Estudio de optimización de una cadena de suministros pesquera usando un enfoque de ingeniería de sistemas de procesos

Abstract

Las cadenas de suministros agroalimentarias (CSA) en especial la de industria pesquera, presentan desafíos particulares, tales como, el manejo adecuado de los mariscos debido a la naturaleza altamente perecedera, el manejo del inventario de la producción, la planificación de la producción y distribución de productos a los diferentes mercados, la discretización de la incertidumbre en la disponibilidad de materias primas, la planificación de la producción de mariscos en base a la calidad y trazabilidad, entre otros aspectos, que hacen que sea un caso importante de estudio. El enfoque de esta tesis, aborda la investigación de la planificación de la cadena de suministros pesquera de Esmeraldas (CSP-E), para el movimiento rápido de artículos de consumo como son los mariscos, implementando modelos matemáticos de programación lineal (LP), cuya aplicación ayudara a la asignación del paso de los mariscos entre los nodos que conforman la cadena de suministro pesquera (CSP) en forma óptima, de tal forma que evitará el desgaste innecesario de los mariscos lo que ocasiona pérdidas en las ventas; también se considerara como restricción la calidad de los mariscos, esto en relación al tiempo de vida útil. Para llevar a cabo el modelamiento matemático de la CSP-E, se ha utilizado la herramienta ccomputacional General Algebraic Modeling System (GAMS), o Sistema de Modelamiento Algebraico, en español. Esta tesis modela matemáticamente la CSP-E por medio de 2 modelos; el Modelo Nº 1 tiene el objetivo de maximizar los beneficios económicos, cumpliendo con las restricciones de la demanda de los diferentes mercados con un horizonte de tiempo propuesto en meses, por lo cual se lo considera un planeamiento táctico; el modelo Nº 2 tiene el objetivo de maximizar beneficios económicos, cumpliendo con las restricciones operativas, tales como, el manejo de la calidad del stock de mariscos, el manejo de las capacidades de procesamiento, almacenamiento y distribución de mariscos de cada nodo de la CSP-E, así como la restricciones de las demanda de los diferentes mercados con un horizonte de tiempo propuesto en días, por lo que cual se lo considera un planeamiento operativo. El sector pesquero de Esmeraldas es considerado un generador de desarrollo económico en la región; además los mariscos son una fuente de alimentos de alto contenido nutritivo para la dieta alimenticia de los esmeraldeños, por lo tanto lograr modelar un planeamiento táctico y operativo de la CSP-E será importante para el progreso sustancial en la investigación de operaciones, la cual intenta encontrar una mejor solución o la bien llamada solución óptima. Los modelos matemáticos planteados serán considerados como un procedimiento científico para la toma de decisiones sobre las operaciones del sistema de planificación de la cadena de suministros (CS) en estudio; los resultados obtenidos en esta tesis podrán ser validados con los datos históricos registrados.

The Agri-food supply chains (ASC) especially the fishing industry, present particular challenges, such as the proper handling of seafood because of the highly perishable nature, inventory management of production, production planning and distribution of products to different markets, discretization of the uncertainty in the availability of raw materials, production planning based on seafood quality and traceability, among other things, make it an important case study. The focus of this thesis is oriented, from the viewpoint of mathematical modeling, to the planning for determining optimal allocation and distribution of seafood maximizing the economic benefits along the SC considering the perishable nature of seafood. Therefore it was considered to develop 2 mathematical models, which were implemented with the computational tool GAMS (General Algebraic Modeling System). This thesis aims to model the supply chain of fisheries in Esmeraldas-Ecuador, through 2 models; the first model will aim to optimize the economic benefits of all nodes in the supply chain within the restrictions of the demand for different markets; the second model aims to optimize the economic benefits of all nodes in the supply chain meeting the restrictions of managing the production quality of queers and market demand; Model 1 and 2 are linear programming (LP) models, and serve as a computational tools for decisionmaking. These mathematical models will be able to provide quantitative results of the distribution flows seafood for sale in the markets, amounts of seafood intended for selfconsumption, amounts of waste generated along the chain; models results also throw flows of economic benefits generated in each of the nodes in the chain, with a view to maximizing benefits function.