Modelo de programación entera mixta para la planificación de la producción en una fábrica productora de carne

Abstract

El presente trabajo muestra un problema de planeación de la producción de una empresa procesadora de carne. El problema consiste en determinar de manera óptima tanto el número de canales (cuerpo del animal eviscerado y desangrado) a procesar, como el conjunto de patrones de corte que mejor adapte el comportamiento de la demanda de los productos y los niveles de inventario, considerando un horizonte de planeación de corto plazo. El balance entre producción y demanda no es fácil de lograr debido a la necesidad de procesar todas las canales, ya que por medidas sanitarias no se pueden dejar partes de esta como desecho, y al hecho de que la demanda no es homogénea para todos los productos, también creando un complejo problema de inventario, al poder guardarse los productos en dos formatos, fresco y congelado, de acuerdo con el nivel de demanda requerido de cada uno. Además existen distintos tipos de canales y cada una otorga en promedio cierto rendimiento de producto en dependencia al patrón de corte que fue utilizado. Al tratar de satisfacer el producto con mayor demanda se genera en consecuencia una sobreproducción de aquellos productos con menor demanda, derivados de una mayor cantidad de cortes de estas canales. Por otra parte, las principales limitantes del problema involucran la capacidad productiva de la planta, la disponibilidad de ganado, la capacidad para inventariar productos frescos y congelados y así también la capacidad del túnel de enfriamiento para congelar este tipo de productos. En base a este problema, se plantean distintos modelos de optimización, realizando un análisis de sensibilidad en los parámetros más sujetos a variabilidad, considerando un conjunto de instancias de naturaleza real. Los resultados muestran que la aplicabilidad del modelo es alta debido a la calidad de la información que otorga y a los bajos tiempos de resolución obtenidos, pudiendo explotarse el análisis de distintos escenarios. Las soluciones obtenidas también muestran la variabilidad existente en la función objetivo al considerar distintos tipos de carcasas y la importancia de saber con certeza las características de la materia prima que se adquiere.This thesis reports a mixed integer linear programming model to support the planning at an operational level in a meat packing plant. The deterministic formulation considers multiproducts (yielded from different cutting patterns applied to the carcasses), multi-periods, a batch quality distribution on carcasses and perishability. The perishability of the product is modeled by the inclusion of disaggregated inventory decision variables that take into account a given maximum number of days for fresh product. The main contribution of the present work is to develop an optimization model in a real tactical planning problem. Also we develop a sensitivity analysis on the quality of the carcasses, subject to large variability. We present here several different scenarios, comparing them to asses their economical impact.