Un modelo de optimización para la planificación de la producción agregada en fábricas de alcohol y azúcar

An optimization model for the aggregate production planning in alcohol and sugar mills

La principal preocupación de este trabajo está relacionada con la presentación de un modelo agregado de planificación de la producción de una empresa moledora de azúcar y alcohol. El modelo matemático se basa en el modelo de selección de procesos y en el modelo de dimensionamiento de lotes de producción, y tiene como objetivo auxiliar a los tomadores de decisión en el proceso de planificación y control de la producción en la determinación de la cantidad de caña molida, en la selección de los proveedores de caña, en la selección de los proveedores del sistema de transporte de caña, en la selección del proceso industrial utilizado en la producción de azúcar, alcohol y melaza y en las decisiones de almacenamiento relacionadas a estos productos finales. Las decisiones se toman semanalmente y el horizonte de planificación es toda la temporada de cosecha de la caña de azúcar. Para resolver el problema matemático entero mixto encontrado en este modelo, aplicamos el lenguaje de modelización GAMS y el solucionador CPLEX. Se desarrolló un caso de estudio en una empresa de molienda de azúcar y alcohol ubicada en Rio Largo, estado de Alagoas, Brasil. Los resultados de este estudio de caso nos ayudaron a verificar la aplicabilidad del modelo propuesto en la planificación de la producción agregada de una empresa molinera. Los resultados computacionales se presentan en aplicación de datos reales.

1. INTRODUCCIÓN

Tras un largo período de control estatal del mercado del azúcar y del alcohol, el sector de la caña de azúcar se enfrenta a las consecuencias del proceso de desregulación que ha tenido lugar a lo largo de la última década. Esta desregulación ha provocado importantes cambios en la dinámica de este sector, siendo algunas de sus consecuencias la disminución de la competitividad de las empresas del nordeste en comparación con las empresas del centro/sur de Brasil (LIMA; SICSÚ, 2001; MORAES, 2002), el crecimiento acelerado del volumen de caña procesada en Brasil (UNICA, 2005) y la modificación de las estrategias competitivas adoptadas por las empresas vinculadas a la agroindustria de la caña. Entre estos cambios, se destacan: la profundización de la especialización en la producción de azúcar y alcohol; la búsqueda de diferenciación de productos; la diversificación productiva; la concentración del sector por medio de fusiones y adquisiciones; y la formación de grupos (o pools) de comercialización de azúcar y alcohol (BELIK; VIAN, 2002; VIAN, 2003).

Otra consecuencia de este proceso de reorientación estratégica de las empresas del sector sucroalcoholero es la creciente dificultad que están teniendo los profesionales de planificación y control de la producción (PCP) para programar los procesos productivos de las fábricas y destilerías.