Trabajo Io1 - Pesquera Exalmar Saa 3qd3h

APLICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES A LA EMPRESA PESQUERA EXALMAR S.A.A. Daniel E. Huisa Universidad Nacional De San Agustín, Escuela Profesional De Ingeniería Industrial Av. Independencia pabellón Nicholson of. 203, Arequipa, Perú [email protected]

Resumen El propósito del trabajo fue establecer la influencia de la producción de harina de pescado homogeneizada en la rentabilidad económica de la empresa Pesquera Exalmar S.A.A. Se utilizó un modelo de investigación de operaciones con el fin de optimizar la rentabilidad económica de la empresa Pesquera Exalmar S.A.A. Específicamente, se formuló un modelo de programación lineal con el fin de encontrar una solución “óptima”. Los resultados muestran que sí es posible encontrar la “mejor” solución al problema teniendo en cuenta las proteínas, grasas y humedad. Para obtener una tonelada de harina de pescado homogeneizada se ha determinado mezclar 760 kilos de harina de pescado entero y 240 kilos de harina de residuos de conservas de pescado. Palabras Claves: Investigación de operaciones, optimización, programación lineal, harina de pescado, rentabilidad económica, homogeneización.

Resumo O objectivo do estudofoi determinar a influência da produção da farinha de peixe homogeneizada narentabilidade da empresa Pesquera Exalmar S.A.A.Nós usamos um modelo de pesquisa de operações para otimizar a rentabilidade da empresa Pesquera Exalmar S.A.A.Especificamente, desenvolvemos um modelo de programação linear para encontrar umasolução "ótima". Os resultados mostram que é possível encontrar o "melhor" solução para o problema, dada a gordura, proteína e umidade. Para uma tonelada de farinha de peixefoi determinada mistura homogeneizada 834 quilos de farinha de peixeinteiro e 166 quilos de farinha de resíduos de conservas de peixe. Palavras-chave: Pesquisa de operações, otimização, programação linear, farinha de peixe, rentabilidadeeconômica, homogeneização. Summary The purpose of the study was to establish the influence of the production of fishmeal homogenized in the profitability of the company PesqueraExalmar SAA We used a model of operations research to optimize the profitability of the company PesqueraExalmar SAA Specifically, we developed a linear programming model to find an "optimal" solution. The results show that it is possible to find the "best" solution to the problem given the protein, fat and moisture. For a ton of fish meal was determined homogenized mix 760 kilos of whole fish meal and 240 kilos of flour residues preserved fish. Keywords: operations research, optimization, linear programming, fishmeal, economic profitability, homogenization.

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1. INTRODUCCIÓN En la empresa Pesquera Exalmar S.A.A. la exportación de harina de pescado se realiza bajo ciertos parámetros y esta tiene un cargo 1540 USD/TM. Significa que si el exportador entrega una harina de mayor contenido proteico, no hay un pago adicional; sin embargo, si el exportador entrega una harina con menor cantidad de proteínas entonces se realizan los cálculos para aplicar una penalidad. En la empresa Pesquera Exalmar S.A.A. se producen, en términos generales, dos tipos de harina, las de pescado entero y las de residuos de las conservas. La alternativa para no desperdiciar el exceso de proteínas de la harina de especies enteras y no asumir la penalidad es lograr una homogeneización. Esta homogeneización debe ser planificada y calculada correctamente debido a los grandes volúmenes de harina que se producen y un proceso de homogeneización incurre en costos elevados.Pesquera Exalmar S.A.A.cuenta con un mar propicio para el desarrollo de la Anchoveta. Su modernización ha logrado reducir el ratio de conversión de materia prima a harina de 5,01 TM de anchoveta por TM de harina a 4,3. La producción de las harinas prime se ha convertido en una fuente de ventaja competitiva debido a su mejor cotización en los mercados. Pesquera Exalmar S.A.A. no goza de esta ventaja ya que solo produce el 6% de las harinas prime. Se sabe también que la materia prima está compuesta por tres fracciones principales: sólidos (materia seca libre de grasa), aceite y agua. A partir de 1000 Kg. de materia seca se obtienen 212 Kg. de harina y 108 Kg. de aceite. El propósito es separar estas fracciones lo menor posible, al menor costo y bajo condiciones que favorezcan la calidad del producto.

2. ESTADO DE ARTE El trabajo se realizó utilizando la Investigación de Operaciones con un modelo de Programación Lineal. Este modelo fue construido teniendo en cuenta el porcentaje de proteínas, grasas y humedad requerida y los porcentajes disponibles en la harina de pescado entero y harina de residuos de conservas de pescado producidas en la planta. A continuación se ofrece una breve explicación del funcionamiento del modelo.

a) Objetos. El modelo de Programación Lineal utilizó los siguientes elementos: 1.

Harina de Pescado para la exportación (Harina de Pescado Homogeneizada), cuyos requerimientos son: Proteínas 64% (mínimo); Grasa entre 9 a 10,5 % y Humedad entre 9,5 a 11 %.

2.

Harina de Pescado entero producida en Planta: La cual se encuentra en el almacén de embarques en sacos de 50 Kg. y estibadas en rumas de 1000 sacos de acuerdo a NTP 204.039:1986 (Establece los requisitos mínimos que deben observarse durante el almacenamiento de la harina de pescado, tanto envasada como a granel). Sus porcentajes de Proteínas, grasas y humedad varían de acuerdo a diversos factores en su captura y procesamiento.

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3.

Harina de Residuos de Conservas de Pescado: La cual se encuentra en el almacén de Harina en sacos de 50 Kg. y estibadas en rumas de 1000 sacos. Sus porcentajes de Proteínas, grasas y humedad varían de acuerdo a la procedencia de los residuos y diversos factores en su producción.

b) Material. Para obtener la información de la composición de todas las Harinas de Pescado utilizadas en el estudio se recurrió a los reportes del departamento de Control de Calidad de la empresa Para la solución gráfica del modelo se utilizó software WinQSB.

c) Procedimiento. El presente trabajo se inició recopilando información práctica (de control de calidad) y del contrato de exportación para establecer las restricciones constitutivas del modelo, asimismo se recogió información del Departamento de Contabilidad respecto a los costos de producción por rumas de harina de pescado. Esta información es muy importante, ya que estas determinan la harina de pescado homogeneizada que se formula. Con la información recopilada se seleccionaron los parámetros a considerar llevándose a cabo la definición del modelo. Se establecieron las restricciones constitutivas, condiciones de cantidad total y la rentabilidad por cada tipo de harina para el funcionamiento lógico del modelo. Además, se verificó la consistencia de unidades y se eligieron las unidades a usar para cada restricción, en este caso fue porcentaje. El valor de la restricción limitante debe ser la cantidad que se desea obtener, también porcentaje del peso, (el cual debe estar multiplicado por 100) y debe ir una restricción de consistencia la cual exija que la mezcla debe ser formulada para una tonelada de harina (restricción de cantidad).

2.1. INDUSTRIA PESQUERA EN EL PERÚ El Perú es un país pesquero por excelencia puesto que su ubicación geográfica es privilegiada y frente a sus costas convergen la Corriente de Humboldt y la Corriente de El Niño, creando ambas un ambiente propicio para

la

pesca

y

permitiendo

la

generación

de

una

diversidad

de

recursos

ictiológicos.

La pesca, como actividad extractiva, tiene una gran importancia económica en el Perú pues aun cuando representa solo el 1% del PBI, constituye el 8% del total de las exportaciones del país. Igualmente, la pesca es una fuente proveedora de alimentos para la población siendo el pescado el de mayor valor nutritivo porque contiene el 20% de proteínas, mientras que otras carnes aportan solo el 18%. Asimismo, es una fuente proveedora de materia prima para la industria de harina y aceite de pescado en donde el Perú es el mayor productor y exportador del mundo lo cual a su vez genera una fuente de empleos importante además de la generación de divisas. Con la finalidad de garantizar la sostenibilidad del recurso anchoveta, el gobierno a través del Ministerio de la Producción (PRODUCE) y del Instituto del Mar del Perú (IMARPE) han establecido el marco regulatorio idóneo que proporciona los lineamientos de control para la extracción del recurso, así se tiene un sistema de Cuotas Individuales, periodos definidos de pesca y periodos de veda creando el entorno adecuado para su reproducción. Además se tiene un control de la navegación y asistencia técnica con monitoreo satelital por

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parte de la Dirección de Capitanías y Puertos (DICAPI) asegurando así las condiciones adecuadas de trabajo y un control estricto de la explotación de los recursos y del cumplimiento de las normas sanitarias a través de la participación del Instituto Tecnológico Pesquero (ITP).

2.2. LA EMPRESA Pesquera Exalmar S.A.A. es una empresa peruana líder del sector pesquero dedicada a la extracción, transformación y comercialización de recursos hidrobiológicos para consumo humano directo e indirecto, que busca la sostenibilidad a largo plazo en base a la calidad de sus productos los cuales están orientados a los mercados de exportación; y que promueve el desarrollo de su gente y de las personas e instituciones con las cuales se relaciona. [1]

2.3. MODELO DE INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES El estudio de optimización en la producción de harina de pescado homogeneizada se realiza de la siguiente manera: Formulación del modelo de programación lineal Variables de Decisión:  X1: Peso (TN) de la harina de pescado entero a mezclar.  X2: Peso (TN) de la harina de residuos a mezclar Función Objetivo: Como se desea que la rentabilidad aumente, la función económica o función objetivo será:

Maximizar Z=R 1 X 1+ R 2 X 2 Restricciones:

P1 X 1+ P 2 X 2 ≥ 64( Proteínas)

G1 X 1+G 2 X 2 ≤10.5 ( Máx. De Grasas) G1 X 1+G 2 X 2 ≥ 9( Min . De Grasas)

H 1 X 1+ H 2 X 2 ≤11 ( Máx . De Humedad )

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H 1 X 1+ H 2 X 2 ≥ 9.5 ( Min . De Humedad )

X 1+ X 2≤ 1(Consistencia)

X 1 , X 2 ≥ 0( NoNegatividad)

Parámetros: R1 = Rentabilidad de la Harina de pescado entero. R2 = Rentabilidad de la Harina de residuos húmedos de conservas de pescado. P1 = Proteínas de la Harina de pescado entero. P2 = Proteínas de la Harina de residuos húmedos de conservas de pescado. G1 = Grasa de la Harina de pescado entero. G2 = Grasa de la Harina de residuos húmedos de conservas de pescado. H1 = Humedad de la Harina de pescado entero. H2 = Humedad de la Harina de residuos húmedos de conservas de pescado.

2.4. TRATAMIENTO DE LOS DATOS La tabla 1 resume los resultados de los análisis de Control de Calidad de las rumas de Harina de Pescado entero, como puede apreciarse, cada ruma tiene distinto nivel de proteínas, grasas y humedad. La Ruma 00707 presentó mayor contenido proteico, mientras que la ruma 012-07 presentó el menor contenido. Asimismo, muestra los costos de producción y la rentabilidad económica asociada a cada tonelada de Harina de Pescado Entero, tal como son reportadas por el departamento de contabilidad. Los diferentes costos de producción por ruma de harina se debieron principalmente a la frescura con la que se procesó la materia prima que arrojó diferentes índices de rendimiento y/o productividad. A mayor frescura mayor rendimiento y mayor rentabilidad. En algunos casos, los costos de mantenimiento emergente o por avería incrementaron los costos de producción.

RUMA

OO7 OO8 OO9

O 7 O 7 O 7

% Proteí na

% Gras a

% Humed ad

Costo de producció n/TN

Utilidad/TN al precio de venta de 1540 USD/TM

67.00

9.8

10.12

971.00

569.00

58.60

65.50

9.095

10.25

1225.00

315.00

25.71

66.91

10.02

10.69

985.50

554.50

56.27

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Rentabilid ad (%)

OO10 OO11 OO12 OO13 OO14 Tabla

O 65.86 11.85 9.68 1085.50 454.50 41.87 7 O 65.78 9.46 10.03 1368.00 172.00 12.57 7 O 65.08 10.48 9.96 1158.00 382.00 32.99 7 O 66.20 9.38 9.98 1057.50 482.50 45.63 7 O 66.90 9.37 10.50 1007.50 532.50 52.85 7 1 Reportes de control de calidad y rentabilidad de la harina de pescado entero

La tabla 2 resume los resultados de los análisis de Control de Calidad de las rumas de Harina de Residuos de Conservas de Pescado en la que puede apreciarse el bajo nivel de proteínas. La ruma 019-06-R presentó el mayor contenido de proteínas, mientras que la ruma 009-07-R presentó 52,94% que es el valor más bajo en proteínas. Los costos de producción y la rentabilidad (a precios normales) asociados a cada tonelada de Harina de Residuos de Conservas de Pescado se muestran en la misma tabla.

Utilidad/TN % % % Costo de al precio de Rentabili RUMA Proteí Gra Humed producción venta de 780 dad (%) na sa ad /TN USD/TM O17 O6 R 55.03 9.62 10.04 452.6 327.4 72.34 10.3 O19 O6 R 55.45 10.71 462 318 68.83 9 10.1 O22 O6 R 54.29 10.16 439.2 340.8 77.60 3 11.2 OO1 O7 R 54.52 9.78 458.8 321.2 70.01 2 10.0 OO9 O7 R 52.94 10.53 425.6 354.4 83.27 2 Tabla 2 Reportes de control de calidad y rentabilidad de la harina de residuos de conservas de pescado ` La tabla 3 resume los nuevos indicadores de costos y utilidades por tonelada de la ruma de harina de pescado entero y de la ruma de harina de residuos de conservas de pescado que intervienen en la producción de la harina de pescado homogeneizada. Se han agregado los costos de reproceso y la utilidad se ha calculado al precio de $1540 por tonelada. La rentabilidad de la harina de pescado entero es del 55.79% que comparada

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con su rentabilidad, de la tabla 1, del 58.6% es ligeramente menor por incluirse los costos de reproceso. La rentabilidad de la harina de residuos de las conservas de pescado es del 171.13% que comparada con su rentabilidad, de la tabla 2, del 70.00% es significativamente mayor por calcularse al precio de US$ 1540 por tonelada.

Tipo Pescado entero

Ruma

Costo / TM

Utilidad / TM

Rentabilida d (%)

O 988.5 551.5 55.79 7 O Residuos OO1 R 568.00 972 171.13 7 tabla 3 indicadores de los componentes de la harina de OO7

pescado homogeneizada

Entonces el modelo seria: Función Objetivo: Como se desea que la rentabilidad aumente, la función económica o función objetivo será:

Maximizar Z=58.6 X 1+70.01 X 2 Restricciones:

67 X 1+54.52 X 2 ≥ 64(Proteínas )

9.8 X 1+11.22 X 2≤ 10.5( Máx . De Grasas) 9.8 X 1+11.22 X 2≥ 9(Min . DeGrasas)

10.12 X 1+9.78 X 2 ≤ 11 ( Máx . De Humedad ) 10.12 X 1+9.78 X 2 ≥ 9.5 ( Min. De Humedad )

X 1+ X 2≤ 1(Consistencia)

X 1 , X 2 ≥ 0( NoNegatividad)  X1: Peso (TN) de la harina de pescado entero a mezclar.  X2: Peso (TN) de la harina de residuos a mezclar

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La figura 1 es la solución al problema con el software WinQSB, podemos observar que los valores para las variables de decisión son combinar 760 kilos de harina de pescado entero y 240 kilos de harina residuos de conservas de pescado; se aprecian la contribución de cada variable en la solución, resultando una rentabilidad obtenida de 61.34% . La columna “Left Hand Side” indica los valores teóricos que debe tener la Harina de Pescado Homogeneizada. Es decir, en teoría se debe obtener 64% de proteínas; 10.1413% de Grasas y 10,0383% de humedad. La columna “Slackor Surplus” nos muestra la holgura de cada restricción.

2.5. EJECUCIÓN DE LA OPTIMIZACIÓN Con los resultados teóricos obtenidos, se procedió a realizar el proceso de optimización, es decir la producción de la Ruma 1 de Harina de Pescado homogeneizada. El proceso se llevó a cabo por personal de una empresa de servicios contratada especialmente para el reproceso. Se procedió a mezclar 760 sacos de harina de pescado entero y 240 sacos de harina de pescado residual. Utilizaron una mezcladora tipo “jirafa” que consiste en dos tolvas de ingreso y un canal con helicoide para elevar la mezcla y entregarla en una boca de ensaque. El proceso de homogeneización tomó alrededor de 3 horas. Una vez terminado el proceso se procedió a muestrear la nueva ruma de Harina de pescado homogeneizada, obteniéndose la tabla 4 que resume los indicadores requeridos, obtenidos de acuerdo a cálculos y los realmente obtenidos:

% Proteína

% Grasas

% Humeda d

Requeri 64 9 a 10.5 9.5 a 11 da Teórica 64 10.14 10.04 Real 64 9.77 10.20 Tabla 4: Indicadores de proteína, 8

grasas y humedad de la Ruma 1 La diferencia de humedad teórica y la obtenida en la realidad, que es mínima, se debe a que la harina homogeneizada absorbió humedad del ambiente al ser reprocesada, pero los resultados están dentro del nivel permitido. En la tabla 5 se presentan los valores definitivos de rentabilidad y peso de una tonelada de harina de pescado homogeneizada. Se pueden apreciar los incrementos significativos de la rentabilidad económica por tonelada de 64.31% a 113.46% y por cada tonelada de mezcla de la ruma 1(Ruma en análisis) se logra un incremento de 61.34% a 83.52%.

Tipo de harina Pescado entero Residuo s Totales

Participa Rentabili Rentabili Rentabilid Rentabili ción en dad dad ad por TN dad por mezcla pondera pondera (%) TN (%) (%) da (%) da (%) 75.96

58.60

44.51

55.79

42.38

24.04

70.01

16.83

171.13

41.14

100.00

64.31

61.34

113.46

83.52

Tabla 5: Rentabilidad Ponderada de la harina de pescado homogeneizada (Ruma 1) 3.

CONCLUSIONES Y FUTUROS TRABAJOS

Este trabajo ha presentado una aplicación de la investigación de operaciones para establecer la influencia de la Producción de Harina de Pescado Homogeneizada en la rentabilidad económica de las empresas pesqueras. Los resultados muestran que al usar programación lineal como estrategia de optimización, es posible encontrar una “óptima” solución al problema. Estos resultados nos hacen concluir que, al menos en esta aplicación en particular, la utilización del modelo formulado incrementa significativamente la rentabilidad de la empresa. La rentabilidad económica general de la empresa se incrementó de 64.31% a 113.46% lo que en tiempos actuales de vedas permanentes resulta muy atractivo para los inversionistas. La rentabilidad económica ponderada de la harina de pescado homogeneizada se incrementó de 61.34% a 83.52% este indicador tiene en cuenta el porcentaje de participación de los componentes de la mezcla. Estos resultados incentivan la producción de harina de residuos de conservas de pescado evitando las malas prácticas de secado al sol, que algunas personas inescrupulosas realizan, generando focos infecciosos y además evitan la contaminación ambiental. Como investigación futura se propone continuar evaluando esta herramienta en distintas empresas pesqueras.

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Además, resulta de alto interés probar otras técnicas de investigación de operaciones, como son la simulación y la programación dinámica, entre otras, con el fin de estudiar y comparar la rentabilidad económica para eventualmente proponer qué estrategia de elección de rumas dan la mayor rentabilidad económica.

4. REFERENCIAS [1] información de la PESQUERA EXALMAR S.A.A.http://www.exalmar.com.pe/index.php Angeles, J, y Aquino, V. (1998). Implementación de un Programa de Mantenimiento Preventivo en la Fábrica de Harina de Pescado Challwa Ancash. Chimbote: Tesis Universidad Nacional de Trujillo. Bravo,

S.

(2003).

Análisis

de

rentabilidad

económica

y

financiera.

Lima:

Esan.

Cabrera, C. (1999). Compatibilidad ambiental de la industria de harina de pescado en Paracas - Pisco. Revista Institucional Investigación Facultad Minas Metalurgia Ciencias Geografía, 2, 119-134. ISSN 1561-0888. Gass I., Saúl. (1985). Linear programming. New York: McGraw-Hill. Guiagale, M, Fretes-Cibils, V, Y Newman, J. (2006). Perú. La oportunidad de un País Diferente. Lima: Banco Mundial.

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