Pontificia Universidad Católica de Chile

Presentación del tema: "Pontificia Universidad Católica de Chile"— Transcripción de la presentación:

1 Pontificia Universidad Católica de Chile
Optimización basada en simulación para la determinación de recursos de un centro de distribución Magister en Ingeniería Área de especialización: Ingeniería Industrial y de Sistemas Alumno: Alberto Manuel López ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

2 CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN
INTRODUCCIÓN PLANTEO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ELEMENTOS CENTRALES DEL MARCO REFERENCIAL METODOLOGÍA DE TRABAJO RESULTADOS ESPERADOS CONTRIBUCIÓN DEL ESTUDIO ALGUNAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CLAVES CRONOGRAMA DE TRABAJO ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

3 PLANTEO DEL PROBLEMA Se define un problema general:
Determinar el nivel de recursos óptimo (mínimo costo) para operar un centro de distribución Elementos del problema: 1 centro de distribución (operación particular) Varios centros de demanda (demanda estocástica con determinadas características) Medidas de desempeño (restricciones) Recursos (fijos para el período analizado) Horizonte de tiempo T ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

4 PLANTEO DEL PROBLEMA Determinar la flota de camiones óptima de un centro de distribución (minimizar el costo), para cumplir con un objetivo de performance del sistema (porcentaje de cumplimiento de la demanda). Características del problema: Existen fuentes de incertidumbre y variabilidad Demanda (estocástica y estacional): Para cada mes se conoce el promedio de viajes diarios y la desviación estándar Existe correlación entre la demanda de un día y la del siguiente Se permiten backorders Se divide en 3 zonas La flota de camiones interactúa con otros recursos que también influyen en el cumplimiento de la demanda Los camiones pueden hacer más de un viaje diario Los camiones se contratan para cada período mensual Extensión del problema: Evaluar si es posible mejorar la solución encontrada haciendo variable parte de la flota dentro del período ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

5 Preguntas de investigación
PLANTEO DEL PROBLEMA Preguntas de investigación ¿Cuáles son los pasos para determinar la cantidad de cada uno de los recursos para cumplir con los objetivos de performance? ¿Qué consideraciones se deben tener en cuenta para obtener un modelo de la operación válido y aplicable en la práctica? ¿Cuál es la cantidad óptima de camiones (recurso) que se requieren para lograr el objetivo de cumplimiento de demanda? ¿Es posible mejorar la solución teniendo la posibilidad de contratar camiones por día? ¿Qué política se debería aplicar? ¿Cómo influyen los costos de contratar camiones spot en la decisión? ¿Cómo impacta la cantidad del resto de los recursos en el tamaño de la flota óptima? ¿Cuál es la sensibilidad de las medidas de desempeño a cada uno de los recursos? ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

6 Justificación de la investigación
PLANTEO DEL PROBLEMA Justificación de la investigación En la práctica los recursos suelen asignarse mediante cálculos determinísticos aproximados, generándose ineficiencias y aumento de costos. Se evidencia la necesidad de desarrollar un método para determinar los recursos necesarios de manera eficiente en un sistema real. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

7 Objetivos de la investigación
PLANTEO DEL PROBLEMA Objetivos de la investigación Generales: Desarrollar un método que combine la simulación y la optimización para determinar la cantidad óptima de recursos de un centro de distribución. Aplicarlo en un caso real. Específicos: Definir la forma de construir un modelo de simulación para medir la performance de un centro de distribución para diferentes niveles de recursos. Construir un modelo de optimización para obtener los niveles óptimos de recursos, dado un conjunto de restricciones de performance. Integrar ambos modelos. Aplicar el método desarrollado en un estudio de caso (flota de camiones óptima de un centro de distribución de bebidas). Obtener políticas de aplicación práctica a partir del modelo desarrollado. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

8 ELEMENTOS CENTRALES DEL MARCO REFERENCIAL
Supply chain management Warehouse design, operation and performance evaluation Fleet sizing Simulation Optimization ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

9 METODOLOGÍA DE TRABAJO
Métodos cuantitativos Simulación de eventos discretos: Problemas reales complejos y con incertidumbre Responder preguntas tipo what-if Evaluar políticas Flexible para modelar Optimización: Soluciones óptimas ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

10 METODOLOGÍA DE TRABAJO
Clasificación (Modelos en investigación de operaciones) Simbólico o matemático Cuantitativo A medida Probabilístico Descriptivo o de optimización Dinámico De simulación ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

11 METODOLOGÍA DE TRABAJO
Formulación del problema Recolección de datos en información Definición del modelo conceptual Validación del modelo conceptual Desarrollo del modelo computacional de simulación Verificación y validación del modelo computacional Desarrollo del modelo de optimización Diseño, realización y análisis de experimentos Documentación y presentación de los resultados ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

12 RESULTADOS ESPERADOS En términos generales: Establecer una metodología para determinar la cantidad óptima de un determinado recurso en la operación de un centro de distribución. Para el caso de estudio: Obtener políticas de aplicación práctica que reduzcan los costos de operación. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

13 CONTRIBUCIÓN DEL ESTUDIO
Acercar herramientas de aplicación práctica a las empresas para mejorar la toma de decisiones “... it is our belief that more case studies and computational tools for warehouse design and operation will help to bridge the significant gap between academic research and practical application, and therefore, represent a key need for the future.” (Gu, Goetschalckx & McGinnis, 2010) “... gap between the assumption-restricted models in research publications and the complex reality of most warehouses. There is a significant need for more industrial case studies, which will assist the warehouse research community in better understanding the real issues in warehouse design. In turn, research results that have been tested on more realistic data sets will have a more substantial impact on practice.” ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

14 ALGUNAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CLAVES
Surveys Longo, F. (2011). Supply Chain Management Based on Modeling & Simulation: State of the Art and Application Examples in Inventory and Warehouse Management. InTech, Vienna, Gu, J., Goetschalckx, M., & McGinnis, L. F. (2010). Research on warehouse design and performance evaluation: A comprehensive review. European Journal of Operational Research, 203(3), Gu, J., Goetschalckx, M., & McGinnis, L. F. (2007). Research on warehouse operation: A comprehensive review. European Journal of Operational Research, 177(1), 1-21. Takakuwa, S., Takizawa, H., Ito, K., & Hiraoka, S. (2000). Simulation of distribution systems: simulation and analysis of non-automated distribution warehouses. Paper presented at the Proceedings of the 32nd conference on Winter simulation. Supply Chain Goetschalckx, M. (2011). Supply Chain Engineering (Vol. 161): Springer. Simchi-Levi, D., Simchi-Levi, E., & Kaminsky, P. (2008). Designing and managing the supply chain: Concepts, strategies, and case studies: McGraw-Hill United-States. Simulation and Optimization (Methodology) Kelton, W. D., & Law, A. M. (2000). Simulation modeling and analysis: McGraw Hill Boston, MA. Law, A. M. (2008). How to build valid and credible simulation models. Paper presented at the Proceedings of the 40th Conference on Winter Simulation. Law, A. M., & McComas, M. G. (2002). Simulation-based optimization. Paper presented at the Proceedings of the 34th conference on Winter simulation. Joines, J. A., & Roberts, S. D. (2012). Simulation modeling with SIMIO: a workbook (2nd ed.): Simio LLC. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

15 ALGUNAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CLAVES
Simulation and Optimization (Warehouse) Manivannan, M. S. (1998). Simulation of logistics and transportation systems. In J. Banks (Ed.), Handbook of simulation: Principles, methodology, advances, applications, and practice (pp ): John Wiley & Sons. Castro, M., Faundes, J., & Halcartegaray, P. (2013). Informe final. Simulación del Centro de Distribución Modelo. Transportes CCU Ltda.: Simula UC. Pontificia Universidad Católica de Chile. Hou, S. (2013). Distribution Center Logistics Optimization Based on Simulation. Correa Espinal, A. A. (2011). WMS y Simulación discreta en la operación de un centro de distribución. Paper presented at the Décima Conferencia Iberoamericana en Sistemas, Cibernética e Informática, Estados Unidos. Gómez, R. A., & Correa, A. A. (2010). Métodos cuantitativos utilizados en el diseño de la gestión de almacenes y centros de distribución. Revista Avances en Sistemas e Informática, 7(3), Gagliardi, J. P., Renaud, J., & Ruiz, A. (2007). A simulation model to improve warehouse operations. Paper presented at the Proceedings of the 39th conference on Winter simulation. Narciso Farias, M. E., Piera i Eroles, M. A., & Figueras, J. (2005). Optimización de sistemas logísticos mediante simulación: una metodología basada en redes de petri coloreadas: Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. Zhou, M., Setavoraphan, K., & Chen, Z. (2005). Conceptual simulation modeling of warehousing operations. Paper presented at the Proceedings of the 37th conference on Winter simulation. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

16 CRONOGRAMA DE TRABAJO Ajuste del Planteo del Problema.
Marco Referencial (más completo y definitivo). Ajustes de Metodología de Trabajo. Recopilación de datos e información Replanteo y ajuste del modelo de simulación Desarrollo de un modelo de optimización para resolver el problema Realización de experimentos Conclusiones y Análisis de resultados Elaboración de la primera versión borrador del informe de Tesis. Entrega del informe de Tesis para su revisión. Correcciones informe de Tesis. Entrega definitiva del informe de Tesis. Preparación de la defensa de Tesis. Defensa de Tesis. ICS3012 Seminario de Ingeniería de Sistema First Presentation - September 2013

17 Muchas gracias por su atención ¿Preguntas? ¿Comentarios?
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