Formulación MILP y aplicación de algoritmo de horizonte rodante para la Programación Maestra de la Producción en una industria de alimentos para mascotas

JOAN CUSIMANO; ROMINA ALEJANDRA RÍOS; FERNANDO HERRERO; EMILCE FABA; PABLO ANDRÉS MARCHETTI

Buenos Aires

Conferencia; XXI Latin Ibero-American Conference on Operations Research (CLAIO 2022); 2022

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires

Este trabajo aborda la Programación Maestra de la Producción (PMP) de una empresa dedicada a la producción de alimentos para mascotas. Como en otras industrias, para garantizar la eficiencia y eficacia del funcionamiento de la planta, resulta crítico alinear la PMP con el resto de las decisiones realizadas a lo largo del ciclo completo de planificación. El proceso de fabricación involucra varias etapas que van desde la dosificación de las materias primas hasta el envasado del producto final, utilizando equipamiento tanto batch como continuo a lo largo del mismo. El problema abordado consiste en definir los volúmenes de producción para cada producto, asociados a campañas para cada familia, en cada una de las líneas disponibles en la instalación. Se considera un horizonte de mediano plazo, con una extensión de 3 a 5 meses, modelando las decisiones con un nivel de agregación semanal. Para resolver el problema se desarrolló un modelo matemático mixto-entero lineal (MILP), en conjunto con un método de resolución basado en un algoritmo de Horizonte Rodante, con el fin de reducir la complejidad combinatoria y lograr soluciones de calidad en tiempos acotados a las necesidades reales de la empresa. Para encontrar el balance más adecuado entre tiempo de resolución y calidad de la solución, se llevó a cabo un estudio de parámetros del algoritmo, optando por la configuración con mejores resultados. La metodología propuesta fue aplicada satisfactoriamente para resolver la PMP de una empresa de gran escala de la industria de alimentos para mascotas, con producción de cientos de productos distintos agrupados en familias. En comparación con las metodologías manuales/heurísticas utilizadas por la empresa, los resultados fueron ampliamente superiores no sólo en términos del cumplimiento de la demanda y la política de stock objetivo, entre otros indicadores, sino también en el tiempo necesario para hallar soluciones de calidad para el problema.