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Programación Matemática para Optimizar laMantención de Mallas de Cultivo
Experiencia en SALMONES MULTIEXPORT
Cristian Polgatiz, Francisco Cisternas,
Guillermo Durán, Andrés Weintraub
y Alejandro Baranek
09 de Septiembre del 2008
Departamento de Ingeniería Civil Industrial
Magister en Gestión de Operaciones
La Industria del Salmon
Chile es el segundo productor de salmon a nivel mundial, con un 37% de la producción en 2007, siendo superado solo por Noruega.
Fuente: SalmonChile
Mantención de Mallas de Cultivo
En la última década esta industria se expandió a una tasa anual promedio del 22%, representando actualmente alrededor del 4% de las exportaciones del país.
Multiexport Foods
Multiexport Foods es una empresa dedicada a la acuicultura, siendo el salmon uno de sus principales productos.
Salmones Multiexport esta integrada verticalmente, operando desde la reproducción hasta la distribución al cliente, y es una de las mayores productoras nacionales de salmón.
Mantención de Mallas de Cultivo
El Cultivo de Salmones
El cultivo del salmón se divide en tres etapas:
1. Reproducción: cada empresa cuenta con centros especializados de reproducción y genética, donde se producen las ovas (1 a 2 meses)
2. Crianza en agua dulce: en esta etapa los peces son criados en pisciculturas, hasta alcanzar los pesos requeridos para su traspaso a centros en agua dulce, donde se smoltifican (adaptación natural de los peces para condiciones de mayor salinidad)(10 a 14)
3. Engorda en agua de mar: es la etapa más larga, en ella los peces son trasladados a los centros de cultivo ubicados en el mar, donde concluirán su desarrollo (16 a 20)
Mantención de Mallas de Cultivo
Mallas de Cultivo
En los centros de cultivo los salmones son depositados en jaulas decultivo, estas jaulas utilizan mallas para contener a los salmones.
Las mallas se deterioran con el paso del tiempo y deben ser reparadas o cambiadas, también pueden ser pintadas para prolongar su duración, sin embargo este proceso resulta bastante costoso.
Mantención de Mallas de Cultivo
Deterioro de Mallas
El deterioro de las mallas puede causar grandes perdidas a la empresa, debido principalmente a:– Ruptura de la malla (por la cual se puede perder la cosecha
completa de peces)– Problemas de crecimiento de los peces al crecer algas en las
mallas y ensuciar su habitat.
Para evitar estos problemas la empresa realiza mantenimiento constante a las jaulas, lo que tambien trae múltiples costos asociados.
Mantención de Mallas de Cultivo
El Problema
Actualmente estas decisiones son tomadas por los encargados de la empresa en base solo a su experiencia, sin contar con ningun soporte tecnológico.
Tomando en cuenta la gran cantidad de combinaciones existentes como posibles soluciones (sobre 900 jaulas y 6 meses de planificación) resulta muy difícil tomar decisiones eficientes en forma manual, lo que abre las puertas a la aplicación exitosa de herramientas de gestión de operaciones.
Mantención de Mallas de Cultivo
El Problema
Las principales decisiones que deben ser tomadas en elmantenimiento de las mallas son:
– ¿Cuando realizar un cambio de mallas?– ¿Que mallas deben ser cambiadas?– ¿Que mallas que se reparan deben ser pintadas?– ¿Cuantas mallas se deben comprar?
Esto tomando en cuenta restricciones de:– Capacidad de los talleres donde se realizan las reparaciones– Capacidad de los barcos (cantidad de actividades que pueden– ser realizadas)– Tipo de mallas requeridas– Restricciones
Mantención de Mallas de Cultivo
Modelo Matemático– Variables de Decisión
Mantención de Mallas de Cultivo
Modelo Matemático– Función Objetivo
Mantención + Compras + Transporte
Mantención de Mallas de Cultivo
– Restricciones
1. Satisfacción de la demanda2. Mallas tipo k que están siendo utilizadas este periodo3. Máximo numero de mallas tipo k que están siendo
utilizadas4. Utilización de transporte desde o hacia el centro c5. No se puede realizar mas de una cantidad máxima de
cambios en cada periodo6. Dejar los barcos disponibles para cambio de loberas en
periodosdeterminados7. Calculo del numero de mallas que se deben comprar
Mantención de Mallas de Cultivo
Técnicas Utilizadas
La resolución del problema se hizo utilizando Programación Matemática Lineal Entera, obteniéndose resultados óptimos en pocos minutos.
Para calibrar los parámetros del modelo como, por ejemplo, los costos de permanencia de las redes en el agua, se recurrió al juicio experto de los actuales encargados de la empresa.
Mantención de Mallas de Cultivo
Resultados Obtenidos
El modelo entrega la programacion semanal, para un horizonte de planeacion de 6 meses, de los cambios y decisiones de pintado de mallas de cultivo para una zona determinada. La herramienta está empezando a ser utilizada actualmente
Permite negociar con los proveedores de barcos e insumos, ya que se sabe con anticipación y certeza cuantos barcos se utilizaran y cuando serán ocupados
Los resultados son entregados en alrededor de 15 minutos de manera exacta, lo cual permite analizar distintos escenarios cada vez que es utilizado
Con la informacion entregada se puede determinar el número optimo de barcos a ser utilizados en cada zona de cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Resultados Obtenidos
Mantención de Mallas de Cultivo
Resultados Obtenidos
Mantención de Mallas de Cultivo
Impacto
La herramienta ha tenido buena aceptacion por los tomadores de decisiones:– Rapidez de ejecución y planificación– Comparar distintas proyecciones de demanda– Decisiones sobre “pintar” mallas
• Ahorros proyectables de US$ 2.000.000– Penalizaciones por rendimiento de trabajo de
los barcos de redes
Mantención de Mallas de Cultivo
Modelo Matemático
Modelo Matemático
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
Mantención de Mallas de Cultivo
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