investigación de operaciones de una panadería
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UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – LIMA NORTE
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIAINDUSTRIAL
OPTIMIZACIÓN DE LOS COSTOS DE PRODUCCION A TRAVESDE MODELOS MATEMATICOS LINEALES EN LA
PANIFICADORA “Paramonga E.I.R.L” –SAN MARTIN DEPORRES
CURSO : INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES
PROFESOR : CABANA FERNANDEZ,JUAN
TURNO : TARDE
AULA : 211
INTEGRANTES:
CHAMBIILA MEJÍA, Laura Andrea
HUAMÁN VELASQUEZ, Jairo
MALLMA CÁCERES, Christian
PORTILLA RODRIGUEZ, Abraham
RIVEROS SALLUCA, Alvaro
VIILEGAS VALDERRAMA, Juan
Lima – Perú
2014-Ii
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INDICEPág.
DEDICATORIA……………………………………………………………………………………………...… 3
AGRADECIMIENTO…………………………………………………………………………….…………..… 4
1 INFORMACION BASICA………………………………………………………………………… .5
1.1 TITULO DE SU TRABAJO………………………………………………………………...... 5
1.2 DATOS DE LA EMPRESA……………………………………………………………………5
1.3 BENEFICIARIOS…………………………………………………………………………….. ..6
2. INTRODUCCION………………………………………………………………………………….…….. 7
3. AMBIENTACION………………………………………………………………………………….…….. 7
3.1 MODELO MATEMATICO / TRANSPORTE
/ASIGNACION / REDES/ PROGRAMACION DINAMICA O DE PROYECTOS……………..…..7
3.2 PROBLEMÁTICA……………………………………………………………………….….. .10
3.2.1 PROBLEMA PRINCIPAL……………………………………………..……… ..10
3.2.2 PROBLEMAS SECUNDARIOS………………………………………..…….. .10
4. MARCO TEORICO……………………..........................................................................................11
4.1 ANTECEDENTES………………………………………………………………………...…..11
5. OBJETIVOS Y LÍMITES………………………………………………………………………….…....14
5.1 OBJETIVO PRINCIPAL……………………………………………………….……………..14
5.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS O SECUNDARIOS…………………………………………14
6. ESTRUCTURA Y CONSTRUCCION DEL MODELO………………………………………….…..14
6.1 DATOS A UTILIZAR O LAS FUENTES DE INFORMACION……………………………14
6.2 SOFTWARE A UTILIZAR……………………………………………………………………15
6.3 DESARROLLO DEL MODELO……………………………………………………………..18
6.4 IMPLEMENTACION DEL MODELO………………………………………………………..22
6.5 EJECUCION DEL MODELO CON EL SOFTWARE……………………………………..24
7. ANALISIS DE RESULTADOS DEL PROYECTO………………………………………….…..… ..26
7.1 RESULTADOS……………………………………………………………………………….26
7.2 ANALISIS DE LOS RESULTADOS………………………………………………………..27
8. CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………….…28
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9. RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………………29
10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………………………….30
DEDICATORIA
A los profesores, por su tiempo compartidoy por impulsarnos el desarrollo de nuestra formación
profesional y por apoyarnos en su momento en laelaboración de nuestro trabajo, también a nuestrosfamiliares y amigos, quienes nos brindaron todo su
apoyo y motivación.
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AGRADECIMIENTO
Agradecemos a todas las personas que hicieron posiblela elaboración de nuestro trabajo, entre ellos a los
maestros de la Universidad César Vallejo, compañerosy familiares que formaron parte de esta gran aventura.
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1. INFORMACION BÁSICA
1.1. TÌTULO: Optimización de los costos de producción a través de
modelos matemáticos lineales en la empresa “Panificadora
Industrial Paramonga E.I.R.L” –San Martin de Porres.
1.2. DATOS DE LA EMPRESA:
Panificadora Industrial Paramonga E.I.R.L, es una empresa del
Sector de la industria de panificación.Inicia sus operaciones en
marzo 2010, teniendo como objetivo principal contribuir a la
generación de puestos de trabajo, consolidarse como líder en la
industria de elaboración de pastelería y obtener la rentabilidad
adecuada que compense el esfuerzo realizado por la dirección de
la empresa.
Nombre comercial: Productos Paramonga.
Razón social: Panificadora Industrial Paramonga E.I.R.L. Tipo de sociedad: Empresa individual de Responsabilidad
Limitada.
Condición: Activo
RUC: 20538236706
Titular-Gerente: Polo Blas Olga Noemi
Fecha Inicio Actividades: 15 / Diciembre / 2010
Teléfonos: 5310832
Dirección legal: Cal. las Gardenias Ms. a Lote. 01 A.V. P.V.
Residencial Paramonga (a 4 Cuadras Grifo Olimpo -Av.
Paramonga).
Visión: Ser para el 2024 la empresa líder en la producción de
panes y pasteles en la región Lima.
Misión: Contribuir en la alimentación de la gente con un excelente
producto.
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Organigrama de la empresa : El presente organigrama refleja la
estructura jerárquica de la panadería “Paramonga E.I.R.L”;
con 2 panificadores y 1 hornero, finalmente encontramos el
Dpto. de Ventas es el que se encarga de la distribución y
venta de los productos; en este departamento se prepara día
a día el pedido de ventas a manufactura según su
requerimiento. En total la empresa tiene 6 trabajadores.
1.3. BENEFICIARIOS:
Los beneficiarios de este trabajo de investigación son la
generación de estudiantes de la UCV, y también los trabajadores
de la empresa.
Propietarios
Administracion
Caja
Producción
Panificador
Hornero
Ventas
Ventas.
Este cuadro se
refleja de manera
simple como se
jerarquiza en la
empresa de
elaboración de
panes y derivados
de la harina
,POMALCA E.I.R.L
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2. INTRODUCCIÒN
El presente trabajo de investigación busca la forma de ayudar a la
empresa a utilizar eficientemente sus recursos para optimizar sus
procesos a través de modelos matemáticos. Es necesario conocer la
situación actual en que se encuentra la empresa para posteriormente
plantear estrategias óptimas que ayuden a maximizar la producción.
Es por eso que decidimos hacer un estudio a la panificadora “Par amonga”
que se dedica a la producción de pan a partir de la materia prima
proporcionada que es la harina.
3. MODELO MATEMATICO:
3.1. Modelo Matemático
Un modelo de Optimización Matemática consiste en una función
objetivo y un conjunto de restricciones en la forma de un sistema de
ecuaciones o inecuaciones. Los modelos de optimización son
usados en casi todas las áreas de toma de decisiones.
Optimización: La humanidad hace tiempo que busca, o profesa
buscar, mejores maneras de realizar las tareas cotidianas de la
vida. A lo largo de la historia de la humanidad, se puede observar
la larga búsqueda de fuentes más efectivas de alimentos al
comienzo y luego de materiales, energía y manejo del entorno
físico. Sin embargo, relativamente tarde en la historia de lahumanidad, comenzaron a formularse ciertas clases de preguntas
generales de manera cuantitativa, primero en palabras y después
en notaciones simbólicas. Un aspecto predominante de estas
preguntas generales era la búsqueda de lo "mejor" o lo "óptimo".
Generalmente, los gerentes buscan simplemente lograr alguna
mejora en el nivel de rendimiento, es decir, un problema de
"búsqueda de objetivo". Cabe destacar que estas palabras
normalmente no tienen un significado preciso
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Se han realizado grandes esfuerzos por describir complejas
situaciones humanas y sociales. Para tener significado, esto
debería escribirse en una expresión matemática que contenga
una o más variables, cuyos valores deben determinarse. La
pregunta que se formula, en términos generales, es qué valores
deberían tener estas variables para que la expresión matemática
tenga el mayor valor numérico posible (maximización) o el menor
valor numérico posible (minimización). A este proceso general de
maximización o minimización se lo denomina optimización.
La optimización, también denominada programación matemática,
sirve para encontrar la respuesta que proporciona el mejorresultado, la que logra mayores ganancias, mayor producción o
felicidad o la que logra el menor costo, desperdicio o malestar.
Con frecuencia, estos problemas implican utilizar de la manera
más eficiente los recursos, tales como dinero, tiempo, maquinaria,
personal, existencias, etc. Los problemas de optimización
generalmente se clasifican en lineales y no lineales, según las
relaciones del problema sean lineales con respecto a lasvariables. Existe una serie de paquetes de software para resolver
problemas de optimización. Por ejemplo, LINDO o WinQSB
resuelven modelos de programas lineales y LINGO y What'sBest!
resuelven problemas lineales y no lineales.
La Programación Matemática, en general, aborda el problema de
determinar asignaciones óptimas de recursos limitados para
cumplir un objetivo dado. El objetivo debe representar la meta deldecisor. Los recursos pueden corresponder, por ejemplo, a
personas, materiales, dinero o terrenos. Entre todas las
asignaciones de recursos admisibles, queremos encontrar la/s
que maximiza/n o minimiza/n alguna cantidad numérica tal como
ganancias o costos.
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El objetivo de la optimización global es encontrar la mejor solución
de modelos de decisiones difíciles, frente a las múltiples
soluciones locales.
Programación Lineal (PL): Es un procedimiento matemáticopara determinar la asignación óptima de recursos escasos. La PL
es un procedimiento que encuentra su aplicación práctica en casi
todas las facetas de los negocios, desde la publicidad hasta la
planificación de la producción. Problemas de transporte,
distribución, y planificación global de la producción son los objetos
más comunes del análisis de PL.
La programación lineal aborda una clase de problemas de
programación donde tanto la función objetivo a optimizar como
todas las relaciones entre las variables correspondientes a los
recursos son lineales. Este problema fue formulado y resuelto por
primera vez a fines de la década del 40. Rara vez una nueva
técnica matemática encuentra una gama tan diversa de
aplicaciones prácticas de negocios, comerciales e industriales y a
la vez recibe un desarrollo teórico tan exhaustivo en un período
tan corto. Hoy en día, esta teoría se aplica con éxito a problemas
de presupuestos de capital, diseño de dietas, conservación de
recursos, juegos de estrategias, predicción de crecimiento
económico y sistemas de transporte. Recientemente la teoría de
la programación lineal también contribuyó a la resolución y
unificación de diversas aplicaciones.
Es importante que el lector entienda desde el comienzo que el
término "programación" tiene un significado distinto cuando se
refiere a Programación Lineal que cuando hablamos de
Programación Informática. En el primer caso, significa planificar y
organizar mientras que en el segundo caso, significa escribir las
instrucciones para realizar cálculos. La capacitación en una clase
de programación tiene muy poca relevancia directa con la otra
clase de programación. De hecho, el término "programación
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lineal" se acuñó antes de que la palabra programación se
relacionara con el software de computación. A veces se evita esta
confusión utilizando el término optimización lineal como sinónimo
de programación lineal.
Cualquier problema de PL consta de una función objetivo y un
conjunto de restricciones. En la mayoría de los casos, las
restricciones provienen del entorno en el cual usted trabaja para
lograr su objetivo. Cuando usted quiere lograr el objetivo deseado,
se dará cuenta de que el entorno fija ciertas restricciones (es
decir, dificultades, limitaciones) para cumplir con su deseo (vale
decir, el objetivo).
Para formular un problema de PL, recomiendo seguir los
siguientes lineamientos generales después de leer con atención el
enunciado del problema varias veces.
Todo programa lineal consta de cuatro partes: un conjunto de
variables de decisión, los parámetros, la función objetivo y un
conjunto de restricciones.
3.2. Problemática
3.2.1 Problema principal
¿De qué manera influye el modelo matemático lineal en los
costos de producción de la panificadora “Paramonga E.I.R.L”
en San Martin de Porres”?
3.2.1 Problema secundarios ¿En qué medida el modelo matemático lineal influye en los
costos de producción de la panificadora “Paramonga E.I.R.L”
en San Martin de Porres”?
¿En qué medida el modelo matemático lineal influye en el
modelamiento y optimización de producción de la panificadora
“Paramonga E.I.R.L” en San Martin de Porres”?
4. MARCO TEORICO
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4.1 Antecedentes
En el 1975 Jesús Eduardo de la Peña Montemayor realizo la tesis “Aplicación de
la Programación Lineal en la Industria Panificación” (tesis de grado para optar el
Titulo de Maestro en Ingeniería Industrial especialidad Sistemas) de la
Universidad Autónoma de Nuevo León – Monterrey. En su estudio realizado
indica que se ha pretendido lograr el desarrollo de un proyecto para optimización
de la producción con la aplicación de técnicas de investigación de operaciones.
Con el objetivo enfocado hacia la maximización de los costos de fabricación,
considerando todos los factores que influyen en la capacidad instalada de la
planta.
La problemática de la empresa fue detectar de tamaño medio, el número de
artículos que se manejan llega a sobrepasar los 100,000 y crea los siguientes
tipos de problemas:
1. Existencias de varios nombres que identifican a un mismo artículo.
2. Errores en los controles administrativos, tales como registros contables
equivocados, pedidos duplicados, suministro de materiales a producción
innecesaria, faltante, etc.
3. Problemas para el personal nuevo relacionados con la identificación de
materiales.
Con el fin de evitar este tipo de problemas y facilitar el manejo de la información
dentro de la industria se proyecta un sistema para estandarizar la identificación
de artículos.
Esta investigación sirve para producir grandes ahorros en los costos de
producción directamente, y en otros renglones indirectamente (inventarios).
Interpretando los resultados impresos en los reportes proporcionados por la
computadora se pueden hacer dos observaciones, la primera es que los
recursos de la planta pueden absorber una demanda mucho mayor según el
análisis de sensibilidad, y la segunda, que existe una solución factible dentro del
gran numero existente en el proceso y la más económica.
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En el 1994 Ing. Mario Alberto Solano Guevara realizo la tesis “Modelo
Matemático para Programación de la Producción buscando optimizar el uso de la
energía eléctrica en una Industria Cementera” (tesis de grado para optar el Titulo
de Maestro en Ciencias de la Administración con especialidad en Investigación
de Operaciones) de la Universidad Autónoma de Nuevo León – Monterrey. En su
estudio realizado indica que esta tesis fue desarrollada con la finalidad de
ofrecer una opción para la programación de la operación de los equipos de
producción de una industria cementera local buscando reducir al mínimo el costo
de la energía eléctrica empleada. El cual en algunos casos llega a representar
hasta el 40 % del costo total de producción.
Con el objetivo de desarrollar un modelo matemático que ayude a la industria
cementera local a programar las operaciones de los equipos, que busque reducir
al mínimo el costo de la energía eléctrica. Este modelo está desarrollado para
una industria en particular, pero la metodología puede ser adaptada por
cualquier otra. El procedimiento de solución del problema se basa en el método
simplex y programación por metas. Esta tesis no busca aclarar los métodos de
programación utilizados, sino más bien una aplicación de ellos. Para el desarrollo
del modelo fue necesario tener en consideración las dos alimentaciones de
energía eléctrica que tiene la industria en cuestión. En la función objetivo están
contenidos todos los equipos de producción con su aportación al costo total
considerando cada uno de los cargos efectuados por las compañías
abastecedoras de energía eléctrica.
Las restricciones representan todas las limitantes existentes en el proceso
productivo, como lo es la aportación expresada en toneladas producidas por los
equipos, cuáles equipos están en condiciones de operar en un periodo dado, las
horas operables durante el período, así como unos coeficientes de variables devalor negativo muy grande para forzar a la solución del modelo a no utilizar algún
equipo, esto debido a que existen equipos que no es posible operarlos en cierto
periodo de tiempo.
Esta investigación sirve al tener una herramienta como este modelo es posible
evaluar con anticipación las necesidades de producción para un período, así
como una variación en las mismas. Para buscar más áreas de oportunidad para
la reducción de costos al poder programar los equipos en horarios en los cualeslas horas hombre sean más baratas y eliminar horas extras o dobles, con lo cual
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lograremos mayores beneficios. Por otro lado, el uso del modelo de
programación lineal, es una herramienta con la cual es posible programar la
operación de los equipos de una planta cementera de manera ordenada, para
minimizar el costo de la energía eléctrica basada en cálculos matemáticos y no
sólo en la experiencia. También es posible analizar variaciones en la eficiencia
de los equipos con lo que podría modificarse el número de horas de operación.
En el 2007 Sebastián Felipe Espinoza Canales realizo la tesis “Modelo de
Optimización aplicado al programa de Producción para una Empresa de
Alimentos” (tesis de grado para optar el Título de Ingeniero Civil Industrial) de la
Universidad de Chile. En su estudio realizado indica el desarrollo en el
departamento de logística de la empresa, específicamente en el área de
planeación de ventas y operaciones (PVO). Esta área presenta tres grandes
actividades: planeación de demanda, planeación de operaciones y programación
de la producción, siendo en este último ítem en donde se aplicara un modelo
optimización que permita realizar de manera eficiente el programa de
producción. Con el objetivo del estudio se centra en establecer una realización
eficiente del programa de producción, determinando de manera óptima qué y
cuanto producir, con el fin de abastecer de la mejor manera posible los clientes
internos (ventas y operaciones), minimizando quiebres de inventario con el fin de
evitar la negación de productos. Esta programación deberá tener la opción de
hacer un programa con un horizonte mayor al actual (diario), de manera de
orientar a todas las áreas que están involucradas en la cadena productiva
(agrícola, materias primas, producción, calidad, abastecimiento, técnica, etc.)
con información de los requerimientos para la producción en días futuros; esta
información es de gran ayuda, principalmente porque en muchos casos la
capacidad de reacción ante cambios en la producción es mayor a un día, y al
contar con la información de manera anticipada permitirá minimizar los paros delas líneas de producción por motivos de falta de conocimiento y respectiva
preparación de la producción futura.
Esta investigación tiene como resultado que además de los objetivos estipulados
en un comienzo, el proyecto tiene un valor agregado extra, el cual es, además
de entregar un programa de producción optimizado con respecto al potencial
proceso que tiene la línea de producción, también entrega el programa por tubo
de empaquetado, es decir, indica que se debe empacar, en que tubo empacadory en cuanto tiempo. Esto en la práctica es de gran ayuda para que los operaros
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cumplan con los programas de producción, y de esta manera la producción
futura será más confiable para el área logística.
5. OBJETIVOS Y LÍMITES
5.1 Objetivo Principal
Maximizar las utilidades de la panadería PARAMONGA a través de
un modelo matemático de programación lineal.
5.2 Objetivos específicos o secundarios
Conocer el número de productos que se debe producir para panfrancés, pan caracol, empanadas, panetón y torta con el ánimo de
aprovechar al máximo los insumos y sobre todo aumentar las
utilidades de la empresa.
Conocer la sensibilidad de la producción de cada producto, saber
cuánto va alterar el producir una unidad más y cuanto de margen
de utilidad significa.
Formular un modelo que permita establecer las ventas,
aprovechar al máximo las horas de producción.
6. ESTRUCTURA Y CONSTRUCCIÓN DEL MODELO
6.1 Datos a utilizar o las fuentes de información
La empresa “Paramonga E.I.R.L” se dedica a la producción, venta y
distribución de pan francés, pan caracol, empanadas, panetón y tortas.
Los precios de venta por unidad de producto son:
PRODUCTO VENTA x UNIDADPan francés para unlote de 100 unidades
s/.0.20(100)=s/20.00
Pan caracol para unlote de 100 unidades
s/.0.20(100)=s/20.00
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Empanada para un lotede 15 unidades
s/.1.20(40)=s/48.00
Paneton para un lote de10 unidades
s/.18.00(10)=s/180.00
Torta para un lote de 10
unidades
s/.25.00(10)=s/250.00
La cantidad de gramos de azúcar que se utiliza por unidad de producto
son: 0.05gr, 0.06gr, 0.03gr y 250gr, 35gr. Y de harina son: 10gr, 10gr,
25gr, 600gr, 35gr respectivamente. La panadería “Paramonga E.I.R.L”
compra semanalmente 1000 Kg de azúcar y 1000 Kg de harina. La
producción máxima de pan francés a la semana es de 2000 unidades,
de pan caracol 2500 unidades, de empanadas 420 unidades, de
panetones 108 unidades y de tortas 190 unidades. El total de horas a la
semana considerando que se trabaja de lunes a domingo 8 horas
diarias, 8 (7) =56 horas semanales. La panadería “Paramonga E.I.R.L”
desea saber ¿Qué cantidad de cada producto debe producir para
obtener una utilidad máxima.
6.2 Software a utilizar
MICROSOFT EXCEL
Excel es una herramienta ofimática perteneciente al conjunto de
programas denominados hoja de cálculo electrónica, en la cual se
puede escribir, almacenar, manipular, calcular y organizar todo tipo deinformación numérico o de texto. Excel es una hoja de cálculo
electrónica desarrollado por Microsoft, el cual se encuentra dentro del
paquete de herramientas o programas ofimáticos llamados Office, el
programa ofimático Excel es la hoja de cálculo electrónica más
extendida y usada a nivel global, hoy en día el trabajo de cualquier
ingeniero, financiero, matemático, físico o contable sería muy
diferente sin la aplicación de cálculo Excel.
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Una hoja de cálculo electrónica se define como un programa
informático compuesto por columnas, filas y celdas, donde la
intersección de las columnas y las filas son las celdas, en el interior de
cada celda es el sitio donde podemos escribir cualquier tipo de
información que posteriormente será tratada, siendo cada celda única
en toda la hoja de cálculo.
La principal ventaja del uso de las hojas de cálculo electrónicas reside
en que es posible interconectar unas celdas con otras mediante el uso
de funciones o reglas, de tal forma que si cambia el valor de una
celda, automáticamente la hoja de cálculo electrónica re calculará y
actualizará los valores de las otras celdas. Esta ventaja fue el origen y
la base para impulsar el desarrollo de las hojas de cálculo
electrónicas, debido a que antiguamente al no disponer de dicha
herramienta informática, el trabajo de re calcular las diferentes
hipótesis de un modelo matemático, físico o financiero representaba
un tiempo y esfuerzo enorme, además del riesgo de caer en algún
error durante el cálculo. Este problema fue solucionado mediante el
desarrollo y uso de las hojas de cálculo electrónicas las cuales al
cambiar cualquier dato del modelo en menos de 1 segundo y sin error
recalcula todo el modelo aportando un resultado totalmente fiable.
La principal ventaja del programa Excel es la versatilidad y
funcionalidad que presenta a la hora de realizar cualquier tipo de
modelo, con Excel podemos generar hojas Excel para el diseño y
cálculo de estructuras civiles, gestión y control de la contabilidad deuna empresa, gestión y control de los stocks de un almacén, diseños
de modelos matemáticos, gestión de bases de datos, generación de
presupuestos, planificación de proyectos, etc. Un amplio abanico de
posibilidades se puede cubrir con el uso del programa Excel.
A lo largo de la historia el programa Excel ha ido evolucionando y
mejorando, desde la primera versión de Excel lanza en el año 1985
para los ordenadores de Apple hasta la última versión disponible hoy
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en día, el programa ha ido evolucionando satisfaciendo las
necesidades de los usuarios.
CONOCIENDO EL ENTORNO DE EXCEL
CINTA DE OPCIONES
Se ha diseñado para ayudarle a encontrar rápidamente los comandos
necesarios para completar una tarea. Los comandos se organizan en grupos
lógicos, que se reúnen en fichas.
Barra de Fórmulas
Muestra el contenido de una celda y permite la creación de fórmulas usandoun asistente el cual está ubicado en el lado izquierdo de la barra o mediante
la escritura de la fórmula en forma manual
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NOMBRE DE UNA CELDA
Está compuesta por la letra de la columna y el número de la fila.
6.3 Desarrollo del modelo
PRIMER PASO: ¿CÓMO SE INGRESAN LOS DATOS A EXCEL?
El complemento SOLVER de EXCEL nos permite resolver modelos
de Programación Lineal de forma muy sencilla. Para ello
necesitamos tener previamente instalado el complemento de Solver
en Excel.
El proceso se puede describir en 3 simples pasos:
1) Definir las Variables de Decisión
Estas celdas serán las que estarán vinculadas a la función objetivo
y restricciones a través de funciones lineales.
2) Definir la Función Objetivo
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Esta celda debe ser única y ser adicionalmente una fórmula. Su
valor dependerá del valor que se obtenga para las variables de
decisión y su ponderación por los parámetros (constantes) que
multiplican a dichas variables en la función objetivo.
3) Definir las Restricciones
Se recomienda dejar al lado derecho las constantes y al lado
izquierdo fórmulas. El valor del lado izquierdo debe representar la
ponderación de los parámetros relacionados con las restricciones
con las variables de decisión
SEGUNDO PASO: ¿CÓMO SE GRABAN LOS DATOS?
Para ejemplificar respecto al uso de Solver utilizaremos el siguiente
modelo de
Programación
Lineal:
a) Procedimiento N°1:
Abrir una planilla de cálculo de Excel y definir las variables de decisión
y la función objetivo. En este ejemplo se han marcado con amarillo y
verde las variables de decisión y función objetivo respectivamente sólopara facilitar la comprensión. Es importante notar que la función
objetivo (celda F4) será siempre una fórmula que depende de los
parámetros de la función objetivo (celdas B5, C 5, D5) y las variables
de decisión (B4, C4, D4).
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b) Procedimiento N°2:
Se definen las restricciones del modelo. La columna en amarillo bajo el
titulo "Laso Izq." es una fórmula de los parámetros y las variables de
decisión en las respectivas restricciones. Por ejemplo, la fórmulaincorporada en E9 es simplemente: 15X + 7,5Y + 5Z. La celda F9 es el
lado derecho de dicha restricción y corresponde a una constante (315).
TERCER PASO: ¿CÓMO SE EJECUTA?
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Ingresamos a la Opción Solver (Ver Instalación Solver de Excel).
Luego definimos la celda objetivo (función objetivo), el valor que
buscamos (maximización o minimización), las celdas que deseamos
cambiar (variables de decisión) y las restricciones. Para nuestro
ejemplo está será la pantalla que se debe obtener:
Accedemos a "Opciones..." y seleccionamos "Adoptar modelo lineal"
y "Adoptar no negativos". Finalmente seleccionamos "Aceptar" yluego "Resolver".
Si el proceso se ha desarrollado en forma correcta la planilla de
cálculo se actualizará y se obtendrán los siguientes resultados.
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Solución Óptima: X=4, Y=10, Z=36. Valor Óptimo: V(P)=6.620. Se
recomienda requerir el informe de sensibilidad tal como se muestra
en la imagen de abajo.
6.4 Implementación del modelo
UNIDAD DE PRODUCTO PRODUCCIO
N PRODUCTO
SVENTA S/ AZUCAR (gr) HARINA (gr) SEMANAL
Pan francés S/ 0.20 (100) = S/20
0.05 (100) = 5 10(100) = 1000 2000
Pan caracol S/ 0.20 (100) = S/ 20 0.05(100) = 5 10(100) = 1000 2500
Empanada S/ 1.2 (40) = S/ 48 0.03(40) = 1.2 25(40) = 1000 420
Paneton S/ 18(10)= S/ 180 250(10) = 2500 600(10) = 6000 108
Torta S/ 25(10)= S/ 250 35(10) = 350 35(10) = 350 190
1000 Kg. 1000 Kg.
FUNCIÓN OBJETIVO:
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Maximizar las utilidades de la panadería Paramonga
VARIABLES:
X1 = Cantidad por lote a producir de pan francés
X2 = Cantidad por lote a producir de pan caracol
X3 = Cantidad por lote a producir de empanada
X4 = Cantidad por lote a producir de paneton
X5 = Cantidad por lote a producir de torta
METODO SIMPLEX
VARIABLES DE DECISION
X1 X2 X3 X4 X5F.
OBJETIVO20 25 10.5 10.8 19 809820 20 48 180 250
RESTRICCIONES LAD.IZQ
LAD.DER
5 5 1.2 2500 350 33887.6 1000000
1000 1000 1000 6000 350 126950 1000000100 0 0 0 0 2000 2000
0 100 0 0 0 2500 2500
0 0 40 0 0 420 420
0 0 0 10 0 108 108
0 0 0 0 10 190 190TODOS LOS X QUE CERO
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FUNCIÓN GENERAL:
Max Z = 20 + 20 + 48 + 180+ 250
Sujetó a:
5+ 5 + 1.2 + 2500 + 350≤ 1000000
1000+ 1000 + 1000 + 6000 + 350≤ 1000000
100≤2000
100≤ 2500
40≤ 420
10≤ 108
10≤ 190
6.5 Ejecución del modelo con el software
METODO SIMPLEX – DATOS E INFORMACION A PROCESAR
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PROCESO DE SENSIBILIDAD
7. ANALISIS DE RESULTADOS DEL PROYECTO
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7.1 Resultados
ANÁLISIS E INFORME DE SENSIBILIDAD
Celdas cambiantes
Valor Gradiente Coeficiente Aumento Aumento
Celda Nombre Igual reducido objetivo permisible permisible
$B$4 X1 20 0 20 1E+30 20
$C$4 X2 25 0 20 1E+30 20
$D$4 X3 10.5 0 48 1E+30 48
$E$4 X4 10.8 0 180 1E+30 180
$F$4 X5 19 0 250 1E+30 250
Restricciones
Valor Sombra Restricción Aumento Aumento Celda Nombre Igual precio lado
derechopermisible permisible
$G$8 LADIZQ
33887.6 0 1000000 1E+30 966112.4
$G$9 LADIZQ
126950 0 1000000 1E+30 873050
$G$10 LADIZQ
2000 0.2 2000 87305 2000
$G$11 LADIZQ
2500 0.2 2500 87305 2500
$G$12 LADIZQ
420 1.2 420 34922 420
$G$13 LADIZQ
108 18 108 1455.083333 108
$G$14 LADIZQ
190 25 190 24944.28571 190
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7.2 Análisis de los resultados
INTERPRETACION:
En el estudio realizado a la panadería PARAMONGA se hadeterminado mediante la formulación de problemas matemáticos
lineales implementados en el complemento solver de Microsoft
Excel, que para alcanzar una utilidad máxima se debe producir la
cantidad detalla a continuación:
PRODUCTO CANTIDAD DE LOTES UNIDADES POR LOTE
Pan francés 20 Lotes 100 Ud. * 20 = 2000 Unid
Pan caracol 25 Lotes 100 Ud. * 25 = 2500 Unid
Empanada 10.5 Lotes 40 Ud. * 10.5 = 420 Unid
Paneton 10.8 Lotes 10 Ud. * 10.8 = 108 Unid
Torta 19 Lotes 10 Ud. * 19 = 190 Unid
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8. CONCLUSIONES
El método es una herramienta indispensable en la investigación
operativa pues sus resultados a menudo son aplicables en una amplia
variedad de situaciones como: Negocios, comercio, industria,
ingenierías, etc.
En nuestro caso sirvió para maximizar la utilidad de una panadería
Paramonga E.I.R.L de SMP.
Concluimos que para maximizar la utilidad de la empresa y poder
incrementar la producción semanal se requiere de personal calificado
para manejar cada máquina y a su vez, según los datos que nos brinda
la herramienta Solver, se debe producir más lotes de pan caracol y pan
francés para finalmente obtener una esperada utilidad optima.
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9. RECOMENDACIONES
Es importante en la actualidad que todas las empresas u organizaciones,
recurran a las técnicas modernas de Toma de Decisiones, tales como la
Investigación de Operaciones entre otros; que permitan desarrollar
esquemas óptimos de solución. Aquí se encuentran los problemas de
transporte, asignación, colas, y los de ruta óptima.
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10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
SOLANO, Guevara Mario. Modelo Matemático para programación de laProducción buscando Optimizar el uso de la energía eléctrica en unaIndustria Cementera. Tesis (Título de Ciencias de la Administración conespecialidad en Investigación de Operaciones). Monterrey: Universidad Autónoma de Nuevo León. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica,1994. 4 pp. URL: http://eprints.uanl.mx/3078/1/1020091166.PDF
MONTEMAYOR, De la Peña Eduardo. Aplicación de la ProgramaciónLineal en la Industria de Panificacion. Tesis (Título en Ingeniería Industrialen especialidad Sistemas). Monterrey: Universidad Autónoma de NuevoLeón. Facultad de Ingeniería Sistemas e Industrial, 1975. 80 pp.
URL: http://eprints.uanl.mx/3078/1/1020091166.PDF
ESPINOZA, Canales Felipe. Modelo de Optimización aplicado al programade producción para una Empresa de Alimentos. Tesis (Título de IngenieroCivil Industrial). Santiago de Chile: Universidad de Chile. Facultad deCiencias Físicas y Matemáticas, 1994. 10 pp. URL: http://eprints.uanl.mx/3078/1/1020091166.PDF