PLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LOS PRODUCTOS MR. TEA EN SOBRE Y TUTTI FRUTTI

PLANEACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LOS PRODUCTOS MR. TEA EN SOBRE Y TUTTI FRUTTI PARA EL AÑO 2020 USANDO UN MODELO MATEMATICO DE PROGRAMACIÓN LINEAL ENTERA MIXTA.

Autores:

Kaory D. Leguizamon2. Sergio A. Meneses1. Duvan Vega1. Miguel A Zapata1.

kaory.leguizamon@mail.escuelaing.edu.co,  sergio.meneses @mail.escuelaing.edu.co, duvan.vega@mail.escuelaing.edu.co, miguel.zapata-p@mail.escuelaing.edu.co.

1 Estudiante de Pregrado de Ingeniería, octavo semestre, Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, cursante de Optimización de operaciones.

2 Estudiante de Pregrado de Ingeniería, noveno semestre, Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, cursante de Optimización de operaciones.

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RESUMEN

Este artículo proporciona una adecuada planeación y distribución de la producción frente a dos marcas de la compañía Postobón para que de esta forma se logre enaltecer la imagen del producto y reducir costos de producción. Considerando que Postobón es una compañía colombiana influyente en el mercado de América Latina, es de nuestro interés, partir de los complejos problemas operacionales estudiados, y proponer un plan piloto para estas dos marcas, que permita establecer una base para instaurar cambios en la amplia lista de productos. Por otro lado, busca incentivar a pequeñas y medianas empresas a participar del uso de este tipo de herramientas y modelos matemáticos tanto para incrementar su poder adquisitivo como para optimizar sus procesos de producción.

Para este caso en particular se hace uso de un modelo de programación lineal entera mixta, que es fundamental para evaluar de forma practica el amplio panorama que implica tomar decisiones como la compra de 35 materias primas y 48 materiales de empaque, disposición de 3 inventarios, asignación de 3 envasadoras y 5 marmitas, y 5 contratación de proveedores de material prima.

El costo que más incurre la empresa es de materia de empaque que representa un 52% total de los gastos totales. La utilidad total que se obtiene del modelo es de $1.916.739.758 al año, según la proyección de ventas; de los 5 proveedores de materia prima se contratan 4 los cuales son proveedor: A, B, C Y E en el año. Vale la pena resaltar que la importancia de este artículo radica en el análisis de la solución y en las recomendaciones que se proponen para mejorar la situación de la empresa. Debido a la complejidad del problema, existen varios puntos clave para atacar la mejora de la compañía para maximizar su utilidad.

Palabras claves: Planeación de producción, modelos matemáticos, programación lineal entera mixta, optimizar procesos, Postobón.

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INTRODUCCIÓN

Día a día son más las empresas que se enfrentan a cambios continuos que las llevan a reinventarse si su deseo es posicionarse en un mercado altamente competitivo. Incluso para una compañía con un importante reconocimiento a nivel de América Latina, como lo es Postobón, presenta varias dificultades cuando se trata de mantener un dominio sobre los diferentes aspectos que componen a un proceso de fabricación de un producto, sin embargo, la respuesta del éxito de esta empresa se encuentra en la capacidad para percibir esos problemas y contrarrestarlos en el menor tiempo posible. Por lo tanto, esta compañía pretende encontrar la mejor alternativa que le permita dar solución a las falencias existentes en el actual plan de producción enfocado en disminuir los costos de inventarios, compras de materia prima y material de empaque; puesto que las ventas ya se encuentran proyectadas. Es por esta razón que Postobón quiere ver la viabilidad de redistribuir y asignar los componentes del proceso de manufactura por medio de un plan piloto que involucra solo a dos marcas, y de esta forma observar si es posible una nueva disposición de todos los planes de procesos para la totalidad de las marcas.

En consecuencia, para contrarrestar el problema planteado se implementó un modelo de programación lineal entera mixta, el cual se enfoca en maximizar las utilidades proyectadas para el año 2020 en torno a las condiciones que me establecen los diferentes departamentos de compras, producción y mercadeo, que se encuentran descritas en la formulación del modelo matemático y a su vez recrea el normal funcionamiento de los procesos que se realizan actualmente en la compañía. Una vez definidos estos parámetros, la formulación se ingresa en un software de optimización matemática llamado GAMS que se encarga de arrojar los datos de la simulación presentada, posteriormente se mencionan los respectivos resultados junto con su análisis. Por último, se presentan una serie de recomendaciones que harían de la situación actual una oportunidad para desarrollar una mejor planeación en procesos de fabricación de estas dos marcas.

ANTECEDENTES

Postobón es una importante empresa nacional que se encarga en la producción de bebidas no alcohólicas, por eso es que se debe manejar muy bien la planeación de la producción de los productos tales como Mr. Tea y Tutti Frutti; y la materia prima necesaria para poder cumplir dicha planeación durante el siguiente año, ya que esto se ve reflejado en las perdidas de ventas, para así maximizar su utilidad teniendo en cuenta los ingresos y costos asociados a su operación. A continuación, se mostrará 3 modelos resolviendo problemáticas similares con su respectiva solución

La primera referencia está escrita por Dusko Kalenatic, Cesar López y Leonardo Gonzales “la programación mixta como herramienta para la solución de problemas de planeación agregada multi-etapas” donde se muestra un problema “que determina el plan de producción para un producto con el propósito de obtener un mínimo costo (Dusko Kalenatic,2003). Para esto tiene que tener en cuenta varias restricciones como lo son: demanda, costos unitarios de producción, capacidad disponible en la etapa de proceso, las cuales son muy similares a las condiciones que tenemos que enfrentar a nuestro caso con Postobón. Para solucionar el problema al modelo planteado propusieron una programación mixta la cual les abre la posibilidad de formular la metodología para solucionar problemas similares con otras técnicas asociadas.

La segunda referencia que se analizará es  “Modelo de Programación Lineal para Planeación de Requerimiento de Materiales” elaborado por David Cáceres Cárdenasa, John Reyes Vásquez, Mario García Carrillo, Carlos Sanchez Rosero, donde dan a conocer un modelo matemático para sistemas MRP que buscan maximizar o minimizar una función objetivo (David  Cárdenasa,2013); diferentes técnicas de optimización, respondiendo al cumplimiento de unas restricciones planteadas para que los resultados del modelo sean factibles , esto dado que ellos consideran que una adecuada planificación, buen control de la producción y suministros juega un papel fundamental en la gestión de una organización, debido a que afecta a los demás procesos de la empresa (procesos de compra, producción, mercado, etc.). Planear la producción permite programar la utilización de recursos (talento humano, máquinas, dinero) dentro de una organización. Por ello, es considerado un campo que debe abordarse principalmente desde la ingeniería industrial, para buscar la mejor forma de asignar recursos económicos, y así minimizar los costos del plan de producción, satisfaciendo las necesidades de los clientes internos y externos para poner en marcha la producción en un período determinado de manufactura.

El tercer modelo para analizar es presentado por Amy H.I. Lee y He-Yau Kang, “A mixed 0-1 integer programming for inventory model A case study of TFT-LCD manufacturing company in Taiwan”, En el documento, plantean como objetivo minimizar el costo total de los materiales en el sistema y determinar la cantidad optima de compra en cada período. En cada período, se deben suministrar suficientes materiales para usar a tiempo y no se permiten escaseces. Para esto proponen un modelo de programación entero mixto para resolver el problema de inventario de varios períodos y para determinar un nivel de inventario apropiado para cada periodo (He-Yau Kang, 2008). El estudio del caso demuestra la practicidad del modelo propuesto para minimizar el costo total. El modelo cuanta con 12 parámetros y 5 variables de decisión.

FORMULACIÓN DEL MODELO

De acuerdo a la problemática presentada por la empresa Postobón la cual busca realizar la planeación de compras de materia prima y de material de empaque a los proveedores y disposición de inventario de materia prima, material de empaque y producto terminado además de la asignación de materia prima y de volátil a las marmitas y envasadoras respectivamente

Sea i= {1 a 12} los meses del año 2020 (Ver anexo 1), j= {1 a 5} los proveedores de materia prima (Ver anexo 2), k= {1 a 35} los tipos de materia prima (Ver anexo 3),  w= {1 a 5} las marmitas (Ver anexo 4), m= {1 a 24} los tipos de volátiles obtenidos (Ver anexo 6),   n= {1 a 3} las envasadoras (Ver anexo 7),  o= {1 a 48} el tipo de empaque (Ver anexo 8), p= {1 a 50} el tipo de producto terminado (Ver anexo 9), q= {1 a 3} las presentaciones (Ver anexo 10).

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