Resumen

El objetivo de la investigación fue determinar la secuenciación de la producción de n trabajos en m operaciones en una pequeña empresa de calzado en un entorno de características de máquina de taller de flujo, que optimice el tiempo total de finalización del trabajo en el sistema de producción (Makespan). Se utilizaron algoritmos heurísticos que se aplicaron mediante los softwares Lekin y WinQSB, y para el algoritmo de optimización se diseñó un modelo matemático que se resolvió mediante el software Juliabox. Los resultados muestran que la programación lineal entera y la búsqueda local minimizan el makespan con 3807 minutos, y diferentes secuencias de producción para cada algoritmo, que consideran permutación, lo que mejora la forma tradicional de programar la producción en 97 minutos, sin embargo, la optimización presenta mejores resultados en las medidas de desempeño de tiempo promedio de espera, tiempo promedio de flujo, y trabajo promedio en proceso. La aplicación de los algoritmos heurísticos resulta ser sencilla y rápida, pero el modelo matemático de optimización diseñado y codificado en el software es una herramienta flexible y valiosa para la toma de decisiones en la programación de la producción, que podría aplicarse en otras empresas de calzado, y en otros sectores productivos cuyas empresas tengan las mismas características del caso de estudio, reduciendo costes y mejorando los plazos de entrega.

1. INTRODUCCIÓN

La programación de operaciones se centra en encontrar la mejor manera de utilizar la capacidad existente, teniendo en cuenta las restricciones técnicas de producción; es un tipo de programación (scheduling) donde los trabajos se asignan a las máquinas durante periodos específicos satisfaciendo uno o más objetivos (Krajewski et al., 2008; Habib et al., 2015). Pinedo (2010) menciona que una secuencia suele corresponder a una permutación de n trabajos que deben ser procesados en una máquina determinada. Para Méndez (2011) estos trabajos suelen ubicarse en diagramas de Gantt.

De acuerdo al flujo de productos o procesos, los sistemas de producción se clasifican en continuos e intermitentes. Entre los intermitentes se encuentran los sistemas flow shop o producción en línea y el job shop o task shop (Gómez et al., 2008). El flow shop se caracteriza porque hay n trabajos esperando a ser procesados en m máquinas, donde todos los trabajos tienen la misma ruta o secuencia de proceso. Una solución factible consiste en programar los trabajos en cada máquina sin violar sus capacidades (Chang, 2003). Gupta & Stafford (2006) añaden que para minimizar una medida definida de coste de producción no es necesario que los trabajos se procesen en todas las máquinas, es decir, un trabajo puede saltarse algunas operaciones según su requerimiento tecnológico. Para Buzzo & Moccellin (2000), la solución del problema del taller de flujo busca optimizar una medida de rendimiento de programación normalmente asociada al tiempo. Reza Hejazi & Saghafian (2005) mencionan que normalmente existen (n!)m alternativas diferentes para secuenciar los trabajos en las máquinas, sin embargo, si no se asume la permutación de trabajos para cada máquina, el espacio de búsqueda se reduce a (n!), lo que se considera un problema clásico del flow shop.

• Materias:Técnica heurística Optimización de procesos Investigación operacional
• Subjects:Metaheuristic technique Process optimization Operations research
• Palabras claves:Flow shop; Heurísticas; Investigación de operaciones; Optimización; Programación lineal entera; Secuenciación de producción
• Keywords:Flow shop; Heuristics; Operations research; Optimization; Integer linear programming; Production sequencing