PROPUESTA DE MODELO DE NEGOCIO PARA LA INDUSTRIA DE POTABILIZACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS. María A. Peña Muñoz. antoniettap.sis@gmail.com Universidad de Los Andes. Facultad de Ingeniería, Escuela de Sistemas. Núcleo Pedro Rincón Gutiérrez. Av. Alberto Carnevalli, Mérida, Venezuela.
RESUMEN. Se propone un Modelo de Negocio de una industria de potabilización de aguas subterráneas con el Método BMM. Este modelo incluye la definición de los fines y la cadena de valor del sistema empresarial en estudio. Para la cadena de valor se describen los procesos que resultan de mayor interés así como los elementos que activan o desactivan tales procesos. Entre los procesos descritos se escoge uno para descomponerlo hasta llegar a los procesos de más bajo nivel, que se describen con mayor detalle. Finalmente, se realiza una identificación de los principales objetos del negocio. La industria de potabilización de agua proporciona agua potable a una determinada población, para lo cual utiliza las distintas fuentes que la naturaleza proporciona. Todas las actividades relacionadas al proceso de potabilización deben garantizar una calidad de agua apta para el consumo humano. A su vez, estas actividades se deben realizar de manera que la empresa se sostenible.
1.
INTRODUCCIÓN.
En esta entrega se realiza una descripción general de los procesos involucrados en la industria de potabilización de agua de origen subterráneo. Luego, se plantea un modelo de negocio que relaciona todos esos procesos junto con los entes que participan en cada proceso. Los lenguajes utilizados para generar el Modelo de negocio son UML 2 y su extensión UML Business, a partir de las herramientas VISIO de Microsoft y Visual Paradigm. El término de agua potable se aplica al agua que ha sido tratada para el consumo humano según los estándares de calidad determinados por las autoridades pertinentes. El proceso de convertir agua común en agua potable se denomina potabilización. En términos generales, la potabilización del agua consiste en la eliminación de compuestos volátiles y precipitación de impurezas, seguida de filtración y desinfección con cloro. Las aguas según su procedencia se pueden clasificar en aguas superficiales y aguas subterráneas. El agua subterránea proviene de la lluvia, ríos, lagos y del excedente de agua de los cultivos que se infiltra a través del suelo por grietas y poros. Esta agua se va acumulando con el paso de tiempo formando los acuíferos. “En el subsuelo se encuentran formaciones geológicas consistentes a veces en rocas porosas o fracturadas que pueden contener agua en sus huecos. Ésta agua se denomina subterránea y los terrenos que la contienen y la pueden ceder se denominan acuíferos.” [1]
2.
DEFINICIÓN DE LOS FINES DEL SISTEMA EMPRESARIAL.
Misión: Proporcionar agua potable a una determinada población a partir de fuentes de agua subterránea, complementando así las actividades de un sistema de recursos hidráulicos. Un sistema de recursos hidráulicos en general hace uso de los embalses, caudales de los ríos y acuíferos. Visión: Contribuir con una gestión más racional del potencial hídrico de las fuentes de agua subterráneas. Se puede aprovechar la capacidad de almacenamiento de los acuíferos al utilizar más los embalses y los caudales de los ríos en los períodos de lluvias y explotar más los acuíferos en los períodos secos. Objetivos: Satisfacer la demanda de una determinada población. Cumplir con los criterios sanitarios establecidos para aguas de consumo humano y las instalaciones que permiten su suministro desde la captación hasta la distribución. Mantener los costos de captación, transporte, potabilización y distribución del agua dentro de unos parámetros aceptables y garantizar a su vez la sustentabilidad de la empresa. DEBE SER UN SOLO OBJETIVO. 3.
MODELADO DE PROCESOS DEL NEGOCIO.
3.1 CADENA DE VALOR Procesos primarios: 1. Planificación. 2. Operaciones. 3. Comercialización. En la siguiente Tabla se muestra una descripción general de estos procesos fundamentales: TABLA 1. Descripción general de los procesos primarios de la cadena de valor. Planificación
A partir del estudio de la demanda de agua para el consumo se elabora un plan de operación y se estiman los costes asociados a la potabilización.
Operaciones.
Si las condiciones del acuífero lo permiten, el agua cruda se debe captar, potabilizar y almacenar para satisfacer la demanda de agua y que la misma se considere apta para el consumo humano y pueda ser distribuida.
Comercialización.
El agua potable se conduce por los sistemas de distribución hasta los usuarios finales. Por otro lado, se realizan las actividades correspondientes a la facturación y cobranza del servicio y la admisión de nuevos usuarios.
Procesos de apoyo:
Estudio de la calidad del agua. Estudio de las características hidrogeológicas del acuífero. Control de procesos. Manejo de los recursos financieros. Gestión de los recursos humanos. Mantenimiento de la imagen de la empresa. Protección integral (higiene, seguridad industrial y ambiental).
En la Figura 1 se muestra la cadena de valor de la Planta potabilizadora en notación UML Business.
Figura 1. Modelado de Procesos del Negocio. Cadena de Valor
3.2 JERARQUÍA DE PROCESOS Los procesos fundamentales de la cadena de valor a su vez se descomponen en subprocesos, como se muestra en el Diagrama de Jerarquía de procesos de la Figura 2. En la Figura 2 se observa además que al proceso fundamental de Operaciones se le aplica una mayor jerarquización. Y al llegar al Nivel 2 de la jerarquización se considera que el subproceso de mayor interés es el Proceso B.2.4 Desinfección y aporte de cloro residual, al cual se le aplican más niveles de jerarquización hasta lograr el nivel de Actividades. Los Diagramas de Actividades obtenidos se muestran en la sección 3.4.
Figura 2. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de JerarquĂa de Procesos.
3.3 DESCRIPCIÓN DE PROCESOS. Los subprocesos definidos en el segundo nivel de la jerarquización, mostrada en la Figura 2, se describen en las Figuras 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 con Diagramas de Descripción de Proceso en la notación UML Business de Eriksson y Penker (2000).
Figura 3. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.1.1 Sistema de elevación.
Figura 4. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripci贸n del Proceso B.1.2 Tamizado.
Figura 5. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.1.3 – Desarenado y desengrasado.
Figura 6. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.2.1 – Filtrado con arena.
Figura 7. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.2.2 – Cloración.
Figura 8. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.2.3 – Filtrado de Carbón Activo.
Figura 9. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.2.4 – Desinfección y aporte de cloro residual. .
Figura 10. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Descripción del Proceso B.3.1 – Sistema de elevación a tanques de almacenamiento.
3.4
ACTIVIDADES
Para el proceso escogido en la sección 3.2, Proceso B.2.4 Desinfección y aporte de cloro residual, se modela el flujo de trabajo de los procesos de bajo nivel de la jerarquía aplicada en la misma sección con los Diagramas de Actividad en la notación UML 2. Los Diagramas de Actividad se utilizan para modelar el flujo de trabajo de los procesos de bajo nivel obtenidos en la jerarquización de la sección 3.2. Y de la Figura 2 se extrae la jerarquía de procesos de interés para el proceso escogido, Proceso B.2.4 Desinfección y aporte de cloro residual. Ver Figura 11.
Figura 11. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de Jerarquía del Proceso B.2.4 -Desinfección y aporte de cloro residual.
Entonces, en las Figuras 12, 13, 14, y 15 se muestran los Diagramas de Actividades en notación UML 2 de los procesos del Nivel 4 de la jerarquía que se observa en la Figura 11.
Diagrama de actividades del subproceso B.2.4.1.1 Sistema de elevación del agua filtrada con carbón activo.
Depósito de salida FCC
Abrir Válvula VTC1
Accionar el pulsador M13
Cámara de mezcla
Revisar estado del sensor de nivel SN4
<<actor>> PLC
Agua filtrada en depósito de salida FCC
Bomba centrífuga
*
-Fin1
[SN4 INACTIVO]*
-Fin2
[SN4 ACTIVO]
Cámara de mezcla en nivel mínimo de agua filtrada
Revisar estado del sensor de nivel SN3
Cerrar Válvula VTC1
Accionar pulsador M23
[SN3 ACTIVO]
*
-Fin3
* [SN3 INACTIVO]
-Fin4
Cámara de mezcla en nivel máximo de componentes
Figura 12. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de actividades del Proceso B.2.4.1.1 – Sistema de elevación del agua filtrada con carbón activo.
Diagrama de actividades del subproceso B.2.4.1.2 Dosificación de cloro y amonio. Cámara de mezcla
Cámara de mezcla en nivel mínimo de agua filtrada
Bomba peristáltica 1
-Fin5 -Fin6
Accionar pulsador M11
Accionar pulsador M12 *
*
**
-Fin7
*
-Fin8
-Fin9
-Fin10
PLC
Bomba peristáltica 2
Revisar estado del sensor de nivel SN3
[SN3 INACTIVO]
[SN3 ACTIVO] Accionar pulsador M21
Accionar pulsador M22
Cámara de mezcla en nivel máximo de componentes
Figura 13. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de actividades del Proceso B.2.4.1.2 – Dosificación de Cloro y Amonio.
Diagrama de actividades del subproceso B.2.4.2.1 Disolución del cloro y amonio en el agua. Cámara de mezcla
Agitador
Cámara de mezcla en nivel máximo de componentes
Accionar pulsador ME1
PLC
[5 minutos]
Agua potable con cloro residual en la cámara de mezcla
Accionar pulsador ME2
Figura 14. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de actividades del Proceso B.2.4.2.1 – Disolución del Cloro y Amonio en el agua.
Diagrama de actividades del subproceso B.2.4.2.2 Salida del agua potable de la cámara de mezcla. Cámara de mezcla Agua potable con cloro residual en la cámara de mezcla
Abrir Válvula VTC2
Agua potable en acueducto de salida de la cámara de mezcla
PLC
Revisar estado del sensor de nivel SN3
Revisar estado del sensor de nivel SN4
[SN4 ACTIVO]
[SN3 INACTIVO]
[SN3 ACTIVO]
[SN4 INACTIVO] Cerrar Válvula VTC2
Figura 15. Modelado de Procesos del Negocio. Diagrama de actividades del Proceso B.2.4.2.2 – Salida del agua potable de la cámara de mezcla.
4.
MODELADO DE EVENTOS.
El Modelado de eventos usando Diagramas de Procesos se utiliza para mostrar los eventos que activan cada proceso. El modelado de eventos se aplica a: 1. Todos procesos del nivel 2 del Diagrama de JerarquĂas de la Figura 2, para el proceso fundamental de Operaciones. Ver Figura 16. 2. Los procesos del nivel 4 del Diagrama de JerarquĂas de la Figura 11, para el proceso escogido: Proceso B.2.4 DesinfecciĂłn y aporte de cloro residual. Ver Figura 17.
Figura 16. Modelado de eventos. Flujo de trabajo entre subprocesos del nivel 2.
Figura 17. Modelado de eventos. Flujo de trabajo entre subprocesos del nivel 4.
5.
MODELADO DE OBJETOS.
Se trata de modelar los cambios de estado de los Objetos del Negocio utilizando diagramas de Estado UML. En este caso, los Diagramas de Estado UML se aplican a: 1. El principal objeto del negocio: El Agua. 2. Los objetos que suplen el proceso escogido: Proceso B.2.4 Desinfección y aporte de cloro residual: Válvula tipo compuerta Sensores de nivel Sensor de Caudal Bomba centrífuga Bombas peristálticas En la Figura 18 se observa el Diagrama de Estados UML del objeto – Agua.
Figura 18. Modelado de objetos. Diagrama de Estados UML del objeto – Agua.
En la Figura 19 se observa el Diagrama de Estados UML del objeto – Válvula tipo compuerta (VTC).
Figura 19. Modelado de objetos. Diagrama de Estados UML del objeto â&#x20AC;&#x201C; VTC.
En la Figura 20 se observa el Diagrama de Estados UML del objeto – Sensor de nivel (SN).
Figura 20. Modelado de objetos. Diagrama de Estados UML del objeto – SN.
En la Figura 21 se observa el Diagrama de Estados UML del objeto – Sensor de caudal (SC).
Figura 21. Modelado de objetos. Diagrama de Estados UML del objeto – SC.
Y en la Figura 22 se observa el Diagrama de Estados UML del objeto – Bombas.
Figura 22. Modelado de objetos. Diagrama de Estados UML del objeto – Bombas.
REFERENCIAS. [1] “Procesos de Eliminación de contaminantes en aguas potabilizables”. Francisco J. Acebrón A. Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Ingeniería Química. Universidad Carlos III de Madrid. España. [2]”Modelado Empresarial, Método BMM para el Modelado de Negocios”. Prof. Judith Barrios. Departamento de computación, Escuela de Ingeniería de Sistemas. Universidad de Los Andes. [3] “Diseño de Ambiente SCADA para la Hidrológica Aguas de Mérida”. Prof. Juan Cardillo. Departamento de Control y Automatización, Escuela de Ingeniería de Sistemas. Universidad de Los Andes. [4] “Tratamiento de Potabilización del Agua”. Grupo Tar. Tecnología Ambiental. Escuela Universitaria de Sevilla. España.