Las instalaciones de producción industrial han estado enfrentando la necesidad de optimizar la eficiencia de los recursos, considerando objetivos sostenibles. Este documento aborda la introducción de energías renovables en la producción mediante la exploración del diseño combinado y la programación de una instalación de lotes multipropósito, con una consideración innovadora de la integración de calor directo/indirecto utilizando una fuente de energía solar para el almacenamiento de energía térmica. Se formula un modelo de programación lineal entera mixta para apoyar decisiones sobre la programación y selección de diseño de unidades de almacenamiento y procesamiento, componentes de intercambio de calor, sistemas de colectores y unidades de almacenamiento de energía. Los resultados muestran la minimización del consumo de servicios públicos, con un aumento en la ganancia operativa utilizando estrategias combinadas de integración de calor para el cronograma de producción. Un conjunto de ejemplos de casos ilustrativos resaltan las ventajas de la integración de almacenamiento de calor basada en energía solar, evaluando el soporte de decisiones óptimas en la gestión estratégica y operativa de estas instalaciones.