empresa panaderia santi pan mejora de diseño de rutas

7/24/2019 Empresa Panaderia Santi Pan Mejora de Diseo de Rutas

1/92

UNIVERSIDAD PRIVADAANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA PROFESIONAL DEINGENIERA INDUSTRIAL

Trabajo de Investigai!n en Ingenier"a Ind#stria$

TE%A& '%E(ORA DEL DISE)O DE RUTAS

PARA DIS%INUIR LOS COSTOS DE

DISTRI*UCI+N DE PRODUCTOS EN LA

E%PRESA 'PANADERA , PASTELERIA

SANTI - PAN S.A.C./ EN EL DISTRITO DE LA

ESPERAN0A A)O 1234/

A#tores& GON05LE0 TORRES6 SANTOS EDUARDO

%ENDO0A (ULCA6 7EVIN (O8N

Asesor& RA%IRE0 CORDOVA6 SEGUNDO

Tr#ji$$o - PERU

Novie9bre 1234


2/92

RESU%EN

El presente trabajo de investigacin, tiene por objetivo disear una ruta ptima que

minimice los costos del proceso de distribucin de pasteles de la empresa

PANADERA PA!"E#ERA !AN"$%PAN !&A&'( en el distrito de #a Esperan)a& El

estudio en la presente investigacin se en*oca en el an+lisis de los costos de combustible

para la distribucin de pasteles que o*rece la empresa bajo un en*oque de investigacin

e-plicativa con diseo pre e-perimental, las unidades de an+lisis de la muestra estar+n

con*ormadas por los registros de los costos en mencin en ausencia del diseo de rutas

con base en la programacin lineal . los registros generados despu/s los datos serecolectaron en base a la t/cnica de la observacin . el an+lisis&

'on la in*ormacin antes mencionada . el empleo de 0erramientas anal1ticas de la

programacin lineal . con el so*t2are #$N34 permiti obtener una ruta ptima que

minimice el recorrido para la distribucin de productos . por ende los costos de

combustible&

De la investigacin se conclu. que, disear una ruta optima mejora al 5,67 los costos

mensuales de combustible del proceso de distribucin de pasteles que o*rece la empresa

PANADERA PA!"E#ERA !AN"$%PAN !&A&'( en el distrito de la Esperan)a, .a

que los costos de combustible en ausencia del diseo de rutas en promedio *ue de

!8&9:5,;: . con el modelo matem+tico propuesto se obtuvo una ruta ptima que

minimi)a a !8&999,;: los costos de combustible&


3/92

DEDICATORIA

A Dios, por su in*inita bondad al permitirnos incrementar nuestrosconocimientos a trav/s de este pro.ecto . por crearnos como seres imper*ectos,

pero capaces de poder comprender . superar nuestros errores&

A nuestros padres, porque gracias a su ejemplo . a01nco nos impulsaron alobjetivo base de todo estudiante< #os estudios universitarios&

A nuestra *amilia, por nunca dudar de nuestras capacidades, por su apo.o

incondicional en el cumplimiento de nuestras metas, por permitirnos robarles sutiempo, por mostrarnos su amor . alegr1a en todo momento&


4/92

ndice

CAPITULO I: GENERALIDADES.......................................................................6

1. TITULO...............................................................................................6

2. LNEA DE INVESTIGACIN..................................................................6

3. ESCUELA PROFESIONAL.....................................................................6

4. AUTORES........................................................................................... 6

5. ASESOR..............................................................................................6

6. CIUDAD, DEPARTAMENTO.................................................................. 2

7. FECHA DE INICIO................................................................................2

. FECHA DE T!RMINO...........................................................................2

". LUGAR DE E#ECUCIN........................................................................2

CAPITULO II: PLANTEAMIENTO DEL PRO$LEMA.............................................3

1. REALIDAD PRO$LEM%TICA.................................................................3

2. DESCRIPCIN DEL PRO$LEMA...........................................................6

3. O$#ETIVOS DE LA INVESTIGACIN.....................................................6

4. JUSTIFICACIN................................................................................7

5. LIMITACIONES....................................................................................7

CAPITULO III: FUNDAMENTACIN O MARCO DE LA INVESTIGACIN..............

1. ANTECEDENTES DEL PRO$LEMA........................................................

2. $ASE TERICA.................................................................................12

3. MARCO CONCEPTUAL.......................................................................23

4. HIPTESIS DE LA INVESTIGACIN....................................................24

5. VARIA$LES E INDICADORES.............................................................24

CAPITULO IV: METODOLOGA......................................................................25

4.1. TIPO & NIVEL DE INVESTIGACIN......................................................25

4.2. DISE'O DE INVESTIGACIN..............................................................26

9


5/92

4.3. PO$LACIN & MUESTRA....................................................................27

4.4. INTRUMENTOS DE RECOLECCIN DE DATOS & HERRAMIENTAS DEANALISIS DE DATOS.................................................................................2

CAPTULO V: SOLUCIN PROPUESTA...........................................................32CAPITULO VI: AN%LISIS DE RESULTADOS & DISCUSION...............................56

$I$LIOGRAFA..............................................................................................6(

ANE)OS.......................................................................................................61

Ane-o 9& Ruta de Distribucin de Pasteles Actual.....................................................61

Ane-o =& 'ostos de 'ombustible, 3asolina de >?....................................................61

Ane-o :& Resultado de la primera corrida en el so*t2are #$N34...................................62

Ane-o 6& Resultado de la segunda corrida eliminando el sub%tour para obtener la ruta ptima&................................................................................................................... 73

NDICE DE TA*LAS

=


6/92

"abla =&9 $n*ormacin del ve01culo :

"abla =&= @entas . 'ostos de Distribucin de 9 !emestre en el ao =59? ?

"abla 6&9& % Diseo de la $nvestigacin =

"abla 6&= Resultado del Diseo de la $nvestigacin =B

"abla 6&:& % 'lientes de CPANADERA PA!"E#ERA !AN"$%PAN !&A&'&C =B

"abla 6&6& % "/cnicas e $nstrumentos =;

"abla 6&?& 'ostos de Distribucin 'ombustible =>

"abla 6& Resultados Prueba " !tudent con !olver :5

"abla &9&9& Datos Pre"est ?

"abla &=&9& Datos Post"est ?B

INDICE DE GRFICAS

3r+*ica =&9 @e01culo de Distribucin 6

3r+*ica =&= @entas . 'ostos de Distribucin de 9 !emestre en el ao =59? ?

3r+*ico :&9& Dos Rutas Antes . Despu/s de ser Fnidas 9>

3r+*ico 6&9& Prueba " de !tudent con !olver :5

3r+*ico ?&9 Gapeo !AN"$PAN !A' . clientes de #a Esperan)a :6

3r+*ico ?&= Hormacin de !ub%Rutas en la Primera corrida ?6

3r+*ico ?&: Ruta ptima ??

INDICE DE CUADROS

'uadro ?&9& Gatri) de distancias entre los nodos :=

'AP$"F#4 $< 3ENERA#$DADE!

:


7/92

9& "$"F#4

Gejora del diseo de rutas para disminuir los costos de distribucin de productosen la empresa PANADERA PA!"E#ER$A !AN"$ I PAN !&A&'&( en elDistrito de #a Esperan)a Ao =59?(

=& #NEA DE $N@E!"$3A'$JN

#a l1nea de investigacin de nuestro pro.ecto en desarrollo es5 octanos es !8& 9?&55a

aplicacin del Algoritmo de A0orros es relativamente *+cil con relacin a los

otros algoritmos desarrollados, adem+s del tiempo de ejecucin .a que el

Algoritmo de P/talos es el que tom m+s tiempo de entender . ejecutarlo& En la)ona !an Luan de Gira*lores la reduccin de la cantidad de Tilmetros respecto a

la ruta diseada es considerable con la situacin actual siendo la distancia actual

de =&=? Mm& 'omparado con la solucin del algoritmo que es de 9?&:? Mm, es

decir que se a0orra por campaa en Tilmetros recorridos 95&>5 . en dinero !8&

?&6?, signi*ica que al ao por las : campaas se a0orrar1a !89>&=5&Para la )ona

de @illa Gar1a del "riun*o se logra reducir 95&=? Mm al aplicar el algoritmo de

A0orros, es decir !8& ?&9: por campaa . al ao ser1a !8& 9;6&?5&El Algoritmo de $nsercin es interesante con relacin a la aplicacin .a que

permite de manera instant+nea la solucin, en nuestro caso solo aplica a una

)ona la del distrito de @illa Gar1a Del "riun*o el cu+l 6; se logra a0orrar 95&9:

Tm que en dinero es !8& ?&5 . por las : campaas ser1a !8& 9;=&9& !i se optara

por escoger el algoritmo de p/talos, a0orrar1amos para la )ona de @illa Gar1a del

"riun*o B&>5 Tm !8& :&>? . para la )ona de !an Luan de Gira*lores >&;? Mm&

!8& 6&>=?& #os a0orros en gasolina se re*lejar1an de una mejor *orma si elestudio se aplicara a todas las )onas de reparto en la ciudad de #ima& Estos

a0orros que se logran al aplicar los algoritmos, no solo nos permite tener un

a0orro en la distancia recorrida sino tambi/n generar+ un a0orro de tiempo . de

costo respecto al combustible . el recorrido&


17/92

99

INTERNACIONAL

T"t#$o< D$!EX4 DE FN G4DE#4 PARA #A A!$3NA'$JN RF"E4 DE

#A! 4GA! E!"A'$4NAR$A! DE!DE #A! P#AN"A! DE '4N'RE"4

DE 4#'$G '4#4G$A !&A, W4NA 434"Q&

A#tor< air Habio 3on)+le) Parra, #uis Alberto "er+n 'antillo

Universidad< Fniversidad Gilitar Nueva 3ranada, Hacultad de $ngenier1a&

A


18/92

9=

=& A!E "EJR$'A

1.3. Investigai!n de O?eraiones&

Es la ciencia de la Administracin, en la que se utili)an las matem+ticas . las

computadoras para tomar decisiones racionales en la resolucin de problemas&

#a $nvestigacin de 4peraciones aspira a determinar el mejor curso de accin

ptimo de un problema de decisin con la restriccin de recursos limitados,

aplicando t/cnicas matem+ticas para representar por medio de un modelo .

anali)ar problemas de decisin

En el mundo actual muc0os problemas no pueden resolverse aplicando

solamente la e-periencia& #a evaluacin de cada alternativa es demasiado di*1cil

o lento debido a la cantidad . complejidad de la in*ormacin que debe ser

procesada o porque el nSmero de soluciones alternativas es tan vasto que

simplemente no se pueden evaluar todas para seleccionar una apropiada& "a0a,

=59=

El Proceso de la $nvestigacin de 4peraciones6

1.3.1. Redes ; R#tas&

"erminolog1a b+sica e importante>B

Aros No Dirigidos< !i el *lujo a trav/s de un arco se permite en ambas

direcciones como una tuber1a que se puede usar para bombear *luido en

ambas direcciones, se dice que es un arco no dirigido& "ambi/n se les

llama ligadura& Aunque se permita que el *lujo a trav/s de un arco no

dirigido ocurra en cualquier direccin, se supone que ese *lujo ser+ en una

direccin, en la seleccionada, . no se tendr+ *lujos simult+neos en

direcciones opuestas& !& illier, . otros, 9>>B

Ci$o< Fn ciclo es una tra.ectoria que comien)a . termina en el mismo

nodo& En la red no dirigida que se muestra e-isten muc0os ciclos, 4A%A%

'%'4&

%a?ea9iento de r#tas< Es la representacin gr+*ica de la estructura

espacial del sistema de transporte indicando distancias entre los campos de

los proveedores&

Nodo de Trasbordo< o nodo intermedio satis*ace la conservacin del

*lujo, es decir, el *lujo que entra es igual al que sale& !& illier, . otros,

9>>B


27/92

=9

Nodo F#ente< o nodo de origen tiene la propiedad de que el *lujo que

sale del nodo e-cede al *lujo que entra a /l& !& illier, . otros, 9>>B

Red< Fna red consiste en un conjunto de puntos . un conjunto de l1neas

que unen ciertos pares de puntos& #os puntos se llaman nodos o v/rtices&

#as l1neas se llaman arcos o ligaduras, aristas o ramas& #os arcos se

etiquetan para dar nombres a los nodos en sus puntos terminales, por

ejemplo, A es el arco entre los nodos A & En un problema de

programacin lineal, las redes pueden representar un conjunto de

estaciones, campos petrol1*eros, almacenes, *abricas, sucursales, ciudades,

interconectadas entre s1 a trav/s de caminos, conductos, tuber1as quepermiten *luir productos para la comerciali)acin o la distribucin& !&

illier, . otros, 9>>B

Red Conea& Fna red cone-a es una red en la que cada par de nodos est+

conectado& !e dice que dos nodos est+n conectados si la red contiene al

menos una tra.ectoria no dirigida entre ellos& !e debe resaltar que no es

necesario que la tra.ectoria sea dirigida aun cuando la red sea dirigida& !&illier, . otros, 9>>B

Red Dirigida< Es una red que tiene solo arcos dirigidos& En una red

dirigida, un ciclo puede ser dirigido o no dirigido, segSn si la tra.ectoria en

cuestin es dirigida o no dirigida& 'omo una tra.ectoria dirigida tambi/n

es no dirigida, un ciclo dirigido es un ciclo no dirigido, pero en general el

inverso no es cierto& !& illier, . otros, 9>>B

Red No Dirigida< Es una red donde todos sus arcos son no dirigidos& !&


R#ta< Descripcin del camino o recorrido que seguir+ cada ve01culo

asignado para el transporte de materia prima, en el que se indican los

lugares en donde recoger+ dic0a materia prima& "a0a, =59=


28/92

==

Tra;etoria< Fna tra.ectoria entre dos nodos es una sucesin de arcos

distintos que conectan estos nodos& Por ejemplo, una de las tra.ectorias que

conectan los nodos 4 . " en la *igura 9 es la sucesin de arcos 4%D%D"

4D", . viceversa& !& illier, . otros, 9>>B

Tra;etoria Dirigida< Fna tra.ectoria dirigida del nodo i al nodo j, es una

sucesin de arcos cu.a direccin si la tienen es 0acia el nodo j, de manera

que el *lujo del nodo i al nodo j, a trav/s de esta tra.ectoria es *actible& !&


Tra;etoria No Dirigida< Fna tra.ectoria no dirigida del nodo i al nodo j

es una sucesin de arcos cu.a direccin si la tienen pueden ser 0acia o

desde el nodo j& 'on *recuencia alguna tra.ectoria no dirigida tendr+

algunos arcos dirigidos 0acia el nodo j . otros desde /l es decir, 0acia el

nodo i& !& illier, . otros, 9>>B

Prioridada de*inicin de la prioridad se basa en el impacto . en la

urgencia que se tiene para atender . resolver el problema& Esto es, el

impacto describe el potencial al cual se encuentra vulnerable, . la urgencia

muestra el tiempo disponible que se cuenta para evitar o al menos reducir

este impacto& "a0a, =59=

1.1. Costos de Distrib#i!n&

!on los que se incurren en el +rea que se encarga de trasladar los productos terminados,

desde la empresa 0asta el consumidor&

#os 'ostos de distribucin, son qui)+ los m+s signi*icativos dentro del concepto de los

costos log1sticos& $nclu.e entre otros los siguientes elementos< costos de transportes de

productos terminados, inventarios de productos terminados, costo de procesamiento de

pedidos . costos de administracin . gastos generales asociados a la distribucin& "oda


29/92

=:

empresa 0ace inversin en equipos de transporte o subcontrata este servicio para reali)ar

la distribucin de sus productos . obviamente estas acciones implican erogacin de

recursos *inancieros importantes&

El primero, conocido tambi/n como transporte de larga distancia puede e*ectuarse por

medios terrestres *errocarril . camin, a/reos avin, mar1timo . *luvial&

El segundo, transporte de distribucin por su especiali)acin, normalmente se 0ace con

personal . medios de la propia empresa&

Entre los aspectos que se deben tener en cuenta para el c+lculo de los costos de

transporte se tiene

Elaboracin< #os Autores

6&:& P4#A'$JN GFE!"RA

PoblacinB 54bservaciones 'oe*iciente de correlacin dePearson ^D$@85_Di*erencia 0ipot/tica de las medias 53rados de libertad ?Estad1stico t 95,?>=B9P"\Yt una cola ,6;9E%5?@alor cr1tico de t una cola =,59?56;6P"\Yt dos colas 5,5559=>@alor cr1tico de t dos colas =,?B5?;9;

Huente< !o*t2are E-celElaboracin< #os Autores

Fna ve) reali)ada la prueba " de !tudent con la 0erramienta !olver del so*t2are

Gicroso*t E-cel se puede tomar la decisin de aceptar la iptesis 9 al anali)ar que el

valor del estad1stico t 95,?>=B9 es ma.or que el valor cr1tico t de dos colas

=,?B5?;9;&

Por lo que se conclu.e que el promedio de los costos de distribucin pre test no son

iguales al promedio de los costos de distribucin del post test con un nivel de con*ian)a

del >?7

Esta prueba permiti veri*icar que las mejoras signi*icativas en los costos de

combustible son a causa del modelo de optimi)acin de rutas que se plante para dar

solucin a la problem+tica a*rontada&


38/92

:=


39/92

:=

CA%&TU'O V( SO'UCIN %RO%UESTAPara dar solucin al problema se siguieron los siguientes pasos< odega !A

Nodo 95< arinas del Norte Nodo =5< odega !an Los/

O Caso ontrario

'lientes

#os clientes pasan a ser los nodos para *ormar la ruta de entrega de pasteles que

minimice el costo de distribucin& En el siguiente gr+*ico se muestra la ubicacin de

cada nodo


41/92

:6

Gr@io 4.3 %a?eo SANTIPAN SAC ; $ientes de La Es?erana

Huente< 3oogle GapsElaboracin< #os Autores


42/92

:?

Restricciones en la programacin

!e *ormularon restricciones que permitieron plantear relaciones entre las variables de

decisin . magnitudes que den sentido a la solucin del problema, acot+ndolas a valores

*actibles& #as restricciones planteadas *ueron para que clientes . la panader1a,

previamente se reali)aron las medidas de las distancias en Tilmetros distancias entre

los nodos . las distancias de la panader1a con cada punto de reparto con la a.uda del

3oogle Gaps&

3. Progra9ai!n Linea$&

!e 0i)o uso del programa #$N34 el cual permiti 0allar la mejor solucin en el

problema planteado

El objetivo del problema es 0allar una ruta en la cual se recorra la m1nima distancia paraque se visite una sola ve) a cada cliente&

!e minimi)o las distancias recorridas en la ruta diseada . las restricciones *ueron las

que permitieron que ciertas tra.ectorias sean utili)adas en la solucin&

1. P$antea9iento en LINGO&

F#ni!n Objetivo&Ginimi)ar la distancia recorrida

#os coe*icientes representan las distancias entre los nodos en Tilmetros, segSn se

muestra en la matri) 'uadro ?&9&


43/92

:

G$N

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Restriiones&

Para que el ve01culo llegue 9 . salga 9 sola ve) de cada nodo

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Para que e-ista prioridad al cliente< odega !A

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!i sale del nodo i al nodo j, .a no regresa del nodo j a i

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54/92

6B

Para de*inir las variables como binarias

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55/92

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56/92

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57/92

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Este planteamiento *ue ingresado al so*t2are #$N34 obteniendo los siguientes

resultados que se pueden observar en los Ane-os :, los cuales *ormaron las siguientes

sub%rutas de distribucin.f?.95f?.>f?.fB.95fB.>fB[Y9

'on este nuevo planteamiento que *ue ingresado al so*t2are #$N34 se obtuvo los

siguientes resultados que se pueden observar en el Ane-o 6, el cual *ormo la ruta

ptima que minimi)o las distancias recorridas para completar el ciclo de distribucin

de productos%=58 =5%98 9%9B8 9B% 9;8 9;%9?8 9?%968 96%9=8 9=%998 99%;8 ;%>8 >%958 95%9:8 9:%8 %B8 B%?8 ?%68 6%:8 :%=8 =%9&

"odo este recorrido suma un total de 9:&? Mm, lo cual se traduce en !8&9=?&=:

mensuales, como se puede apreciar en la siguiente tabla Mm, lo cual se traduce en !8&999&;:

mensuales, como se puede apreciar en la siguiente tabla>B& $!N< >B5%95%95==%9&Taa6 8a9d;. 1231.!n"estigacin de #$eraciones.Novena& G/-ico < PearsonEducacin, =59=& $!N< >B;%5B%:=%5B>%&Ta9a;o6 Federio. 1231.Ganu*actura $n*ormacin Estrat/gica para la $ndustria& Enl1nea 5; de Lunio de =59=&0ttpB;B696&


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ANEOS

Aneo 3. R#ta de Distrib#i!n de Paste$es At#a$

Huente< 3oogle Gaps

Elaboracin< #os Autores

Aneo 1. Costos de Co9b#stib$e6 Gaso$ina de K4

RendimientoTm8galon

Precio!8&8galon

Ra)n!8&8Mm

'osto Pre"est 9d1a

'osto Post"est 9d1a

=5 9?,=> 5,B 95,66 >,:=Elaboracin< #os Autores


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Aneo =. Res#$tado de $a ?ri9era orrida en e$ sotQare LINGO


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Aneo :. Res#$tado de $a seg#nda orrida e$i9inando e$ s#bto#r ?ara obtener $ar#ta !?ti9a.


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empresa panaderia santi pan mejora de diseño de rutas

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