Programación de Trabajos en Líneas de Envasado y Etiquetado para Viña San Pedro

Abstract

La industria vitivinícola actual está sujeta a una fuerte competencia a nivel mundial, debido a que existen alrededor de 250.000 marcas, ninguna de las cuales supera el 3% de participación global. Aparte de la calidad del producto, los clientes exigen que los pedidos sean embarcados en un periodo preestablecido no superior a 30 días. Gran parte del tiempo para producir un pedido se gasta en embotellar y etiquetar los productos en las líneas de embotellado y etiquetado.

Viña San Pedro (VSP) y el Centro de Modelamiento Matemático han estado trabajando en conjunto para desarrollar e implementar un modelo lineal para dar un nivel de automatización y optimización en el uso de las líneas de embotellado y etiquetado. Para embotellar un trabajo en las líneas de embotellado y etiquetado es necesario setear la configuración de la máquina, según las especificaciones del trabajo, esto toma un tiempo que depende de la configuración inicial en la que se encontraba la línea. Los trabajos que se embotellan pueden ser de tres tipos: Embotellar productos de stock (sin etiqueta), etiquetar productos de stock (etiquetar botellas previamente llenadas) y, embotellar y etiquetar productos.

El problema es un tipo de scheduling con características propias. La primera es que cada trabajo tiene una configuración propia por lo que después de terminar un trabajo para producir otro se debe esperar el tiempo que se demora en cambiar de la configuración del primero a la configuración del segundo. Y por otra parte, el vino para llenar las botellas es un recurso limitado que controla la cantidad de trabajos que se pueden realizar.

El modelo lineal que se usó para este problema, se basa en una red de flujo integral con restricciones laterales. La red, que concentra las restricciones temporales del problema, cumple que toda programación de trabajos en las líneas de embotellado y etiquetado puede representarse como un flujo integral en ella. Las restricciones laterales del problema sirven para controlar que los trabajos sólo se programen una vez y para que no se ocupe más vino del que se dispone.

Para poder implementar el modelo, debido al gran tamaño del problema lineal, se optó por podar la red de flujo, controlando el número de nodos asociados a un mismo trabajo. De esta manera se obtiene un algoritmo aproximado para resolver el modelo lineal, en tiempos relativamente bajos para entradas de tamaño real.