Optimización multiobjetivo de la distribución en planta de procesos industriales. Estudio de objetivos

Abstract

En el proceso de diseño e las construcciones industriales, es de vital importancia conocer cual es la ubicación óptima de las diferentes áras de trabajo que conforman un proceso de fabricación, así como de las instalaciones y servicios auxiliares. El problema de distribución en planta (Facilities Layout Problem, FLP) integra a todas las actividades industriales y se ha convertido desde los años 60 en uno de los problemas clásicos de optimización combinatoria, en el que trabajan multiutd de investigadores a nivel internacional. Hasta los años 90, el enfoque que se realizaba del problema era básicamente un enfoque monobjetivo, en el que se primaba fundamentalmente la minimización del coste de transporte de material o personas entre las diferentes áreas productivas o de servicios. Para ello se han venido empleando diferentes técnicas de optimización heurística, que persiguen minimizar el tiempo de cálculo y facilitar la búsqueda de mínimos, aunque sean locales, pues el espacio de soluciones es tan grande, que es difícil garantizar la existencia de un mínimo global del problema. No obstante, el criterio de coste no es el único que se debe considerar en este tipo de planteamientos, pues existen otra serie de indicadores que son de vital importancia, para garantizar que la solución propuesta tiene un nivel de desarrollo tecnológico con la aparición de equipos y programas informáticos más desarrollados, han prosperado las aproximaciones multiobjetivos al problema de distribución en planta. Entre los objetivos principales del presente trabajo se encuentran; la realización de un estado del arte de los indicadores que se han empleado en la bibliografía para la resolución en planta, obteniendo un conjunto de indicadores independientes y suficientes que puedan ser empleados en la obtención de distribuciones en planta óptimas. Se investigará si es necesario definir algún nuevo indicador que cubra los objetivos fundamentales de la distribución en planta establecidos por distintos autores. Una vez seleccionados los indicadores se propone una técnica de optimización multiobjetivo basada en un algoritmo de recocido simulado (Simulated Annealing). Finalmente se presentan los resultados de los experimentos realizados, empleando la técnica de optimización multiobjetivo propuesta, sobre un problema ampliamente utilizado en la bibliografía, el propuesto por Armour y Buffa de 20 actividades. Se obtienen las fronteras de Pareto para diferentes bicriterios, introduciendo puntos que completan las existentes hasta la actualidad, estudiando la posibilidad de extender la optimización a 3 indicadores.