Optimización de las operaciones portuarias mediante simulación y metodología de superficie de respuesta

Resumen

Este artículo presenta los resultados de la utilización de herramientas de optimización estocástica, mediante simulación y metodología de superficie de respuesta, en un caso real del ámbito logístico portuario. El problema en estudio corresponde al dimensionamiento del área de transferencia de contenedores de un nuevo muelle en el puerto de Coronel, en la octava región del país. Básicamente la problemática implica definir los requerimientos de equipamiento necesarios (grúas portacontenedores y camiones) que permitan el cumplimiento de estándares de utilización y eficiencia del proceso de carga y descarga de contenedores al menor costo de inversión posible. La metodología utilizada para resolver el problema consiste en la creación de un modelo de simulación de eventos discreta, que imita el comportamiento del área de transferencia de contenedores. Los resultados de diversos experimentos generados por el modelo de simulación permiten levantar información suficiente para la aplicación de técnicas de Diseño Experimental que finalmente sirven para la estimación de una superficie de respuesta que aproxime el comportamiento del proceso en estudio. Finalmente las ecuaciones estimadas se utilizaron para la aplicación de un proceso de optimización con el fin de determinar los requerimientos de equipamiento necesarios para lograr una optimización en el uso de los recursos. Los resultados obtenidos permiten dimensionar los requerimientos de equipamiento para dos escenarios diferentes, incorporando dentro del proceso de optimización la aleatoriedad propia de este tipo de sistemas.

This article presents the results of the utilization of stochastic optimization tools, through simulation and response surface methodology, to a real case of harbor logistics. The problem under consideration corresponds to the sizing of the container transfer area of a new pier in the port of Coronel, in the eighth region of the country. Basically the problem involves defining the equipment requirements necessary (cranes and tractors) in order to comply with utilization and efficiency standards of the containers loading and unloading process at the lowest possible investment cost. The methodology used to solve the problem is the creation of a discrete event simulation model, which mimics the behavior of the area of containers transfer. The results of various experiments generated by the simulation model allows to gather sufficient information to apply Experimental Design techniques that are finally used to estimate a response surface that approximates the behavior of the process under study. Finally, the estimated equations were used for the implementation of an optimization process in order to determine equipment requirements needed to achieve an optimal use of resources. The results permit the sizing of equipment requirements for two different scenarios, incorporating into the optimization process the natural randomness of this type of systems.