Resumen

Este estudio considera un problema de dimensionamiento y programación de lotes de producción de bebidas no alcohólicas a base de zumo de frutas. El problema se caracteriza por un horizonte de planificación multiperiodo, un proceso de producción con diferentes máquinas, restricciones de capacidad y tiempos de preparación independientes de la secuencia de producción, así como condiciones especiales relativas a la limpieza in situ (CIP) requerida de las máquinas dentro de los periodos de tiempo de producción. Para abordar este problema, proponemos un enfoque de solución basado en la programación matemática y utilizando software de optimización. Los modelos son modificaciones de modelos de programación entera mixta conocidos en la literatura sobre dimensionamiento y programación de lotes. Sin embargo, en lugar de considerar múltiples máquinas paralelas, los modelos propuestos exploran otras posibles configuraciones de máquinas para representar adecuadamente los procesos de producción implicados en la elaboración de bebidas de frutas. El enfoque propuesto se valida mediante un estudio realizado en una empresa de zumos de frutas situada en el interior del Estado de Sao Paulo, Brasil, en el que las soluciones obtenidas por los modelos se probaron y analizaron en situaciones reales de la empresa. Los resultados muestran que el enfoque es potencialmente bueno para aplicaciones prácticas.

1. INTRODUCCIÓN

En los últimos años, se ha registrado un crecimiento significativo de la producción de bebidas no alcohólicas en Brasil (ABIR, 2010; Diário Econômico, 2011). El potencial aumento del consumo de estos productos, el crecimiento del número de ítems fabricados por la industria, así como la competencia y las exigencias de este mercado han hecho que las empresas se preocupen por mejorar sus procesos productivos, especialmente en áreas directamente involucradas con la producción, como la planificación y el control de la producción. En 2015, se estima que habrá un crecimiento en la producción de todo el sector de bebidas, según el Sistema de Control de Producción de Bebidas - SICOBE (SICOBE, 2005). Uno de los desafíos recurrentes en este sector es obtener programas de producción eficientes, que deben considerar el tiempo disponible para la producción, la disponibilidad de insumos, las demandas de cada período, las máquinas a ser montadas y los cambios entre los ítems a ser producidos. También es importante tener en cuenta la sincronía entre las dos principales fases de producción: la preparación de jarabes y el envasado de bebidas. Algunos estudios sobre empresas de bebidas no alcohólicas en Brasil, más concretamente sobre la producción de refrescos y otras bebidas carbonatadas (Toledo et al., 2007; Ferreira et al., 2009) y bebidas a base de zumos de frutas destacan la dificultad de determinar planes de producción eficaces (generalmente de forma manual).

• Materias:Optimización de procesos Modelo de optimización Planificación de la producción Programación de la producción
• Subjects:Process optimization Optimization model Production planning Production scheduling
• Palabras claves:Industria de bebidas de jugo de frutas no alcohólicas; Planificación de producción; Programación de enteros mixtos; Problema de tamaño de lote y programación
• Keywords:Non-alcoholic fruit juice beverage industry; Production planning; Mixed integer programming; Lot sizing and scheduling problem