MODELO DE ASIGNACIÓN DE ESPACIOS DE CARGA EN NAVES PORTA-CONTENEDORES

Abstract

La siguiente memoria pretende desarrollar y aplicar un modelo de asignación de espacios para naves porta-contenedores que sea de ayuda a la planificación de estibas y a la empresa naviera. Lo que busca es maximizar la utilización de los espacios de carga de las naves para lograr así un mayor beneficio por flete y la operación a un menor costo. Pretende disminuir además la carga de factores que enfrenta un operador de naves al reducir los tiempos de planificación de estiba. Esta memoria consta de tres capítulos donde se profundiza sobre el negocio naviero, la situación actual de la planificación de estiba, las estructuras de los espacios de carga de una nave porta-contenedores, restricciones atingentes, modelos de optimización y asignación, métodos y su aplicación. En el primer capítulo se establece un marco teórico sobre la industria naviera, tipos de tráficos, tipos de contenedores, tipos de naves, consideraciones sobre la nomenclatura de las bodegas de carga de una nave y situación actual de la planificación de la estiba. Además sobre restricciones concernientes a la asignación de contenedores que cumplan con velar por la seguridad de la nave. En el segundo capítulo se realiza el planteamiento del modelo de asignación de espacios. Comenzando por un levantamiento de modelos de programación lineal, se resuelve plantear un modelo por el método de programación lineal entera (PLE). En este, se profundiza sobre los factores que guían a la obtención de la función objetivo y sus restricciones. Por otra parte se desarrolla un método numérico donde se plantea el modelo programado en el programa computacional Matlab 7.0, de manera de aplicar el modelo para evaluar la solidez y factibilidad de las soluciones obtenidas. Este capítulo explica también cómo funciona el método numérico y se analizan en primera instancia los tiempos de resolución entre ambos métodos. El tercer capítulo se enfoca en la aplicación del modelo de asignación de espacios programado en Matlab 7.0. Aquí se toma un grupo de contenedores con distintas características, tal cual se tiene en casos reales de demanda, como datos de entrada del modelo. Se presenta además el proceso que sigue el modelo en forma progresiva, donde va asignando los contenedores en la bodega bajo los criterios de optimización y restricciones programadas. Como resultado de la aplicación del modelo, luego de analizar las combinaciones posibles, se obtiene la primera solución factible en un tiempo de 11 segundos. Esta solución cumple con las restricciones entregadas y es aceptable. Se puede llegar a la solución óptima teniendo equipos y programas con mayor potencial resolutivo. Además esta solución es obtenida en menor tiempo de lo que tomaría a un operador de naves, lo cual mejora los tiempos de planificación. Si se compara con una asignación de contenedores aleatoria dentro de la bodega, el modelo asegura dentro de lo posible la máxima utilización del espacio. Se espera que este modelo sirva como ayuda al momento de planificar una estiba para obtener los resultados esperados ya que, dada las restricciones de la bodega, el asignar las unidades de manera aleatoria no siempre asegurará la utilización total de los espacios de carga.