Existe un segundo escenario, en el que se considera un exceso de capacidad para DC y RC, en donde existen dos ubicaciones candidatas como DC (Teherán y Shiraz), las cuales son las mismas para RC, debido a que los DC y RC pueden abrirse con más capacidad en este escenario, Tabriz no se selecciona como un DC, un DC en Tehéran cubre todas las demandas del noroeste y noreste del país. El modelo intenta utilizar rutas cortas para entregar los productos a un conjunto de clientes. Por ejemplo, en el primer escenario, se asigna un camión a una ruta para cubrir la demanda de un solo cliente (Isfahan), por dos razones: la alta demanda de productos y la reducción del impacto ambiental de las emisiones de 𝑪𝑶𝟐 y el consumo de combustible

(un vehículo con una carga pesada emitirá más 𝑪𝑶𝟐 y consume más combustible.

2.5 Un problema estocástico de asignación de ubicación y asignación de objetivos múltiples para la cadena de suministro de neumáticos que considera aspectos de sostenibilidad y descuentos por cantidad (Irán)

Por: Ebrahimi (2018). Este documento diseña una red de cadena de suministro de circuito cerrado de neumáticos teniendo en cuenta los aspectos de sostenibilidad y los descuentos por cantidad bajo incertidumbre. Con este fin, se formula una optimización estocástica multi-objetivo para la selección de proveedores y problemas de enrutamiento de asignación de ubicación. El primer y segundo objetivo del modelo busca minimizar los costos totales y los efectos de las emisiones ambientales, respectivamente. El tercer objetivo busca maximizar la capacidad de respuesta de la red integrada. La red propuesta tiene seis escalones, incluidos proveedores, fabricantes, centros de distribución (DC), clientes, depósitos obsoletos y recicladores. Varios proveedores candidatos intentan proporcionar las materias primas necesarias para los fabricantes, mientras que un número limitado de estos proveedores puede seleccionarse como los proveedores adecuados. Después de fabricar varios productos, estos productos se envían a los centros de distribución a través de una ruta. Se debe tener en cuenta que, después del proceso de recuperación, se envían una serie de productos recuperables desde depósitos obsoletos a los fabricantes, estos productos pueden volver a ingresarse en la red. El producto almacenado en DC, se pueden enviar a los clientes y los clientes devolverán un porcentaje de estos productos a depósitos obsoletos. Entre estos productos devueltos, algunos de los productos recuperables se envían desde depósitos obsoletos a los fabricantes y el resto, como productos inutilizables, se envían a los recicladores. Además, todos los centros de distribución y los depósitos obsoletos son potenciales y este problema implica la selección de la ubicación, como se muestra en la Figura 7:

Figura 7: Red CLSC propuesta.

Fuente: Ebrahimi (2018).

Proveedores

Centro de distribución

Cliente Depósitos obsoletos

Fabricante

Reciclador

Función objetivo

Función de objetivo económico: Minimizar el costo total, incluido el costo fijo de pedido asociado con el proveedor, costo fijo de apertura de los DC/depósitos obsoletos y otros costos asociados con los diferentes escenarios, como lo es la compra (sin descuento, descuento por unidad e incrementales), el costo de transporte de la materia prima, costo de producción y transporte de un producto, costo variable de mantenimiento, ahorro por productos devueltos, transporte de un producto devuelto entre las instalaciones.

Función de objetivo ambiental: Minimizar los efectos de las emisiones ambientales asociados con los efectos ambientales de los proveedores seleccionados y generados por la construcción de los DC.

Resultados: En este caso se toma un método de la restricción, en donde una de las

funciones objetivas se considera como la función principal y las otras se toman como una limitación, calculándose así los mejores y peores valores de cada función objetivo de modo que el mejor valor de la primera función objetivo sea igual a su valor óptimo en el modo de optimización del problema considerando la función objetivo individualmente. Este estudio se aplicó a un caso real en Irán, en el que entre 8 proveedores se deben seleccionar máximo seis para proporcionar cinco materias primas del neumático (caucho, hilo, hollín, alambre y otros compuestos químicos) para tres fabricantes. Los fabricantes intentan fabricar cuatro tipos de neumáticos (neumático de camión, de automóvil, de camioneta pickup y de tractor) y estos productos se envían a un máximo de cinco CD abiertos entre siete países candidatos a través de una ruta de dos rutas candidatas. Luego, los CD envían estos productos almacenados a diez clientes supuestos. Los clientes devolvieron algunos de estos neumáticos a un máximo de tres centros obsoletos de los cuatro centros obsoletos existentes. Finalmente, algunos de estos productos devueltos recuperables se envían a los fabricantes y el resto se envía a dos centros de reciclaje para su descomposición. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede concluir que el modelado que considera el descuento de cantidad y el problema de enrutamiento tiene el mejor desempeño en términos de la primera y la segunda función objetivo. Sin embargo, el tercer objetivo no se puede cumplir plenamente.

2.6 Diseño y planificación de redes logísticas reversibles de múltiples periodos sostenibles en condiciones de incertidumbre utilizando el valor condicional para el reciclaje de residuos de construcción (C) y demolición (D).

Por: Rahimi & Ghezavati (2018) En este estudio se propone un modelo de programación estocástica multi-objetivo de dos etapas con parámetros estocásticos de demanda y tasa de inversión y funciones objetivo de maximización de beneficios, minimización del impacto ambiental y maximización del impacto social. La red propuesta para el reciclaje de residuos de C & D, posee entidades con roles específicos, los cuales son:

Puntos de generación: en esta entidad los residuos de C & D se generan y separan. Luego, los residuos de C & D separados se envían a los centros de reciclaje. En esta entidad, el objetivo es reciclar un porcentaje deseable de residuos de C & D en el punto de origen.

Centros de recolección regionales y vertederos: en estos centros, los residuos

de C & D se juntan y se envían a centros de reciclaje.

Centros de reciclaje: en estos centros, los residuos de C & D recolectados de los puntos de generación y los centros de recolección se reciclan. Los productos reciclados (FA: Agregados finos y CA: Agregados gruesos) se compran a los sitios del proyecto y los puntos de generación, así como a los fabricantes como materias primas. La porción de desechos de C & D que no es apta para el reciclaje se envía a vertederos para su eliminación.

Sitios del proyecto: proyectos de construcción que compran FA y CA para completar sus actividades de construcción.

Fabricantes: Compran FA y CA de centros de reciclaje como materias primas para producir sus productos.

Puddles: la parte de los desechos de C & D, que no es reciclable, se envía a los charcos para nivelar las zonas bajas.

El modelo que se ha propuesto en este documento es para determinar el número óptimo de centros de reciclaje, así como la asignación entre entidades de la cadena de suministro mediante el uso de la programación estocástica en dos etapas: Función objetivo

Función de objetivo económico: Maximizar el beneficio total esperado, en donde se relacionan las ventas totales esperadas(de agregados finos y gruesos) menos los costos totales, incluyendo los costos fijos, de transporte, de eliminación, de reciclaje, de mantenimiento de inventario y de expansión de capacidad.

Función de objetivo ambiental: Está relacionado con los impactos ambientales debido a la apertura de centros de reciclaje, al reciclaje de residuos de C & D en los centros de reciclaje, por el transporte de productos (FA y CA) y residuos C y D, respectivamente.

Puddle Fabricante

Centros de reciclajes

Centros de recolección regionales y vertederos

Puntos de generación

Sitios de proyectos

C&D FA.CA

Figura 8 : Red propuesta para el reciclaje de C&D Fuente: Rahimi & Ghezavati (2018)

Función de objetivo social: Se analizan las oportunidades de trabajo fijo que se crean cuando se establece un centro de reciclaje y son independientes de la capacidad utilizada (puestos de trabajo como gerente). También relaciona las oportunidades de trabajo variables que dependen de la expansión de la capacidad. Dependiendo de cuánta expansión de capacidad tendrá un centro de reciclaje, van a contratar más trabajadores. Y la representación de los daños en el trabajo ya sea durante el establecimiento de centros de reciclaje o durante el reciclado y manejo de FA y CA.

Resultados: El modelo no fue aplicado en ninguna industria pero se construyó una red

con tres unidades en cada entidad que consta de tres centros de reciclaje, tres centros de recolección y rellenos sanitarios, tres puntos de generación, tres sitios de proyectos, tres fabricantes y tres puddles, así como tres tipos de tecnología para validar el modelo matemático propuesto.

2.7 Rediseño de una cadena de suministro inversa sostenible bajo incertidumbre: un estudio de caso (Cuba)

Por: Feitó-Cespón, Sarache, Piedra-Jimenez, & Cespón-Castro (2017) La Figura 9 representa la configuración general de la cadena de suministro inversa especificada. El flujo de material comienza en los proveedores de residuos (i), que abastecen a los centros de acopio (j); en estos lugares, el material se clasifica, se limpia y se envía a las plantas de reciclaje (k). Finalmente, el material procesado (producto reciclado) se distribuye a los consumidores finales (l). Función objetivo

Función de objetivo económico: Incluye los costos fijos y variables de operar los centros de recolección y plantas de reciclajes, así como los costos de transporte a través de la red.

Función de objetivo ambiental: Evalúa el efecto del uso de desechos en lugar de materias primas vírgenes a diferencia de ser desechado, el impacto ambiental de las operaciones de la cadena de suministro, incluyendo consumo de energía y agua, la contaminación causada por los modos de transporte y la construcción y utilización de las instalaciones.

l

l

l

k

k

J

J

J

i

i

i

Figura 9: Configuración de la cadena de suministro para el reciclaje de materiales. Fuente: Feitó-Cespón, Sarache, Piedra-Jimenez, & Cespón-Castro (2017)

Función de objetivo social: Maximizar los niveles de servicio al cliente, relacionados con el grado de cumplimiento de entregas, confiabilidad y flexibilidad del servicio, entre otros.

Resultados: En este estudio de caso, la cadena de suministro para el reciclaje de tres productos (Tereftalato de polietileno (PET), Polietileno sintetizado (PEL) y plástico mezclado para producir cloruro de polivinilo (PVC)) contaba con 18 proveedores de residuos, una planta de reciclaje y 18 clientes, el modelo sugirió la creación de dos nuevas plantas de reciclaje para mejorar el rendimiento sostenible de la cadena de suministro existente. Además, se consideró la apertura de 14 centros de acople para analizar el efecto de la concentración del inventario en el rendimiento de la cadena de suministro en estos lugares. En cuanto al transporte, se incluyeron tres modos con capacidades diferentes: baja capacidad (8,5 t); Capacidad media (20 t) y gran capacidad (más de 20 t). La cadena de suministro rediseñada logró una reducción de costos del 20.9%. Simultáneamente, los ahorros por impacto ambiental aumentaron aproximadamente diez veces, y el nivel de servicio al cliente también mejoró.

2.8 Diseño de redes de cadena de suministro de circuito cerrado bajo incertidumbre

Por: Pishvaee & Torabi (2010)

La red de cadena de suministro de circuito cerrado en cuestión es una red de varios escalones que incluye tanto flujos hacia adelante como flujos hacia atrás en un sistema integrado, los nuevos productos fabricados por las plantas se envían a los centros de distribución y luego a los clientes. Inversamente, los productos usados se recolectan primero en los centros de recolección y después de las actividades de prueba y des ensamblaje de calidad, los productos recuperables se envían a las instalaciones de recuperación y los productos irrecuperables se envían a los centros de reciclaje. Los productos recuperados se insertan en la cadena de suministro hacia adelante y se redistribuyen a los clientes. Por otro lado, los productos desechados se transforman en materia prima en las instalaciones de reciclaje y se envían a clientes de materiales. La red considerada tiene una estructura general que puede admitir procesos de recuperación y reciclaje y, por lo tanto, se puede aplicar a diferentes tipos de industrias, como vehículos (H. Üster, G. Easwaran, E. Akçali, S. Çetinkaya,2007) y las industrias electrónicas (D. Lee, M. Dong,2007).

Plantas (I)

Centros de distribución (J)

Zonas de clientes (K)

Centros de Recuperación (M)

Centros de Recolección (L)

Centros de Reciclaje (N)

Clientes de material (E)

Flujo inverso Flujo directo

Figura 10: Estructura de la red de cadenas de circuito cerrado en cuestión. Fuente: Pishvaee & Torabi (2010)

Función objetivo:

Función de objetivo económico: Minimizar los costos totales, incluyendo los costos fijos de apertura y los costos variables de transporte y procesamiento.

Función de objetivo social: Se reduce al aspecto del cliente, en donde se busca minimizar la tardanza total en la entrega.

Resultados: Se propone un modelo de programación multi-objetivo para solucionar el problema de la incertidumbre en el diseño de la red de la cadena de suministro de ciclo cerrado. La red considerada de circuito cerrado, incluye las decisiones de diseño de red de la cadena de suministro directo e inverso, así como las decisiones de flujo de material táctico correspondientes al mismo tiempo. Dado que la mayoría de los parámetros en un problema de este tipo tienen una naturaleza imprecisa, se utiliza un enfoque de programación probabilística para modelar este problema. El método híbrido propuesto es capaz de encontrar soluciones eficientes equilibradas y desequilibradas basadas en las preferencias de los responsables de la toma de decisiones. Este caso es uno de los principales que utiliza un enfoque de programación probabilística para el diseño de redes de cadena de suministro en condiciones de incertidumbre, considerando que este enfoque en el diseño de redes de la cadena de suministro aún es escaso.

2.9 Diseño de una red de recuperación sostenible de productos al final de su vida útil utilizando algoritmo genético (Irán).

Por: Dehghanian & Mansour (2009) El objetivo de este documento es diseñar una red de recuperación sostenible, en la que los impactos económicos, ambientales y sociales sean equilibrados. El análisis del ciclo de vida (LCA) se ha aplicado para investigar el impacto ambiental de las diferentes opciones de fin de vida útil. El proceso de jerarquía analítica (AHP) se ha utilizado para calcular los impactos sociales. Los neumáticos de desecho han sido considerados para un estudio de caso, como combustible en cementeras, aplicando un algoritmo genético multi-objetivo (MOGA). La posible ruta de transporte para el envío de llantas de desecho desde un centro de recolección al sitio potencial de reciclaje se muestra en esta Figura 11 mediante flechas. Hay rutas similares para otros centros de acopio.

V

Centros de reciclaje

Pulverización criogénica

Pulverización mecánica

Plantas de cemento

Rutas de transporte

V

V

V

Mashhad Tehran

Shiraz

Esfahan

Figura 11:Ilustración del problema de ejemplo. Fuente: Dehghanian & Mansour (2009)

Función Objetivo

Función de objetivo económico: Maximizar las ganancias relacionando el precio de venta de con los costos de apertura, producción y transporte.

Función de objetivo ambiental: Minimizar el impacto ambiental generado por la producción y transporte de los productos.

Función de objetivo social: Maximizar el impacto social, relacionando el desarrollo local, el empleo creado, daños a los trabajadores y el riesgo del producto.

Resultados: Se seleccionaron cuatro ciudades iraníes (Teherán, Mashhad, Esfahan y Shiraz) para incluirse en el modelo, debido a la cantidad de población son los puntos principales de generación de llantas desechadas, a su vez son lugares potenciales para instalar centros de reciclaje. A su vez hay varias plantas de cemento en las ciudades seleccionadas como prioritarias para el uso de llantas como sustituto de combustible, se considera que una planta de cemento candidata en cada ciudad utiliza como máximo el 50% de los neumáticos. Se realizaron 150 generaciones del algoritmo, donde el método de solución encontró 25 soluciones diferentes para la configuración de la red. Para resolver el modelo de programación se consideró cada objetivo individualmente, la función objetivo económico tiende a instalar un mayor número de plantas de pulverización mecánica, a nivel ambiental demuestra que la sustitución de combustible en plantas de cemento es una opción adecuada para las llantas gastadas y a nivel social se tiende a instalar más plantas en lugares menos desarrollados.

2.10 Diseño de red de cadena de suministro de circuito cerrado verde sostenible, multi-objetivo, difuso

Por: Soleimani, Govindan, Saghafi, & Jafari (2017)

El modelo consta de tres niveles en una cadena directa e incluye el suministro de materias primas, la producción de nuevos productos y la distribución de productos. También comprende tres niveles en la cadena inversa que involucran la recolección, el reciclaje y la redistribución de productos usados. En la Figura 12 se muestra el flujo entre los centros:

Proveedor Planta

Instalaciones de recuperación

Centros de retorno

Puntos de recolección

Clientes

Centro de

distribución

Figura 12: Modelo estudiado y flujos entre los centros. Fuente: (Soleimani, Govindan, Saghafi, & Jafari, 2017)

Función objetivo

Función de objetivo económico: Maximizar el beneficio de toda la cadena, refiriéndose a los ingresos totales de las ventas de productos nuevos y reciclados y los costos existentes en los sistemas, como lo es la instalación de los centros por primera vez , los costos fijos de cada uno de los centros, costos de separación y compilación, desmontaje, descomposición, reciclaje de productos, eliminación de desechos, producción de cada producto, costos asociados a la compra de los componentes, compra de productos usados, costos de transporte y los costos de penalización por no satisfacer la demanda del cliente.

Funciones de objetivo social: Minimizar el número de días de trabajo perdidos debido a accidentes laborales y maximizar la satisfacción de la demanda del cliente.

Resultados: Se investigó una cadena de suministro de circuito cerrado con múltiples niveles, múltiples productos y múltiples períodos, que determinan todos los componentes y materias primas de los productos. El modelado se llevó a cabo enfatizando la alta rentabilidad y la satisfacción del cliente a través de la satisfacción de su demanda y, mientras tanto, cumpliendo con las responsabilidades ambientales y sociales. Se propuso un algoritmo genético capaz de proporcionar una solución con gran aproximación en el momento adecuado.

2.11 Características relevantes casos empíricos.

De acuerdo a la caracterización de casos empíricos de diseño de cadenas de abastecimiento sostenible resaltan ciertas características de los tres pilares como se puede ver en la Tabla 10, en donde a nivel económico el costo del transporte es el aspecto más importante a considerar, seguido por los costos fijos y variables de las aperturas de las instalaciones, a nivel ambiental los aspectos más considerados son los impactos ambientales por la apertura de las instalaciones, por el procesamiento de productos y por el transporte, por ultimo a nivel social resaltan las oportunidades de trabajo creadas, el servicio al cliente y los días perdidos de trabajo por accidentes. Todos los casos son multi- objetivo, aplicados a diferentes industrias y/o generalizados. Con respecto a los supuestos, las posibles localidades de las instalaciones deben estar predefinidas y además deben tener una capacidad limitada (Ver Tabla 6), por otro lado los conjuntos que resaltan son los que están relacionados con los proveedores y la ubicación de las instalaciones (Tabla 7), con respecto a las variables, la cantidad de flujo de producto se utiliza en la mayoría de estudios (Tabla 8), por lo que se debe garantizar dicho flujo, teniendo en cuenta la capacidad establecida (Tabla 9).

Tabla 6: Supuestos de los casos empíricos

Fuente: Elaboración propia

CD: Cumplimiento de demanda, IAI: Cada instalación de puede asignar a más de una instalación de otro nivel, UP: ubicaciones predefinidas, CL: Capacidad limitada, NF: No hay flujo entre instalaciones del mismo nivel, PC: Solo productos de calidad recogidos, PM: Precio de la MP bajo, VT: Variedad en tecnología seleccionada, NE: No escasez, CE: Costos de la red estables, CFT: Costos fijos con cambios trimestrales, NT: No consideración de tiempos de entrega, DC: Demanda conocida, NC: Cantidad de neumáticos devueltos conocida, DCN: Descuento en compra de neumáticos nuevos con entrega de antiguos, TL: Tecnología limitada, VDR: Variedad de desechos reciclados, PD: Parámetros deterministas, RRD: Los centros de reciclaje reciben, reciclan y deciden que se elimina, PI: Parámetros inciertos, CV: Capacidad de los vehículos, GE: Generación de empleo por apertura de instalaciones, RV: Selección de ruta de transporte debe ser con el costo e impacto ambiental mínimo, CCI: Capacidad de centros de acopio infinita, PD: Todos los productos devueltos deben ser recogidos, PR: Precio de productos reciclados es constante, PRB: Precio del producto reciclado es más bajo.

CD

IAI

UP

CL

NF

PC

PM

VT

NE

CE

CF

T

NT

DC

NC

DC

N

TL

VD

R

PD

RR

D

PI

CV

GE

RV

CC

I

PD

PR

PR

B

Sahebjamnia, Fathollahi-

Fard, & Hajiaghaei-

Keshteli (2018)

Diseño CLSC para redes a gran

escalaX X X X X X X X

Subulan, Taşan, &

Baykasoğlu (2015)

Diseño de una CLSC para neumáticos

(Turquía) X X X X X X X X X X

Soleimani (2018)Modelo CLSC para la industria minera

(Iran) X X X X X X X

Zhalechian, Tavakkoli-

Moghaddam, Zahiri, &

Mohammadi (2016)

Diseño de una CLSP (Irán). X X X X X X X

Ebrahimi (2018) CLSP de neumáticos (Irán) X X X X

Feitó-Cespón, Sarache,

Piedra-Jimenez, &

Cespón-Castro (2017)

Rediseño de una RSC (Cuba) X X X X X X X X

Pishvaee & Torabi (2010) Diseño de CLSP X X X X

(Soleimani, Govindan,

Saghafi, & Jafari, 2017)Diseño de CLSP X X X X

Autores Caso de estudio

Supuestos

Tabla 7: Conjuntos de los casos empíricos

Fuente: Elaboración propia

P: Proveedores, UI: ubicación instalaciones, TP: tipo de producto, T: Tecnología, F: Fabricantes, Pe: periodos, PR: Productos y residuos, DC: Centros de distribución, RC: Centros de reciclaje, CD: Capacidad disponible, v: Vehículos, MP: Materias primas, R: Rutas, RD: Rango de descuento, C: Clientes, PV: Precio de venta del producto, TPr: Tipo de procesamiento, CS: Criterios sociales, CRe: Centros de recolección

Tabla 8: Variables de decisión de los casos empíricos.

Fuente: Elaboración propia

P UI

TP T F Pe

PR

DC

RC

CD V MP R RD C PV

TP

r

CS

Cre

Sahebjamnia,

Fathollahi-Fard, &

Hajiaghaei-Keshteli

(2018)

Diseño CLSC para redes a gran escala X X X X

Soleimani (2018)Modelo CLSC para la industria minera

(Iran) X X X X X

Zhalechian, Tavakkoli-

Moghaddam, Zahiri,

& Mohammadi (2016)

Diseño de una CLSP (Irán). X X X X X X X X

Ebrahimi (2018) CLSP de neumáticos (Irán) X X X X X X

Rahimi & Ghezavati

(2018)

Diseño y planificación de CLSP para el

reciclaje de residuos de construcción

(C) y demolición (D).

X X X X X X X

Feitó-Cespón,

Sarache, Piedra-

Jimenez, & Cespón-

Castro (2017)

Rediseño de una RSC (Cuba) X X X X X X

Pishvaee & Torabi

(2010)Diseño de CLSP X X

Dehghanian &

Mansour (2009) Diseño de CLSP (Irán). X X X X X X

(Soleimani,

Govindan, Saghafi, &

Jafari, 2017)

Diseño de CLSP X X X X X X X X

Autores Caso de estudioConjuntos

CF

P

CR

R

SF

DR

IP TP

RD

CP

M

TV

NV TE AI

RV

UP R RD

DC

R

EP

CP

DLP D

Sahebjamnia, Fathollahi-

Fard, & Hajiaghaei-Keshteli

(2018)

Diseño CLSC para

redes a gran escalaX X X

Soleimani (2018)Modelo CLSC para la

industria minera (Iran) X X X

Zhalechian, Tavakkoli-

Moghaddam, Zahiri, &

Mohammadi (2016)

Diseño de una CLSP

(Irán). X X X X X X X X

Ebrahimi (2018)CLSP de neumáticos

(Irán) X X X X X X

Rahimi & Ghezavati (2018)

Diseño y planificación de

CLSP para el reciclaje

de residuos de

construcción (C) y

demolición (D).

X X X X

Pishvaee & Torabi (2010) Diseño de CLSP XDehghanian & Mansour

(2009) Diseño de CLSP (Irán). X

(Soleimani, Govindan,

Saghafi, & Jafari, 2017)Diseño de CLSP X X X X X

Autores Caso de estudio

Variables de decisión

CFP: Cantidad de flujo de productos, CRR: Cantidad de residuos reciclados, SFDR: Selección de fabricante, recopilador y/o distribuidor, IP: Inventario de producto, TP: Tamaño del pedido, RDCPM: Relación entre los centros de distribución, proveedores y minoristas, TV: Tasa de llegada de los vehículos, NV: Numero de vehículos, TE: Tiempo de espera, RV: Ruta del vehículo, AI: Apertura de instalaciones, UP: Ubicaciones potenciales, R:Ruta, RD: Rango de descuento, DCR: Disponibilidad de centros de reciclaje, EP: Expansión de producción, CP: capacidad de producción, DLP: Días laborales perdidos, D: Demanda de productos nuevos y/o reciclados

Tabla 9: Restricciones de los casos empíricos

Fuente: Elaboración propia

GF: Garantizar flujo de productos, RNC: Recolección solo de productos de calidad, CP: Capacidad proveedores, AAI: Asegurar apertura de instalaciones, CL: Capacidad limitada, TL: Tecnología limitada, AIL: Apertura de instalaciones limitada, RB: Restricciones binarias, NN: No negatividad, AP: Asegurar producción, NV: Niveles de inventarios, CAL: Capacidad de almacenamiento limitada, CD: Cumplir demanda, VVE: Variables con valores enteros, IS: Inventario igual a las salidas, CR: Capacidad recicladores, CV: Capacidad del vehículo, UMP: Se debe utilizar la MP provista por proveedores, R: selección de una ruta, FIA: Flujo solo en instalaciones abiertas, S: Sostenibilidad.

Con respecto a los casos empíricos estudiados, resaltan limitaciones relacionadas con el impacto ambiental y temas sociales. Por un lado, la mayoría de estudios se limita a tratar de disminuir las emisiones de GEI, que generan las instalaciones, el transporte y/o el proceso de fabricación, dejando a un lado otros aspectos ambientales, como lo es el impacto a las fuentes hídricas. Por el lado social, muchos estudios realizan mejoras en el servicio al cliente, el cual es un punto clave de la cadena de suministro, sin embargo se debería profundizar en temas que aporten al desarrollo regional, como lo es la generación de empleo.

GF

RC

CP

AA

I

CL

TL

AIL

RB

NN

AP

NV

CA

L

CD

VV

E

IS CR

CV R FIA S

Sahebjamnia, Fathollahi-

Fard, & Hajiaghaei-Keshteli

(2018)

Diseño CLSC para redes a

gran escalaX X X X X X X X X

Subulan, Taşan, &

Baykasoğlu (2015)

Diseño de una CLSC para

neumáticos (Turquía) X X X X X X X X X X X

Soleimani (2018)Modelo CLSC para la

industria minera (Iran) X X X X X X

Zhalechian, Tavakkoli-

Moghaddam, Zahiri, &

Mohammadi (2016)

Diseño de una CLSP (Irán). X X X X X X X

Ebrahimi (2018) CLSP de neumáticos (Irán) X X X X X X X X X

Rahimi & Ghezavati (2018)

Diseño y planificación de

CLSP para el reciclaje de

residuos de construcción (C)

y demolición (D).

X X X X X X X X

Feitó-Cespón, Sarache,

Piedra-Jimenez, & Cespón-

Castro (2017)

Rediseño de una RSC

(Cuba) X X X X X X

Pishvaee & Torabi (2010) Diseño de CLSP X X X X X X

Dehghanian & Mansour

(2009) Diseño de CLSP (Irán). X X X X X X

(Soleimani, Govindan,

Saghafi, & Jafari, 2017)Diseño de CLSP X X X X

Autores Caso de estudio

Restricciones

Tabla 10: Tabla resumen casos empíricos.

Económica: Cman: costo de mantenimiento, CE: Costo de eliminación, CR: Costo de reciclar, CP: costo de penalización, V: ventas, CFO: costos fijos de operación, CF: costos fijos, APD: ahorro por producto devuelto, CI: costo de inventario, CFA: costo fijo de apertura, CVA: costo variable de apertura, CT: costo de transporte, CA: costo de adquisición, IT: instalación de tecnología, AC: adición de capacidad, CM: compra de materiales. Ambientales: AP: apertura planta, CM:

compra materiales, A: almacenamiento, CA: consumo agua, CE: consumo de energía, PU: procesamiento por unidad, 𝑬𝑪𝑶𝟐: emisiones de 𝑪𝑶𝟐, ED: energía

desperdiciada, CC: consumo de combustible, T: transporte, NL: neumáticos liberados. Sociales: OLF: oportunidades laborales fijas, OLV: oportunidades laborales variables, DR: desarrollo regional, SC: servicio al cliente, DFTA: días de trabajo fijo por apertura de instalaciones, PD: perdida de días por lesión.

Cm

an

CE

CR

CP V

CF

OC

FA

PD

CI

CF

AC

VA

CT

CA IT AC

CM

AP

CM A CA

CE

PU

EC

O2

ED

CC T NL

OLF

OLV

DR

SC

DF

TA

PD

Sahebjamnia, Fathollahi-

Fard, & Hajiaghaei-

Keshteli (2018)

MILP X X X X X X X X X X X X Neumaticos Meta-heuristica hibrido GAMS ReCiPe 2008

Subulan, Taşan, &

Baykasoğlu,(2015)MILP X X X X X X X X X X X Neumaticos Exacto

ILOG OPL

Studio version

6.3

Eco-indicador 99

Soleimani (2018) MILP X X X X X X Piedra decorativa Exacto GAMS -

Zhalechian, Tavakkoli-

Moghaddam, Zahiri, &

Mohammadi (2016)

MOMINLP X X X X X X X XTelevisores LCD

& LEDMeta-heuristica hibrido GAMS 22.9 -

Ebrahimi (2018) MILP  X X X X X X X X X Neumáticos Metodo de restricciones Lingo -

Rahimi & Ghezavati (2018) MILP  X X X X X X X X X X X X X X X X - Metodo de restricciones Gams 24.1.2 -

Feitó-Cespón, Sarache,

Piedra-Jimenez, &

Cespón-Castro (2017)

SMOMINLP X X X X X X X X X Plástico Metodo de restricciones MATLAB Eco-indicador 99

Pishvaee & Torabi (2010) MOPMILPX X X X X - Fuzzy LINGO 8.0 -

Dehghanian & Mansour

(2009)MOGA X X X X X X X X X Neumáticos Algoritmo Genético Lingo Eco-indicador 99

Soleimani, Govindan,

Saghafi, & Jafari, 2017

MOGA X X X X X X X X X X X X - Algoritmo Genético LINGO -

Eco-indicadorSoftwareAutoresEconómica

Función Objetivo

Formulación

del modelo

socialAmbientalIndustria

Enfoques de

solucion

Restricción

Restricción

CAPÍTULO 3. Identificación de los aspectos relevantes de la sostenibilidad de cadenas para el diseño de una cadena de recuperación de llantas usadas en el contexto local.

A partir del marco teórico construido y con la caracterización de casos empíricos, especialmente a partir de los cuatro casos aplicados en la industria de neumáticos, los aspectos relevantes según los pilares y decisiones de la sostenibilidad, para el diseño de una cadena de recuperación de llantas en Ibagué son los siguientes:

Económico: Costo del transporte, costo fijo y variable de apertura de centros para

la re-fabricación.

Ambiental: Impacto ambiental generado por el transporte, el procesamiento y la

apertura de plantas, relacionando el consumo de energía, las emisiones de 𝑪𝑶𝟐, reducción de desechos y el reciclaje.

Social: Creación de empleo (oportunidades laborales fijas), Seguridad de los

empleados (perdida de días por lesiones) y salud de las comunidades aledañas a los procesos productivos.

El transporte es uno de los aspectos más relevantes, relacionado en el pilar económico y en el ambiental, las decisiones sobre la red de transporte y el modo del mismo se determinan a partir del costo, el impacto ambiental que estos generen y su capacidad. A nivel local se deben identificar rutas de transporte que tengan la mínima distancia, con el fin de disminuir el costo por consumo de combustible y por desgaste del vehículo por uso, además que cuando se esté en actividad tenga la mínima emisión de 𝑪𝑶𝟐, de igual forma el modo de transporte debe ser acorde con la malla vial, correspondiente al sector en el que estén ubicados los centros de recolección y los clientes del producto final, ya que muchos sectores de la ciudad de Ibagué no cuentan con vías amplias lo que imposibilitaría el acceso a ciertos lugares el hecho de contar con un modo de transporte de gran capacidad. La apertura de centros de reprocesamiento, involucra los tres pilares de la sostenibilidad, en el cual se deben tomar decisiones relacionados con el diseño y ubicación de las instalaciones, a nivel económico genera un costo por la adquisición del lugar donde se construirá la planta, los costos relacionados con la construcción, por la adquisición de tecnología que se implementará y el costo que este genera una vez esté en funcionamiento, a nivel ambiental la apertura de una planta genera un impacto

ambiental considerable, por lo que se debe buscar que las emisiones de 𝑪𝑶𝟐 sean reducidas y que la tecnología seleccionada para el proceso de fabricación ayude para que la energía requerida sea la mínima, al igual que los desechos generados, a nivel social la apertura de estos centros afecta positivamente al desarrollo regional debido a la generación de empleo tanto variable como fijo, además se debe tener en cuenta los impactos que estos procesos productivos puedan generar en la salud en la comunidad aledaña al lugar donde esta estará ubicada. Relacionando las decisiones de ubicación de las instalaciones, se debe tener en cuenta que en la ciudad de Ibagué existen dos sectores industriales principales (El papayo - vía picaleña), de los cuales se deberá realizar un análisis que permita identificar el sector optimo teniendo en cuenta la distancia con las servitecas , el acceso a vías principales de la ciudad, acceso de los empleados, estado de la malla víal, posibilidad de ampliación,

entre otros, con el fin de maximizar las ganancias y al mismo tiempo que genere el mínimo impacto ambiental. Por otro lado de acuerdo a la última encuesta realizada por el DANE (30 Abril 2018. Según el DANE Ibagué es la quinta ciudad con mayor desempleo. Ecos del combeima. Obtenido de https://www.ecosdelcombeima.com/economia/nota-125222-segun-el-dane-ibague-es-la-quinta-ciudad-con-mayor-desempleo), Ibagué cuenta con un 14,8% de desempleo, por lo que la apertura de centros de reprocesamiento de las llantas ayudaría a mitigar este porcentaje, no solo por la mano de obra requerida para el proceso productivo, sino también por las actividades paralelas que surgen de esta La seguridad de los empleados es un aspecto relevante ya que al reducir los accidentes que pueden tener los empleados en el proceso productivo, se disminuyen de igual forma los días perdidos por lesiones, por lo que siendo un aspecto social afecta de igual forma el pilar económico, se debe invertir en la capacitación continua de los empleados, así como en los elementos de protección personal. Para el diseño de una cadena de abastecimiento para la recuperación de llantas en el contexto local, principalmente resaltan ciertas características, como lo son la selección del tipo de proveedores, los diferentes centros de acopio, el medio y rutas de transporte que se deben usar, el diseño de los nuevos productos que se generan partir de los componentes de las llantas usadas, el tipo de maquinaria a utilizar para tratar las llantas desechas y/o para generar los nuevos productos, la capacidad de los centros de acopio y/o de los centros de reprocesamiento, la generación de empleo y la seguridad del trabajador. Por otro lado, se deben tener en cuenta las regulaciones gubernamentales establecidas para el control de las emisiones contaminantes generadas por los diferentes procesos productivos, los cuales tienen una medición en tiempo diferente dependiendo del tipo de sustancia expuesta. Además, a partir de las investigaciones estudiadas se identifica que para realizar el diseño de cadenas de abastecimiento el tipo de modelo óptimo es multi-objetivo, ya que de esa forma se relacionan los tres pilares de la sostenibilidad de una forma más completa. Para la recuperación de llantas usadas en la ciudad de Ibagué, lo primero que se debe realizar es la adquisición de las llantas, por lo que la selección del tipo de proveedor es el primer paso, para la obtención de las llantas se pueden tener varios proveedores los cuales pueden ser diversificados o especificados, los diversificados son recuperadores de todo tipo de productos y los comercializa a todo tipo de comprador y los específicos son los que únicamente recuperan llantas usadas, estos pueden ser servitecas, montallantas, concesionarios y/o terceros contratados específicamente para dicha recolección. Esta última opción de proveedor generaría una opción de empleo en la región, ya que las otras opciones tienen disposición de llantas pero no se hacen cargo de llantas que han sido depositadas en lugares diferentes a su lugar de trabajo, esto quiere decir que las llantas que se encuentran en vertederos o en lugares no establecidos para disposición, pueden ser abarcados. También existen los procesadores directos que además de comercializar las llantas usadas realiza despiece de los residuos o efectúa el proceso del reencauche. Las llantas que se recogen en los sitios establecidos por los proveedores, son transportadas a otra instalación, por lo que el tipo de transporte que se elija es de gran relevancia, se debe realizar una inversión inicial en tipos de transportes novedosos, que genera un costo inicial, pero que representara beneficio económico a futuro debido a la eficiencia, rendimiento y por la poca emisión de gas de efecto invernadero que esta

genera. Otro aspecto importante del tipo de transporte es la capacidad de este, ya que por la constitución de las llantas, es un producto que ocupa bastante espacio. El manejo adecuado de las llantas disminuye el riesgo de generación de contaminantes por quema de estas a cielo abierto, los cuales afectan negativamente al ser humano y al medio ambiente, por otro lado, previene la proliferación de vectores como mosquitos y roedores, por lo que las zonas de almacenamiento igualmente deben cumplir con ciertas características que sigan disminuyendo estos riesgos, deben ser instalaciones preferiblemente alejados de la humedad y aislados de zonas combustibles. Después de la recolección de las llantas usadas, estas llantas pueden ser reprocesadas(Figura 13) o vendidas (Figura 14), existen empresas como Mundo Limpio y sistema verde(Sistema Verde, 2018), las cuales realizan la compra de llantas y hacen un reprocesamiento de estas, mundo limpio(Mundo Limpio, 2018) realiza la extracción del acero, trituran las llantas y extraen la fibra que esta contiene, una vez triturado el caucho, el cual es el 80% de la llanta, se utiliza para la fabricación de pisos de seguridad (parques infantiles, gimnasios), el granulado para canchas sintetizas e incluso se utiliza como combustible en cementeras. Mundo limpio cuenta con unos usuarios certificados los cuales realizan la recolección de llantas en diferentes ciudades para posteriormente ser vendidas, empresas como Rueda verde (RuedaVerde, 2016) se dedican a esta labor, sin embargo no existe cobertura en el departamento del Tolima, por lo que si la decisión es la venta de estas llantas recolectadas a empresas de este tipo se tendría que realizar la conexión con estas empresas para que se cubra la ciudad de Ibagué. Por otro lado las llantas que dichos actores recolectan son específicamente de automóviles, camionetas, buses, camiones y tractomulas, no se tienen en cuenta las llantas de motos ni de bicicletas, el cual puede llegar a ser un problema en la ciudad de Ibagué dado a la cantidad de motos existentes actualmente, según cifras del 2017 cada mes se venden 600 motos en la capital musical (10 Abril 2017.En Ibagué se venden unas 600 motos cada mes. El NUEVO DIA. Obtenido de http://www.elnuevodia.com.co/nuevodia/actualidad/economica/315982-en-ibague-se-venden-unas-600-motos-cada-mes). Las llantas tampoco se reciben si tienen agua, suciedad o elementos extraños en su interior, por lo que a pesar de decidir vender se requiere un proceso para estas llantas que han sido abandonadas en diferentes zonas de la ciudad y para las que no son recolectadas por dichos actores. Con el fin de tratar las llantas que han sido abandonadas en zonas al aire libre, donde están expuestas a humedad y a la generación de vectores, se debe implementar un proceso de limpieza de estas, si se implementa este proceso, se debe adquirir maquinaria

Proveedores Centro de recolección Clientes

Re fabricación

Proveedor

es Centro de recolección Cliente

s

Figura 13: Red de recuperación de llantas usadas con reprocesamiento Fuente: Elaboración propia

Figura 14: Red de recuperación de llantas usadas para venta Fuente: Elaboración propia

con alta tecnología en donde los desechos que generen, el consumo de energía y el impacto ambiental sea el mínimo. Si se realiza el reprocesamiento de las llantas recolectadas, se debe especificar la capacidad de dicha instalación y la maquinaria que se utilizara, en las cadenas de abastecimiento sostenibles, una medición del impacto ambiental es la cantidad de energía que la planta consume en el proceso y diseño del producto por lo que entre menor energía consuma menor será el impacto ambiental, además se debe tener control de los desperdicios y emisiones que estas operaciones van a generar en el proceso productivo del nuevo producto, se debe prevenir el uso de sustancias que afecten no solo al medio ambiente, sino también al trabajador. Al reprocesar las llantas se podrían realizar pisos de seguridad para gimnasios, aunque algunos gimnasios como lo son hero box, animal box, body tech, spinning center, entre otros, aseguran que estos pisos tienen una larga durabilidad y desde que se han instalado no se ha requerido cambio de este, por lo que al mirar como clientes seria a los gimnasios nuevos o nuevas sedes de los gimnasios existentes. Por otro lado el uso del caucho en canchas sintéticas es más constante, en canchas como lo son las canchas sintéticas de Calarca, las cuales son tamaños pequeños requieren de una tonelada cada seis meses y el proceso de obtención es únicamente el de trituración de las llantas usadas. Otro uso de las llantas es como combustible en los hornos cementeros y en calderas industriales, un cliente potencial en la ciudad de Ibagué es la multinacional Cemex, el cual no solo ha utilizado residuos como lo son las llantas como combustible, sino que además ha realizado concreto que contiene un porcentaje de caucho asegurando una mejor resistencia del producto (19 junio 2016. La basura con la que se hace cemento en Colombia. DINERO. Obtenido de https://www.dinero.com/pais/articulo/reciclaje-de-basura-en-hornos-cementeros-en-colombia/224671)

Conclusiones, contribuciones y limitaciones

De acuerdo a los objetivos planteados y a la investigación realizada, se destacaron las bases conceptuales del diseño de cadenas de abastecimiento sostenibles, se caracterizaron casos empíricos y se identificaron los aspectos relevantes de la sostenibilidad en el diseño de cadenas para la recuperación de llantas en el contexto local, caso Ibagué. A partir de esta investigación se llega a las siguientes conclusiones:

A pesar de que la sostenibilidad aborda tres pilares fundamentales, los estudios relacionan, en su gran mayoría, la sostenibilidad solo con aspectos económicos y ambientales, dejando a un lado la parte social, la cual es fundamental en el diseño de dichas cadenas; los aspectos que más se han abordado en este pilar son las condiciones de trabajo, el compromiso social y los problemas del cliente. De igual forma, en el pilar ambiental el criterio más usado es la evaluación del ciclo de vida (En inglés -Life Cycle Assessment), sin considerar otros criterios de evaluación como la huella hídrica, la afectación al paisaje y la contaminación acústica.

El método más utilizado en la modelación matemática es la programación lineal de enteros mixtos (MILP) solucionada principalmente mediante los softwares Lingo y GAMS. Los factores más utilizados en el pilar económico son el costo que genera la apertura de una nueva planta de fabricación, el tipo de transporte y la tecnología

que se selecciona para reprocesar los productos. A nivel ambiental el control de las emisiones de GEI y la maximización de la eficiencia energética. Por último, a nivel social, el aspecto más importante es la generación de empleo (fijo y variable) que se surge a partir de la nueva red implementada y la disminución de perdida de días por lesiones de los empleados.

Los aspectos más relevantes a considerar en el diseño de una cadena de recuperación de llantas usadas en Ibagué son la identificación de: las ubicaciones potenciales de las instalaciones, el tipo de proveedores que suministraran las llantas, el modo y tipo de transporte, las rutas en que la contaminación y el costo generado sea el mínimo. Además, se debe garantizar el flujo en toda la cadena y se debe procurar generar oportunidades laborales con el fin de contribuir al desarrollo local, contribuyendo con la disminución de la tasa de desempleo en la ciudad.

Se contribuyó en la construcción de la caracterización de la cadena de llantas usadas en el contexto local considerando el desarrollo sostenible, al haber realizado una investigación en textos de calidad que se han escrito sobre el tema, con el fin de que se apliquen los aspectos descritos una vez se quiera diseñar dicha cadena. Además, la presente investigación sirve de base para futuras investigaciones del modelamiento de cadenas considerando la sostenibilidad al señalar los vacíos del conocimiento que existen y las oportunidades de profundización. En la búsqueda de la información sobre diseño de cadenas de suministro sostenible es muy limitada la información que se encuentra, lo que dificulta la investigación sobre este tema. Los aspectos de la sostenibilidad relacionan aspectos económicos, ambientales y sociales, donde al obtener la combinación de estos tres se puede decir que se logra la sostenibilidad, pero en la práctica es muy poco la completa relación de dichos aspectos, en la mayoría de los estudios realizados y los diseños de cadenas de suministros realizados se basan en aspectos netamente económicos teniendo en cuenta la disminución del impacto ambiental, dejando a un lado la parte social. Asimismo, muchos de los estudios realizados no correlacionan los tres aspectos relevantes de la sostenibilidad, la información acerca de las cadenas de abastecimiento inversa teniendo en cuenta aspectos sostenibles es aún más reducida, a pesar de ello se encontraron ejemplos donde se refleja el triple resultado final y además contiene aspectos sostenibles siendo una cadena inversa.

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