Trabajo Final Operativa 1

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Homogenizacion de Harina de pescado

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Trabajo Final Operativa 1

  1. 1. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 INVESTIGACION OPERATIVA I TEMA: HOMOGENIZACION DE HARINA DE PESCADO PROFESOR: ING. JOSE VILLANUEVA INTEGRANTES: • GARAY REY ANDRES • LA ROSA ALARCON TICA • RUIZ ROJAS JOANNA SECCION:33G La Molina, 16 de junio de 2010 Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  2. 2. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 TABLA DE CONTENIDO RESUMEN ..........................................................................¡Error! Marcador no definido. INTRODUCCIÓN ................................................................¡Error! Marcador no definido. METODO ............................................................................¡Error! Marcador no definido. RESULTADO .....................................................................¡Error! Marcador no definido. TRATAMIENTO DE DATOS ..............................................¡Error! Marcador no definido. CONCLUSION....................................................................¡Error! Marcador no definido. REFERENCIAS ..................................................................¡Error! Marcador no definido. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  3. 3. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 INTRODUCCION El propósito de este presente trabajo es establecer la influencia de la Producción de Harina de Pescado Homogeneizada en la rentabilidad económica de las empresas pesqueras. El trabajo tiene un diseño de investigación descriptivo porque se trató de precisar la relación entre dos variables. En el cual primero hacemos la formulación de hipótesis, con el fin de optimizar la función objetivo. 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 812 kilos de harina de pescado entero y 188 kilos de harina de residuos de conservas de pescado, incrementándose la rentabilidad económica general de la empresa del 37,56% a 82,34%. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  4. 4. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 BREVE HISTORIA DE LA HARINA DE PESCADO Los contratos comerciales de exportación de harina de pescado tradicional tienen un importe fijo en dólares por harina de pescado con parámetros establecidos. 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 el puerto de Chimbote 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. Según Kuramoto (2005) las ventajas competitivas de la industria de harina de pescado y del cluster de Chimbote están basadas en la abundancia de la anchoveta. Chimbote cuenta con un mar propicio para el desarrollo de esta especie marina. A nivel nacional, la legislación ambiental ha tenido un efecto favorable en la eficiencia de las empresas harineras. 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. Chimbote no goza de esta ventaja ya que solo produce el 6% de las harinas prime (o el 13%, si se incluye al distrito de Coishco). Cabrera (1999) indica 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. Bravo (2003) señala que el índice de rentabilidad económica ha de medir el retorno que proporciona el negocio independientemente de cómo ha sido financiado éste, mientras el índice de rentabilidad financiera ha de medir el retorno de los accionistas después del pago de la deuda. Taha (2005) indica que la Investigación de Operaciones es la ciencia que permite modelar los sistemas simbólicamente y establecer procedimientos que, con apoyo del Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  5. 5. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 computador dan orientaciones significativas en la toma racional de decisiones. El problema específicamente fue: ¿En qué medida la producción de harina de pescado homogeneizada influye en la rentabilidad económica de las empresas pesqueras? Nuestra hipótesis fue que La Producción de Harina de Pescado Homogeneizada incrementa significativamente la rentabilidad económica de las empresas pesqueras. DESCRIPCIÓN DE HARINA DE PESCADO La harina de pescado es la mejor fuente de energía concentrada para la alimentación de animales. Con un 70% a 80% del producto en forma de proteína y grasa digerible, su contenido de energía es notablemente mayor que muchas otras proteínas animales o vegetales ya que proporciona una fuente concentrada de proteína de alta calidad y una grasa rica en ácidos grasos omega-3, DHA y EPA indispensables para el rápido crecimiento de los animales. El Perú es el principal productor de Harina de pescado en el mundo. USOS Como alimento para aves, cerdos, rumiantes, vacas lecheras, ganado vacuno, ovino y el desarrollo de la piscicultura, disminuyendo notablemente los costos de producción industrial de estos animales por su rápido crecimiento, su mejor nutrición, la mejora de la fertilidad y la notoria disminución de posibilidades de enfermedades. ESPECIES Principalmente Anchoveta ( Engraulis Ringens ). Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  6. 6. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 PROCESO DE ELABORACIÓN Las Investigaciones muestran que la harina de pescado secada en temperaturas muy bajas durante un período corto de tiempo es sumamente digestible. El Sistema de Secado de dos fases de AUSTRAL GROUP incorpora baja temperatura. La primera fase es secado a vapor Rota Tube a baja presion. La temperatura del producto es 20 – 30° c menor que el Sistema de Secado Rota Disk. La Harina de pescado permanece en el tubo de secado durante 35 minutos comparados a las 2 horas o más en el Sistema Rota Disk. la Segunda fase usa el Sistema de Secado con Aire caliente Geka Termal Oil. El aire caliente indirecto reduce la humedad del producto del 25 % al 7%, la Temperatura del producto permanece debajo 75 ª C de ahí que la humedad es reducida lentamente y la proteína no es dañada. El Sistema de dos fases de Austral produce harina de pescado con la mejor calidad de proteína, la digestibilidad más alta y la densidad especifica más alta. Pruebas de campo en varias industrias muestran que la digestibilidad es mejorada en un 3% en el sistema de dos etapas comparado con el sistema tradicional. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  7. 7. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 MÉTODO El trabajo se realizó utilizando la Investigación de Operaciones con un modelo de Programación Lineal correspondiente al almacén de embarques perteneciente a una pesquera anónima. 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. Objetivo: 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. 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 y de los laboratorios particulares de la ciudad cuyas muestras se sustentan en la norma NTP 204.038:1986 (Establece el método para la extracción de muestras de la harina de pescado destinada a análisis microbiológicos) y NTP 204.034:1985 (Establece las condiciones técnicas y administrativas para el muestreo de la harina de pescado, con la ayuda del control de calidad, para fines comerciales, técnicos y legales). Los análisis fueron realizados de acuerdo a las normas técnicas NTP 204.023:1982 Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  8. 8. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 (Establece el método para la determinación de la proteína cruda en la harina de pescado), NTP 204.030:1985 (Establece un método de rutina y otro de referencia para determinar el contenido de humedad en la harina de pescado), y para las grasas NTP 204.033:1985 (Establece un método para la determinación del extracto de hexano (método de rutina) y del extracto de éter dietílico (método de referencia) en la harina de pescado). 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). Luego, se digitaron los datos en el computador utilizando los programas de cómputo seleccionados. RESULTADOS El estudio de optimización en la producción de harina de pescado homogeneizada realizado puede ser dividido en tres partes principales: primero, la formulación del modelo de Programación Lineal; segundo, el tratamiento de los datos y su ingreso en los programas de cómputo para obtener las cantidades a mezclar, y, por último, la ejecución de la homogeneización en sí, con la consiguiente validación de resultados por parte de Control de Calidad. A continuación se describe con más detalle cada una de estas etapas. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  9. 9. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 Formulación Del Modelo En 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) = R1 X1 + R2 X2 RESTRICCIONES: • R1(Proteínas): P1 X1 + P2 X2 >= 64 • R2 (Máx. De Grasas): G1 X1 + G2 X2 <= 10.5 • R3 (Min. De Grasas): G1 X1 + G2 X2 >= 9 • R4 (Máx. De Humedad): H1 X1 + H2 X2 <= 11 • R5 (Min. De Humedad): H1 X1 + H2 X2 >= 9.5 • R6 (Consistencia): X1 + X2 <= 1 • R7 (No Negatividad): X1, X2 >= 0 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. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  10. 10. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 • 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. 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 007-07 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. 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 018-06-R presentó el mayor contenido de proteínas, mientras que la ruma 002-07-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. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  11. 11. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 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 $1000 por tonelada. La rentabilidad de la harina de pescado entero es del 28,04% que comparada con su rentabilidad, de la tabla 1, del 29,7% es ligeramente menor por incluirse los costos de reproceso. La rentabilidad de la harina de residuos de las conservas de pescado es del 136.63% que comparada con su rentabilidad, de la tabla 2, del 45.42% es significativamente mayor por calcularse al precio de US$ 1000 por tonelada. La figura 1 - Nos muestra el tablero inicial del modelo para procesarlos y determinar las cantidades correctas a mezclar de harina de pescado entero y harina de residuos de conservas de pescado. Una primera aplicación es mezclar la ruma 007-07 y la ruma 017-06-R. Se puede apreciar el objetivo de la función económica que es el de maximización (máx.), la rentabilidad económica por tonelada de cada tipo; asimismo pueden apreciarse los coeficientes de las variables en las restricciones. Podemos verificar el sentido de los símbolos de desigualdad y los valores del lado derecho. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  12. 12. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 La figura 2 - muestra el ingreso de datos en el programa GLP. Se aprecian las restricciones tabuladas en el plano cartesiano y se encuentra sombreada en verde la región factible, asimismo puede apreciarse la función objetivo en líneas discontinuas. La región factible es un polígono que se forma de la intersección del conjunto solución de todas las restricciones del modelo y cada punto de esa región soluciona el problema, pero la que se busca es la “mejor”. En la celda función objetivo, se encuentra el valor Z = 48,438; que nos indica que la rentabilidad económica ponderada para la ruma 1 de harina de pescado homogeneizada es del 48,44%. En la parte inferior de la pantalla la frase “Optimal Decisions” nos presenta los valores de X1, es decir la cantidad de harina de pescado entero que debe agregarse, por tonelada, a la mezcla y el valor de X2 que representa la cantidad de harina de pescado residual que interviene en la mezcla, tales que nos dan la “mejor” solución; para nuestro estudio X1 es el 0,812 y X2 el 0,188. Para los efectos prácticos de planta significa que por cada 812 sacos de harina de pescado entero será necesario agregar 188 sacos de harina de pescado residual. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  13. 13. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 La figura 3 muestra el tablero óptimo en el software WINQSB, se puede apreciar que la solución se obtuvo en la quinta iteración, el valor de la función objetivo “Obj value” es de 48,4389 que representa el valor Z = 48,44% de rentabilidad económica ponderada para la ruma 1 de harina de pescado homogeneizada. Asimismo, se aprecia la contribución de cada variable para conseguir ese porcentaje de rentabilidad económica, la Harina de pescado entero contribuye con el 22.77% y la harina de residuos de conservas de pescado con el 25,67%. El valor de X1 es 0,8121 que representa aproximadamente el 81.2% de harina de pescado entero y el valor de X2 igual a 0,1879 que representa aproximadamente el 18.8% de harina de pescado residual en la mezcla total. La figura 4 es la solución al problema con el software WinQSB, podemos observar que la contribución de cada variable en la solución. 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; 9,7662% de Grasas y Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  14. 14. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 10,1050% de humedad. La columna “Slack or Surplus” nos muestra la holgura de cada restricción. Figura 4 Harina de Pescado Homogeneizada (Ruma1) obtenida con WinQSB. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  15. 15. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 CONCLUSION • En nuestro trabajo hemos aplicado el modelo de programacion lineal para establecer la influencia de la Producción de Harina de Pescado Homogeneizada en la rentabilidad económica de las empresas pesqueras. Lo cual como estrategia de optimización, es posible encontrar una “óptima” solución al problema. • Los resultados nos muestran que al aplicar este modelo a la utilización del modelo formulado incrementa significativamente la rentabilidad de la empresa. La rentabilidad económica general de la empresa se incrementó de 37,56% a 82,34%. . Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización
  16. 16. Trabajo Final de Investigación de Operativa - I USMP - 2010 REFERENCIAS • Gass I., Saúl. (1985). Linear programming. New York: McGraw-Hill. • Kuramoto, J. (2005). El cluster pesquero de Chimbote: Acción conjunta limitada y la tragedia de los recursos colectivos. Lima: GRADE. • Salazar, J. (1994). Desarrollo y Aplicación de un Modelo de Programación Lineal (Computarizado) para Alimentos Balanceados. Valparaíso: Universidad Católica de Valparaíso, Chile. • Taha, H. (2005). Investigación de Operaciones, una introducción. México: Prentice Hall. Proyecto final – “Homogenización de Harina de Pescado” Pág. 6 “Homogenización

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