Magíster en Gestión de Operaciones. Ingeniero Civil Industrial / La educación en las zonas rurales del país presenta ineficiencias respecto a la distribución geográfica de las escuelas, lo que genera ocupación ociosa muy elevada y dificultad de acceso para los alumnos que deben asistir a ellas. La razón principal de este problema es la inexistencia de una planificación al momento de diseñar la forma en que se distribuirá la infraestructura educacional en estas zonas. Esto motiva a la generación de propuestas que permitan mejorar la calidad de vida de los estudiantes, disminuir la brecha de desigualdad en la conectividad y realizar un uso apropiado y eficiente de los recursos con los que se cuenta. Para este problema, se utilizó la realidad de las escuelas rurales de la Tercera Región de Atacama, que cuenta con 44 establecimientos en esta categoría funcionando al 67% de su capacidad, en los cuales asisten 2.761 alumnos que en promedio viajan 22,3 km para estudiar. Este trabajo se desarrolló en dos etapas. La primera, implica un modelo de programación lineal mixta para simular y obtener una estimación de los costos operacionales y de transporte incurridos por administradores y alumnos. La segunda etapa contempla una serie de modelos de programación lineal entera y mixta, para optimizar la localización de los establecimientos educacionales, donde se restringía además la distancia máxima que podía recorrer un estudiante en 50 km. Los resultados de la optimización indicaron una reducción del 35% en el gasto global. Además, los beneficios para los estudiantes son significativos, pues reducen las distancias recorridas en 71% y disminuyen los aislamientos geográficos. Para concretar los resultados obtenidos con el modelo se deben incorporar 3 nuevos establecimientos, requiriendo inversión en infraestructura, pero en total funcionan solo 31 escuelas, por lo que los costos operacionales son reducidos en 27%, llegando a una inversión total de $1.424 millones. Dada la distribución geográfica de las zonas rurales en las regiones extremas del país, se ve que es pertinente aumentar la distancia máxima permitida, complementándose con el desarrollo de un sistema de transporte, el cual se realizó con programación lineal mixta con un algoritmo iterativo de generación de restricciones, que se crean a partir de la resolución del Bin Packing Problem, que determina el número de vehículos que se requieren para un conjunto de paraderos y que evita la generación de rutas que no pasen por los establecimientos. En esta nueva instancia se requiere el funcionamiento de 37 escuelas, de las cuales 8 son nuevas. Los costos operacionales son reducidos 23% con respecto a la situación actual, sin embargo, se requiere una fuerte inversión en transporte, la que alcanza los $743 millones. Esto sumado a las operaciones e infraestructura contempla una inversión anual total de $2.157 millones, con lo que se logra una reducción de 2% respecto a los costos totales actuales.

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Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Analiza y evalúa algoritmos de rutas de transporte para optimizar el servicio de mensajería interna en una empresa del sector financiero. Para la mensajería interna, la empresa cuenta con un servicio de motorizados contratados con un proveedor externo el cual ha tenido muchos reclamos los últimos meses, debido a que no se está llegando a los tiempos de entrega acordados y por parte de gerencia está presionando en revisar bien el contrato con el proveedor y los niveles de servicio acordados. Para esto, los conceptos de investigación operativa y los algoritmos de rutas de transporte fueron utilizados para dar solución a este problema y definir el proceso interno cumpliendo de manera eficiente los tiempos de entrega. En primer lugar, se definió la población la cual son todas las rutas de los motorizados realizadas entre el 01 de agosto del 2016 hasta el 31 de julio del 2017 (01 año). Como segundo paso, se determinó la muestra a analizar para lo cual se utilizó la fórmula del tamaño de muestra para una proporción poblacional si se conoce la población. Luego se eligió las rutas de manera aleatoria ayudándonos del Microsoft Excel 2016 para determinar las rutas a analizar. Para obtener el detalle de las rutas seguidas por los motorizados, se solicitó al supervisor del área encargada brinde el detalle histórico de los documentos entregados con las direcciones y horas pactadas. Los análisis de los algoritmos se realizan a través de métodos heurísticos y metaheurísticos para el VRP (Vehicle Routing Problem) para el cual se seleccionan tres métodos y según la evaluación se tendrá el que mejor se adapte a la casuística. / Tesis

Ingeniero Civil Industrial / La presente memoria tiene como objetivo diseñar y construir un sistema para la mantención y explotación de información para la gestión científica del ISCI. Para cualquier organización, con o sin fines de lucro, se requieren de métricas que permitan medir su desempeño en el tiempo, por lo que se hace necesario contar con información de la productividad de cada una de sus operaciones. Por otra parte, esta información puede ser utilizada para realizar gestión sobre sus productos o servicios, identificando fortalezas y debilidades. El ISCI se financia a través de la postulación a fondos para investigación, estos fondos son abiertos y ganan los mejores. Para postular de debe acreditar la productividad del centro, lo cuál ahora es un problema debido a la dificultad para recopilar y almacenar la información. Un sistema de información que facilite la medición de la productividad científica del ISCI permitirá una considerable mejora en la capacidad de respuesta a los requerimientos para la creación de informes técnicos. Para desarrollar el modelo y su construcción se utilizó una metodología de rediseño de procesos, basado en el estudio de casos similares, el análisis de la situación actual, levantamiento de requerimientos, revisión de herramientas, construcción y prueba. La metodología anterior permitió obtener datos estimados de la situación y generar propuestas a los problemas descritos, además de producir los requerimientos para el sistema de información. Con esto se realizó una comparativa entre las distintas herramientas que pueden ser utilizadas para la construcción de la solución y seleccionar las mejores de acorde a las condiciones de borde del problema. Posteriormente se procedió a construir el modelo realizado para comprobar su correcto funcionamiento y utilidad. Se demostró a través de un test de usabilidad la aceptación de los usuarios y con pruebas de consultas sobre la capacidad de generar la información requerida. Se concluyó que el modelo realizado permite dar una solución factible a los problemas descritos en el instituto y los tiempos de respuesta en la generación de indicadores bajo considerablemente de horas a fracciones de segundos (de 12 hrs a 0,106 seg en la generación de un grupo pequeño de indicadores) a menor costo ( se estimó un Van con y sin proyecto a 3 años calculando un ahorro de $1M de pesos en el caso mas conservador) , esto abre las posibilidades de mejorar la gestión del instituto y su consiguiente sustentabilidad. Por lo tanto se concluye que se cumple la hipótesis de que un sistema de información permite una importante mejora en la capacidad de respuesta a las consultas sobre producción científica.

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Ingeniero Civil Industrial / El presente Trabajo de Título versa sobre el problema de asignar recursos cuando estos son escasos, permitiendo un mejor control de quiebres y de costos asociados para la empresa interesada en la eficiencia y entrega de un buen servicio. Se presenta el caso particular de asignación de cajeros para un grupo de 39 estaciones de la red de Metro S.A., encargadas a un Operador de contratos. Este Operador tiene bajo su responsabilidad la respuesta a los requerimientos de servicio de Metro con el personal que estime conveniente. Las condiciones laborales y propias del problema hacen necesario un análisis detallado en cuanto a definición del problema y levantamiento de información, describiéndose la demanda y oferta actual de personal, analizando los contratos celebrados como también las multas y costos involucrados. Así se presenta una metodología que parte desde este punto para luego generar un modelo de asignación de turnos (Shift Assignment Problem), donde el personal es homogéneo y solo interesa determinar cuánto, cuándo y dónde se necesita personal. Se presenta así la resolución del problema modelado como un Problema de Programación Entera Mixta (MIP), incorporando distintos tipos de contratos y definiendo el modelo base de la programación y sus variantes. Se desarrolla la estrategia de programar de menos a más y se determina que la solución entregada por el modelo corto de una semana resulta beneficiosa para el Operador y en tiempos de ejecución cortos. Se incorpora una etapa de validación del modelo en la que se compara la solución entregada para el mes de Junio con la del Operador, llegando a una mejora de un 58% de eficiencia en la oferta de Horas Hombre, con una dotación superior en 57 cajeros y con un beneficio por concepto de sueldos superior a los nueve millones de pesos para el total de las 48 mesaninas, repartidas entre las 39 estaciones. En este trabajo se entrega un set de herramientas computacionales, elaboradas con Visual Studio 2010, en lenguaje de Visual Basic, capaces de traducir los requerimientos de servicio a una programación de turnos, permitiendo ejecutar el software de programación empleado (GAMS) de manera remota y modificando el output para ser presentado en un formato estándar de turno. Se desarrolla además una planilla que entrega soporte al área de asignación de cajeros con los turnos generados tras la ejecución del modelo, todo esto usando Macros de Excel, permitiendo al Operador la automatización del proceso y una autonomía de trabajo del mismo, integrando herramientas de TI para una solución completa y amigable.

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La estimación de la capacidad productiva del sistema de traspaso y transporte es una tarea compleja y relevante en el ámbito de la planificación de minas subterráneas, dado que en base a ésta proyección se sustenta el desarrollo de proyectos y valoración del negocio. En este sentido, la tendencia actual está orientada a la optimización de programas de producción en un ámbito de largo plazo, bajo el supuesto de que las capacidades productivas son conocidas con certeza para los distintos procesos. Sin embargo, es de interés poder aplicar estas técnicas en un contexto de corto plazo, tanto para evaluar las capacidades de los distintos procesos y sus interacciones para asegurar los excedentes del negocio. En el presente trabajo se formula una metodología de programación de la producción de corto plazo que involucra los sistemas productivos Mina, Transporte y Planta de manera integrada para el cálculo de la capacidad productiva de la División El Teniente Codelco Chile. A los modelos existentes en la División utilizados para determinar la capacidad de producción de manera aislada se les incorpora las modificaciones necesarias que permitan la integración de sus resultados al modelo de simulación del sistema de transporte principal Ferrocarril TTE 8 como eje central de planificación y gestión. La metodología planteada considera el carácter probabilístico del sistema de transporte entregando al programa de producción una probabilidad de cumplimiento como una red de flujo. Los resultados obtenidos muestran que para una escala de evaluación diaria es posible programar una capacidad máxima anual para el año 2009 de 126.450 [tpd] por medio del sistema productivo Ferrocarril Teniente 8 y procesos Colón con una probabilidad de cumplimiento de un 53%. El reemplazo de factores de disponibilidad y utilización por un programa de mantención entrega una diferencia en el valor máximo a programar de un 13% menor a nivel mina, mientras que para el sistema red de flujo esta diferencia alcanza a un 4.5% menor con respecto a la metodología de planificación actual. Como futuras líneas de estudio, se recomienda el incorporar las estadísticas de eventos operacionales en la evaluación de la capacidad de los procesos mina y planta, así como la implementación del modelo de programación de chancado molienda propuesto como herramienta de análisis útil para orientar la gestión y control de éste proceso.

El almacenamiento digital de la información debe abordar tanto el problema de la incorporación de datos al sistema como su recuperación, y debe hacer un catálogo acorde con las consultas que sobre ellos quiera hacerse. El espacio ocupado para el almacenamiento y el tiempo necesario para ingresar la información, y para recuperala, depende directamente de la estructura utilizada en el repositorio. De este modo, cuando nos referimos a información que ya cuenta cion un grado de estructuración, la indexación debe ser coherente con la estructuta formal de la misma, para favorecer así la consulta. En el presente estudio se aborda el problema de la compresión estática de información semi-estructurada combinada con una indezación tendiente a soportar uin conjunto de consultas sobre los datos, con un fuerte énfasis en el almacenamiento en memoria secundaria. El ámbito de desarrollo de la aplicación propuesta se enmarca dentro de la documentación XML y su lenguaje de consulta XQuery. El modelo utilizado en la implementación está basado en la propuestas desarrolladas por Baeza-Yates y Navarro en Proximal Nodes. La implementación corresponde a un desarrollo posterior de un procesador destinado a soportar consultas en el lenguaje XPath desarrollado por Manuel Ortega como memoria de Ingeniería. El desarrollo de la capa de almacenamiento del prototipo actual se enfoca en la resolución de problemas en tres áreas: recuperación del archivo fuente, consulta eficiente sobre la estructura del documento, y búsqueda de texto en lenguaje natural. Las estructuras diseñadas adhieren a técnicas recientes en el área de la compresión y de recuperación de la información en XML. El resultado de esta memoria es un autoíndice XML con gran desempeño en colecciones de tamaño pequeño y mediano, con capacidad de abordar colecciones de gran tamaño con resucesos limitados de memoria principal, y con un gran potencial de adaptación para colecciones en un nuevo contexto dinámico. El prototipo presenta un desempeño altamente competitivo con las alternativas existentes en el estado del arte.

El cálculo de la trayectoria de partículas en la atmósfera es una actividad abordada desde hace mucho tiempo, tomando en cuenta un enfoque clásico del uso de los computadores, en el cual se utilizan sus recursos como Procesador Central (CPU) y Memoria RAM. Este enfoque, que ha servido para alcanzar los logros actuales, con predicciones bastante acertadas, aún adolece de problemas claves y en cierta medida irresolubles, que se ven acentuados cuando los procesos se hacen más complejos, ya sea incorporando muchas partículas, o tomando en cuenta modelos de desplazamiento más realistas. El presente trabajo aborda un enfoque totalmente nuevo, el cual hace uso de una componente física de los computadores llamada “Tarjeta Gráfica”, la cual cuenta con su propia unidad de procesamiento gráfico llamada GPU por sus siglas en inglés. Esta componente, gracias a su gran cantidad de núcleos, ofrece la posibilidad de realizar paralelamente entre sí todos, o una parte de los cálculos que le son asignados, de una manera mucho más potente que lo conseguido en la actualidad al hacer uso solamente de CPU. Este problema es abordado mediante la implementación de un programa en dos versiones: una para funcionar exclusivamente en CPU y la otra para hacer uso de GPU en los cálculos. De esta manera se puede contar con un método directo para comparar el desempeño de estos dos enfoques, contrastarlos entre sí, y deducir los casos en que uno supera al otro. El principal insumo en la comparación de estos cálculos es la información del pronóstico del viento. El programa fue aplicado a una situación real: la erupción del Volcán Chaitén, para un día cuyos datos se poseían de antemano. Los resultados obtenidos fueron graficados y comparados con una imagen satelital correspondiente al mismo día simulado, siendo posible comprobar la alta similitud entre ellas. El tiempo de cálculo empleado por la versión que funciona en GPU supera en algunos casos en más de doscientas veces lo que tarda su contraparte CPU, sin afectar en gran medida la exactitud de los cálculos. Esto permite comprobar efectivamente que las GPU superan ampliamente el desempeño de las CPU, cuando el problema abordado es altamente paralelizable. Este es un tema que no está en absoluto cerrado, por cuanto son muchos los caminos donde seguir explorando las ventajas y desventajas del uso de GPU para estos cálculos. Por ejemplo se puede ver cómo funcionan las GPU incorporando procesos físicos más complejos para el cálculo de los desplazamientos de las partículas, o se puede considerar algunas propiedades físicas de estas partículas, como lo es la masa por ejemplo.