Optimización sostenible en la cadena de suministro de una Pyme del sector agroindustrial integrando las herramientas de lean green y economía circular para la valorización de residuos

Abstract

Currently, the agro-industrial sector is facing various issues. Among these are the imminent increase in food consumption caused by expected population growth, important levels of waste across all supply chain phases, and a lack of awareness regarding environmental care and resource utilization. Consequently, Peruvian SMEs in the sector are further affected due to their low competitiveness, a lack of culture of continuous improvement, and the prevalent business informality. To address this issue, the research proposes a model for improvement based on Circular Economy principles and the use of Lean Green for resource management. The proposal involves reusing process waste to produce biogas and fertilizers, aiming to enhance company performance and profitability. This involves considering technical, social, environmental, and economic aspects through strategic partnerships between the company and livestock farmers to acquire the necessary products. This strategy allows the company to enter new markets while producing clean energy that contributes to environmental conservation. The obtained results include a conversion factor from vegetable waste in kilograms to biogas, defined within a normal distribution with a mean of 0.3152 m³/kg VS and a standard deviation of 0.1295 m³/kg VS. For the economic evaluation of the biodigester installation, a Net Present Value of S/. 58.2k is estimated at the end of the fifth year of the project. This accounts for the sale of biol and fertilizer obtained from digestion, alongside an electric coverage of approximately 1.5 months/year through biogas conversion to kW in a generator.

En la actualidad, el sector agroindustrial está atravesando por problemas de distinta índole. Entre ellos, se encuentran: el aumento inminente del consumo de alimentos causado por el crecimiento poblacional esperado, el alto nivel de mermas en todas las fases de la cadena de suministro y la poca concientización acerca del cuidado del medio ambiente y utilización de recursos. Con ello, las pymes peruanas del sector se ven aún más afectadas por su bajo nivel de competitividad, la falta de cultura de mejora continua y por la informalidad empresarial que existe. Para el caso de la empresa en estudio, problemas como la disminución de las ventas, agravada por el impacto de la pandemia, y los altos niveles de merma de tallos y hojas, por los procesos de limpieza, cortado y empacado, que aumentan los costos de disposición de mermas por el traslado a ganaderías, han impactado negativamente la situación económica de la organización. Estos desperdicios son recursos valiosos que podrían ser reutilizados, pero que actualmente son desechados. Esta problemática evidencia una oportunidad para mejorar la sostenibilidad y eficiencia de la empresa, en donde la implementación de estrategias de Economía Circular y Lean Green aparecen como una alternativa para la mitigación de estos problemas, transformando los residuos en recursos y redefiniendo los procesos para aumentar la eficiencia en un contexto post pandémico. Se propone la reutilización de las mermas del proceso para la elaboración de biogás y de fertilizantes para aumentar el rendimiento y rentabilidad de la empresa, considerando los ámbitos técnicos, sociales, ambientales y económicos, a través de alianzas estratégicas entre la empresa y ganaderos para obtener los productos necesarios. De esta manera la empresa puede entrar en nuevos mercados y a la vez producir energías limpias que ayuden al cuidado del medio ambiente. Dentro de los resultados obtenidos se tiene un factor de conversión de kg de merma verdura a biogás definido en una distribución normal con una media de 0.3152 m3/kg de sólido volátil (VS) y una desviación estándar de 0.1295 m3/kg VS. En donde sólido volátil se define como el material que restante tras realizar un proceso de secado. Para la evaluación económica de la instalación de los biodigestores se estima un Valor Actual Neto de S/ 58.2 k al término del quinto año del proyecto, considerando la venta del biol y el fertilizante obtenido por la digestión, además de una cobertura eléctrica de 1.5 meses/año aproximadamente por la conversión de biogás a kW en un generador.