Resumen:
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This MSc. thesis deals with Mixed Integer Linear programming models applied to
capacitated multiple item multiple level lot sizing production planning problem. The goal
of these models is decide the Master Production ...[+]
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This MSc. thesis deals with Mixed Integer Linear programming models applied to
capacitated multiple item multiple level lot sizing production planning problem. The goal
of these models is decide the Master Production Schedule of several items over a planning
horizon, minimising the total cost, as much production as holding. Methodological
proposal is started with easy models and the complexity is increased until the lot sizing
constraint is taken into account, as much for end product as for its components, due
to nowadays some companies have to deal with this problem. Mathematical models are
presented together with its solution using the Excel Solver and its GAMS formulation to,
afterwards, being solved with CPLEX solver. Finally, several situations are contemplated
changing the last model data and discussing the conclusions. All that with the aim to
prove the companies’ need of setting up optimization models, so that costs are minimized
and resources are used optimally.
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La planificación de la producción es una tarea de importancia dentro de las empresas manufactureras. Entre otras cosas, es necesario planificar qué producir y cuándo y en qué cantidad. Además, dada la complejidad actual ...[+]
La planificación de la producción es una tarea de importancia dentro de las empresas manufactureras. Entre otras cosas, es necesario planificar qué producir y cuándo y en qué cantidad. Además, dada la complejidad actual de los productos, se hace necesario contar con todas las materias primas y semielaborados, que frecuentemente se deben adquirir a terceros y a otras empresas de la cadena de suministro. Si bien desde los años 60 existen sencillas técnicas para la planificación y la gestión de las materias primas, como por ejemplo los MRP (Materials Requirements Planning), la presión de costes, enorme competencia y globabilzación hacen necesario ir mucho más allá en la resolución de estos problemas.
Entre las técnicas avanzadas a la hora de resolver la planificación de la producción y los requerimientos de materiales, aparecen las aplicaciones de la modelización matemática y la resolución de los modelos mediante potentes solvers, capaces de encontrar la solución óptima a los modelos planteados. Los solvers no se hacen suficientemente potentes hasta principios del presente siglo. Las mejoras de software y algorítmicas, unidas al potente hardware actual hacen que sea una realidad resolver problemas de tamaño real en un tiempo aceptable de forma óptima. Esto se hace patente con el primer monográfico dedicado al tema publicado en 2006 por Yves Pochet y Lawrence Wolsey "Production Planning by Mixed Integer Programming"(Springer). Obviamente, la literatura científica en este ámbito es enorme y se pueden encontrar trabajos profundizando en todos los aspectos relevantes de esta problemática.
En este Trabajo de Fin de Máster se proponen desde sencillos modelos conocidos de planificación de la producción de un único producto y nivel, hasta complejas extensiones a múltiples niveles, con múltiples productos y donde, como novedad, se modeliza la necesidad de producir tanto los productos finales, como los intermedios y las compras de materias primas, en múltiplos de lotes. Se usan herramientas potentes al más alto nivel, como modelización mediante lenguaje algebraico GAMS o la resolución de los modelos mediante el solver estado del arte IBM ILOG CPLEX. Se analizan los resultados obtenidos y se discute sobre potencia que supone para las empresas llegar a este grado de optimización en un problema tan importante como la planificación de la producción.
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Aquest Treball Fi de Màster tracta amb models de Programació Lineal Sencera Mixta
aplicats al problema de planificació de la producció amb múltiples productes, múltiples
nivells, capacitat limitada i grandària de ...[+]
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Aquest Treball Fi de Màster tracta amb models de Programació Lineal Sencera Mixta
aplicats al problema de planificació de la producció amb múltiples productes, múltiples
nivells, capacitat limitada i grandària de lot (Capacitated Multiple Item Multiple Level
Lot Sizing Problem). L’objectiu d’aquests models es determinar el pla de producció dels
diferents productes al llarg d’un horitzó de planificació, de manera que es minimitze el
cost total, tant de producció com de magatzematge . S’inicia la proposta metodològica
amb models senzills i s’augmenta la complexitat fins a considerar la restricció de la
grandària de lot, tant per al producte final com per als seus components, ja que aquest
és un problema al que s’enfronten moltes empreses avui dia. Es presenten els models
matemàtics, la seva resolució utilitzant el solver d’Excel i la seva formulació en GAMS
per posteriorment ser resolts amb el solver CPLEX. Finalment, es plantegen diferents
escenaris variant les dades de l’últim model plantejat i comentant les conclusions. Tot
això amb l’objectiu de demostrar la necessitat d’utilitzar models d’optimització amb la
finalitat de minimitzar costos i utilitzar els recursos de manera òptimaa les empreses.
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