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Programacion de camiones en la industria forestal mediante un modelo de programacion lineal entero mixto y un algoritmo genetico

Universidad del Bío-Bío

 
Autor Aguayo Bustos, Maichel Miguel -- maiaguay@hotmail.com
 
Título Programacion de camiones en la industria forestal mediante un modelo de programacion lineal entero mixto y un algoritmo genetico
 
Colaborador Ceballos Araneda, Luis -- Obreque Niñez, Carlos
 
Fecha 2010
 
Descripción La industria forestal, es uno de los sectores que tiene más influencia en el desarrollo económico Chileno. Según cifras del año 2008, el sector participo con en el 3,1% del producto interno bruto y generó 434.000 empleos, que representan el 6,2% de la fuerza laboral de país. Pero en el año 2009 las exportaciones del sector cayeron en un 23,7 en relación al año anterior provocando una fuerte disminución de los ingresos. (INFOR, 2009) El ciclo forestal se inicia con la formación y producción de plantas en viveros a partir de semillas. Las plantas que se obtengan del proceso son trasladadas a un lugar donde se establecerá el bosque mediante la plantación. Una vez establecida la plantación, se inicia lo que se denomina el manejo forestal, que consiste en determinadas intervenciones silviculturales que posibilitan la obtención de madera de alto valor para diferentes usos industriales. Antes de intervenir un bosque es necesario diseñar las redes de caminos y la localización de canchas de acopio en las faenas de extracción. Luego, y siguiendo con un orden logístico, viene la fase de cosecha forestal, que consiste en la tala de los árboles adultos. Posteriormente esta madera es transportada a los distintos centros de consumo (aserraderos, canchas de acopio, plantas de celulosa, etc.) donde es procesada, para finalmente ser llevada a sus clientes en el mercado nacional y extranjero. En estas últimas etapas del ciclo forestal, es donde se inserta el proceso de transporte. La planificación del proceso de transporte forestal consiste en diferentes tareas que se deben ejecutar sistemáticamente. El proceso comienza a nivel estratégico con el pronóstico de la demanda de los productos por parte de los distintos centros de consumo. Luego, se estima la oferta que existe en los diferentes predios forestales. En el próximo paso en la planificación, se programan los viajes que trasladaran los productos desde los predios hacia los centros de consumo. Cada viaje programado especifica un tipo de producto, origen y destino, así como también la hora de presentación para cargar los productos en el origen y la de llegada al destino para descargarlos. Las grandes empresas forestales utilizan un sistema de asignación de camiones (Asicam) para la programación del proceso de transporte (Weitrabum, 1990). Este sistema efectúa una programación eficiente del transporte de madera en los diferentes centros, reduciendo al mínimo los gastos de transporte y respetando las restricciones técnicas, políticas y operacionales de la empresa. Este sistema define un conjunto de viajes en el tiempo y programa los camiones que efectuaran cada una de estas tareas. Asicam optimiza a nivel estratégico, pero no a nivel operativo. Por tal razón el proceso de programación de camiones puede ser mejorado. El presente estudio aborda el desafío de programar los viajes que define Asicam a las diferentes empresas transportistas con el objetivo de mejorar la productividad de los camiones. Para ello, el problema es modelado como un problema de programación de vehículos. Esta clase de problemas han sido estudiados intensamente en la literatura. Su carácter combinatorio hace difícil su resolución debido a su gran complejidad computacional asociada a la categoría NP hard. En este estudio se introduce una extensión del problema de programación de vehículos y se propone un modelo de programación lineal entera mixta con variables 0-1 y un algoritmo genético que auto-adapta sus parámetros para resolver el problema. El modelo es implementado en lenguaje de programación matemática (AMPL), mientras que el algoritmo genético auto-adaptado es codificado en C++. Finalmente, se utiliza un conjunto datos de problemas reales para validar los modelos propuestos. El algoritmo genético auto-adaptado, permite encontrar mejores soluciones que las utilizadas por la empresa, pero no logra encontrar la solución óptima. En cambio, el algoritmo exacto permite encontrar las soluciones óptimas y resuelve los problemas en un tiempo de ejecución muy pequeño, lo cual hace este procedimiento práctico para ser utilizados por las empresas forestales.
 
Tema TRANSPORTE FORESTAL-ADMINISTRACION
ALGORITMOS GENETICOS-USOS
 
Publicador Universidad del Bío-Bío. Programa Cybertesis
 
Formato text/xml
 
Idioma es
 
Identificador (URI) http://cybertesis.ubiobio.cl/tesis/2010/aguayo_m/html/index-frames.html