Aplicación de un modelo de programación lineal multiobjetivo para optimizar el programa de cortes de bobinas de acero laminado para el abastecimiento de flejes en una empresa metalmecánica

Abstract

La organización objeto de estudio, emplea dos métodos para abastecer de acero laminado en la fabricación de filtros, que son: planos históricos de ingeniería y planos actuales de ingeniería, en ambos métodos se incluyen flejes no solicitados y en las cantidades no requeridas, ocasionando el desabastecimiento y sobre stock para el mismo material en los flejes atendidos, por tanto la organización decide adquirir más material para satisfacer la demanda pendiente, ambas prácticas de abastecimiento tiene por resultado que se disponga varios lotes de acero en estado oxidado; el acero oxidado no es viable para la fabricación de filtros debido a que el material se encuentra deteriorado reduciendo las propiedades de resistencia y durabilidad en el producto , y así mismo durante la operatividad existen retrasos y/o cancelación de pedidos, debido a que no disponen de suficiente material para la fabricación de los filtros requeridos y su posterior atención.

Se aplicó un modelo de programación lineal multiobjetivo para optimizar el programa de cortes de bobinas de acero laminado, donde se definió dos objetivos, que son: de minimizar las mermas generadas, este primer objetivo permite que el desperdicio de material sea lo menos posible para destinar en la mayor medida posible más material para fabricar más filtros y el segundo objetivo es emplear la menor cantidad bobinas para el abastecimiento, permitiéndonos utilizar menos bobinas para atender el requerimiento por tanto se emplea menos material para fabricar más filtros, además se definió las siguientes restricciones que contribuyen en satisfacer los requerimientos operativos de abastecimiento, que son: únicamente se abastecen de material aquellos flejes que realmente requieren ser atendidos y en las cantidades muy próximas al requerido, para un plazo de consumo defino. Para ello se elaboró una plantilla para registrar: el inventario de bobinas, el inventario de flejes, la demanda pendiente y el registro de programas de cortes, posteriormente con el software LINGO permitirá hacer lectura de los datos registrados y luego ejecutará el modelo definido para identificar la cantidad óptima de bobinas requeridas por cada programa de corte para atender satisfactoriamente la demanda pendiente. La aplicación del modelo de programación lineal multiobjetivo durante los años del 2012 hasta el 2016, permitió simular una propuesta de reducción en la merma de 46,957 hasta 15,148 kilogramos , teniendo un ahorro de S/ 7,634 anual, esta reducción de merma permite destinar una mayor cantidad de kilogramos de merma para la fabricación de más filtros, también se redujo el número de bobinas empleados de 264 a 246 sin afectar la demanda requerida, teniendo un ahorro de S/ 101,304 anual, así mismo la organización puede dejar de adquirir más bobinas de acero para atender la misma demanda, para ambos casos el material evaluado fue IZI 520, cabe indicar que existen en total 12 diferentes tipos de materiales y solo uno fue evaluado. Por tanto, la organización tiene la oportunidad de invertir menos en materia prima para producir más filtros, en este caso el ahorro de la merma y bobinas empleadas tiene por resultado total de S/. 108,938 anuales para el material evaluado IZI 520.

The organization under study, uses two methods to supply rolled steel in the manufacture of filters, which are: historical engineering plans and current engineering plans, in both methods unsupervised strips are included and in the quantities not required, causing the shortage and stock for the same material in the strips served, therefore the organization decides to acquire more material to meet the pending demand, both supply practices result in several batches of steel in an oxidized state; the oxidized steel is not viable for the manufacture of filters because the material is deteriorated reducing the properties of resistance and durability in the product, and likewise during the operation there are delays and / or cancellation of orders, because they do not have of sufficient material for the manufacture of the required filters and their subsequent attention.

A multiobjective linear programming model was applied to optimize the laminated steel coil cutting program, where two objectives were defined, which are: to minimize the waste generated, with this first objective, the waste of material is intended to be as little as possible to allocate as much as possible more material to manufacture more filters and the second objective is to use the smallest amount of coils for the supply, allowing us to use fewer coils to meet the requirement, therefore less material is used to manufacture more filters, also defined the following restrictions that contribute to satisfy the operational requirements of supply, which are: only supplies of material only those straps that really need to be served and in quantities very close to the required, for a definite consumption period. For this, a template was created to record: the inventory of coils, the inventory of straps, the pending demand and the registry of cut programs, which later with the LINGO software will allow to read the registered data and then the optimal quantity will be identified of coils required by each cutting program to satisfactorily meet the pending demand to supply.

The application of the multiobjective linear programming model during the years of 2012 to 2016, allowed to simulate a reduction proposal in the reduction from 46,957 to 15,148 kilograms, having a saving S / 7,634 annually, this reduction in waste allows allocate as many kilograms saved for the manufacture of more filters, also reduced the number of coils used from 264 to 246 without affecting the required demand, having a saving of S / 101,304 per year, likewise the organization can stop acquiring more steel coils to meet the same demand, for both cases, the material evaluated was IZI 520, it should be noted that there are 12 different types of materials in total and only one was evaluated. Therefore the organization has the opportunity to invest less in raw material to produce more filters, in this case the savings of shrinkage and reels used has a total result of S /. 108,938 per year for the material evaluated IZI 520.