Magíster en Gestión de Operaciones / Ingeniero Civil Industrial / El Aeropuerto Internacional Arturo Merino Benítez superó en el año 2010 la capacidad de pasajeros para el que fue diseñado, provocando que los sistemas del terminal deban operar bajo un nivel de estrés sin precedentes. Este fenómeno ha perjudicado la calidad del servicio ofrecida, por lo que ha sido necesario implementar medidas de contingencia. Una de las actividades que se ha visto más afectada es el manejo del equipaje de los pasajeros. Un manejo inadecuado puede provocar desde equipajes no cargados al avión, o peor aún extraviados, hasta retrasos en la salida de los vuelos, con el impacto que esto trae sobre pasajeros y los costos económicos para la línea aérea. La empresa Andes Airport Services Ltd., es el principal operador de tierra del aeropuerto, siendo responsable de la gestión de más del 85% de los equipajes del terminal. El objetivo de esta tesis consiste en estudiar las operaciones que se realizan en el patio de equipajes por parte Airport Services Ltd. y proponer medidas de corto y mediano plazo que apunten a mejorar el funcionamiento del sistema de manejo de equipaje. Específicamente se abordan dos temas: el estudio integral del sistema de equipajes mediante simulación y la proposición de un modelo de asignación de personal para la operación. El modelo de simulación implementado abarca desde la llegada de pasajeros a los counters hasta la carga de equipajes en los aviones. Mediante el uso del simulador se han realizado numerosos estudios, destacando la demostración de que la capacidad de ingreso de equipajes está dada por el ingreso a la cinta y no por su velocidad; mediante una segregación adecuada de los vuelos en el patio se comprueba que es posible disminuir en un 21% el tiempo en que los carruseles operan en estado de alta congestión. Respecto del problema de asignación de personal, se propone la utilización de dos modelos de programación lineal entera resueltos de manera sucesiva. El primer modelo consiste en determinar la necesidad de personal utilizando la demanda histórica y considerando las restricciones espaciales de la operación. El segundo modelo utiliza dicha necesidad y realiza una asignación diaria de tareas para los operarios basada en el uso de patrones factibles generados previamente. Utilizando los modelos de personal propuestos es posible encontrar asignaciones más eficientes que las existentes para los operarios del patio de equipajes, incorporando además los periodos de descanso en la planificación de los turnos.

Doctor en Sistemas de Ingeniería / En esta tesis se presentan los resultados del trabajo desarrollado por el autor durante el periodo en que fue estudiante de doctorado en el Departamento de Industrias de la Universidad de Chile. El trabajo se centra en la aplicación de técnicas de optimización entera-mixtas a problemas de planificación estratégica del sector eléctrico, donde el problema de corto plazo correspondiente al predespacho de unidades de generación en sistemas térmicos es el tema central en estudio. En lo relativo al modelamiento del problema de predespacho de unidades, se considera el análisis de las distintas formulaciones entera-mixtas disponibles en la literatura junto con una nueva basada en un formulaciones extendidas tipo red. Se investiga su desempeño sobre un conjunto de instancias reales desde el punto de vista de su eficiencia computacional al ser resueltas con softwares comerciales. Lo anterior incluye análisis de tiempos de solución, nodos utilizados e iteraciones de simplex realizadas para distintas tolerancias requeridas. Los experimentos muestran la calidad de la aproximación propuesta, siendo esta completamente competitiva respecto a las ya documentadas. Este resultado era esperable, dada la estructura totalmente unimodular de gran parte de la formulación propuesta, pero para nada justificable debido al tamaño de la misma. Lo anterior muestra que el efecto del preproceso de los softwares comerciales puede ser fundamental en algunas formulaciones. Por otro lado, respecto a la función objetivo del problema de predespacho de unidades, que por lo general se representa como una función cuadrática de la generación, se presenta una nueva manera de linealizar su comportamiento de modo que su inclusión en una formulación entera-mixta lineal tradicional sea eficiente. Esto último debe entenderse a partir de la necesidad que el tamaño de la aproximación no crezca de manera desmedida si el error requerido para la misma decrece. Si bien ya existía la posibilidad de hacer esto mediante la aplicación de la aproximación desarrollada por Ben-Tal y Nemirovsky para conos de segundo orden [2], acá se presenta un método alternativo, con mejores propiedades numéricas, un orden de magnitud mejor en calidad de aproximación, y cuya aplicación a problemas reales de predespacho de unidades genera mejores resultados respecto de las aproximaciones tradicionales. Por último, con el fin de mejorar el desempeño de la formulación entera-mixta presentada, se realiza el análisis poliedral de una de sus subestructuras esperando identificar desigualdades válidas que permitan mejorar su cota dual. Esta subestructura corresponde al knapsack semicontinuo con restricciones adicionales del tipo generalized upper bound. Se demuestra que bajo supuestos simples es posible identificar facetas tipo generalized flow cover en espacios restringidos de dimensión inferior. Luego se llevan estas desigualdades al espacio original utilizando procedimientos de lifting multidimensional independiente de la secuencia [38, 27, 16, 17] y se iii prueba que con supuestos adicionales también son facetas allí. Experimentos computacionales en instancias derivadas de problemas de UC muestran su eficiencia, donde más de un 50% del gap integral del nodo raíz se reduce aplicando en promedio solo tres de estos cortes. Además, en este contexto, también se ha implementado un solver ad-hoc para la solución eficiente de las relajaciones lineales de la formulación tipo red, con un speed-up del orden de 4x a 8x respecto a CPLEX barrier optimizer, pero que aún no está documentado.

Presenta el método balance de línea de producción, utilizado actualmente en los procesos de asignación de personal a las diferentes operaciones de ensamblaje de las prendas de vestir. Se desarrolla un método de balance de línea de producción específico para los procesos de asignación de personal para las diferentes operaciones de producción, basado en la programación lineal, y se compara la eficiencia de ambos, mostrando que el modelo propuesto aporta un ahorro significativo en la reducción del número de operarios necesarios en una jornada de trabajo. Se desarrolla y generaliza un modelo matemático de programación lineal para poder optimizar un proceso de balance de línea en una empresa textil. Se desarrolla un caso de aplicación para validar el modelo de asignación utilizando el software Lingo 9.0 versión DEMO. / Trabajo de suficiencia profesional

El presente proyecto profesional titulado Diseño e implementación de un modelo de programación lineal para optimizar la asignación presupuestal en el proyecto especial de infraestructura PROVIAS DESCENTRALIZADO – MTC, parte de la necesidad de desarrollar un sistema que facilite y optimice el proceso de asignación presupuestal hacia los proyectos de inversión pública orientados a la construcción, rehabilitación y mantenimiento de carreteras en el territorio peruano. La institución para la cual se desarrolla este proyecto no cuenta con un método ni una herramienta adecuada para la asignación presupuestal. De esta manera, en este proyecto profesional se realiza un profundo análisis de los factores que definen la importancia y el impacto socioeconómico que produce la ejecución de cada proyecto y así se logra presentar este impacto de manera cuantitativa. Luego, se diseña un modelo de programación lineal cuya función objetivo es maximizar el impacto socioeconómico y por consiguiente optimizar la asignación presupuestal. Dicho de otro modo, se realiza el modelo de programación lineal con la finalidad de hacer una distribución del presupuesto institucional de tal forma que se obtenga el mayor impacto socioeconómico con la ejecución de los proyectos viales. La cuantificación del impacto socioeconómico de los proyectos y el diseño del modelo de programación lineal son para la institución herramientas que optimizan el proceso de asignación presupuestal e incrementan los niveles de ejecución presupuestal; objetivos que son indicadores de la eficiencia institucional. / Tesis

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / En el marco de la restructuración organizacional que se ha llevado a cabo en la ex División Norte de Codelco, se hace necesario realizar una mirada distrital de la alimentación a las plantas concentradoras de la División Chuquicamata, esta mirada no debe tener solo en consideración los aspectos técnico-económicos sino que además debe tomar en cuenta temas estratégicos, ambientales y laborales. El presente estudio conceptualiza la Vicepresidencia de Operaciones Norte como un Sistema, donde las Divisiones Chuquicamata y Radomiro Tomic son partes relevantes de éste, en cuyo desarrollo se utilizaron valores referenciales de envíos de mineral, leyes y recuperaciones con la finalidad de establecer un potencial caso de negocios que en una etapa posterior debe estudiarse en más detalle con los planes mineros y de producción reales del distrito. Esta mirada integral cobra relevancia ya que la planta concentradora de Chuquicamata recibe minerales propios y provenientes de la División Radomiro Tomic, estos minerales poseen características diferentes desde el punto de vista de calidades, impurezas y comportamiento en las plantas de procesamiento existentes. En este contexto, el óptimo del sistema no es necesariamente igual a la suma de los óptimos locales, ya que al tener las plantas concentradoras una capacidad limitada y las Divisiones de alguna forma compiten por utilizarlas implica que el máximo de una va en desmedro de la otra por estar éstas interrelacionadas. Este trabajo busca determinar el procesamiento óptimo en términos de la mejor distribución de alimentación a plantas de estos de minerales, considerando las variables estratégicas y ambientales que están involucradas, donde el efecto de sinergias encuentra las mayores potencialidades de desarrollo. Para el presente estudio se buscó maximizar la función de beneficio utilizando herramientas que proporciona la investigación operativa como es la programación lineal. Adicionalmente se agregaron las restricciones correspondientes en términos productivos y ambientales para confeccionar el modelo. En términos generales si la planificación se hiciera exclusivamente por cobre y molibdeno se tendería a maximizar el envío de Chuquicamata por tener mejores leyes que Radomiro Tomic, no obstante cuando se agregan restricciones ambientales como el Arsénico (As), la proporción de envío varía ya que los minerales de RT no poseen esta impureza y opera como un agente de dilución para cumplir con los estándares de comercialización de concentrados, por otra parte existen otras variables que juegan a favor de Radomiro Tomic, como son los proyectos de separación de líneas, que permite obtener un producto comercial y el proyecto quinto molino que aumenta la recuperación de Radomiro Tomic al agregar potencia adicional al sistema. En general, de los resultados obtenidos se observa que existe un caso de negocios interesante al modificar el envío de minerales estipulado actualmente, donde existe un potencial de 100 millones de dólares de beneficio actualizado que se pueden capturar al tomar alguna opción que optimice la razón de alimentación a las plantas. Se concluye que existen los antecedentes para estudiar de manera más detallada el envío óptimo de minerales a las plantas concentradoras de Chuquicamata

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico

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En cada ámbito del mundo laboral existen diversas tareas repetitivas que deben ser realizadas manualmente al no contar con algún medio de automatización, entre las que encontramos la elaboración o planificación de horarios: el cual consiste en la disposición de objetos dentro de un patrón en el tiempo o espacio, de tal manera que se logre el cumplimiento de unos objetivos determinados y que las restricciones sobre la forma en que se deben disponer dichos objetos se satisfagan. Cuando se analizó la problemática en la unidad de Serenazgo de la Municipalidad Provincial de Chiclayo, salió a flote diversos problemas que se presentaban durante el proceso de planificación y además otros problemas que traía como consecuencia dicho proceso. Es por eso que se tiene como objetivo apoyar el proceso de planificación de horarios del personal de seguridad ciudadana de la Municipalidad Provincial de Chiclayo a través de la implementación de una aplicación web. Para el desarrollo de la aplicación se utilizó el marco de trabajo SCRUM, la metodología de asignación multricriterio o ponderación lineal, y programación lineal para la distribución de horarios, además del plugin OpenStreetMaps el cual fue utilizado para tracear la ubicación de las unidades de Serenazgo. Como resultado se obtuvo un producto software que disminuyó considerablemente el tiempo promedio que tomaba el proceso de planificación de horarios, aumentó la frecuencia de planificación de horarios anualmente, disminuyó el grado de insatisfacción de los colaboradores con respecto al horario asignado, disminuyó el índice de los colaboradores que estaban en contra del proceso de planificación y finalmente disminuyó el porcentaje de renuncia de los colaboradores.

El contexto actual requiere que pequeñas empresas de la industria panadera sean más competitivas. Sin embargo, basar la toma de decisiones en la experiencia operativa dificulta el alcance de los mejores resultados económicos. Esta investigación tuvo como objetivo principal optimizar las utilidades de una empresa del sector panadero empleando un modelo matemático de producción y un modelo de ruteo de vehículos. Se inició con el diagnóstico para identificar y procesar la información requerida para los modelos. Se recolectó información de un mes través de hojas de registro y una constante revisión bibliográfica durante todo el desarrollo de la investigación. Posteriormente, se formuló un modelo matemático de producción que maximizó las utilidades brutas y se resolvió utilizando el software Lingo. Luego, se formuló y adaptó un modelo de ruteo de vehículos que minimizó los gastos de transporte y se resolvió usando el software Lingo a través de un método exacto de solución (Ramificación y Acotamiento). Se utilizó la programación lineal entera para los dos modelos y fueron solucionados con el mismo algoritmo. Finalmente, se evaluó económicamente la propuesta. Se logró obtener una utilidad bruta óptima que fue 20,86% mayor y un gasto de transporte mínimo que alcanzó a ser 10,49% menor. Esto generó, en conjunto, una utilidad operativa óptima que fue 38,41% mayor a la utilidad operativa de la situación inicial. Se concluye que un modelo matemático de producción y un modelo de ruteo de vehículos optimizan las utilidades en la empresa panadera, alcanzando resultados confiables, acertados y sostenibles.

Tesis