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Localización de Infraestructura

Localización de Infraestructura. La experiencia enseña que los hombres están tan acostumbrado a su visiones y practicas. Que las modificaciones o mejoramiento mas leves se adoptan con temor y dificultad y en forma gradual Alexander Hamilton, 1791. Capitulo 13.

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Localización de Infraestructura

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  1. Localización de Infraestructura La experiencia enseña que los hombres están tan acostumbrado a su visiones y practicas. Que las modificaciones o mejoramiento mas leves se adoptan con temor y dificultad y en forma gradual Alexander Hamilton, 1791 Capitulo 13 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  2. Inventory Strategy Inventory Strategy • • Forecasting Forecasting Transport Strategy Transport Strategy • • Inventory decisions Inventory decisions • • Transport fundamentals Transport fundamentals • • Purchasing and supply Purchasing and supply • • Transport decisions Transport decisions Customer Customer scheduling decisions scheduling decisions service goals service goals PLANEAMIENTO • • Storage fundamentals Storage fundamentals ORGANIZACION ORGANIZING • • The product The product CONTROLLING • • Storage decisions Storage decisions PLANNING • • Logistics service Logistics service • • Ord Ord . proc. & info. sys. . proc. & info. sys. CONTROL Estrategias de localización Location Strategy Ecisiones de Localización Location decisions • • • • El proceso de planeamiento de la red The network planning process Estrategia de Localización de Infraestructura CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  3. Localización • ¿Que localización? • Puntos de suministro oferta • Plantas • Vendedores • Puertos • Puntos intermedios • Almacenes • Terminales • Infraestructura Pública (bombero, policia, y ambulancias) • Centros de servicios • Puntos sumideros Demanda • Almacenes de detalle • Cliente /Usarios CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  4. Localización • Preguntas Claves • ¿Cuantas infraestructura o plantas? • ¿ Donde deben estar localizadas? • ¿ Que tamaño deben tener? • Porque la localización es importante • Dada la Estructura de la red • Afecta significativamente los costos de inventario y transporte • Impacta los niveles de servicio al cliente a alcanzar CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  5. Localización • Mètodos de Solución • Localización de una solo almacen • Gráfico • Grilla , o enfoque del centro de gravedad • Localización de múltiples almacenes • Simulación • Optimización • Heurísticas CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  6. Naturaleza del Anàlisis de localización Manufactura (plantas & almacenes ) Decisiones se manejan por consideraciones económicas. Costos relevantes como los de transporte , Inventario , mano de obra, e impuestos se balancean para las distintas localizaciones Ventas Las Decisiones se manejan por los ingresos. Flujo de tráfico y los ingresos resultantes son los factores de localización más importantes después viene los costos. Servicio Las Decisiones se manejan por los factors de servicios . Respuesta a tiempo , axcecibilidad y disponibilidad, son las variables claves para la localización de los sevicios. CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  7. Teorias/Practicas de localización • Anàlisis economico inicial • Curva de renta – oferta • Clasificación de Industrias de Weber • Tarifas de transportanción graduales de Hoover • Aglomeración • Enfoque matemáticos • Análisis simple • Cartas, compas, reglas de técnicas • Planillas • Lista de chequeo • Métodos continuos de localización • Programación matemática CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  8. Curvas de Renta Oferta CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  9. El espaciamiento entre variable se puede deber a costos no lineales de transporte Crvas Isodapanes de Weber CR (2004) Prentice Hall, Inc. CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  10. Clasificación de Industrias de Weber CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  11. Curvas de transporte de Hoover CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  12. Aglomeraciones Basados en las observaciones que el output de una empresa es el input de otra. Los clientes de una industria son los trabajadores de otra.Por lo tanto proveedores, fabricante y clientes deben trabajar en conjunto especialmente cuando los costos de transporte son altos. Historicamente el crecimiento de la industria automotriz muestra esa estructura. Hoy dia la electrònica también a pesar que los costos de transporte en este caso no son tan altos CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  13. Método Centro de Gravedad Ponderado CGP • Características generales • Un método de localización continua • Localiza en base de solo los costos de transporte • El método CGP comprende • Determina los volumenes de flujo por fuente y por destino • Determina los costos de transporte basados en $/unidad/milla. • Desarrolla una grilla para determinar las coordenados de los puntos fuentes y destinos • Encuentra el centro de gravedad ponderado de los flujos del grafico CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  14. Nota El método del centro de gravedad aproximado no es la respuestas óptimas, pero da buenas respuestas si hay un gran número de puntos en el problema (>30) y el volumen para cada punto no es una alta proporción del volumen total . El método del centro de gravedad exacto permite soluciones óptimas å å V R X /d V R Y /d n n i i i i i i i i = = X , Y i i å å V R /d V R /d i i i i i i i i donde n n = - + - 2 2 d (X X ) (Y Y ) i i i y n es el número de iteraciones. Método CGP CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  15. Método CGP aproximado donde Vi = volumen del flujo en el punto i Ri = Tarifa de transportanción al punto al punto i Xi,Yi = coordenadas del punto i = coordenadas de instalación posible CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  16. Volumen Tasa, Punto Prod- anual, $/ cwt/ i uctos Locacion cwt. mi. X Y i i 1 S A Seattle 8,000 0.02 0.6 7.3 1 2 S B Atlanta 10,000 0.02 8.6 3.0 2 3 H A & B Los 5,000 0.05 2.0 3.0 1 Angeles 4 H A & B Dallas 3,000 0.05 5.5 2.4 2 5 H A & B Chicago 4,000 0.05 7.9 5.5 3 6 H A & B New York 6,000 0.05 10.6 5.2 4 Método CGP Ejemplo Suponga una red servicios médicos para servir un conjunto de hospitales de veteranos de guerra a traves del pais. Los suministro se originan en S1y S2 y son destinados a los hospitales H1 a H4. Las localizaciones relativas se muestran en el mapa y los datos son: Nota costo de cwta por milla CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  17. Método CGP factor de escala del mapa , K CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  18. i X Y V R V R V R X V R Y i i i i i i i i i i i i 1 0.6 7.3 8,000 0.02 160 96 1,168 2 8.6 3.0 10,000 0.02 200 1,720 600 3 2.0 3.0 5,000 0.05 250 500 750 4 5.5 2.4 3,000 0.05 150 825 360 5 7.9 5.5 4,000 0.05 200 1,580 1,100 6 10.6 5.2 6,000 0.05 300 3,180 1,560 1,260 7,901 5,538 Método CGP Resuelva el método CGP mediante la tabla CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  19. X Y Método CGP Ahora , = 7,901/1,260 = 6.27 = 5,538/1,260 = 4.40 Es aproximadamente Columbia, MO. El costo total de esta localización será: donde K es el factor de escala corregido del mapa de coordenadas en millas. CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  20. Método CGP CGP CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  21. Calcule el costo total en total CGP i Xi Yi Vi Ri TC 1 0.6 7.3 8,000 0.02 509,482 2 8.6 3.0 10,000 0.02 271,825 3 2.0 3.0 5,000 0.05 561,706 4 5.5 2.4 3,000 0.05 160,733 5 7.9 5.5 4,000 0.05 196,644 6 10.6 5.2 6,000 0.05 660,492 Método CGP 2,360,882 Total CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  22. Método CGP exacto Procedimiento de solución exacto para CGP • Resuelva el CGP • Use para encontrar di • Re-suelva para usando la formulación exacta • Use el valor revisado para encontar di • Repita las etapas 3 a 5 hasta que se estabilizan los valores • Calcule el costo total usando las coordenadas finales. CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  23. Método de localizaciones Múltiples • Los problemas mas complejo que tiene todas las Empresas • Requiere de la transacción de los siguientes costos Transportación hacia adentro o afuera de la infraestructura - Costos de Almacenamiento e inventario - Costos de mantención de Inventorio - Costo de producción/ Compra - Costos fijos de Infraestructura - • Subjeto a : Restricciones del servicio a cliente - Restricciones de capacidad de las infraestructura - • Métodos matematicos populares que: Buscan la mejor combinación a minimizar - Lo hacen dentro de tiempos razonables - No requieren de un enorme cantidad de anàlisis de datos - CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  24. Costo Total Costos fijos Costo Almacen ICostos de mantención De inventario Costos de Producion/compra Y procesamiento de ordenes Transportación Adentro y afuera 0 0 Numero de almacenes Transacciones de los costos de localización CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  25. Múltiples CGP • Se formulan igual que el problema CGP simple • Buscan las mejores localizaciones de un número seleccionado de lugares. • La consolidación de los costos fijos y de inventario ocurren fuera del modelo. • Procedimiento CGP múltiple • Ranquear los puntos de demanda del mayor valor al menor valor • Use el mayor M como locación inicial y asigne los restante centro de demanda a esta localizaciones • Compute el CGP de las M localizaciones • Reasigne todos los centro de demandas a los M CGP sobre las bases de proximidad • Recompute los CGP y repita la asignación del el centro de demanda,pare cuando el proceso iterartivo no permita mejoramientos adicionales por nuevas asignaciones CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  26. Ejemplo de uso pràctico del Modelo CGP • Localización de un terminal de reparaciones de camiones • Localización de infraestructura pública como oficinas, policia y bomberos • Localización de facilidades médicas • Localización de toda infraestructura donde el costo de transporte y los costos fijos son los motores de la localización • Como un sugerencia de posibles localizacioanes CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  27. Un método usado comercialmente - Tiene un buen rango de aplicación - Puede ser implementada en un PC • Los tiempo de operación y de memoria • pueden ser enormes Los costos fijo pueden ser grandes - Los inventarios no lineales no se - manejan bien • pueden usarse procedimiento de solución tipo prgramación lineal mediante (MIPROG en LOGWARE) Programación mixta entera CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  28. Ejemplo La base de datos necesaria para el problema se da como archivo ILP02.DAT in MIPROG. La forma la determina el problema formulación de la técnica en capitulos suplementarios . La solución de abrir un solo almacen (W2) resulta en los siguientes Costos Categoria Costos Producóon $1,020,000 Transportacion 1,220,000 Almacen Manipulacion 310,000 Costos fijos almacen 500,000 Totales $3,050,000 PME CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  29. La situación PME Diseño de una red de múltiples productos

  30. Menos complicado que el ejemplo previo, pero basdo en la programación entera • Localiza basado en los costos de transporte y los costos fijos de las infraestructura • Localizaciones se restringen a los nodos (e.g., demandas) puntos en el problema • Los métodos encuentran el óptimo de la localización de M infraestructura a la vez Método de localización de la P-Mediana CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  31. Ejemplo Cinco incineradores se deben localizar para evitar reclamos por productos tóxicos . El costo de mover un quimico de 12 áreas de mercado a los incineradores es de $0.0867/cwt./mi. Lasl areas el volumen de los quimicos, y los costos fijos de operación para operar el incinerador son Volumen Costos Volumen Costos Anual, Fijos de Annual Fijos de Mercado cwt. Operac $ Mercado cwt. Operac , $ Boston MA 30,000 3,100,000 Chicago IL 240,000 2,900,000 New York NY 50,000 3,700,000 Minneapolis MN 140,000 -- Atlanta GA 170,000 1,400,000 Phoenix AZ 230,000 1,100,000 Baltimore MD 120,000 -- Denver CO 300,000 1,500,000 Cincinnati OH 100,000 1,700,000 Los Angeles CA 40,000 2,500,000 Memphis TN 90,000 -- Seattle WA 20,000 1,250,000 P-Mediana 13-31 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  32. Volumen Número nodo No. Nombre Infraest. asignado 1 New York NY 200,000 1 2 4 2 Atlanta GA 260,000 3 6 3 Chicago IL 480,000 5 7 8 4 Phoenix AZ 270,000 9 11 5 Denver CO 320,000 10 12 Total 1,530,000 Costo Total: $24,739,040.00 P-Mediana PMED02.DAT en La base de datos de este problema es LOGWARE. Respuesta graficamente mostrados CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  33. P-Mediana Repitiendo el anàlisis para diferente número de incineradores se encuentra su número óptimo. 13-33 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  34. Ejemplo Usuario selecciona la localización a ser evaluada. Anàlisis se repite hasta encontrar un óptimo .valor del inventario puede facilmente añadirse como en eñlsiguiente problema donde = I $6 , 000 , 000 N . Al 25% por año, el costo de mantener inventario es CC = O,25 . T T Numero de Costo de Cpsto Fijo Costo inventario Costo Total Almacenes Transporte $ $ , $ , $ 1 41,409,628 2,000,000 1,500,000 44,909,628 2 25,989,764 4,000,000 2,121,320 32,111,084 3 16,586,090 6,000,000 2,598,076 25,184,166 4 11,368,330 8,000,000 3,000,000 22,368,330 5 9,418,329 10,000,000 3,354,102 22,772,431 6 8,032,399 12,000,000 3,674,235 23,706,634 7 7,478,425 14,000,000 3,968,627 25,447,052 8 2,260,661 16,000,000 4,242,641 22,503,302 9 948,686 18,000,000 4,500,000 23,448,686 10 0 20,000,000 4,743,416 24,743,416 Nota : Costo de transporte Nota : Costos fijods y declina con mas almacenes Variable de inventario Aumentan con el Número de almacenes Evaluación selectiva usando CGP 13-34 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  35. Curva de costo total para evaluación selectiva To Optimo local Óptimo Global Muestra el efecto del inventario en la politica de localización. La presencia de óptimps locales hace mas dificil encontrar el óptimo global del problema CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  36. Programación Lineal guiada las mejores soluciones. Busca Un problema tipico se muestra en la pròxima figura configurado como un problema de transportaciòn lineal siguiente costos. · - Los costos fijos y de inventario se computan por unidad de flujo total Y se añaden como costos unitraio de transporte del problema . Se resuelve el programa lineal y se recalculan los costos por volumen · De flujo asignado a los almacenes . Algunos de ellos pueden no presentar cambios. Se encuentra la soluciòn òptima cuando se estabilizan los valores . · Los costos fijos y de inventario finales se recalculan y se revisa resultados . · Pare. CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  37. Programación Lineal guiada El problema CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  38. Programación Lineal guiada Ejemplo Use datos de la figura anterior . Asigne los costos fijos, bajo el supuesto que · · cada almacen intermedio procesa toda la demanda por lo tanto , Almacen 1 100,000/200,000 = $0.50/cwt. Almacen 2 400,000/200,000 = $2.00/cwt. Alsigne los costos de inventario. Auma que el flujo de productos se reparte · . Igualitariamente entre los distintos almecenes Demnda total de clientes Cada almacen 0.7 100{[200,000/2 ) ]/(200,000/2)} = $3.2 No. of Almacenes Construya la matriz de costos del problema de trnsporte y vea su estructura · . 13-38 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  39. Matriz de Costos Inicial y soluciones de la primera iteraciòn del Problema Capacidad Almacenes Clientes Almacenes Y Plantas W W C C C 2 1 2 3 1 a b 4 9 99 99 99 60,000 60,000 P 1 Plantas 8 6 99 99 99 c 140,000 999,999 P 2 d 0 99 9.7 8.7 10.7 W 60,000 60,000 Almacenes 1 e b 99 0 8.2 7.2 8.2 c 50,000 999,999 W 40,000 50,000 2 Capacida Almacenes demanda c 60,000 999,999 50,000 100,000 50,000 13-39

  40. Almacen Costo fijos/unidad, Costo de inventario/unidad , $/cwt. $/cwt. 0.7 W $100,000/60,000 cwt. $100(60,000 cwt .) /60,000 cwt. 1 = 1.67 = 3.69 0.7 W $400,000/140,000 cwt. $100(140,000 cwt .) /140,000 cwt. 2 = 2.86 = 2.86 Coloque estos costos unitarios en la matriz de transporte · TLa porción de la matriz que se revisa es: C C C 1 2 3 a W 11.36 10.36 12.36 1 b W 8.72 7.72 8.72 2 a 2 + 4 + 1.67 + 3.69 = 11.36 b Resuelva el problema de transporte .Anote los resultados en la matriz · . Recompute los costos fijos y de inventarios de la primera soluciòn · resultados. 1 + 2 + 3.57 + 2.86 = 9.43 13-40 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  41. Almacen 1 Almecen 2 Tipo de costo 0 cwt. 200,000 cwt. Producción $0 200,000 4 = $800,000 ´ transporte interno 0 200,000 2 = 400,000 ´ Transportate externo 50,000 2 = 100,000 ´ 100,000 1 = 100,000 ´ 0 50,000 2 = 100,000 ´ Fijo 0 400,000 0.7 Costo inventario 0 100(200,000) = 513,714 Manipulación 0 200,000 1 = 200,000 ´ Subtotal $0 $2,613,714 Total $2,613,714 Programación Lineal guiada

  42. Localización por simulación • Puede incluir mas variable y los tipico métodos algorítmicos • Las representaciones de costos pueden se exactas de forma tal que estas son mas precisas que los métodos algiritmicos • La optimización matemática no se puede garantizar siempre, al contrario los métodos heuristicos pueden siempre conducir a los soluciones satisfactorias • Los requerimientos de datos es extensiva • Tiene uso práctico limitado CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  43. Shycon/Maffei Simulation CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  44. Modelos Comerciales de Localización • Caracteristicas • Incluye los costos mas relevantes de localización • Restringe a capacidades especificas de los clientes y niveles de servicios • Replica los costos de los diseños especificos • Maneja localizaciones múltiples en múltiples escalones • Maneja múltiples categorias de productos • Busca las mejores redes de diseño CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  45. Modelos Commerciales 13-45 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  46. Modelos Comerciales) 13-46 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  47. · En general el problema de localización es de gran tamaño - Las configuraciones de redes no se configuran de inmediato - Existen costos fijos asociados al moverse a nuevas configuraciones · Se busca encontar redes que minmicen las presentes configuraciones en un horizonte dado de tiempo Localización del Retail · Contrasta con la localización de la planta y el almacen - Orientados a los retornos mas que a los costos - Factores adicioanles como los cosatos de estacionamiento ,competitive Cercanias a centros competitivos son dominantes Métodos · Lista ponderada de chequeo - Buena cuando hay muchos factores sibjetivos envueltos - Cuantoifica la comparación entre localizaciones alternativas Localización Dinámica CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  48. Lista de chequeo poderada para la localización de un Retail (1) (2) ´ (3)=(1) (2) Factor Ponderación factor ponderación Puntaje ponderado a b (1 to 10) Factor Localización (1 to 10) Score 8 Proximidad a otros almacenes 5 40 5 Consideraciones Renta/lease del espacio 15 3 8 Espacio de estacionamiento 10 80 7 Proximidad a almacenes 56 8 Complementarios 6 Modernidad del espacio 9 54 9 Accesibilidad de clientes 8 72 3 Impuestos locales 2 6 3 Sevicios comunitarios 4 12 8 Proximidad a transportes 56 7 Masivos Indice Total 391 13-48 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  49. · Modelo de gravedad de Huff - Similar a la ley de gravedad de Newton - - "Masa" o variedad del retail atrae clientes, y la distancias los repele El modelo básico es: . - a / S T j ij = = E P C C å ij ij i i a / S T j ij j donde = expected demand from population cen ter that will be attracted to E i ij retail location j = probability of customers from point traveling to retail location P i j ij = customer demand at point C i i = size of retail location S j j = travel time between customer location and retail locati on T i j ij = number of competing locations n j = an empirically estimated parameter a Localización del Retail CR (2004) Prentice Hall, Inc.

  50. = E P C ij ij i Localización del Retail Matriz de Solucion 2 S / T Timpo del j ij = P 2 S / T å 2 T Cliente - Cliente a la ij i 2 S / T j ij ij j ij j Localización i A B A B A B A B A B C 30.0 56.6 900 320 0 555 313 0.64 0.36 $6.4 $3.6 1 C 44.7 30.0 2000 900 250 1111 0.18 0.82 0.9 4.1 2 C 36.0 28.3 1300 800 385 1250 0.24 0.76 1.7 5.3 3 $9.0 $13.0 Ventas totales del centro de venta ($ million) 13-50 CR (2004) Prentice Hall, Inc.

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