Optimización en la elaboración de botellas pet en una planta embotelladora y su impacto en la industria de bebidas y el medio ambiente

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene por objetivo realizar un estudio para la optimización en la elaboración de envases pet en la industria de bebidas, desde la perspectiva de minimizar el peso de los envases; para lo cual se ha utilizado un modelo de optimización volumétrico desarrollado mediante una ecuación matemática que relaciona el peso del envase en función de su altura y diámetro, manteniendo constante su espesor y su volumen o capacidad; luego, a dicha ecuación se le aplicó la derivada y a la ecuación resultante se le igualó a cero, con lo que se obtuvo el valor del diámetro y de la altura del envase para el cual el peso es el mínimo. Esta propuesta surgió como una necesidad que tienen las empresas de la industria de bebidas, de reducir los costos de fabricación de los envases y con ello, reducir la cantidad de material pet que es desechado al ambiente. Para el desarrollo de este trabajo se utilizó el tipo de investigación aplicada, diseño de investigación no experimental, enfoque cuantitativo y nivel de investigación descriptivo-explicativo. La población se definió como los lotes de botellas pet elaboradas en una embotelladora; la muestra estuvo formada por las botellas Pet de 1,500 ml, 1,000 ml y 500 ml; se utilizó el muestreo estratificado y como técnicas de recolección de datos, la documentación y la observación. Los resultados obtenidos aplicando el modelo de optimización volumétrico a los envases de 500 ml, 1,000 ml y 1,500 ml muestran que se pueden lograr ahorros de hasta 6.4%, 7% y 10% respectivamente en el peso de los envases pet, manteniendo constante: su espesor, su calidad, su resistencia mecánica y su baja permeabilidad a gases y vapores. Se concluye que el modelo matemático de optimización volumétrico tiene un alto impacto en la industria de envases, ya que puede generar un ahorro considerable de material de hasta 10% y por lo tanto reducir los costos de fabricación, lo cual representa también una reducción en el impacto ambiental. Además, el modelo de optimización, permite elegir las dimensiones del envase, con el menor peso, y que a la vez mantenga su calidad, reduzca los costos y sea atractivo estéticamente.