Mathematical optimisation applied to complex industrial problems

Resum

Las empresas necesitan responder a los nuevos retos que surgen en sus procesos productivos, y para ello requieren hacer un uso eficiente de los recursos de los que disponen. El objetivo principal de esta tesis doctoral es desarrollar herramientas que ayuden a las empresas a abordar problemas complejos que aparecen en la toma de decisiones de sus procesos productivos y así mejorar su eficiencia operativa. En concreto, se han desarrollado modelos matemáticos para la toma de decisiones eficientes en el proceso de planificación de dos conocidas empresas. En primer lugar, se ha estudiado el problema del rediseño de la red de puntos de venta de una compañía en el sector del retail. Para abordar este problema se plantea un modelo de optimización matemática que permite decidir cambios en el tipo de gestión o el cierre de los puntos de venta, con el objetivo de mejorar el funcionamiento de la red. El tipo de decisiones que se extraen de este modelo no se aplican directamente sobre la estructura de la red, ya que existen otros criterios como la política de empresa o la competencia que no siempre es posible tener en cuenta. Sin embargo, el modelo permite conocer cuál es la mejor estructura para maximizar el beneficio y poder tomar las decisiones de una manera más informada. En segundo lugar, se ha desarrollado un modelo de optimización lineal entera que permite realizar la planificación del proceso de corte longitudinal de bobinas de acero. El plan de corte define qué bobinas serán seleccionadas del stock y los patrones de corte para cada una de ellas. El modelo desarrollado ha permitido dotar a la empresa de una herramienta de planificación que mejora su operativa actual reduciendo los tiempos invertidos en la planificación del proceso y mejorando sensiblemente el uso de las bobinas respecto de la operativa actual y el ajuste a los pedidos de los clientes. Por último, se ha desarrollado un modelo que integra el proceso de selección de bobinas y diseño del patrón de corte con el proceso de asignación de máquinas de corte a cada bobina, permitiendo una mejor planificación del proceso gracias la distribución de la carga de trabajo entre las distintas líneas de corte.