Ingeniería Industrial
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Item Mejora de la logística para el abastecimiento de los comedores populares, en la Subgerencia de Programas Sociales del distrito de Villa El Salvador(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-09) Safra Soriano, Andrés Daniel; Vargas Florez, JorgeLa presente tesis busca hacer uso de la programación lineal para mejorar el abastecimiento de los comedores populares en Villa El Salvador. Actualmente los 242 comedores populares del distrito reciben alimentos por parte del distrito de Villa El Salvador, la cual tiene un contrato anual con proveedores que realizan la entrega de los alimentos necesarios para que cada comedor popular pueda operar. Para realizar la distribución, el distrito dispone de 8 centros de distribución y un almacén general, mientras que los proveedores parten del almacén general hacia los diferentes centros de distribución para entregar los alimentos. Cabe resaltar que cada comedor popular tiene asignado un centro de distribución al cual debe acudir para recoger su demanda de alimentos de manera mensual. El objetivo es encontrar un número de centros de distribución que reduzca las distancias recorridas por las encargadas de los comedores populares y por los proveedores de alimentos. Lo primero que se hizo fue ubicar los comedores populares en el mapa de Villa El Salvador, unirlos a sus respectivos centros de distribución y trazar las rutas seguidas por los proveedores. Luego, se ubicaron los puntos en un plano cartesiano con el fin de obtener las coordenadas de cada comedor. De igual manera, se propusieron nuevos centros de distribución candidatos y se ubicaron en el mapa y en el plano cartesiano. El siguiente paso fue calcular una matriz de distancias (usando las coordenadas obtenidas del plano cartesiano) en la cual se encontraban las distancias de cada comedor popular a cada centro de distribución candidato. Usando la matriz de distancias, la demanda de cada comedor y la distancia del almacén general a cada centro de distribución, se realizó un modelo matemático que seleccionara las localizaciones optimas de los centros de distribución. En este primer modelo se usaron configuraciones de 4, 6, 8, 10 y 12 centros de distribución. Con los resultados obtenidos del primer modelo se procedió a usar un segundo modelo matemático, este modelo busca construir rutas de distribución para reducir la distancia recorrida y las unidades de transporte usadas por el proveedor. Para este segundo modelo se usaron como datos de entrada una matriz de distancias de un centro de distribución a otro (incluyendo el almacén general), las demandas de cada centro de distribución y la capacidad de los vehículos que realizan las entregas. Una vez obtenidos los centros de distribución y las rutas a utilizar se calcularon las distancias recorridas en cada configuración y se compararon con las distancias recorridas actualmente. Luego se realizó un dimensionamiento real para calcular las distancias reales aproximadas que se llegarían a ahorrar al momento de aplicar el modelo matemático. Finalmente se analizó el impacto económico teórico de aplicar cada una de las propuestas a la situación actual.Item Ruteo de ambulancias en caso de un sismo de gran magnitud en Lima Metropolitana y Callao: un enfoque de programación lineal entera mixta y heurística para su resolución(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-10) Heredia León, Ivonne Rocío; Cornejo Sánchez, Christian SantosEsta tesis se desarrolla en un escenario sísmico de 8.0Mw de magnitud en Lima Metropolitana y Callao y posterior ocurrencia de un tsunami, se estima que ese evento natural ocasionaría cerca de 110 000 fallecidos, 2 000 000 heridos y 900 000 viviendas afectadas (Instituto Nacional de Defensa Civil [INDECI], 2017). Asimismo, se presentan los planes del gobierno relacionados con la respuesta ante un desastre natural de esta magnitud, el Plan de Contingencia Nacional, el Plan de Operaciones de Emergencia de Lima y Callao y el Plan de Contingencia del sector salud en casos de sismos en las regiones de Lima y Callao. Posteriormente, se infiere la necesidad de un plan de traslado de heridos desde los puestos médicos de avanzada hacia los hospitales de campaña, con base en los sucesos del terremoto del 2007 en Pisco y se toma un escenario sísmico de magnitud 8.8 Mw en Lima Metropolitana y Callao con características similares al pronosticado por INDECI (2017), Centro de Estudios y Prevención de Desastres (PREDES, 2009) y Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción del Riesgo de Desastres (CENEPRED, 2017). Se propone un modelo de programación lineal entera basado en el modelo “Vehicle Routing Problem with Time Windows” (VRPTW) para el traslado de los pacientes en el escenario sísmico presentado. Este modelo maximiza la cantidad de pacientes atendidos y toma en cuenta las restricciones de capacidad de las ambulancias, capacidad de camas hospitalarias y el tiempo máximo que puede esperar un paciente antes de fallecer. Asimismo, como no se conoce a priori la cantidad de ambulancias, se determina esa cifra experimentalmente maximizando la cantidad de pacientes atendidos. Debido a las limitaciones de cómputo que presenta el modelo al aumentar la cantidad de nodos, ya que VRPTW resulta en un problema NP-difícil, se propone una metaheurística inspirada en “Large Neighbourhood Search” (LNS) para hallar la solución al modelo, en donde se utilizan dos heurísticas para construir la solución inicial, ya sea una heurística de construcción de rutas u otra de inserción de rutas; así como la heurística “Variable Neighbourhood Descend” (VND) para la búsqueda local de la optimalidad. Finalmente, se aplica esta heurística a los seis clústeres dentro de la ventana de tiempo con las capacidades al 20%, 50% y 70% de los hospitales. Se observa que el modelo propuesto logra trasladar a una cantidad de pacientes igual a la capacidad total de los hospitales para los tres casos y el tiempo máximo de llegada del último paciente es menor a cuatro horas.Item Localización-asignación entera jerárquica de instalaciones con varios niveles de servicio y capacidades ilimitadas para mejorar la accesibilidad a las redes de atención comunitaria a la salud mental en la Dirección de Redes Integradas de Salud Lima Sur(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-12-17) Muñoz Lopez, William Valentín; Cornejo Sánchez, Christian SantosEn las últimas dos décadas, las cargas de enfermedad (medidas en “Años de Vida Saludable Perdidos”, AVISA) posiblemente relacionadas a los problemas de salud mental (PSM) lideran las listas de cargas de enfermedad por categorías de enfermedades en Perú, porque representan al menos 12.56% los AVISA por todas las causas con un componente discapacitante significativo de al menos 87.98%. El Ministerio de Salud en el Perú (MINSA) planea enfrentar esta situación con el modelo comunitario de atención a la salud mental (respaldado por la Organización Mundial de la Salud y los Objetivo de Desarrollo Sostenible 2015-2030) como política de salud pública. Este modelo se operativiza a través de las Redes de Atención Comunitaria a la Salud Mental (RACSM), las cuales se caracterizan por priorizar la accesibilidad e integrar los servicios de salud mental en el primer nivel de salud. Por estas razones, esta tesis presenta la formulación de un modelo de localización-asignación entera jerárquica con cuatro distintos niveles de atención y capacidades ilimitadas para mejorar la accesibilidad a las RACSM. Los cuatro niveles se definen como (1) la atención ambulatoria de primer acceso a la RACSM para todo paciente con PSM, (2) la atención ambulatoria de pacientes con PSM moderados y severos, (3) el internamiento de pacientes con PSM severos sin condición de desamparo y (4) el internamiento de pacientes con PSM severos con condición de desamparo; la interconexión entre ellas ocurre por el envío de pacientes desde una hacia otra instalación que prestan los servicios en dichos niveles. En el modelo un aspecto relevante es la accesibilidad, la cual se define como el producto entre la magnitud de un flujo de pacientes con PSM y la distancia que este recorre hacia un establecimiento de salud (recorrido ponderado). En la fase de solución del modelo, se presentan dos modificaciones sobre la formulación inicial (“formulación relajada” y “formulación extendida”) para encontrar soluciones factibles y con dos propiedades del óptimo (sin “consumos inútiles” de establecimientos de salud y sin flujos no únicos). La formulación extendida se resuelve con CPLEX (branch and cut). Además, se definen criterios de parada de búsqueda de soluciones relative MIP gap y tiempo de ejecución total iguales a 0.0001% y diez minutos debido a que el modelo es NP-Hard y probablemente se requiera demasiado tiempo de computación. Los resultados para la mejor solución a la formulación extendida (relative MIP gap, 89.15%; tiempo total de ejecución, 601.2 segundos) indican que las accesibilidades considerando las distancias hacia los niveles de servicio 1, 2, 3 y 4 tienen respectivamente como promedio 0.65, 3.18, 13.32 y 0.99 km; mediana 0.17, 2.08, 13.84 y 0 km; y rangos [0, 4.28], [0, 25.62], [4.52, 20.39] y [0, 9.86] km. La cantidad de pacientes atendidos es 388 871. Las cantidades de establecimientos localizados son respectivamente 50 de primer nivel no especializados, 10 centros de salud mental comunitarios, 1 unidad de hospitalización y 10 hogares protegidos.Item Mejora en la percepción de seguridad ciudadana en los habitantes de un distrito de Lima Metropolitana, mediante la optimización en la asignación de serenos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-10-21) Zevallos Murillo, Bradith Alexander; Rojas Polo, Jonatan EdwardLa seguridad ciudadana es uno de los temas más tocado a nivel político y social, además que son los factores que determinan la calidad de vida de las personas al igual que la salud y la alimentación, ya que las perturbaciones que generan los problemas de seguridad influyen negativamente en la salud de las personas, ya que incrementa a la par los cuadros de estrés. Durante el año 2017 el problema más importante para el país fue la seguridad además de ser el segundo con un mayor índice de victimización según un estudio realizado por el Barómetro de las Américas. Por otro lado, se tiene que en el distrito de San Miguel los robos a transeúntes fue el más significativo de las diversas categorías con un 52.86% correspondiente a 240 eventos del año 2018 según la Municipalidad de San Miguel. En el presente trabajo se busca elaborar una propuesta de mejora para el sistema de patrullaje para el distrito de San Miguel, ya que se considera un distrito bastante concurrido día a día, porque contiene parte de avenidas críticas como la Av. La marina, Av. Faucett y Av. Universitaria, además de poseer una gran cantidad de centros educativos.Item Programación de la producción en una empresa siderúrgica usando programación lineal entera mixta(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-07-23) Roca Silva, Enrique Abel; Mejía Puente, Miguel HermógenesLa industria del acero en Perú, así como en varios países de América y Europa, viene atravesando en los últimos años por una aguda crisis, originada principalmente por la sobreproducción de acero y la desaceleración de la economía china, lo cual ha generado que el país oriental aumente sus exportaciones a mercados extranjeros ofreciendo productos a precios muy bajos (en ocasiones menores al costo de producción) que afectan directamente a las siderúrgicas locales. En vista de lo anterior, el precio y calidad se convierten en factores determinantes al momento de optar por un producto u otro, lo que ha llevado a las empresas (no sólo siderúrgicas) a buscar alternativas de producción que permitan obtener el equilibrio entre costo y calidad, a fin de poder contrarrestar ante la aparición de nuevos competidores. Alineado con una política de reducción de costos, se plantea un modelo matemático cuyo objetivo será obtener la mezcla de ingredientes de menor costo que satisfaga las condiciones de calidad exigidas en las operaciones de fundición. Este modelo aparece como alternativa a los modelos tradicionales de programación de la producción que se soportan en la experiencia y habilidad de los funcionarios. Asimismo, se incluirá en el modelo la recuperación y reutilización de residuos y mermas dentro del proceso a fin de lograr un ahorro máximo. En el presente proyecto, se revisarán brevemente aplicaciones similares en otras empresas, se buscará adaptar el modelo a las necesidades particulares de la empresa analizada y la herramienta propuesta será validada en dos periodos de prueba, obteniendo ahorros por $911,520 en el primer periodo y $731,980 en el segundo, valores significativos que contrastan notablemente en relación a los costos de implementación necesarios, lo cual se verá reflejado en los indicadores económicos obtenidos (VAN= $1,566,132). Además, se presentará como valor agregado una interfaz amigable al usuario, la cual le permitirá actualizar la información del proceso sin necesidad de realizar cambios en el código de programación, lo que genera que el modelo sea de fácil acceso para todo el personal de la empresa.Item Mejora de la asignación de ternas arbitrales para el torneo descentralizado del fútbol peruano usando programación lineal entera mixta(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-11-25) Marmolejo Pablo, Jean Paul Aarón; Atoche Díaz, Wilmer JhonnyEl objetivo de la presente investigación es mejorar la asignación de ternas arbitrales para los encuentros del Torneo Descentralizado del Fútbol Peruano mediante la implementación de un modelo matemático de Programación Lineal Entera Mixta. En el marco teórico se describen investigaciones similares realizadas para resolver problemas relacionas al fútbol haciendo uso de herramientas matemáticas. Además, se explica la importancia y aplicación de la Programación Deportiva en el fútbol. Por último, se exponen los conceptos de Investigación Operativa que son usados en la presente investigación. En el diagnóstico del problema se detalla el contexto en el cual se encuentra el problema objeto de estudio. Además, en la definición de los requerimientos se expone la información básica para la elaboración del modelo como condiciones iniciales, información de equipos participantes, ternas arbitrales y categoría de los mismos. Para el desarrollo del modelo se definen las entradas y salidas, así como los supuestos a considerar. También se definen las partes que conforman el modelo como variables, restricciones y función objetivo. Luego, en la resolución del modelo se definen los parámetros, se presenta el modelo aplicado al fútbol peruano que será resuelto, y los resultados del mismo. Asimismo, en la validación del modelo se realizan diferentes análisis donde se exponen las mejoras de la asignación propuesta frente la actual, como disminución de costos en 2%; mejor distribución de los ingresos, cantidad de partidos, coincidencias por equipo y distancia a recorrer por cada terna disminuyendo la desviación en 82%, 83%, 46% y 68% respectivamente; además, se presenta una matriz de asignaciones propuestas, en donde se demuestra el cumplimiento de diferentes restricciones. Finalmente, se detallan las conclusiones y recomendaciones de la presente investigación.Item Determinantes del número de damnificados por causa de un terremoto en Lima Metropolitana y Callao y contraste de medidas de respuestas a través de modelos de programación lineal entera para la distribución de bienes para ayuda humanitaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-08) Pareja Villegas, Carola Adriana; Rodriguez Leiva, Ximena María; Cornejo Sánchez, Christian SantosEl presente estudio tiene como objetivos diseñar un modelo multivariado para identificar los factores determinantes que explican el número de damnificados por causa de un terremoto en la región de Lima y Callao; asimismo, formular y resolver un modelo de programación lineal entera para la distribución de bienes de ayuda humanitaria. El primer capítulo corresponde al marco teórico que incluye los conceptos y terminología de la gestión de desastres. Además, presenta un estudio detallado de los diferentes tipos de vulnerabilidad física y social, y la relación que guardan con las posibles pérdidas materiales y humanas causadas por desastres naturales. En el segundo capítulo se realiza una revisión del estado del arte sobre modelos econométricos que exponen las determinantes de naturaleza geológica y socioeconómica de la cantidad de damnificados provocados por un sismo. A partir de esta revisión se plantea el modelo para el caso de Perú y se discuten los resultados. El tercer capítulo presenta la situación actual de la región en la que se enfoca el estudio y el sistema de gestión de desastres de su jurisdicción. Se determina la problemática general en la región de Lima y Callao y se encuentran las oportunidades de mejora a nivel de logística de bienes de ayuda humanitaria así como en la ejecución del plan de respuesta ante una situación de emergencia. En el cuarto capítulo se formula un modelo de programación lineal entera para ruteo de vehículos con ventanas de tiempo para determinar el plan de distribución de los bienes de ayuda humanitaria, tomando en cuenta las restricciones de la situación actual. Con dicho modelo, se determina la cantidad de vehículos necesarios y las rutas de despacho para atender a los afectados luego de ocurrido un terremoto. El quinto capítulo contiene la discusión y evaluación de las propuestas de mejora para la distribución de ayuda humanitaria en la región del Callao desde el almacén nacional del INDECI, a partir de los resultados del modelo de ruteo de vehículos. Por último, se contrastan los resultados de los escenarios analizados en términos de costos y medidas de respuesta en el ámbito de la logística humanitaria.Item Propuesta del programa de producción de la línea de productos líquidos no estériles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-11-21) Pacoricuna Cabrera, Eddy Santiago; Mejía Puente, Miguel HermógenesLa presente tesis presenta una aplicación de la investigación de operaciones utilizando algoritmos de programación lineal entera mixta por metas, con el objetivo de obtener un programa de producción para la línea de líquidos no estériles en la empresa de estudio. Este objetivo se logra a través del desarrollo y resolución del modelo, así mismo, del análisis comparativo de los resultados con el método actual de programación en la empresa de estudio. Por otro lado, con la finalidad de mejorar la velocidad del proceso de envasado se analiza el ahorro generado por la propuesta de implementación de una línea automática para las operaciones envasado y acondicionado. La programación de la producción consiste principalmente en definir cuánto y cuándo se llevarán a cabo los procesos de fabricación, envasado y acondicionado de cada lote de un producto para un mes o periodo de producción. La tesis se organizó en cuatro capítulos, que definen el marco teórico, el estudio del caso, el plan de mejoras, y las conclusiones y recomendaciones. En el capítulo 1, se desarrolla el marco teórico, y se muestra el resumen, la formulación y conclusiones de tres casos de estudio en los que se utilizó la programación lineal como mejora de proceso. En el capítulo 2, se desarrolla el estudio del caso en el que se presentan la descripción de la empresa, el análisis del sistema productivo y la descripción de los principales problemas. En el capítulo 3, se desarrolla el plan de mejoras, en el que se presenta la metodología a seguir, la propuesta de implementación de una línea automática, el desarrollo del modelo matemático y análisis de resultados, y, por último, se realiza la evaluación económica. Finalmente en el capítulo 4, se redactan las conclusiones y recomendaciones.