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  Optimización  
   
   ¿Qué Es?
  • Optimización es la determinación de una solución óptima, es decir, la mejor de un conjunto de decisiones que es tomada en cualquier momento en el tiempo.
Los problemas de toma de decisiones operacionales industriales se pueden representar mediante modelos matemáticos, que corresponden a un sistema de ecuaciones y expresiones matemáticas relacionadas que describen la esencia del problema. De esta forma, si se pueden tomar n decisiones cuantificables relacionadas unas con otras, se representan como variables de decisión, para  las cuales se deben determinar sus respectivos valores. La medida de desempeño adecuada (por ejemplo, la utilidad total), se expresa entonces como una función matemática de estas variables de decisión. Esta función recibe el nombre de función objetivo




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  Los posibles valores que puedan tomar las variables de decisión y sus relaciones entre sí estan limitadas a una serie de reglas del negocio, como requerimientos del cliente, tamaño de la demanda, capacidad instalada, entre otras. Dichas limitaciones también se expresan en forma de ecuaciones o desigualdades y reciben el nombre de restricciones. Las constantes en las restricciones y en la función objetivo se llaman parámetros del modelo

El modelo matemático puede expresarse por lo tanto como el problema de elegir los valores de las variables de decisión de manera que se maximice la función objetivo, sujeta a las restricciones dadas.            
 
Casos de éxito en Optimización
 
OrganizaciónAplicaciónAño de Publicación*Ahorros Anuales
Procter & GambleOptimización del sistema de venta de productos y su distribución asociada. 2006MMUS$ 305
National Broadcasting Company (NBC)Sistemas de venta basado en optimización que mejoró sus ingresos y productividad. Se eliminaron los cuellos de botella causados por el desarrollo manual de los planes de venta, ayudando a NBC a responder rápidamente a los requerimientos de los clientes con planes de venta que los reunían. 2003MMUS$ 200
Texaco, Inc.Optimización de la mezcla de ingredientes disponibles para que los productos de gasolina cumplieran con los requerimientos de ventas y calidad. 1995MMUS$ 30
Ford Motor CompanyOptimización de presupuesto, plan y gestión de pruebas de prototipos de vehículos y su integridad.2000MMUS$ 250
Continental Airlines Optimización de la asignación y recuperación de las tripulaciones de sus vuelos sujeto a las regulaciones gubernamentales, obligaciones contractuales y a los requerimientos de calidad de vida. 2000MMUS$ 40
 
  * Pertenecen a los números de enero-febrero de Interfaces .   
Proceso de Modelamiento de Optimización de MSC
1. Consultoría
 
  • Exploración con el cliente del problema de toma de decisiones a resolver.
  • Determinación de la metodología de optimización relevante a utilizar.
  • Evaluación de los requerimientos y disponibilidad de datos de los sistemas de información.
 
  2. Modelamiento  
 
  • Estimación de modelos de pronóstico para las restricciones y función objetivo.
  • Representación de las variables de decisión , función objetivo, restricciones y sus interrelaciones mediante formulas matemáticas y codificadas dentro del software IBM ILOG CPLEX OPTIMIZATION STUDIO. Este modelo es entonces resuelto y se determina la solución óptima.
 
  3. Análisis  
 
  • En modelos de programación lineal, se puede realizar análisis de sensibilidad para determinar la estabilidad de las decisiones óptimas.
  • Estudiando los precios sombra puede ayudar a las restricciones "precio" determinando el valor de incremento de los niveles de recursos.
  • El modelo puede ser corrido con diferentes criterios, para realizar análisis "que pasa si" .
  • Pueden ser consideradas varias funciones objetivos, que representen diferentes juicios de valor.
 
  4. Implementación  
 
  • El modelo puede ser resuelto internamente y los resultados entregados, o el modelo de optimización puede ser incrustado en un software hecho a la medida (Microsoft Visual Studio) cuya interfase con los datos existentes en los sistemas de información (PI System, ERP, entre otros) y el motor de optimización (IBM ILOG CPLEX) constituya una solución de toma de decisiones integrada, todo esto de acuerdo a las necesidades del cliente.
  • Se provee siempre un informe final detallado explicando la estructura del modelo de optimización, modelos de pronósticos de restricciones y función objetivo y supuestos, así como una guía del usuario que describe como interactuar con la herrramienta (si es aplicable), para asegurar la comprensión y satisfacción completa.
  • Entrenamiento y soporte están disponibles según los requerimientos.
 
  Optimización MSC o en Tiempo Real
 
  La optimización MSC (Management Science Consulting)  es una Optimización en Tiempo Real u OTR,  en la cual los Sistemas de Información tales como PI System o SAP proporcionan los datos históricos de las variables de decisión, luego se procede a realizar la estimación de modelos de pronósticos de las restricciones, mediante estadística inferencial y econometría avanzada, obteniéndose los parámetros de las n restriciones y de la función objetivo. Luego, se incorpora el modelo de optimización en el software IBM ILOG CPLEX Optimization Studio del cual se obtiene la solución del problema o los valores de las variables de decisión que optimizan el sistema o en otras palabras máximizan el valor de la función objetivo sujeto a las restricciones. La codificación y operación del software IBM ILOG CPLEX se realiza mediante programación en el mismo software, sin embargo, para ser presentada y editada de forma easy to use y amistosa se construye una interfase usuario en MICROSOFT Visual Studio, que permite visualizar todos los parámetros, restricciones, función objetivo y variables de decisión y sus trayectorias a través del tiempo. Los valores de las variables de decisión que optimizan el problema en el tiempo pueden a su vez ser ingresadas nuevamente a los sistemas de información en forma automática en un intervalo predeterminado por el usuario, para que la organización los incorpore a todos sus procesos de negocios y los resultados del modelo se traspasen al sistema real, modificando el proceso respectivo, ya sea de producción, logística, finanzas, marketing, entre otras areas funcionales.        
Beneficios de la Optimización
  Incrementa los ingresos o reduce los costos operativos
  • Elimina la pérdida de materiales y mejora la eficiencia.
Utiliza mejor los recursos humanos
  • Coordina a la gente y responsabilidades para lograr los plazos.
Elimina las conjeturas
  • Mejora la toma de decisiones "con el estómago" con técnicas matemáticas probadas.
Mejora el servicio al cliente
  • Mejora la respuesta por medio de procesos más eficientes.
 
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