Optimización Mediante Programación Dinámica de un Sistema de Producción: Caso Aluminio - Parra-Ortega, Carlos Arturo; Jaimes Cerveleón, Leonor; Mendoza, Luis Enrique (Mundo Fesc, 2023)
Some typical industrial production processes handle well-defined stages, whose result in time and resources depends on the decisions made between one stage and another. In the current environment where it is imperative to deliver the final product in a pre-established time, it becomes necessary to optimize the production time by determining the best possible decisions between one stage and another in terms of parameters and production criteria; thus, obtaining the optimal decisions at each stage to achieve the best overall result. The mathematical concepts provided by Bellman in his dynamic programming is the initial input to solve problems of this nature, enriched by other techniques such as Markov chains, stochastic and deterministic simulation, as well as computational algorithms. The application of these optimization techniques was carried out with data from an aluminum sheet manufacturing process, where the manufacturing stages are well defined, as well as inputs and intermediate products to be obtained. Through simulation and the application of dynamic programming, it was possible to demonstrate that a shorter sheet manufacturing time can be obtained by knowing the plant configuration and the operating parameters at each stage of the process. As a potential benefit of this work, it is established that better decisions can be made regarding production planning, or its automation by applying dynamic programming. Algunos procesos típicos de producción industrial manejan etapas bien definidas, cuyo resultado en tiempo y recursos depende de las decisiones que se tomen entre una etapa y otra. En el entorno actual donde es un imperativo la entrega de producto final en un tiempo pre establecido, se hace necesaria la optimización del tiempo de producción determinando las mejores decisiones posibles entre una etapa y otra en términos de parámetros y criterios de producción; obteniendo así las decisiones óptimas en cada etapa para lograr el mejor resultado global. Los conceptos de optimalidad aportados por Bellman en su programación dinámica es el insumo inicial para resolver problemas de esta naturaleza, enriquecido por otras técnicas tales como cadenas de Markov, Simulación estocástica y determinista, así como algoritmos computacionales. La aplicación de estas técnicas de optimización se realizó con los datos de un proceso de manufactura de láminas de aluminio, donde las etapas de fabricación están bien definidas, al igual que insumos y productos intermedios a obtener. Mediante simulación y la aplicación de la programación dinámica se logró demostrar que se puede obtener un menor tiempo de fabricación de láminas conociendo la configuración de la planta y los parámetros de operación en cada etapa del proceso. Como beneficio potencial de este trabajo, se establece que se pueden tomar mejores decisiones en cuanto a planificar la producción, o a una automatización de la misma aplicando la programación dinámica.