El presente trabajo de investigación tiene como objetivo general proponer la planificación de la producción basada en programación matemática para incrementar las utilidades en Fametal S. A. C. Para ello, se consideraron cuatro objetivos específicos: el primero fue diagnosticar la situación actual de la empresa, en el cual se identificaron las variables y restricciones partícipes de la programación. El segundo fue formular el modelo matemático de programación para incrementar utilidades, el cual se realizó mediante la aplicación de la programación lineal y lógica Fuzzy y cuyos datos fueron ingresados al Software LINGO. Para el tercer objetivo, proponer la planificación de la producción en base a los resultados del modelo matemático, se realizó en base a tres planes: agregado, maestro y de requerimiento de materiales. Por último, el cuarto objetivo fue realizar un análisis beneficio – costo mediante la evaluación del flujo de caja considerando como egresos a los costos de inversión y egresos a lo adicional obtenido por la programación matemática. Como resultados se obtuvo el desarrollo de la programación matemática incrementó las utilidades de la empresa Fametal S. A. C. en un 52% cuando se propone la planificación de su producción. Así mismo, se determinó que la estrategia más conveniente para la empresa fue la de persecución adaptada a las necesidades y realidad de la misma.

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.

Esta tesis doctoral ha provocado un cambio de actitud y mentalidad; porque la forma de realizar investigación hasta el momento había sido basada en resultados, es decir, primero se piensa cual será el resultado que se obtendrá o hacia donde se debe llegar, que es lo que se va a producir, utilizando en este caso el método de abajo hacia arriba (bottom up). Sin embargo, este informe se ha realizado bajo una metodología causal, es decir, interesa conocer primeramente cual será el modelo para luego contestar preguntas ¿qué es? y ¿para qué es?, debido a que así se decide un modelo que servirá de marco a la solución y se concretan los objetivos, ya sin ambigüedad, que se persigue alcanzar. Posteriormente se irán contestando las preguntas de ¿cómo?, ¿cuándo? y ¿quién lo hará? Porque así se establece la estructura de la solución, la tecnología que la soportará, y el contexto. Por esa razón, este trabajo aborda aspectos diferentes a las formas tradicionales de resolver un problema en particular, sobre el cual ya se conocen otras soluciones. El método bottom-up puede utilizarse cuando se conoce de antemano la solución por otros casos parecidos; y el top-down es el método general cuando no se tiene mayor conocimiento previo sobre cuál puede ser la solución. De allí que para esta investigación se ha hecho uso del método top-down. Por lo tanto, el grado de Doctora permitirá, resolver problemas haciendo uso de método científico, procurando evitar incorporar arbitrariedad o reduciendo esta a su mínima expresión y, con ello, garantizando la calidad de la solución. Se persigue producir un avance en el estado del conocimiento, en el caso particular de la educación piramidal en el que se ha trabajado bajo un enfoque colaborativo jerarquizado, para la enseñanza de los lenguajes de programación, a través de una plataforma didáctica virtual, en la cual personas con un nivel de educación superior pueden tutorar a otros de nivel educativo inferior para, de esa manera, poder mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje en la Universidad Tecnológica de El Salvador, aunque cabe mencionar que este proyecto podrá ser aplicado a cualquier institución educativa ya sea formal o informal. El objetivo principal es que mediante la educación piramidal y por medio del uso de una plataforma virtual, se pueda dar apoyo en el aprendizaje de cualquier área del conocimiento, que en el caso particular se abordarán los lenguajes de programación, por ser parte fundamental de las carreras de Informática y del área de competencia docente de la autora.

Tesis

Un proceso de lanzamiento de productos nuevos puede convertirse en una ventaja competitiva si está correctamente administrada. Los productos nuevos tienen que tratarse como proyectos con sus restricciones de costos y tiempos, para ello, una planificación y control adecuado de los recursos escasos se vuelve preponderante si se quiere conseguir lanzar al mercado productos con la rapidez y eficacia requerida. En la industria cosmética es muy importante tener en cuenta estos factores. En este trabajo se plantea un procedimiento que usa diferentes técnicas de Ingeniería Industrial para tratar de establecer un Plan de lanzamiento de productos nuevos que cubra las principales restricciones y consideraciones del entorno, respetando los planes estratégicos de largo plazo de una compañía. Analizamos las técnicas clásicas de programación y control de proyectos como el PERT y CPM, para luego obtener soluciones mediante la programación lineal que toma en cuenta un mayor número de restricciones, finalmente complementamos esta técnica con el MRP, que, a pesar de tener su aplicación natural a la planeación de materiales, en este trabajo se utiliza su lógica para planificar los costos de los productos nuevos y mediante sucesivas iteraciones obtener conjuntos de solución factibles que permitan cubrir un amplio espectro de situaciones estratégicas. Con esto, se busca establecer un procedimiento que guíe, a quien enfrente este tipo de problemas, un curso de acción que le permita encontrar una solución factible y eficiente a su entorno. / Tesis

Se evaluó una restricción nutricional a vacas de cría en la primera mitad de la gestación y su efecto en el crecimiento y calidad de carne de la progenie. Se utilizaron vacas Aberdeen Angus de la EEA Anguil INTA. En el Experimento 1 (Exp.1), vacas preñadas (N=160), en condición corporal (CC) = 3 (escala 1 a 5), fueron asignadas al azar a dos tratamientos: sin restricción nutricional (SR) y con restricción nutricional (CR) desde el día 60 al 165 de gestación. Las vacas SR mantuvieron la CC, mientras que las CR perdieron un punto de CC. Finalizada la restricción, todas las vacas se alimentaron para llegar al parto con CC=3. Los terneros se criaron en pasturas de alfalfa hasta los 18 a 19 meses, y se engordaron en feedlot. El Exp.1 se repitió al año siguiente (N=106). En el Experimento 2 (Exp.2) se determinó la influencia nutricional de la gestación anterior y de la gestación en curso sobre el crecimiento y calidad de carne de la progenie. En el primer año las vacas (N=132, diferentes a las utilizadas en el Exp.1) recibieron los mismos tratamientos que en el Exp.1, originando los grupos SR1 y CR1. En el segundo año, la mitad de las vacas SR1 se restringieron nutricionalmente (SR1-CR2) y la mitad restante no (SR1-SR2). El mismo procedimiento se aplicó a las vacas CR1, originando CR1-CR2 y CR1-SR2. En los dos experimentos se pesó periódicamente desde el nacimiento hasta la faena. En los animales faenados se registró peso de res y de cortes minoristas, y se valoraron atributos físicos y bioquímicos de la carne (Exp.1, únicamente). En los dos años del Exp.1, los resultados no mostraron diferencias entre los tratamientos (P≥0,1) para peso vivo al nacer, destete, recría y terminación. Ni tampoco para ganancia diaria de peso, espesor de grasa dorsal, consumo diario de materia seca e índice de conversión de alimento a carne (P≥0,502). No se observaron diferencias (P≥0,111) en el rendimiento de res y rendimiento carnicero de cortes minoristas. En cuanto al área de ojo de bife, espesor de grasa dorsal, terneza, pérdidas por cocción, marmoleo, color de la carne y grasa fueron similares entre los tratamientos (P≥0,102). Así también en la carne lo fue para pH, proteína bruta, grasa intramuscular y ceniza (P≥0,255). En el Exp.2 se detectó interacción (P<0,05) entre el plano nutricional de la gestación del primer año y el plano nutricional del segundo año solo para peso al nacimiento, peso al inicio y al final del engorde. Los terneros CR1-SR2 tuvieron el menor peso al nacer (P=0,022), pero no se diferenciaron estadísticamente de los otros tratamientos en el peso al inicio y al final del engorde (P≥0,517). El plano nutricional no afectó el resto de las variables de crecimiento y calidad de carne (P≥0,316), excepto la tendencia de mayor ganancia diaria de peso durante la terminación de los animales CR1 (P=0,055). Los resultados obtenidos sugieren que una pérdida de condición corporal de hasta 1 punto por debajo de la óptima (3, escala 1 a 5) en la primera mitad de la gestación de la vaca de cría no afecta el crecimiento y la calidad de la carne de la progenie. / This study evaluated a nutritional restriction during the first half of gestation of beef cows on growth and meat quality of the progeny. Angus cows from the EEA Anguil INTA herd were used. In Experiment 1 (Exp.1), pregnant cows (N = 160), body condition (CC) = 3 (scale 1 to 5), were randomly assigned to two treatments: no nutritional restriction (SR) and with nutritional restriction (CR) from day 60 to 165 of gestation. SR cows were maintained in CC, while CR lost one CC point. After the restriction, all cows were fed to calve with CC = 3. All calves were grazed on pasture until 18 to 19 months, and feedlot fattened. Exp.1 was repeated a second year (N = 106). In Experiment 2 (Exp.2) the nutritional influence of the previous gestation and of the ongoing gestation on the growth and quality of progeny meat were explored. In the first year, the cows (N = 132, different to those used in Exp.1) received the same treatments as in Exp.1, originating SR1 and CR1 groups. In the second year, half of the cows SR1 were nutritionally restricted (SR1-CR2) and the remaining half were not (SR1-SR2). The same procedure was applied to cows CR1, originating CR1-CR2 and CR1-SR2. In both experiments the progeny was periodically weighed from birth to slaughter. At slaughter measures included carcass weight and retail cut weights, and meat physical and biochemical attributes (Exp.1, only). In the two years of Exp.1, the results showed no differences between treatments (P≥ 0.1), for live weight at birth, weaning, backgrounding and finishing weights. Likewise, no effects were detected for daily weight gain, dorsal fat thickness, daily dry matter intake and feed efficiency (P≥ 0.502). No differences (P≥ 0.111) were observed in carcass yield and butcher yield of retail cuts. Ribeye area, dorsal fat thickness, tenderness, cooking loss, marbling, and meat and fat color were also similar between treatments (P≥0.102). The same response was observed for pH, crude protein, intramuscular fat and ash (P≥ 0.255). In Exp.2, an interaction was detected (P <0.05) between the nutritional level of the first gestation year and the nutritional level of the second year for weight at birth, and weight at the beginning and end of fattening. The CR1-SR2 calves had the lowest birth weight (P = 0.022), but did not differ statistically from the other treatments in the weight at the beginning and at the end of the fattening phase (P≥ 0.517). The nutritional level did not affect the rest of the growth and meat quality variables (P≥ 0.316), except for the trend of greater daily weight gain during fattening of the CR1 animals (P = 0.055). The results suggest that the loss of 1 CC point below optimum (3, scale 1 to 5) in the first half of the gestation of the breeding cow does not affect the growth and meat quality of their progeny.

La industria del acero en Perú, así como en varios países de América y Europa, viene atravesando en los últimos años por una aguda crisis, originada principalmente por la sobreproducción de acero y la desaceleración de la economía china, lo cual ha generado que el país oriental aumente sus exportaciones a mercados extranjeros ofreciendo productos a precios muy bajos (en ocasiones menores al costo de producción) que afectan directamente a las siderúrgicas locales. En vista de lo anterior, el precio y calidad se convierten en factores determinantes al momento de optar por un producto u otro, lo que ha llevado a las empresas (no sólo siderúrgicas) a buscar alternativas de producción que permitan obtener el equilibrio entre costo y calidad, a fin de poder contrarrestar ante la aparición de nuevos competidores. Alineado con una política de reducción de costos, se plantea un modelo matemático cuyo objetivo será obtener la mezcla de ingredientes de menor costo que satisfaga las condiciones de calidad exigidas en las operaciones de fundición. Este modelo aparece como alternativa a los modelos tradicionales de programación de la producción que se soportan en la experiencia y habilidad de los funcionarios. Asimismo, se incluirá en el modelo la recuperación y reutilización de residuos y mermas dentro del proceso a fin de lograr un ahorro máximo. En el presente proyecto, se revisarán brevemente aplicaciones similares en otras empresas, se buscará adaptar el modelo a las necesidades particulares de la empresa analizada y la herramienta propuesta será validada en dos periodos de prueba, obteniendo ahorros por $911,520 en el primer periodo y $731,980 en el segundo, valores significativos que contrastan notablemente en relación a los costos de implementación necesarios, lo cual se verá reflejado en los indicadores económicos obtenidos (VAN= $1,566,132). Además, se presentará como valor agregado una interfaz amigable al usuario, la cual le permitirá actualizar la información del proceso sin necesidad de realizar cambios en el código de programación, lo que genera que el modelo sea de fácil acceso para todo el personal de la empresa.

Los residuos generados por los cortes de cerámicos son uno de los principales factores de desperdicio en la industria de baldosas y cerámicos, el cual se estima en una pérdida de alrededor 40% del material cerámico utilizado. Por este motivo, la reducción de los residuos de materiales utilizados en la fabricación de los productos cerámicos es una parte fundamental para la reducción de costos de producción. Asimismo, es importante mencionar que en esta industria es posible encontrar defectos en el material a recortar, una restricción de la cual carecen la mayoría de investigaciones que abordan el problema. Seleccionar el ordenamiento con menor desperdicio de las piezas a recortar, en términos de complejidad computacional, se considera como un problema del tipo NPdifícil (polinómico no determinístico), el cual toma mucho tiempo para encontrar una solución exacta y lo hace inviable de aplicar en la industria. Es por ello que se justifica el uso de métodos heurísticos para obtener aproximaciones a la solución óptima en un tiempo menor. El presente trabajo de fin de carrera presenta una metaheurística Cuckoo Search para resolver el problema de corte de material expuesto como alternativa de solución al algoritmo genético, muy utilizado en este tipo de problemas de optimización. El algoritmo Cuckoo Search es una técnica de reciente desarrollo y ha mostrado buen desempeño en otro tipo de problemas de optimización y hasta el momento no se ha intentado atacar el problema usan esta metaheurística. Para medir el desempeño del algoritmo Cuckoo Search, se hace uso de una adaptación del algoritmo genético encontrado en la literatura para la misma variante del problema de corte de material. El algoritmo genético es utilizado en este trabajo para comparar el desempeño del algoritmo Cuckoo Search propuesto mediante una experimentación numérica. Se concluye que el algoritmo genético tiene mejor desempeño que el algoritmo Cuckoo Search para el conjunto de datos utilizado en el proyecto, sin embargo, los resultados obtenidos de este último siguen siendo prometedores para ser utilizado por las empresas de la industria de cerámicos.

En las últimas dos décadas, las cargas de enfermedad (medidas en “Años de Vida Saludable Perdidos”, AVISA) posiblemente relacionadas a los problemas de salud mental (PSM) lideran las listas de cargas de enfermedad por categorías de enfermedades en Perú, porque representan al menos 12.56% los AVISA por todas las causas con un componente discapacitante significativo de al menos 87.98%. El Ministerio de Salud en el Perú (MINSA) planea enfrentar esta situación con el modelo comunitario de atención a la salud mental (respaldado por la Organización Mundial de la Salud y los Objetivo de Desarrollo Sostenible 2015-2030) como política de salud pública. Este modelo se operativiza a través de las Redes de Atención Comunitaria a la Salud Mental (RACSM), las cuales se caracterizan por priorizar la accesibilidad e integrar los servicios de salud mental en el primer nivel de salud. Por estas razones, esta tesis presenta la formulación de un modelo de localización-asignación entera jerárquica con cuatro distintos niveles de atención y capacidades ilimitadas para mejorar la accesibilidad a las RACSM. Los cuatro niveles se definen como (1) la atención ambulatoria de primer acceso a la RACSM para todo paciente con PSM, (2) la atención ambulatoria de pacientes con PSM moderados y severos, (3) el internamiento de pacientes con PSM severos sin condición de desamparo y (4) el internamiento de pacientes con PSM severos con condición de desamparo; la interconexión entre ellas ocurre por el envío de pacientes desde una hacia otra instalación que prestan los servicios en dichos niveles. En el modelo un aspecto relevante es la accesibilidad, la cual se define como el producto entre la magnitud de un flujo de pacientes con PSM y la distancia que este recorre hacia un establecimiento de salud (recorrido ponderado). En la fase de solución del modelo, se presentan dos modificaciones sobre la formulación inicial (“formulación relajada” y “formulación extendida”) para encontrar soluciones factibles y con dos propiedades del óptimo (sin “consumos inútiles” de establecimientos de salud y sin flujos no únicos). La formulación extendida se resuelve con CPLEX (branch and cut). Además, se definen criterios de parada de búsqueda de soluciones relative MIP gap y tiempo de ejecución total iguales a 0.0001% y diez minutos debido a que el modelo es NP-Hard y probablemente se requiera demasiado tiempo de computación. Los resultados para la mejor solución a la formulación extendida (relative MIP gap, 89.15%; tiempo total de ejecución, 601.2 segundos) indican que las accesibilidades considerando las distancias hacia los niveles de servicio 1, 2, 3 y 4 tienen respectivamente como promedio 0.65, 3.18, 13.32 y 0.99 km; mediana 0.17, 2.08, 13.84 y 0 km; y rangos [0, 4.28], [0, 25.62], [4.52, 20.39] y [0, 9.86] km. La cantidad de pacientes atendidos es 388 871. Las cantidades de establecimientos localizados son respectivamente 50 de primer nivel no especializados, 10 centros de salud mental comunitarios, 1 unidad de hospitalización y 10 hogares protegidos.

Este trabajo de investigación se inició con la intención de diseñar una carta de pedidos que sirva para colaborar en la mejora de las ventas del restaurante “La Farola” con ayuda del modelo que proporciona la Ingeniería del Menú como un instrumento que calcula en técnicas de marketing, cuáles son las preferencias y exigencias que el consumidor tiene con la finalidad de rediseñar los platos del restaurante y ayudar en el proceso de ventas. Esta idea fue propuesta basándose en la incertidumbre de donde, como y que debería ir en la carta de pedidos para hacerla rentable ya que esta es la herramienta principal para maximizar las ventas y ganancias, por ende, la mayoría una gran parte del éxito de la empresa depende de la popularidad y rentabilidad de los platos ofrecidos en la carta del restaurante. Con la implementación de la solución, desarrollada con la metodología XP, donde se uso la investigación cuasi-experimental de variables en su antes y después, se pudo saber el estado actual de los platos y mejorar estos; finalmente, se comprobó que, utilizando el modelo de la ingeniería del menú, la mejora en las ventas aumento en un 35% en el restaurante “La Farola”.