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  • 5/24/2018 Problemas Metas

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    PRCTICAS DE LA ASIGNATURA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II

    PRACTICA NOMBRE DE LA PRCTICA NO. DE HORASCUBIERTAS

    1Planteamiento, anlisis y resultados de modelosde Programacin Lineal Continua 3

    2

    Transformacin de valores ptimos continuos avalores ptimos enteros con Programacin Linealpor el mtodo grfico

    2

    3

    Transformacin de valores ptimos continuos avalores ptimos enteros con Programacin Linealpor el mtodo Branch and Bound

    3

    4Programacin por Metas: Meta nica, Mltiplesmetas

    3

    5Modelos de Redes PERT-CPM: ProblemasDeterminsticos

    3

    6 Modelos de Redes PERT-CPM: Problemasprobabilsticos

    3

    7Administracin de Proyectos: Anlisis del mtodode reduccin por ciclos y mtodo SAM

    3

    8Administracin de Proyectos: Anlisis del mtodoShaffer

    4

    9Teora de colas o Lneas de espera: Anlisis deModelos M/M/1

    2

    10

    Teora de colas o Lneas de espera:

    Anlisis de Modelos M/M/S 211 Anlisis de Modelos M/M/S con costos 4

    TOTAL DE HORAS CUBIERTAS CON PRCTICAS 32

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDOWordHoja de clculo

    WINQSB.OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DE

    PROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA PLANTEAMIENTO, ANLISIS Y

    RESULTADOS DE MODELOS DEPROGRAMACIN LINEAL CONTINUA

    PRCTICANMERO

    1

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11

    EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDAD

    COMPUTADORA CON ADITAMENTOS NECESARIOS(CONEXIONES Y CARGADOR)

    1

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN: Esta prctica presenta el fundamento y la estructura para elplanteamiento de modelos de programacin lineal continua, as como las etapas

    bsicas para el desarrollo y uso de tcnicas de ingeniera, en especfico: se presenta

    un panorama general del planteamiento de un modelo lineal continuo, se esboza un

    procedimiento grfico para resolver el modelo bsico, se analizan algunas limitaciones

    del proceso grfico en su solucin, se presenta un mtodo tabular, y se analiza el uso

    de una solucin en computadora.

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno ser capaz de identificar los elementosbsicos para el planteamiento de problemas por medio de la programacin lineal

    continua, para el mejoramiento de la toma de decisiones en el sector productivo.

    3.- TEORA: Como aprendi en la asignatura de Investigacin de Operaciones I,

    algunos problemas al ser formulados como modelos matemticos tienen una funcin

    objetivo lineal y restricciones lineales, pero algunos (o todas) variables estn

    restringidas a tener valores enteros. Tales modelos se denominan problemas deprogramacin entera.

    El requerimiento entero sobre las variables a menudo significa que aun cuando la

    funcin objetivo y las restricciones sean lineales, el problema no pueda ser resuelto por

    un algoritmo de programacin lineal. La razn es que no existe garanta de que los

    valores de las variables en la solucin ptima as obtenida sean enteros. Una forma de

    obtener una solucin entera ptima es redondear los valores en la solucin de

    programacin lineal ptima (continua) hacia arriba o hacia abajo. Hacer esto puededar como resultado una solucin entera ptima en algunos casos. Sin embargo, el

    redondear puede dar como resultado una solucin factible con un valor de la funcin

    objetivo significativamente para la solucin ptima (continua). Pero an, puede

    aparecer una solucin no factible.

    4.- PROCEDIMIENTO: Se abordar lo planteado en la parte de teora, a travs de losprocedimientos para la solucin de cuatro problemas por el mtodo grfico y simplex

    (tabular).

    Problema 1: Par es un pequeo fabricante de equipo y accesorios para golf cuyodistribuidor lo convenci de que existe un Mercado tanto para la bolsa de golf de

    precio mediano, conocida como modelo estndar, como para una bolsa de golf de

    precio elevado, conocida como modelo deluxe. El distribuidor tiene tanta confianza

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    en el mercado que si Par puede fabricar las bolsas a un precio competitivo, el

    distribuidor est de acuerdo en adquirir todas las bolsas que Par pueda fabricar en los

    siguientes tres meses. Un anlisis cuidadoso de los requerimientos de fabricacin dio

    como resultado la tabla siguiente, que muestra las necesidades de tiempo de

    produccin para las cuatro operaciones de manufactura requeridas y la estimacin

    por parte del departamento de contabilidad de la contribucin a la utilidad por bolsa.

    Producto

    Utilidad por

    bolsaCorte y

    teido Costura Terminado

    Inspeccin y

    empaque

    Estndar 7 \ 10 1 \ 2 1 1 \ 10 $10

    Deluxe 1 5 \ 6 2 \ 3 1 \ 4 $9

    El director de manufactura estima que durante los siguientes tres meses estarn

    disponibles 630 horas de tiempo de corte y teido, 600 de tiempo de costura, 708 horas

    de tiempo de terminado y 135 horas de tiempo de inspeccin y empaque para la

    produccin de las bolsas de golf.

    a. Si la empresa desea maximizar la contribucin total a la utilidad, Cuntasbolsas de cada modelo deber fabricar?

    b. Qu contribucin a la utilidad puede obtener Par de estas cantidades deproduccin?

    c. Cuntas horas de produccin se programaran para cada operacin?d. Cul es el tiempo de holgura de cada operacin?

    Problema 2: Embassy Motorcycles (EM) fabrica dos motocicletas ligeras diseadaspara un manejo fcil y seguro. El modelo EZ-Rider tiene un motor nuevo y un perfil bajo

    que la hace fcil de equilibrar. El modelo Lady-Sport es un poco ms grande, usa un

    motor ms tradicional y est diseada de manera ms especfica para atraer a las

    mujeres. Embassy produce los motores para ambos modelos en su planta de Des

    Moines, Iowa. Cada motor EZ-Raider requiere 6 hrs. de manufactura y cada motorLady-Sport requiere 3 hrs. de manufactura. La planta de Des Moines tiene 2100 hrs. de

    manufactura de motores disponibles para el siguiente periodo de produccin. El

    proveedor de cuadros de motocicletas de Embassy puede surtir tantos marcos de la

    EZ-Raider como sea necesario. Sin embargo, el cuadro de la Lady-Sport es ms

    complejo y el proveedor solo puede proporcionar hasta 280 cuadros Lady-Sport para

    el siguiente periodo de produccin. El ensamble y prueba finales requieren 2 hrs. para

    Tiem o de Produccin Hrs

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    cada unidad de la EZ-Raider y 2.5 hrs. para cada unidad de la Lady-Sport. Se dispone

    de un mximo de 1000 hrs. de tiempo de ensamble y prueba para el siguiente periodo

    de produccin. El departamento de contabilidad de la compaa proyecta una

    contribucin a la ganancia de $2400 para cada EZ-Raider producida y $1800 para

    cada Lady-Sport producida.

    a) Formule un modelo de programacin lineal que pueda usarse para determinarla cantidad de unidades de cada modelo que deberan producirse paramaximizar la contribucin total a la utilidad.

    b) Resuelva grficamente el problema.c) Cules restricciones no tienen holgura?

    Problema 3: Kelson Sporting Equipment fabrica dos modelos de guantes de bisbol:uno normal y una manopla de catcher. La empresa tiene disponibles 900 hrs. de

    tiempo de produccin en su departamento de corte y costura, 300 horas disponibles

    en su departamento de terminado y 100 horas disponibles en su departamento deembarque. Los requerimientos de tiempo de produccin y la contribucin a la utilidad

    de cada uno de los productos son:

    Modelo

    TIEMPO DE PRODUCCION (Hrs)

    Utilidad/GuanteCorte y

    costuraTerminado

    Empaque y

    embarque

    Guante normal 1 1\2 1\8 $5

    Manopla decatcher 3\2 1\3 1\4 $8

    Suponga que la empresa est interesada en maximizar la contribucin total a la

    utilidad.

    a. Cul es el modelo de programacin para este problema?b. Encuentre la solucin ptima. Cuntos guantes de cada modelo deber

    fabricar Kelson?

    c. Cul es la contribucin total a la utilidad que puede ganar Kelson con lascantidades de produccin arriba citadas?

    d. Cuntas horas de tiempo de produccin sern programadas en cadadepartamento?

    e. Cul es e tiempo libre de cada departamento?

    Problema 4: Considere el siguiente problema de programacin lineal:

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    a) Encuentre la solucin ptima usando el procedimiento de solucin grfica.b) Si la funcin objetivo se cambia a 2x1 + 6x2 cul ser la solucin ptima?c) Cuntos puntos extremos hay? Cules son los valores de X1 y X2 en cada

    punto extremo?

    CLCULOS Y REPORTE: Los clculos y el reporte se presentar en Word, con sus

    respectivos anlisis e indicaciones que pide cada problema.

    5.- RESULTADOS:Los resultados se presentaran en base a los clculos y el anlisis que segenere por cada problema o caso estudiado.

    6.- CONCLUSIONES: Las conclusiones y recomendaciones se emitirn en base a losresultados y clculos obtenidos, los cuales ayudarn a mejorar la toma de decisiones

    en cada caso de estudio.

    7.- BIBLIOGRAFA:

    a) Mtodos Cuantitativos para los Negocios, Anderson Sweeney Williams,Editorial Pearson Educacin.

    b) Mtodos Cuantitativos para la Administracin, Hiller Lieberman, Editorial McGrawHill.

    c) Investigacin de Operaciones, HillerLieberman, Editorial Mc GrawHill.d) Investigacin de Operaciones, Taha, Editorial Alfaomega.e) Mtodos y Modelos de Investigacin de Operaciones Vol. 1 y 2, Juan Prawda,

    Editorial Limusa.f) Investigacin de Operaciones, Mathur - Solow, Editorial Pearson Educacin.

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDO

    OfficeHoja de clculo y Word para hacer el reporte.

    Programa de simulacin WINQSB

    OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DEPROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA TRANSFORMACIN DE VALORES

    PTIMOS CONTINUOS A VALORESPTIMOS ENTEROS CON

    PROGRAMACIN LINEAL POR ELMTODO GRFICO

    PRCTICANMERO

    2

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDADCOMPUTADORA 1

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN: Esta prctica presenta el fundamento y la estructura para latransformacin de los planteamientos de modelos de programacin lineal continua

    hacia programacin lineal entera, as como las etapas bsicas para el desarrollo y uso

    de tcnicas de ingeniera, en especfico: se presenta un panorama general del

    planteamiento de un modelo lineal continuo y como transformarlo a un modelo lineal

    entero, se esboza un procedimiento grfico para resolver el modelo bsico, se

    analizan algunas limitaciones del proceso grfico en su solucin, se presenta un

    mtodo tabular para presentar la transformacin de un modelo lineal continuo hacia

    uno entero, y se analiza el uso de una solucin en computadora.

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno tendr la habilidad de transformar valoresptimos continuos a valores ptimos enteros mediante el mtodo grfico en

    planteamientos de problemas de programacin lineal continua, esto para ayudar a la

    mejora continua en el sector productivo.

    3.- TEORA:

    Algunos problemas al ser formulados como modelos matemticos tienen una funcin

    objetivo lineal y restricciones lineales, pero algunos (o todas) variables estn

    restringidas a tener valores enteros. Tales modelos se denominan problemas deprogramacin entera.

    El requerimiento entero sobre las variables a menudo significa que aun cuando la

    funcin objetivo y las restricciones sean lineales, el problema no pueda ser resuelto porun algoritmo de programacin lineal. La razn es que no existe garanta de que los

    valores de las variables en la solucin ptima as obtenida sean enteros. Una forma de

    obtener una solucin entera ptima es redondear los valores en la solucin deprogramacin lineal ptima (continua) hacia arriba o hacia abajo. Hacer esto puede

    dar como resultado una solucin entera ptima en algunos casos. Sin embargo, el

    redondear puede dar como resultado una solucin factible con un valor de la funcin

    objetivo significativamente para la solucin ptima (continua). Pero an, puede

    aparecer una solucin no factible.

    4.- PROCEDIMIENTO:

    El alumno deber resolver los problemas planteados o casos de estudio para su anlisis

    y solucin, aplicando los conocimientos adquiridos de manera terica.

    Problema 1. RMC, es una pequea empresa que fabrica una variedad de productobasados en sustancias qumicas. En un proceso de produccin particular, se emplean

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    tres materias primas para producir dos productos: un aditivo para combustible y una

    base para solvente. El aditivo para combustible se vende a compaas petroleras y se

    usa en la produccin de gasolina y combustibles relacionados. La base para solvente

    se vende a una variedad de empresas qumicas y se emplea en productos de limpieza

    en el hogar e industriales. Las tres materias primas se mezclan para fabricar el aditivo

    para combustible y la base para el solvente, tal como se indica en la tabla 1. Esta nos

    muestra que una tonelada de aditivo para combustible es una mezcla de 0.4

    toneladas del material 1 y 0.6 toneladas del material 3. Una tonelada de la base para

    solvente es una mezcla de 0.5 toneladas del material 1, 0.2 toneladas del material 2 y

    0.3 toneladas del material 3. La produccin de RMC est restringida por una

    disponibilidad limitada de las tres materias primas. Para el periodo de produ2033ccin

    actual, RMC tiene disponibles las siguientes cantidades de cada materia prima.

    Tabla 1. Requerimientos de Materiales por Tonelada para el Problema de RMC

    PRODUCTO

    Material Aditivo para Combustible Base Para Solvente

    1 0.4 0.5

    2 0.2

    3 0.6 0.3

    Tabla 2. Material disponible para la produccin

    Debido a los desechos y a la naturaleza del proceso de produccin, los materiales que

    no se lleguen a usar en una corrida de produccin no se pueden almacenar para las

    subsiguientes, son intiles y deben desecharse.

    Material Cantidad Disponible para la Produccin

    1 21 toneladas

    2 5 toneladas

    3 22 toneladas

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    El departamento de contabilidad analiz las cifras de produccin, asign todos los

    costos revelantes y lleg a precios que para ambos productos, producirn una

    contribucin a la utilidad de $40 por cada tonelada de aditivo para combustible

    producida y $30 por cada tonelada producida de base para solvente. Ahora

    usaremos la programacin lineal continua para modelar este problema; despus

    transformar los valores con el anlisis del mtodo grfico para obtener valores enteros,

    y as, determinar la cantidad de aditivo para combustible y la cantidad de base para

    solvente por producir a fin de maximizar la contribucin a la ganancia total.

    Problema 2: Par es un pequeo fabricante de equipo y accesorios para golf cuyodistribuidor lo convenci de que existe un Mercado tanto para la bolsa de golf de

    precio mediano, conocida como modelo estndar, como para una bolsa de golf de

    precio elevado, conocida como modelo deluxe. El distribuidor tiene tanta confianza

    en el mercado que si Par puede fabricar las bolsas a un precio competitivo, eldistribuidor esta de acuerdo en adquirir todas las bolsas que Par pueda fabricar en los

    siguientes tres meses. Un anlisis cuidadoso de los requerimientos de fabricacin dio

    como resultado la tabla siguiente, que muestra las necesidades de tiempo de

    produccin para las cuatro operaciones de manufactura requeridas y la estimacin

    por parte del departamento de contabilidad de la contribucin a la utilidad por bolsa.

    Producto

    Utilidad por

    bolsa

    Corte yteido Costura Terminado

    Inspeccin yempaque

    Estndar 7 \ 10 1 \ 2 1 1 \ 10 $10

    Deluxe 1 5 \ 6 2 \ 3 1 \ 4 $9

    El director de manufactura estima que durante los siguientes tres meses estarn

    disponibles 630 horas de tiempo de corte y teido, 600 de tiempo de costura, 708 horas

    de tiempo de terminado y 135 horas de tiempo de inspeccin y empaque para laproduccin de las bolsas de golf.

    a) Si la empresa desea maximizar la contribucin total a la utilidad, Cuntasbolsas de cada modelo deber fabricar?

    b) Qu contribucin a la utilidad puede obtener Par de estas cantidades deproduccin?

    c) Cuntas horas de produccin se programaran para cada operacin?

    Tiempo de Produccin (Hrs)

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    d) Cual es el tiempo de holgura de cada operacin?e) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de

    decisin X1 y X2 por medio del mtodo grfico y calcule la eficiencia encada una de las restricciones.

    Problema 3: Embassy Motorcycles (EM) fabrica dos motocicletas ligeras diseadaspara un manejo fcil y seguro. El modelo EZ-Rider tiene un motor nuevo y un perfil bajo

    que la hace fcil de equilibrar. El modelo Lady-Sport es un poco ms grande, usa un

    motor ms tradicional y esta diseada de manera mas especfica para atraer a las

    mujeres. Embassy produce los motores para ambos modelos en su planta de Des

    Moines, Iowa. Cada motor EZ-Raider requiere 6 hrs. de manufactura y cada motor

    Lady-Sport requiere 3 hrs. de manufactura. La planta de Des Moines tiene 2100 hrs. de

    manufactura de motores disponibles para el siguiente periodo de produccin. El

    proveedor de cuadros de motocicletas de Embassy puede surtir tantos marcos de la

    EZ-Raider como sea necesario. Sin embargo, el cuadro de la Lady-Sport es ms

    complejo y el proveedor solo puede proporcionar hasta 280 cuadros Lady-Sport para

    el siguiente periodo de produccin. El ensamble y prueba finales requieren 2 hrs. para

    cada unidad de la EZ-Raider y 2.5 hrs. para cada unidad de la Lady-Sport. Se dispone

    de un mximo de 1000 hrs. de tiempo de ensamble y prueba para el siguiente periodo

    de produccin. El departamento de contabilidad de la compaa proyecta una

    contribucin a la ganancia de $2400 para cada EZ-Raider producida y $1800 para

    cada Lady-Sport producida.

    a) Formule un modelo de programacin lineal que pueda usarse paradeterminar la cantidad de unidades de cada modelo que deberan

    producirse para maximizar la contribucin total a la utilidad.b) Resuelva grficamente el problema. Cul es la solucin ptima para

    valores enteros (transforme de valores continuos a enteros)?c) Cules restricciones no tienen holgura?

    Problema 4: Kelson Sporting Equipment fabrica dos modelos de guantes de bisbol:uno normal y una manopla de catcher. La empresa tiene disponibles 900 hrs. de

    tiempo de produccin en su departamento de corte y costura, 300 horas disponibles

    en su departamento de terminado y 100 horas disponibles en su departamento de

    embarque. Los requerimientos de tiempo de produccin y la contribucin a la utilidad

    de cada uno de los productos son:

    Modelo TIEMPO DE PRODUCCION (Hrs) Utilidad/Guante

    Corte y Terminado Empaque y

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    costura embarque

    Guante normal 1 1\2 1\8 $5

    Manopla de

    catcher 3\2 1\3 1\4 $8

    Suponga que la empresa est interesada en maximizar la contribucin total a la

    utilidad.

    a) Cul es el modelo de programacin para este problema?b) Encuentre la solucin ptima. Cuntos guantes de cada modelo deber

    fabricar Kelson?c) Cul es la contribucin total a la utilidad que puede ganar Kelson con las

    cantidades de produccin arriba citadas?

    d) Cuntas horas de tiempo de produccin sern programadas en cadadepartamento?

    e) Cul es e tiempo libre de cada departamento?f) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de decisin

    X1 y X2 por medio del mtodo grfico y calcule la eficiencia en cada una delas restricciones.

    Problema 5: Considere el siguiente problema de programacin lineal:

    a) Encuentre la solucin ptima usando el procedimiento de solucin grfica.

    b) Si la funcin objetivo se cambia a 2x1 + 6x2 cul ser la solucin ptima?c) Cuntos puntos extremos hay? Cules son los valores de X1 y X2 en cadapunto extremo?

    d) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de decisinX1 y X2, para el inciso a y b por medio del mtodo grfico y calcule laseficiencias en cada una de las restricciones.

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    CLCULOS Y REPORTE: Los clculos y el reporte se presentar en Word, con susrespectivos anlisis e indicaciones que pide cada problema.

    5.- RESULTADOS:los resultados se presentaran en base a los clculos y el anlisis que segenere por cada problema o caso estudiado.

    6.- CONCLUSIONES:

    Las conclusiones y recomendaciones se emitirn en un reporte de Word en base a los

    resultados obtenidos en la parte de clculos, los cuales ayudaran a mejorar la toma de

    decisiones en cada caso de estudio.

    7.- BIBLIOGRAFA:

    a) Mtodos Cuantitativos para los Negocios, Anderson Sweeney Williams,Editorial Pearson Educacin.

    b) Mtodos Cuantitativos para la Administracin, Hiller Lieberman, Editorial McGrawHill.

    c) Investigacin de Operaciones, HillerLieberman, Editorial Mc GrawHill.d) Investigacin de Operaciones, Taha, Editorial Alfaomega.e) Mtodos y Modelos de Investigacin de Operaciones Vol. 1 y 2, Juan Prawda,

    Editorial Limusa.

    f) Investigacin de Operaciones, Mathur - Solow, Editorial Pearson Educacin.g) programa de simulacin WINQSB durante todo el semestre para la solucin delos diferentes problemas analizados en clase y/o laboratorio.

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDO

    Hoja de clculo, Word para hacer el reporte

    Programa WINQSB.

    OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DEPROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA TRANSFORMACIN DE VALORES

    PTIMOS CONTINUOS A VALORESPTIMOS ENTEROS CON

    PROGRAMACIN LINEAL POR ELMTODO BRANCH AND BOUND

    PRCTICANMERO

    3

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDADCOMPUTADORA 1CALCULADORA

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN:

    Las dos caractersticas principales de los problemas de programacin lineal que

    permiten el desarrollo de un algoritmo de mejora finita es:

    La capacidad de probar rpidamente la optimalidad de una solucin factibleparticular.

    La capacidad de determinar una nueva solucin factible con un valor defuncin objetivo estrictamente mejor cuando la actual solucin no pasa laprueba.

    Desafortunadamente, no se han encontrado procedimientos similares para problemas

    de programacin entera. La nica forma que se conoce actualmente para obtener la

    solucin ptima es evaluar todas las soluciones enteras posibles.

    Como se describi anteriormente, un enfoque para resolver este problema incluye lo

    siguiente:

    1. Hacer una lista de todas las soluciones enteras posibles.2. Identificar de todas las soluciones enteras factibles aquella cuyo valor de

    funcin objetivo sea el mejor (Maximizar o Minimizar).

    Para que este enfoque de dos pasos funcione en una computadora, todas las

    soluciones enteras posibles en el paso 1 deben enumerarse de una manera

    sistemtica. Para el desarrollo y cumplimiento de estas caractersticas existen

    algoritmos que ayudan a darle solucin a los problemas de programacin lineal

    entera, tal es el caso, del algoritmo de ramificacin y acotamiento (Branch and

    Bound).

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno tendr la capacidad de aplicar de maneraadecuada el algoritmo de ramificacin y acortamiento para transformar valores

    ptimos continuos a valores ptimos enteros en planteamientos de problemas de

    programacin lineal continua, esto para ayudar a la mejora continua en el sector

    productivo.

    3.- TEORA:

    Concepto del mtodo de ramificacin y acotamiento: Es un mtodo usado pararesolver un problema de programacin entera en el que los nodos del rbol asociado

    se examinan de una manera sistemtica tratando de eliminar por consideracin tantos

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    16/81

    nodos terminales como sea posible. Los elementos que contiene este mtodo son los

    siguientes: rbol, nodo, arco, nodo terminal.

    Concepto de rbol: es un diagrama que consiste en nodos y arcos usados paraenumerar todas las combinaciones de valores enteros para las variables en un

    problema de programacin entera.

    Concepto de nodo: es un crculo en el rbol asociado con un programa entero queindica que algunas variables del problema se han fijado para especificar valores

    enteros.

    Concepto de arco: es una lnea con una flecha que conecta un nodo con otro nodoen un rbol asociado con un programa entero para indicar que una nueva variable se

    est fijando en un valor entero especfico.

    Concepto de nodo terminal: es un nodo que est en el ltimo nivel de un rbol

    asociado con un programa entero, correspondiente a un conjunto especfico devalores para las variables enteras.

    Con el mtodo de ramificacin y acotamiento, comienza en el nivel superior del rbol

    y procede de nodo en nodo hacia la base del rbol y los nodos terminales. En cada

    nodo, se resuelve el programa lineal asociado. Sobre la base de esta solucin, se toma

    una decisin respecto a qu nodos del rbol, si los hay, pueden eliminarse para otras

    consideraciones, lo que reduce el nmero de nodos terminales que necesitan

    examinarse. Es importante saber que asociado con cada nodo en el rbol est un

    problema de programacin lineal.

    El mtodo de ramificacin y acotamiento: un enfoque matemtico.

    Como ya se ha mencionado el mtodo de ramificacin y acotamiento se utiliza para

    reducir el nmero de soluciones enteras que se necesitan examinarse a fin de resolver

    un problema de programacin entera.

    Un programa lineal en un nodo es infactible.

    En el caso de que un programa lineal en un nodo sea infactible,

    a) el problema de programacin entera asociado en ese nodo tambin esinfactible, y

  • 5/24/2018 Problemas Metas

    17/81

    b) todos los problemas de programacin lineal, (y por tanto, programasenteros correspondientes) asociados con los nodos debajo de este nodotambin son infactibles.

    La observacin en la condicin es cierta porque el problema entero asociado tiene

    todas las restricciones del problema de programacin lineal junto con las restricciones

    adicionales de que algunas de las variables sean enteras. De manera similar, cualquier

    problema de programacin lineal asociado con un nodo debajo del actual tiene

    todas las restricciones en el programa lineal actual, y ms. Si no es posible satisfacer las

    restricciones del programa lineal actual, no ser posible satisfacer un programa con

    restricciones adicionales.

    Un programa lineal en un nodo es ptimo.

    Cuando el programa lineal asociado con un nodo tiene una solucin ptima, tal

    solucin proporciona el mejor valor posible de la funcin objetivo con las restricciones

    dadas.

    Cualquier programa lineal con restricciones adicionales no puede tener un mejor valor

    ptimo de la funcin objetivo. En particular:

    a) el valor ptimo de la funcin objetivo del programa entero asociado en un

    nodo no puede exceder el del programa lineal correspondiente.b) el valor ptimo de la funcin objetivo de cualquier programa lineal, y enconsecuencia, el programa entero correspondiente, asociado con un nododebajo del actual no puede exceder el del actual programa lineal.

    c) si, en cualquier nodo, sucede que la solucin ptima al problema linealsatisface todos los requerimientos enteros, entonces esa solucin tambin esptima para el problema de programacin entera asociado con ese nodo.Ms an, como se ha encontrado la mejor solucin entera a todos losprogramas lineales y enteros debajo de este nodo, no hay necesidad deexaminar ningn nodo debajo de ste.

    Concepto de ramificacin: es el proceso de trabajar sistemticamente de la copa deun rbol hacia los nodos terminales.

    Un anlisis metodolgico o secuencial del algoritmo es el siguiente:

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    Primero:examine el nodo 0 del rbol, donde no se ha fijado ninguna de las variables.Despus usando una computadora para resolver el problema de programacin lineal

    da como resultado la solucin ptima (o infactible, cuando ocurra esto aplicar el

    anlisis de sensibilidad para mejorar la solucin del problema) con valores enteros y

    continuos por cada variable de decisin. Segundo: elija qu variable con un valorfraccional fijar.

    Tercero:determine en qu valor entero debe fijarse la variable elegida del segundopaso. Se pueden hacer muchas elecciones. Una regla de ramificacin es cualquierregla especfica que usted (o la computadora) puede seguir para determinar un

    nuevo nodo por examinar en el siguiente nivel del rbol. Una regla de ramificacin se

    utiliza para seleccionar una variable particular que no satisfaga el requerimiento

    entero y para fijarla en un valor estero especfico. Como este paso implica descender

    un nivel en el rbol y lo acerca a una solucin, se denomina paso hacia adelante. Lasiguiente es una regla de ramificacin comnmente usada que ha demostrado ser

    computacionalmente eficiente en la prctica. Regla de ramificacin para el pasohacia delante.Seleccionar una variable cuyo valor fraccional es el ms alejado de unvalor entero y fijarlo en el primero valor entero mayor y menor que su valor fraccional.

    Cuarto: agregue restricciones correspondientes por esos valores enteros menores ymayores al valor fraccional de la solucin ptima original.

    Quinto: usando una computadora se hace la simulacin con las restricciones agregasal modelo original mencionadas en el paso cuarto, para que nos arroje una solucin

    ptima.

    Sexto: si una variable de decisin toma valor fraccional y no satisface losrequerimientos enteros, la misma regla de ramificacin se utiliza nuevamente para

    descender del rbol.

    El mtodo de ramificacin y acotamiento ahora lo dirige a examinar todos los nodos

    en el mismo nivel que el nodo actual, esto es, los nodos que surgen del nodo 0 al nodo

    1, 2, 3,, hasta n. para hacer esto de una manera sistemtica, tome un paso lateral

    hacia el nodo ms cercano a la derecha del nodo actual que todava no se ha

    examinado. Si no hay ninguno, tome un paso lateral hacia el nodo ms cercano a la

    izquierda que no haya sido examinado todava. Esta regla se resume de la siguiente

    manera: paso lateral es cuando no es necesario ningn paso hacia delante, entoncesuse un paso lateral para examinar secuencialmente cada nodo a la

    derecha/izquierda del actual, primero el ms cercano; despus regrese al nodo actual

    y examine cada nodo a la izquierda/derecha, el ms cercano.

    4.- PROCEDIMIENTO:

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    Se aplicarn los conceptos y procedimientos planteados en la parte de teora a travs

    de la solucin de problemas por el mtodo de ramificacin y acortamiento.

    Problema 1. RMC, es una pequea empresa que fabrica una variedad de productobasados en sustancias qumicas. En un proceso de produccin particular, se emplean

    tres materias primas para producir dos productos: un aditivo para combustible y unabase para solvente. El aditivo para combustible se vende a compaas petroleras y se

    usa en la produccin de gasolina y combustibles relacionados. La base para solvente

    se vende a una variedad de empresas qumicas y se emplea en productos de limpieza

    en el hogar e industriales. Las tres materias primas se mezclan para fabricar el aditivo

    para combustible y la base para el solvente, tal como se indica en la tabla 1. Esta nos

    muestra que una tonelada de aditivo para combustible es una mezcla de 0.4

    toneladas del material 1 y 0.6 toneladas del material 3. Una tonelada de la base para

    solvente es una mezcla de 0.5 toneladas del material 1, 0.2 toneladas del material 2 y

    0.3 toneladas del material 3. La produccin de RMC est restringida por una

    disponibilidad limitada de las tres materias primas. Para el periodo de produ2033ccinactual, RMC tiene disponibles las siguientes cantidades de cada materia prima.

    Tabla 1. Requerimientos de Materiales por Tonelada para el Problema de RMC

    PRODUCTO

    Material Aditivo para Combustible Base Para Solvente

    1 0.4 0.5

    2 0.2

    3 0.6 0.3

    Debido a los desechos y a la naturaleza del proceso de produccin, los materiales que

    no se lleguen a usar en una corrida de produccin no se pueden almacenar para las

    subsiguientes, son intiles y deben desecharse.

    Material Cantidad Disponible para la Produccin

    1 21 toneladas

    2 5 toneladas

    3 22 toneladas

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    El departamento de contabilidad analiz las cifras de produccin, asign todos los

    costos revelantes y lleg a precios que para ambos productos, producirn una

    contribucin a la utilidad de $40 por cada tonelada de aditivo para combustible

    producida y $30 por cada tonelada producida de base para solvente. Ahora

    usaremos la programacin lineal continua para modelar este problema; despus

    transformar los valores con el algoritmo branch and bound para obtener valoresenteros, y as, determinar la cantidad de aditivo para combustible y la cantidad de

    base para solvente por producir a fin de maximizar la contribucin a la ganancia total.

    Problema 2: Par es un pequeo fabricante de equipo y accesorios para golf cuyodistribuidor lo convenci de que existe un Mercado tanto para la bolsa de golf de

    precio mediano, conocida como modelo Estndar, como para una bolsa de golf de

    precio elevado, conocida como modelo Deluxe. El distribuidor tiene tanta confianza

    en el mercado que si Par puede fabricar las bolsas a un precio competitivo, eldistribuidor est de acuerdo en adquirir todas las bolsas que Par pueda fabricar en los

    siguientes tres meses. Un anlisis cuidadoso de los requerimientos de fabricacin dio

    como resultado la tabla siguiente, que muestra las necesidades de tiempo de

    produccin para las cuatro operaciones de manufactura requeridas y la estimacin

    por parte del departamento de contabilidad de la contribucin a la utilidad por bolsa.

    Producto

    Utilidad por

    bolsa

    Corte yteido Costura Terminado

    Inspeccin yempaque

    Estndar 7 \ 10 1 \ 2 1 1 \ 10 $10

    Deluxe 1 5 \ 6 2 \ 3 1 \ 4 $9

    El director de manufactura estima que durante los siguientes tres meses estarn

    disponibles 630 horas de tiempo de corte y teido, 600 de tiempo de costura, 708 horas

    de tiempo de terminado y 135 horas de tiempo de inspeccin y empaque para laproduccin de las bolsas de golf.

    a) Si la empresa desea maximizar la contribucin total a la utilidad, Cuntasbolsas de cada modelo deber fabricar?

    b) Qu contribucin a la utilidad puede obtener Par de estas cantidades deproduccin?

    c) Cuntas horas de produccin se programaran para cada operacin?

    Tiempo de Produccin (Hrs)

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    d) Cual es el tiempo de holgura de cada operacin?e) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de

    decisin X1 y X2 por medio del algoritmo branch and bound y calcule laeficiencia en cada una de las restricciones.

    Problema 3: Embassy Motorcycles (EM) fabrica dos motocicletas ligeras diseadaspara un manejo fcil y seguro. El modelo EZ-Rider tiene un motor nuevo y un perfil bajo

    que la hace fcil de equilibrar. El modelo Lady-Sport es un poco ms grande, usa un

    motor ms tradicional y est diseada de manera ms especfica para atraer a las

    mujeres. Embassy produce los motores para ambos modelos en su planta de Des

    Moines, Iowa. Cada motor EZ-Raider requiere 6 hrs. de manufactura y cada motor

    Lady-Sport requiere 3 hrs. de manufactura. La planta de Des Moines tiene 2100 hrs. de

    manufactura de motores disponibles para el siguiente periodo de produccin. El

    proveedor de cuadros de motocicletas de Embassy puede surtir tantos marcos de la

    EZ-Raider como sea necesario. Sin embargo, el cuadro de la Lady-Sport es ms

    complejo y el proveedor solo puede proporcionar hasta 280 cuadros Lady-Sport para

    el siguiente periodo de produccin. El ensamble y prueba finales requieren 2 hrs. para

    cada unidad de la EZ-Raider y 2.5 hrs. para cada unidad de la Lady-Sport. Se dispone

    de un mximo de 1000 hrs. de tiempo de ensamble y prueba para el siguiente periodo

    de produccin. El departamento de contabilidad de la compaa proyecta una

    contribucin a la ganancia de $2400 para cada EZ-Raider producida y $1800 para

    cada Lady-Sport producida.

    a) Formule un modelo de programacin lineal que pueda usarse paradeterminar la cantidad de unidades de cada modelo que deberan

    producirse para maximizar la contribucin total a la utilidad.b) Resuelva el problema por el algoritmo branch and bound. Cul es la

    solucin ptima para valores enteros (transforme de valores continuos aenteros)?

    c) Cules restricciones no tienen holgura?

    Problema 4: Kelson Sporting Equipment fabrica dos modelos de guantes de bisbol:uno normal y una manopla de catcher. La empresa tiene disponibles 900 hrs. de

    tiempo de produccin en su departamento de corte y costura, 300 horas disponibles

    en su departamento de terminado y 100 horas disponibles en su departamento de

    embarque. Los requerimientos de tiempo de produccin y la contribucin a la utilidad

    de cada uno de los productos son:

    Modelo TIEMPO DE PRODUCCION (Hrs) Utilidad/Guante

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    Corte ycostura

    TerminadoEmpaque y

    embarque

    Guante normal 1 1\2 1\8 $5

    Manopla decatcher 3\2 1\3 1\4 $8

    Suponga que la empresa est interesada en maximizar la contribucin total a la

    utilidad.

    a) Cul es el modelo de programacin para este problema?b) Encuentre la solucin ptima. Cuntos guantes de cada modelo deber

    fabricar Kelson?c) Cul es la contribucin total a la utilidad que puede ganar Kelson con las

    cantidades de produccin arriba citadas?d) Cuntas horas de tiempo de produccin sern programadas en cada

    departamento?e) Cul es e tiempo libre de cada departamento?f) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de decisin

    X1 y X2 por medio del algoritmo branch and bound y calcule la eficiencia encada una de las restricciones.

    Problema 5: Considere el siguiente problema de programacin lineal:

    a) Encuentre la solucin ptima usando el procedimiento del algoritmo branchand bound.

    b) Si la funcin objetivo se cambia a 2x1 + 6x2 cul ser la solucin ptima?c) Cuntos puntos extremos hay? Cules son los valores de X1 y X2 en cada

    punto extremo?d) Transforme los datos a valores enteros en cada una de las variables de decisin

    X1 y X2, para el inciso a y b por medio del algoritmo branch and bound ycalcule las eficiencias en cada una de las restricciones.

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    CLCULOS Y REPORTE: Los clculos y el reporte se presentar en Word, con susrespectivos anlisis e indicaciones que pide cada problema.

    5.- RESULTADOS:los resultados se presentaran en base a los clculos y el anlisis que segenere por cada problema o caso estudiado.

    6.- CONCLUSIONES:

    Las conclusiones y recomendaciones se emitirn en un reporte de Word en base a los

    resultados obtenidos en la parte de clculos, los cuales ayudaran a mejorar la toma de

    decisiones en cada caso de estudio.

    7.- BIBLIOGRAFA:

    a) Mtodos Cuantitativos para los Negocios, Anderson Sweeney Williams,Editorial Pearson Educacin.

    b) Mtodos Cuantitativos para la Administracin, Hiller Lieberman, Editorial McGrawHill.

    c) Investigacin de Operaciones, HillerLieberman, Editorial Mc GrawHill.d) Investigacin de Operaciones, Taha, Editorial Alfaomega.e) Mtodos y Modelos de Investigacin de Operaciones Vol. 1 y 2, Juan Prawda,

    Editorial Limusa.

    f) Investigacin de Operaciones, Mathur - Solow, Editorial Pearson Educacin.g) programa de simulacin WINQSB durante todo el semestre para la solucin delos diferentes problemas analizados en clase y/o laboratorio.

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDO

    HOJA DE CLCULOWORD PARA HACER EL REPORTE

    Programa WINQSB.OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DEPROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIAN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA PROGRAMACIN POR METAS: META

    NICA, MLTIPLES METASPRCTICANMERO

    4

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11

    EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDAD

    COMPUTADORA 1

    CALCULADORA

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN: Esta prctica presentar el fundamento y la estructura para elplanteamiento de modelos de programacin por metas, as como las etapas bsicas

    para el desarrollo y uso de tcnicas de ingeniera, en especfico: se presenta un

    panorama general del planteamiento de un modelo por metas, se esboza un

    procedimiento para resolver el modelo bsico, se analizan algunas limitaciones en su

    solucin, y se analiza el uso de una solucin en computadora.

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno ser capaz de identificar los elementosbsicos para el planteamiento de problemas por medio de la programacin por

    metas, esto para el mejoramiento en la toma de decisiones en el sector productivo.

    3.- TEORA: Hasta este punto, hemos analizado modelos que pueden aplicarse, bajocondiciones o supuestos especificados a problemas que tienen un objetivo como el de

    maximizar utilidades o minimizar costos. Sin embargo, existen muchos problemas con

    objetivos mltiples, como la simultanea maximizacin de utilidades, maximizacin de

    participacin de mercados, minimizacin de costos, maximizacin de calidad del

    producto y maximizacin de la satisfaccin de los clientes. En el mundo real, los

    ingenieros deben considerar y ser capaces de evaluar problemas con objetivos

    mltiples. En general, los modelos de criterios mltiples proporcionan una solucin que

    satisface los objetivos mltiples en vez de una solucin que optimice todos los

    objetivos.

    4.- PROCEDIMIENTO: Solucin de problemas donde se aplique la programacin pormetas.

    Problema 1. Problema de Comprar o Producir de la Compaa Janders. EstaCompaa vende varios productos para oficina y de ingeniera. Actualmente, Janders

    est preparando la introduccin de dos nuevas calculadoras: una para el mercado

    de oficinas, llamada Financial Manager, y la otra para el mercado de ingeniera

    conocida como Technician. Cada calculadora tiene tres componentes: una base, un

    cartucho electrnico y una cartula o parte superior. En ambas calculadoras se utiliza

    la misma base, pero los cartuchos y las cartulas son diferentes. La empresa puedefabricar todos los componentes, o puede adquirir de proveedores externos. Los costos

    de manufactura y los precios de adquisicin de los componentes se resumen en la

    siguiente tabla:

    Costo por unidad

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    ComponenteManufactura

    (tiempo Normal)Adquisicin

    Base $0.50 $0.60

    Cartucho Financial 3.75 4.00

    Cartucho Technician 3.30 3.90

    Cartula Financial 0.60 0.65Cartula Technician 0.75 0.78

    Los encargados de pronsticos en Janders indican que sern necesarias 3000

    calculadoras Financial Manager y 2000 Technician. Sin embargo, la capacidad de

    produccin est limitada. La empresa cuenta con 200 horas de tiempo normal de

    fabricacin, que pueden utilizarse para la fabricacin de calculadoras. La siguiente

    tabla muestra los tiempos de fabricacin (en minutos) de dichos componentes:

    Componente Tiempo de manufactura

    Base 1.0Cartucho Financial 3.0

    Cartucho Technician 2.5

    Cartula Financial 1.0

    Cartula Technician 1.5

    El gerente de produccin le pide que formule un modelo de programacin lineal

    (continuo) y por metas, el cual le brinde un costo mnimo por $40,000 dlares (meta 1)

    de compra o de fabricacin, la cantidad a producir por cada producto, sus

    capacidades u holguras, precios sombra y algo ms, concluya, analice si existen

    diferencias con respecto a cada modelo de optimizacin.

    Problema 2. La Fresh Food Faros, Inc., tiene 50 acres de tierra en la cual plantarcualquier cantidad de maz, soya, lechuga, algodn y brcoli. La siguiente tabla

    muestra la informacin relevante perteneciente a la produccin, el costo de

    plantacin, el precio de venta esperado y los requerimientos de agua para cada

    cultivo:

    CultivoProduccin(kg/acre)

    Costo ($/kg)Precio de

    venta ($/kg)

    Aguarequerida

    (lts/kg)

    Maz 640 1.00 1.70 8.75

    Frijoles de soya 500 0.50 1.30 5.00

    Lechuga 400 0.40 1.00 2.25

    Algodn 300 0.25 1.00 4.25

    Brcoli 350 0.60 1.30 3.50

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    Para la prxima temporada, hay 100 000 litros de agua disponible y la compaa ha

    contratado vender al menos 5120 kilogramos de maz. Formule un programa lineal

    (continuo) y por metas para determinar una estrategia de plantacin ptima para la

    compaa, que nos maximice las utilidades por $15,000 y $20,000 pesos (meta 1), nos

    minimice los costos por $5,120 y $6,000 pesos (meta 2) y se obtenga una plantacin por

    50 acres en total (meta 3). Analice las eficiencias de los recursos disponibles (holguras),

    precios sombra y concluya.

    Problema 3. La administracin de Carson Stapler Manufacturing Company pronosticapara el trimestre que viene una demanda de 5000 unidades para su modelo Sure Hola.

    Esta engrapadora se ensambla a partir de tres componentes principales: la base, el

    cartucho de grapas y la manija. Hasta ahora Carson ha fabricado los tres

    componentes. Sin embargo, el pronstico de 5000 unidades es un nuevo volumen

    mximo de venta y la empresa quizs no tenga suficiente capacidad de produccinpara la fabricacin de todos los componentes. La administracin est pensando

    contratar una empresa maquiladora local para producir por lo menos una parte de los

    componentes. Los requisitos de tiempos de produccin por unidad son como sigue:

    Tiempo de produccin (horas) Tiempodisponible

    (horas)Departamento Base Cartucho Manija

    A 0.03 0.02 0.05 400

    B 0.04 0.02 0.04 400

    C 0.02 0.03 0.01 400

    Note que cada componente fabricado de Carson ocupa tiempo de produccin en

    cada uno de los tres departamentos.

    Despus de tomar en consideracin los gastos generales, las materias primas y los

    costos por mano de obra de la empresa, el departamento de contabilidad ha llegado

    al costo unitario de manufactura de cada componente. Estos datos, junto con las

    cotizaciones de la empresa maquiladora de los precios de compra, son como sigue:

    Componente Costo de manufactura Costo de adquisicin

    Base 0.75 0.95Cartucho 0.40 0.55

    Manija 1.10 1.40

    a). Determine por medio de un modelo de programacin lineal (continuo) y por metas,

    cul sera la decisin de fabricar o comprar para Carson, que haga que pueda

    cumplir con la demanda de 5000 unidades a un costo total mnimo de $11,000 dlares

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    (meta 1). De cada componente, Cuntas unidades debern ser fabricadas y/o

    cuntas debern ser adquiridas?, analice si existe diferencia con respecto a cada

    modelo de optimizacin.

    b). Qu departamento estn limitando el volumen de fabricacin en cada tipo de

    modelo?

    c). Analice los precios sombra con los resultados arrojados por los modelo de

    programacin lineal y por metas, concluya.

    Problema 4.GSI produce palos de grafito para varios fabricantes de palos de golf. Dosinstalaciones de fabricacin de GSI, una localizada en San Diego y la otra en Tampa,

    tienen capacidad para producir palos en diversos grados de rigidez, desde modelos

    normales, principalmente por golfistas promedio, hasta modelos extrargidos, utilizados

    principalmente por golfistas con bajo handicap y profesionales. GSI acaba de recibirun contrato para la produccin de 200 000 palos normales y 75 000 rgidos. Dado que

    ambas plantas actualmente estn produciendo palos de golf para cumplir con

    rdenes anteriores, ninguna de las plantas tiene capacidad suficiente, por s misma,

    para llenar el nuevo pedido. La planta de San Diego, puede producir hasta un total de

    120 000 palos, y la de Tampa, hasta un total de 180 000 palos de golf. Debido a

    diferencias en equipamiento en cada una de las plantas y de distintos costos de mano

    de obra, los costos de produccin unitarios son distintos, como se muestra a

    continuacin:

    Costo de San diego Costo de TampaPalo normal $5.25 $4.95

    Palo rgido $5.45 $5.70

    El gerente de produccin le pide que formule un modelo de programacin

    lineal (continuo) y por metas, el cual le brinde un costo mnimo por $1500,000 y

    $1404,750 (meta 1), la cantidad a producir por planta por cada tipo de producto, en

    esta parte se establece la meta 2 de saber si se podr cumplir o no la fabricacin de

    250,000 palos normales y la meta 3 de saber si se podr cumplir o no la fabricacin de

    75,000 palos rgidos, analice para cada uno de los planteamientos sus capacidades de

    produccin, precios sombra y concluya.

    CLCULOS Y REPORTE: Los clculos y el reporte se presentar en Word, con susrespectivos anlisis e indicaciones que pide cada problema.

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    5.- RESULTADOS:los resultados se presentaran en base a los clculos y el anlisis que segenere por cada problema o caso de estudio.

    6.- CONCLUSIONES: las conclusiones y recomendaciones se emitirn en base a losresultados y clculos obtenidos, los cuales ayudarn a mejorar la toma de decisiones

    en cada caso de estudio.

    7.- BIBLIOGRAFA:

    a) Mtodos Cuantitativos para los Negocios, Anderson Sweeney Williams,Editorial Pearson Educacin.

    b) Mtodos Cuantitativos para la Administracin, Hiller Lieberman, Editorial McGrawHill.

    c) Investigacin de Operaciones, HillerLieberman, Editorial Mc GrawHill.d) Investigacin de Operaciones, Taha, Editorial Alfaomega.e) Mtodos y Modelos de Investigacin de Operaciones Vol. 1 y 2, Juan Prawda,

    Editorial Limusa.f) Investigacin de Operaciones, Mathur - Solow, Editorial Pearson Educacin.g) programa de simulacin WINQSB durante todo el semestre para la solucin de

    los diferentes problemas analizados en clase y/o laboratorio.

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDO

    HOJA DE CLCULO

    WORD PARA HACER EL REPORTEel programa WINQSB.

    OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DEPROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESUS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA MODELOS DE REDES PERT-CPM:

    PROBLEMAS DETERMINSTICOSPRCTICANMERO

    5

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESUS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11

    EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDAD

    COMPUTADORA 1CALCULADORA 1

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN: esta prctica presentar el desarrollo y anlisis de los modelos deredes determinsticos aplicados a la administracin de proyectos (por medio del ciclo

    de vida de un proyecto: definicin, planeacin, ejecucin y entrega) para la

    optimizacin de los recursos (humano, materia prima, econmico, etc.)

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno tendr la habilidad de plantear, analizar yresolver modelos de redes determinsticos para el ptimo desarrollo de proyectos.

    3.- TEORA: Las herramientas bsicas que se utilizan para el desarrollo y anlisisde modelos de redes son: PERT y CPM que son tcnicas que se concentran enbuscar el camino de consumo de tiempo ms largo en una red de tareas comobase para planear y controlar un proyecto.Tanto el PERT como el CPM utilizannodos y flechas en sus diagramas. Las principales diferencias entre PERT y CPM

    eran que el PERT empleaba la flecha para representar una actividad, mientrasque el CPM utilizaba el nodo. Los trminos CPM y PERT se empleanindistintamente y ambos se refieren a lo mismo, aunque se usa ms CPM.

    En cierto sentido, ambas tcnicas deben su desarrollo a su ampliamenteutilizado predecesor, el Diagrama Gantt. Este diagrama sirve para relacionar lasactividades con el tiempo en una forma fcil de usar para proyectos muypequeos.

    La programacin de ruta crtica se refiere a una serie de tcnicas grficas que

    se utilizan en la planeacin y control de proyectos. En cualquier proyecto, lostres factores que interesan principalmente son: El tiempo, El costo y Ladisponibilidad de recursos.

    Existen diferentes modelos con base en el tiempo, modelos de tiempocosto ymodelos de recursos limitados.

    La tcnica de evaluacin y revisin de programas PERT (program evaluationand review technique), y el mtodo de ruta crtica CPM (critical path method),las dos tcnicas de programacin de ruta crtica ms conocidas, fuerondesarrolladas a fines de los aos cincuenta. El PERT se desarroll bajo el

    patrocinio de la oficina de proyectos especiales de la armada de estadosunidos en 1958, a manera de herramienta gerencial para programar y controlarel proyecto del misil polaris. El CPM fue desarrollado en 1957 por J. E. Kelly, deRemingtonRand, y M. R. Walker, de DuPont Company, con miras a ayudar enla programacin de cierres de mantenimiento en plantas de procesamiento dequmicos.

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    Las tcnicas de programacin de ruta crtica muestran un proyecto de maneragrfica y relacionan las tareas que lo componen de forma que se concentre laatencin en aquellas que resultan cruciales para completar el proyecto. Parapoder aplicar bien las tcnicas de programacin de ruta crtica, un proyectodebe tener las siguientes caractersticas:

    1. Debe tener funciones o tareas bien definidas cuya terminacin sealeel fin del proyecto.

    2. Las funciones o tareas son independientes; pueden ser iniciadas,detenidas y realizadas por separado dentro de una secuenciadeterminada.

    3. Las funciones o tareas son ordenadas; deben seguir una a la otra enuna secuencia determinada.

    Relaciones De Precedencia.

    Son aquellas redes de tiempo constante que presentan las actividades en crculo. Las

    relaciones entre crculos se indican mediante flechas que pueden presentar una

    amplia variedad de inicio y terminacin. En el diagrama de red se muestran las

    actividades como flechas mientras que los objetivos (o eventos) se muestran en

    crculos.

    El convencionalismo que se utiliza para dibujar estos diagramas de red es que las

    actividades que van hacia un crculo (evento) deben terminarse antes de que se

    puedan comenzar las flechas que salen del crculo. Todas las flechas que entran a un

    crculo se denominan sucesoras. Todas las actividades predecesoras se deben terminar

    antes de poder comenzar ninguna de las sucesoras.

    En ocasiones se necesitan actividades ficticias para poder dibujar el diagrama de la

    red. Una actividad ficticia es aquella que tiene un tiempo de duracin de cero y se

    utiliza para indicar sola una relacin de precedencia. Tambin se necesitan

    actividades ficticias cuando existen dos actividades que tienen juegos de actividades

    predecesoras y sucesoras parcialmente en comn, ms no idnticas.

    Relaciones Secuenciales.

    Las relaciones secuenciales tienen que ver con el desarrollo de un ordenexacto (o secuencia) de procesamiento de tareas. En la secuencia se calculanlos tiempos de interferencia de trabajos y de teoras de colas al disear unprograma para cada trabajo. No se preocupe una cola promedio (o tiempode espera) como en el caso de las cargas.

    Un Diagrama De Red es una representacin grfica de una actividad enparticular, o de un proyecto en su totalidad. La grfica de red se puede

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    A

    representar de dos formas distintas: por actividad en los arcos (flechas), y poractividades en los nodos.

    En la grfica de red por asignacin en los arcos se muestran las actividadescomo flechas, mientras que los objetivos o eventos se muestran como crculos.

    Reglas O Procedimiento Para La Construccin De Redes.1. Cada actividad est representada por una flecha en la red. Ninguna

    actividad puede representarse dos veces.2. Dos actividades diferentes no pueden identificarse por los mismos

    eventos terminal y de inicio. Puede ser que tengan el mismo evento deinicio pero distinto nodo final, o distinto nodo de inicio y mismo nodo final;otra solucin sera colocar una liga entre los nodos finales de una y otraactividad con mismo inicial.

    3. Para asegurar las relaciones de precedencia, deben responderse las

    siguientes preguntas al agregar cada actividad en la red: Qu actividad deben terminarse inmediatamente antes de que

    esta actividad pueda comenzar? Qu actividad deben seguirla? Qu actividades deben efectuarse simultneamente?

    Elaboracin De Una Red Con Actividades En Los Nodos.Esta es la segunda forma de asignacin o elaboracin de una red donde losvalores de flujo de materiales con tiempo de duracin para cada actividad sepresentan en los nodos mismos y no en la flecha. Ejemplo:Tiempo Primero De Inicio (TPI):- Es el tiempo en el que la actividad va acomenzar. En el clculo de inicio a fin. Es el tiempo en el que termina laactividad precedente.Tiempo Primero De Terminacin (TPT):- Es el tiempo en el que la actividadtermina realmente. Este tiempo es el que llega a la actividad sucesora, es elque se hace objeto de separacin para escoger el mayor en caso de que doso ms actividades le precedan a una misma. El TPT es el resultado de sumar TPIy la duracin de la actividad que se esta analizando.Tiempo ltimo De Terminacin(TUT):- Es el tiempo en el que la actividad puedeterminar en caso de que esta iniciar en el tiempo que le permite la holguratotal. El TUT es el tiempo que viene de la actividad sucesora inmediata.

    Tiempo ltimo De Inicio(TUI):- Es el tiempo en el que pueden iniciar la actividadtomando en cuenta su holgura. Es el tiempo que sale a la actividadpredecesora y el objeto de comparacin para escoger el menor en el caso deque dos o ms actividades les sucedan a una misma actividad. El TUI es ladiferencia entre TUT y la duracin de la actividad en cuestin.

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    Donde:TUTTPT = HolguraTUT = TPT = Actividad Crtica

    Aplicacin.La clasificacin ms comn de la planificacin de los proyectos de produccinde bienes y prestaciones de servicios corresponde a la divisin de la economaen el sector de produccin:

    1. Proyectos Agropecuarios.- Estos abarcan todo el campo de laproduccin animal y vegetal.2. Proyectos Industriales.-Comprende toda la actividad manufacturera, la

    industria extractiva y el procesamiento de los productos de la pesca,agricultura y actividad pecuaria o ganadera.

    3. Proyectos De Infraestructura Social.- Tiene la funcin de atender anecesidades bsicas de la poblacin, como salud, educacin,abastecimiento de agua, redes de alcantarillado, vivienda, etc.

    4. Proyectos De Infraestructura Econmica.- Incluye los proyectos deunidades directa o indirectamente productivas que proporcionan a laactividad econmica ciertos insumos, bienes o servicios, por ejemplo laCFE, transporte, comunicacin, etc.

    5. Proyectos De Servicios.-Son aquellos cuyo propsito no es la produccinde bienes materiales, sino la prestacin de servicios, ya sea personal,material o tcnico y puede ser por medio del ejercicio profesional o atravs de instituciones.

    Importancia De Aplicar CPM y PERT.Uno de los modos de medir la importancia de un plan de produccin por CPMy PERT, es tomando como referencias la repercusin de este en las metas dedesarrollo, tanto de la regin donde se implantar, como del pas. Esta

    repercusin depender:a) Del tamao del proyecto en relacin con las dimensiones econmicas

    del sistema en que se inserta.b) De la naturaleza de los insumos, sus productos y de la posicin de estos

    en el cuadro general de la economa.

    Carcter De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin:a) Econmico: Es aquel que tiene como fin obtener un lucro o una utilidad.

    TPI TPT

    TUI TUT

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    b) Social: Es aquel en el que se establecen por medio de impuestos ocuotas (grupales no se obtiene lucro o beneficio).

    Carcter De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin:a) Instalacin:Personal que nada ms se encargar de instalar el equipo.b) Operacin:Capacitan personal para operar las mquinas instaladas.

    c) Mixto:Es la combinacin de las dos anteriores.Resultados De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin:a) Su producto:Es el resultado identificado por la obtencin de una utilidad

    o beneficio a una necesidad.b) Sus efectos: Resultado que se establece de acuerdo al efecto que

    tendr un producto o servicio puesto en marcha.

    Especficamente la aplicacin de CPM y PERT se ha implantado y utilizado en:la industria de la construccin y en empresas industriales para aplicacionescomo la programacin del mantenimiento de aviones, la instalacin de activos

    fijos, el diseo de plantas, la planeacin y la administracin de programas deinvestigacin y desarrollo, y la planeacin de utilidades a nivel empresas.

    4.- PROCEDIMIENTO: Solucin de problemas determinsticos

    Problema 1:Un proyecto que implica la instalacin de un sistema de cmputo estformado por ocho actividades. La tabla siguiente enlista los predecesores inmediatos y

    los tiempos de cada actividad (en semanas).

    Actividad Precedente Tiempo

    A - 3B - 6

    C A 2

    D B,C 5

    E D 4

    F E 3

    G B,C 9

    H F,G 3

    Dibuje una red por nodos y la grfica de Gantt para el proyecto. Cules son las actividades crticas (ruta crtica)? Cul es el tiempo de terminacin del proyecto? Cules son las actividades que generan holguras y cunto?

    Problema 2: El Proyecto de Daugherty Porta-Vac. La H. S. Daugherty Company hamanufacturado sistemas industriales de aspiradoras durante muchos aos.

    Recientemente, un miembro del equipo de investigacin de nuevos productos de la

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    empresa present un informe sugiriendo que la empresa considere la manufactura

    una aspiradora inalmbrica. El nuevo producto, conocido como Porta-Vac, podra

    contribuir a la expansin de Daugherty en el mercado domstico. La administracin

    espera que se pueda fabricar a un costo razonable y que el hecho de que sea porttil

    e inalmbrico lo hagan extremadamente atractivo, por lo que la empresa desea

    estudiar la posibilidad de manufacturar el Porta-Vac. Para realizar este estudio, se

    debe obtener informacin de los grupos de investigacin y desarrollo. La pregunta es

    cunto tardar este estudio de posibilidad?. La siguiente tabla proporciona los datos

    para este proyecto.

    Dibuje una red por nodos y la grfica de Gantt para el proyecto. Cules son las actividades crticas (ruta crtica)? Cul es el tiempo de terminacin del proyecto? Cules son las actividades que generan holguras y cunto?

    Problema 3.Una nueva y revolucionaria lavativa, est lista para salir al mercado porla empresa Licrafo S.L. Se compone de dos piezas: la primera es una especie de jarra

    de plstico y la segunda es una goma de poliuretano blando que acaba en un

    extremo puntiagudo con perfiles redondeados. Ambas piezas son novedad mundial

    por el diseo y el material que los forman. Para fabricar esta lavativa se deben

    ensamblar la goma y la jarra de plstico. Antes de empezar la produccin de la

    lavativa que se realiza con la fabricacin en mquinas de inyeccin de plsticos de la

    ActividadPredecesorinmediato

    Tiempo (das)

    A - 5B - 1.5

    C A 3

    D A 4

    E A 3

    F C 2

    G D 3

    H B,E 3.5

    I H 2

    J F,G,I 2

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    jarra (duracin 8 minutos) y de la goma (duracin 7 minutos) y su posterior ensamble

    (duracin 12 minutos), hay que preparar la materia prima (duracin 9 minutos) y

    preparar las mquinas de inyeccin (duracin 6 minutos). Antes de poder ensamblar la

    goma y la jarra es conveniente inspeccionar a fondo el extremo puntiagudo de la

    goma para asegurarnos de que los bordes estn suficientemente redondeados como

    para no daar el intestino.

    a) Dibuje una red por nodos y la grfica de Gantt para el proyecto.b) Calcular la duracin del proceso de fabricacinc) Qu actividades no son crticas?d) Cul es la ruta crtica?e) Si no hubiera que inspeccionar a fondo el extremo puntiagudo de la goma,

    Cunto tiempo nos ahorraramos en la fabricacin de la lavativa?Nota: La tarea inspeccionar a fondo el extremo puntiagudo de la goma tiene unaduracin de 10 minutos.

    Actividad Descripcin Tiempo (min.)A Prepara la mquinas de inyeccin 6

    B Preparar la materia prima 9

    C Inyeccin en la jarra en la maquina 8

    D Inyeccin de la goma en la maquina 7

    E Inspeccionar a fondo el extremo puntiagudo de la goma 10

    F Ensamblado de la jarra y la goma 12

    Problema 4:Un proyecto que implica la instalacin de un sistema de lnea elctrica de1700 ft. Est formado por las siguientes actividades. La tabla siguiente enlista los

    predecesores inmediatos y los tiempos de cada actividad (en das).

    Actividad Precedente Duracin (das)

    A - 1

    B A 0.5

    C A 1

    D A 0.5

    E C,D 3

    F E 3.5

    G D 0.5

    H G 0.5

    I H 3J F,I 4

    K F,I 1

    L J,K 2

    M L 2

    N L 2

    O D 2

    P B,M,N,O 0.5

  • 5/24/2018 Problemas Metas

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    Q P 0.5

    R Q 1

    S Q 1

    T S 2

    U T 2

    Dibuje una red por nodos y la grfica de Gantt para el proyecto. Cules son las actividades crticas? Cul es el tiempo de terminacin del proyecto? Cules son las actividades que generan holguras y cunto cada una? Cul es la probabilidad de que el proyecto pueda finalizarse dentro de los

    siguientes 25 das? Con una variabilidad de 3600 minutos, y Dentro de lossiguientes 28 das? Con una variabilidad de 3000 minutos.

    Si existe una probabilidad del 95 % de que se terminar el proyecto en 26 das,Cul es la variabilidad del proyecto?

    CLCULOS Y REPORTE: Los clculos y el reporte se presentarn en Word, con susrespectivos anlisis e indicaciones que pide cada problema.

    5.- RESULTADOS:los resultados se presentaran en base a los clculos y el anlisis que segenere por cada problema o caso de estudio.

    6.- CONCLUSIONES: las conclusiones y recomendaciones se emitirn en base a losresultados y clculos obtenidos, los cuales ayudarn a mejorar la toma de decisiones

    en cada caso de estudio.

    7.- BIBLIOGRAFA:

    a) Mtodos Cuantitativos para los Negocios, Anderson Sweeney Williams,Editorial Pearson Educacin.

    b) Mtodos Cuantitativos para la Administracin, Hiller Lieberman, Editorial McGrawHill.

    c) Investigacin de Operaciones, HillerLieberman, Editorial Mc GrawHill.d) Investigacin de Operaciones, Taha, Editorial Alfaomega.e) Mtodos y Modelos de Investigacin de Operaciones Vol. 1 y 2, Juan Prawda,

    Editorial Limusa.f) Investigacin de Operaciones, Mathur - Solow, Editorial Pearson Educacin.g) Administracin de proyectos, Gray C.F. y Larson E.W., , editorial McGraw-Hill.h) programa de simulacin WINQSB durante todo el semestre para la solucin de

    los diferentes problemas analizados en clase y/o laboratorio.

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    REQUERIMIENTOS PARA REALIZACION DE PRCTICAS EDUCATIVAS EN LABORATORIOS DE LA FIE

    SOFTWARE REQUERIDO

    HOJA DE CLCULO

    OFFICE WORD PARA HACER EL REPORTEPROGRAMA WINQSB

    OBSERVACIONES-COMENTARIOS

    NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR NOMBRE Y FIRMA DEL COORDINADOR DE

    PROGRAMA EDUCATIVO

    M.C. JESUS EVERARDO OLGUN TIZNADO M.C. JULIN ISRAEL AGUILAR DUQUE

    NOMBRE DE LA MATERIA INVESTIGACIN DE OPERACIONES II CLAVE 9017NOMBRE DE LA PRCTICA MODELOS DE REDES PERT-CPM:

    PROBLEMAS PROBABILSTICOSPRCTICANMERO

    6

    PROGRAMA EDUCATIVO INGENIERO INDUSTRIAL PLAN DEESTUDIO

    2007-1

    NOMBRE DELPROFESOR/A

    M.C. JESUS EVERARDO OLGUNTIZNADO

    NMERO DEEMPLEADO

    LABORATORIO INVESTIGACIN DE OPERACIONES II FECHA 09/08/11

    EQUIPO-HERRAMIENTA REQUERIDO CANTIDAD

    COMPUTADORA 1CALCULADORA 1

    MATERIAL-REACTIVO REQUERIDO CANTIDAD

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    1.- INTRODUCCIN: esta prctica presentar el desarrollo y anlisis de los modelos deredes probabilstico aplicados a la administracin de proyectos (por medio del ciclo

    de vida de un proyecto: definicin, planeacin, ejecucin y entrega) para la

    optimizacin de los recursos (humano, materia prima, econmico, etc.)

    2.- OBJETIVO (COMPETENCIA): El alumno tendr la habilidad de plantear, analizar yresolver modelos de redes probabilstico para el ptimo desarrollo de proyectos.

    3.- TEORA: las herramientas bsicas que se utilizan para el desarrollo y anlisisde modelos de redes son: PERT y CPM que son tcnicas que se concentran enbuscar el camino de consumo de tiempo ms largo en una red de tareas comobase para planear y controlar un proyecto.Tanto el PERT como el CPM utilizannodos y flechas en sus diagramas. Las principales diferencias entre PERT y CPMeran que el PERT empleaba la flecha para representar una actividad, mientrasque el CPM utilizaba el nodo. Los trminos CPM y PERT se empleanindistintamente y ambos se refieren a lo mismo, aunque se usa ms CPM.

    En cierto sentido, ambas tcnicas deben su desarrollo a su ampliamenteutilizado predecesor, el Diagrama Gantt. Este diagrama sirve para relacionar lasactividades con el tiempo en una forma fcil de usar para proyectos muypequeos.

    La programacin de ruta crtica se refiere a una serie de tcnicas grficas quese utilizan en la planeacin y control de proyectos. En cualquier proyecto, lostres factores que interesan principalmente son: El tiempo, El costo y Ladisponibilidad de recursos.

    Existen diferentes modelos con base en el tiempo, modelos de tiempocosto ymodelos de recursos limitados.La tcnica de evaluacin y revisin de programas PERT (program evaluationand review technique), y el mtodo de ruta crtica CPM (critical path method),las dos tcnicas de programacin de ruta crtica ms conocidas, fuerondesarrolladas a fines de los aos cincuenta. El PERT se desarroll bajo elpatrocinio de la oficina de proyectos especiales de la armada de estadosunidos en 1958, a manera de herramienta gerencial para programar y controlarel proyecto del misil polaris. El CPM fue desarrollado en 1957 por J. E. Kelly, de

    RemingtonRand, y M. R. Walker, de DuPont Company, con miras a ayudar enla programacin de cierres de mantenimiento en plantas de procesamiento dequmicos.

    Las tcnicas de programacin de ruta crtica muestran un proyecto de maneragrfica y relacionan las tareas que lo componen de forma que se concentre laatencin en aquellas que resultan cruciales para completar el proyecto. Para

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    poder aplicar bien las tcnicas de programacin de ruta crtica, un proyectodebe tener las siguientes caractersticas:

    a) Debe tener funciones o tareas bien definidas cuya terminacin sealeel fin del proyecto.

    b) Las funciones o tareas son independientes; pueden ser iniciadas,

    detenidas y realizadas por separado dentro de una secuenciadeterminada.

    c) Las funciones o tareas son ordenadas; deben seguir una a la otra enuna secuencia determinada.

    Relaciones De Precedencia.

    Son aquellas redes de tiempo constante que presentan las actividades en crculo. Las

    relaciones entre crculos se indican mediante flechas que pueden presentar una

    amplia variedad de inicio y terminacin. En el diagrama de red se muestran las

    actividades como flechas mientras que los objetivos (o eventos) se muestran encrculos.

    El convencionalismo que se utiliza para dibujar estos diagramas de red es que las

    actividades que van hacia un crculo (evento) deben terminarse antes de que se

    puedan comenzar las flechas que salen del crculo. Todas las flechas que entran a un

    crculo se denominan sucesoras. Todas las actividades predecesoras se deben terminar

    antes de poder comenzar ninguna de las sucesoras.

    En ocasiones se necesitan actividades ficticias para poder dibujar el diagrama de la

    red. Una actividad ficticia es aquella que tiene un tiempo de duracin de cero y se

    utiliza para indicar sola una relacin de precedencia. Tambin se necesitanactividades ficticias cuando existen dos actividades que tienen juegos de actividades

    predecesoras y sucesoras parcialmente en comn, ms no idnticas.

    Relaciones Secuenciales. Las relaciones secuenciales tienen que ver con el desarrollode un orden exacto (o secuencia) de procesamiento de tareas. En la secuencia se

    calculan los tiempos de interferencia de trabajos y de teoras de colas al disear un

    programa para cada trabajo. No se preocupe una cola promedio (o tiempo de

    espera) como en el caso de las cargas.

    Un Diagrama De Red es una representacin grfica de una actividad enparticular, o de un proyecto en su totalidad. La grfica de red se puederepresentar de dos formas distintas: por actividad en los arcos (flechas), y poractividades en los nodos.

    En la grfica de red por asignacin en los arcos se muestran las actividadescomo flechas, mientras que los objetivos o eventos se muestran como crculos.

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    Reglas O Procedimiento Para La Construccin De Redes.a) Cada actividad est representada por una flecha en la red. Ninguna

    actividad puede representarse dos veces.b) Dos actividades diferentes no pueden identificarse por los mismos

    eventos terminal y de inicio. Puede ser que tengan el mismo evento de

    inicio pero distinto nodo final, o distinto nodo de inicio y mismo nodo final;otra solucin sera colocar una liga entre los nodos finales de una y otraactividad con mismo inicial.

    c) Para asegurar las relaciones de precedencia, deben responderse lassiguientes preguntas al agregar cada actividad en la red:

    Qu actividad deben terminarse inmediatamente antes de queesta actividad pueda comenzar?

    Qu actividad deben seguirla?

    Qu actividades deben efectuarse simultneamente?

    Elaboracin De Una Red Con Actividades En Los Nodos.Esta es la segunda forma de asignacin o elaboracin de una red donde losvalores de flujo de materiales con tiempo de duracin para cada actividad sepresentan en los nodos mismos y no en la flecha. Ejemplo:

    Tiempo Primero De Inicio (TPI):- Es el tiempo en el que la actividad va acomenzar. En el clculo de inicio a fin. Es el tiempo en el que termina laactividad precedente.Tiempo Primero De Terminacin (TPT):- Es el tiempo en el que la actividadtermina realmente. Este tiempo es el que llega a la actividad sucesora, es elque se hace objeto de separacin para escoger el mayor en caso de que doso ms actividades le precedan a una misma. El TPT es el resultado de sumar TPIy la duracin de la actividad que se esta analizando.Tiempo ltimo De Terminacin(TUT):- Es el tiempo en el que la actividad puedeterminar en caso de que esta iniciar en el tiempo que le permite la holguratotal. El TUT es el tiempo que viene de la actividad sucesora inmediata.

    Tiempo ltimo De Inicio(TUI):- Es el tiempo en el que pueden iniciar la actividadtomando en cuenta su holgura. Es el tiempo que sale a la actividadpredecesora y el objeto de comparacin para escoger el menor en el caso deque dos o ms actividades les sucedan a una misma actividad. El TUI es ladiferencia entre TUT y la duracin de la actividad en cuestin.

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    A

    Donde:TUTTPT = HolguraTUT = TPT = Actividad Crtica

    Aplicacin.

    La clasificacin ms comn de la planificacin de los proyectos de produccinde bienes y prestaciones de servicios corresponde a la divisin de la economaen el sector de produccin:

    a) Proyectos Agropecuarios.- Estos abarcan todo el campo de laproduccin animal y vegetal.

    b) Proyectos Industriales.-Comprende toda la actividad manufacturera, laindustria extractiva y el procesamiento de los productos de la pesca,agricultura y actividad pecuaria o ganadera.

    c) Proyectos De Infraestructura Social.- Tiene la funcin de atender anecesidades bsicas de la poblacin, como salud, educacin,abastecimiento de agua, redes de alcantarillado, vivienda, etc.

    d) Proyectos De Infraestructura Econmica.- Incluye los proyectos deunidades directa o indirectamente productivas que proporcionan a laactividad econmica ciertos insumos, bienes o servicios, por ejemplo laCFE, transporte, comunicacin, etc.

    e) Proyectos De Servicios.-Son aquellos cuyo propsito no es la produccinde bienes materiales, sino la prestacin de servicios, ya sea personal,material o tcnico y puede ser por medio del ejercicio profesional o atravs de instituciones.

    Importancia De Aplicar CPM y PERT.

    Uno de los modos de medir la importancia de un plan de produccin por CPMy PERT, es tomando como referencias la repercusin de este en las metas dedesarrollo, tanto de la regin donde se implantar, como del pas. Esterepercusin depender:

    Del tamao del proyecto en relacin con las dimensioneseconmicas del sistema en que se inserta.

    De la naturaleza de los insumos, sus productos y de la posicin deestos en el cuadro general de la economa.

    TPI TPT

    TUI TUT

    INICIO - FIN

    FIN - INICIO

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    Carcter De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin: Econmico: Es aquel que tiene como fin obtener un lucro o una utilidad. Social: Es aquel en el que se establecen por medio de impuestos o

    cuotas (grupales no se obtiene lucro o beneficio).

    Carcter De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin: Instalacin:Personal que nada ms se encargar de instalar el equipo. Operacin:Capacitan personal para operar las mquinas instaladas. Mixto:Es la combinacin de las dos anteriores.Resultados De Un Plan De Produccin De Acuerdo A Su Aplicacin: Su producto:Es el resultado identificado por la obtencin de una utilidad

    o beneficio a una necesidad. Sus efectos: Resultado que se establece de acuerdo al efecto que

    tendr un producto o servicio puesto en marcha.

    Especficamente la aplicacin de CPM y PERT se ha implantado y utilizado en:la industria de la construccin y en empresas industriales para aplicacionescomo la programacin del mantenimiento de aviones, la instalacin de activosfijos, el diseo de plantas, la planeacin y la administracin de programas deinvestigacin y desarrollo, y la planeacin de utilidades a nivel empresas.

    Especficamente la aplicacin de CPM y PERT se ha implantado y utilizado en:la industria de la construccin y en empresas industriales para aplicacionescomo la programacin del mantenimiento de aviones, la instalacin de activosfijos, el diseo de plantas, la planeacin y la administracin de programas de

    investigacin y desarrollo, y la planeacin de utilidades a nivel empresas.

    Mtodos Para Control De Proyectos.Uno de los mtodos de relaciones secuenciales ms antiguos es la grfica de Gantt,

    propuesto por Henry L. Gantt en 1917.

    Grfica de Gantt.

    Mtodo para la programacin de proyectos manejado por un diagrama de

    barras que muestra la relacin entre actividades en el tiempo. Las actividadesdel proyecto se listan verticalmente, en tanto que los tiempos se sealan enforma horizontal.

    La grfica de Gantt, por lo tanto, presenta no solo cuanto tiempo se necesitapara cada actividad sino tambin, cuando tendr lugar la misma. Adems delas actividades, las grficas de Gantt tambin los objetivos (o eventos), dondeun objetivo es un instante en el tiempo, en tanto que una actividad es una

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    tarea con cierta duracin de tiempo. Con frecuencia se utilizan los objetivospara sealar el inicio o trmino de una o ms actividades. Estas grficas seutilizan comnmente en la programacin de proyectos debido a que sonfciles de usar y hay mucha gente que las comprende. Sin embargo, en losproyectos complejos la grfica de Gantt se vuelve inadecuada pues no

    muestra las Interdependencias y relaciones entre las actividades.

    La ventaja de los mtodos de red en comparacin con las grficas de Gantt,es que en la programacin con redes se muestran especficamente lasrelaciones de precedencia en la red.

    PERT. (Program Evaluation and Review Technique) Tcnica de Evaluacin yRevisin de Programas.Se trata de una tcnica que proporciona a la gerencia informacin sobre losproblemas reales y potenciales que pueden presentarse en la terminacin deun proyecto, la condicin corriente del proyecto en relacin con el logro de susobjetivos, la fecha esperada de terminacin del proyecto y las probabilidadesde lograrlo, y en dnde se encuentran las actividades ms crticas y menoscrticas en el proyecto total.

    Hacer el anlisis de PERT, con lleva establecer las actividades y los eventos,adems del tiempo estimado de terminacin de un plan de produccin.Suelen seleccionarse tres estimados de tiempo para cada actividad:

    1. Tiempo optimista (to) es el estimado del tiempo requerido para unaactividad sin ningn problema se presenta. Como regla general habra

    oportunidad del 1% de que la actividad tomara menos tiempo que elestimado optimista.

    2. Tiempo ms probable (tm) es el tiempo estimado para una actividad si setoman en cuenta las interrupciones y los problemas normales asociadoscon llevarla a trmino.

    3. Tiempo pesimista (tp) es el estimado del tiempo requerido para unaactividad si se presentan interrupciones y problemas de naturalezadesusada. Como regla general habra una oportunidad del 1% de que laactividad tomar ms tiempo que el estimado pesimista.

    El trabajo que arroja este tipo de diagrama es de muchas incgnitas, por tanto,los estimados de los tiempos optimista, ms probable y pesimista, ayudan alanalista a determinar el grado probable de estas incertidumbres.

    Una vez que se dispone de los tres tiempos estimados, se puede calcular eltiempo esperado (te) para cada actividad. Este tiempo representa elporcentaje ponderado de los tres tiempos. En muchos casos, la siguienteecuacin proporcionar un estimado prctico del tiempo esperado:

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    te= to+ 4tm+ tp

    6CPM (Critical Path Method) Mtodo de Ruta Crtica.Fue desarrollado en forma independiente de PERT, pero que est

    estrechamente relacionado con ste, se refiere bsicamente a los intercambiosentre el costo de un proyecto y su fecha de terminacin. Se aboca a lareduccin del tiempo necesario para concluir una tarea o actividad, utilizandoms trabajadores y/o recursos, lo cual, en la mayora de los casos significamayores costos. Con CPM, se supone que el tiempo necesario para concluir lasdiversas actividades del proyecto se conoce con certidumbre, al igual que lacantidad de recursos que se utilizan.

    Por ello, CPM no se ocupa de tiempos inciertos de tareas o actividades comoes el caso en PERT, sino que se refiere a intercambios entre tiempos y costos.

    Como mencionamos al inicio, en trminos ms tradicionales, una red CPM /PERT, consta de diversos crculose interconectados por flechas.En terminologageneral de redes, los crculos numerados se denominan nodos, y las flechas quelos conectan se denominan ramas o arcos (que estas son las dos formas deelaborar redes. La ms usual es por nodos). En una red CPMPERT, las flechas o

    ramas representan actividades y los crculos o nodos se denomina eventos.Lasactividades implican tiempo y, por lo general consumen recursos en forma demano de obra, materiales o dinero. Los eventos no consumen ni tiempo nirecursos sino que, ms bien, sirven como puntos de referencia del proyecto yrepresentan los puntos lgicos de conexin para asociar diversas actividades.

    4.- PROCEDIMIENTO:

    Problema 1: El Proyecto de Daugherty Porta-Vac. La H. S. Daugherty Company hamanufacturado sistemas industriales de aspiradoras durante muchos aos.

    Recientemente, un miembro del equipo de investigacin de nuevos productos de la

    empresa present un informe sugiriendo que la empresa considere la manufactura

    una aspiradora inalmbrica. El nuevo producto, conocido como Porta-Vac, podra

    contribuir a la expansin de Daugherty en el mercado domstico. La administracin

    espera que se pueda fabricar a un costo razonable y que el hecho de que sea porttil

    e inalmbrico lo hagan extremadamente atractivo, por lo que la empresa deseaestudiar la posibilidad de manufacturar el Porta-Vac. Para realizar este estudio, se

    debe obtener informacin de lo grupos de investigacin y desarrollo. La pregunta es

    cunto tardar este estudio de posibilidad?, La siguiente tabla proporciona los datos

    para este proyecto.

    Calcular el tiempo estimado y la varianza para este proyecto. La administracin ha

    asignado 20 semanas para el proyecto Porta-Vac. Cul es la probabilidad de que se

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    cumpla con este vencimiento de 20 semanas?, aporte a la administracin sus

    conclusiones para desarrollar este proyecto.

    Problema 2:Considere el siguiente proyecto de investigacin con las estimaciones delos tiempos ms optimistas, ms probables y pesimistas (en das) de las actividades que

    se muestran en la tabla de abajo y encuentre lo siguiente:

    1. Encuentre el camino crtico.2. Cunto tiempo de holgura, si es que hay alguna, tiene la actividad C?3. Determine el tiempo esperado del proyect