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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADASFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA INDUSTRIALCURSO:INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES 1TRABAJO: TRABAJO FINAL PROFESOR:Norman Estuardo Reyes MoralesALUMNOS: DAMIAN CARPIO,FIORELLA DEL ROSARIO U PEINADO RAMIREZ, CLAUDIA JIMENA UGARCIA VIZARRETA,DIANA CAROLINA UMORAZZA...

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA INDUSTRIAL

CURSO:

INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES 1 TRABAJO: TRABAJO FINAL PROFESOR:

Norman Estuardo Reyes Morales ALUMNOS: DAMIAN CARPIO,FIORELLA DEL ROSARIO U201815794 PEINADO RAMIREZ, CLAUDIA JIMENA

U201812370

GARCIA VIZARRETA,DIANA CAROLINA

U201812383

MORAZZANI ESPEJO, ARIANA ESTELA

U201710343

YANAC SOSA, JACQUELINE LEONOR

U20181C683

2 de Julio del 2020

INTRODUCCIÓN En el presente trabajo tiene como objetivo maximizar las ganancias a través de la reducción de los costos para garantizar la factibilidad de la implementación de la planta de elaboración de leche de fresa con chia sea más factible, cabe resaltar que los datos que utilizaron se extrajeron de la tesis elaborada por Víctor Vargas sustentada en la Universidad de Lima. Durante todo el trabajo se consideró un nivel de servicio del 95% con cobertura de un mes. Por otra parte, se analizó el programa de producción para los años del 2016 al 2020, tomando en cuenta la demanda, el inventario inicial, la producción y el inventario final, así como la materia prima, el insumo, la compra, la mano de obra directa y la mano de obra indirecta. PRESENTACIÓN GENERAL ●

Descripción de la empresa: Es una planta procesadora enfocada en la elaboración de envases de leche con fresa enriquecida con chía. El objetivo de la empresa es ingresar la leche al mercado como un producto saludable, capaz de combatir la obesidad en el Perú y pueda representar el estilo de vida saludable.

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Descripción del producto: El producto, leche con fresa enriquecida con chía, se caracteriza por tener un gran porcentaje de Omega-3 y vitamina C debido al aporte que les da la chía y las fresas, respectivamente. Lo que busca principalmente este producto es ser reconocidos como un alimento totalmente saludable, capaz de reforzar las vitaminas que el cuerpo necesita, además de ello, pretende combatir los problemas de celiaquía, diabetes, obesidad, depresión, psoriasis, tumores, problemas intestinales, artritis, embarazo y lactancia.

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Descripción del mercado: Debido a que se tiene como objetivo a las personas de los segmentos A, B y C que residen en Lima Metropolitana y que a su vez mantienen un estilo de vida saludable. Los principales puntos donde se comercializarán los envases de leche con fresa y enriquecidas con chía serán en los supermercados, bodegas y mercados de los distritos de La Molina, Miraflores, San Borja, San Isidro, Surco, Jesús María, Lince, Magdalena, Pueblo Libre, San Miguel y Surquillo.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO La elaboración de la leche con fresa enriquecida con chia cuenta con 15 procesos. -

Filtrado: El proceso comienza con el filtrado de la leche para separar la proteína del suero y quitar impurezas.

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Termizado: El proceso de termizado o pre-calentamiento, consiste en llevar a la leche a entrar en contacto a 65 grados aproximadamente durante 15 segundos para así reducir la actividad enzimática. Se utiliza intercambiadores de calores, como los de placas o tubulares.

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Desaireación: Para evitar que se afecte la calidad del producto, el proceso de desaireación consiste en extraer aproximadamente el 10% de aire que está presente en el producto. Este método es al vacío, debido a que el aire precalentado pasa por un depósito de expansión que ha sido diseñado al vacío.

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Clarificar: Este proceso se utiliza el uso de las fuerzas centrífugas para separar sólidos y sedimentos innecesarios presentes en la leche, como polvo o tierra.

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Desnatar: El siguiente proceso se encarga de utilizar centrífugas desnatadoras con el fin de eliminar las grasas que se encuentran en la leche.

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Homogeneizado: El proceso consiste en la agitación continua de la leche en una bomba, homogeneizadora o clarificadora. El fin de este proceso es en la desintegración los glóbulos grasos que presenta la leche con el objetivo de reducir su tamaño y que se distribuya de forma uniforme en la leche.

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Pesado: Este proceso es un control de calidad, debido al alto costo de la chia. Es por eso, que es necesario que entren al sistema los requerimientos exactos.

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Triturar: Durante este proceso, se utilizará la trituradora con el fin de reducir el tamaño de la semilla de chía.

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Moler: El proceso consiste en moler las semillas de chía hasta convertirlas en polvo.

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Pesar: El principal objetivo de este proceso es verificar que el lote pese lo solicitado y como control de calidad.

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Lavar: Se procede a lavar todas las fresas para retirar todo tipo de impurezas que estas presenten.

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Licuar: El insumo es transformado a líquido para después pasar por un filtro.

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Mezclado: El proceso consiste en unir la leche con la fresa, la chía en polvo y otros aditivos con el objetivo de realizar el mezclado y que se puedan distribuir los aditivos.

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Pasteurizado: El principal objetivo de este proceso es conservar la inocuidad del producto final. Con este procedimiento la leche se calienta a través de

intercambiadores de calor hasta 60 grados por 15 segundos para la inyección directa de vapor. -

Envasado, empaquetado y paletizado: Durante el proceso de envasado, el producto será envasado en una botella de vidrio de 1 Litro. Después, se colocará 12 botellas en una caja con cerco y será sellado. Finalmente, se colocarán 6 cajas en un pallet para el proceso de paletizado.

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO PRODUCTIVO Y ÁREA DE APLICACIÓN DEL TRABAJO

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN En el presente trabajo tiene como principal objetivo de minimizar los costos de producción necesarios para la elaboración de le leche enriquecida con chía, y con ello la implementación de la planta de elaboración de leche de fresa enriquecida con chia sea un proyecto factible. Esto se logrará a partir del análisis de los costos de materias primas como la leche,fresa y chía.También se analizan los costos de inventarios finales tanto de los insumos como el producto . Otro factor a estudiar y solucionar es la capacidad de planta con el fin de que la empresa un adecuado control de inventarios por cada materia prima utilizada en el proceso productivo.El mal control

de inventarios es un factor importante a estudiar debido que trae consigo

desventajas que ponen en riesgo a la empresa como la pérdida de rentabilidad,sobrecosto de producción,mal servicio al cliente,paro de producción,etc.Según un estudio realizado por Américaeconomía

l lamado

“Esperanza de vida de los negocios” 70 de cada 100 no

sobreviven más allá de los 5 años en Perú en vista que “...es muy común que las empresas no lleguen a tener un control de inventario porque no saben cómo controlarlo,por lo que

 demás,el director de la oficina de Microsip agregó que existen otras optan no hacerlo”. A variables sin embargo las pérdidas significativas se reflejan en las ventas e inventarios.

1.2. Formulación del problema En la actualidad, las personas se alimentan con productos poco saludables lo que trae consigo

problemas

de

salud

como

diabetes,problemas

respiratorios,enfermedades

cardiovasculares,etc.Una de las enfermedades más recurrentes a consecuencia de la mala alimentación es la obesidad.

Según el Ministerio de Salud del Perú(MINSA), Lima

Metropolitana concentra aproximadamente al 40% de la población con exceso de peso.

FUENTE: ASOCIACIÓN PERUANA DE ESTUDIO DE LA OBESIDAD Y ARTEROCIEDADES.

Por ello, en el presente trabajo se realizará el estudio de los costos de materias primas y de los inventarios de los insumos y del producto. El análisis de todos los costos mencionados anteriormente se realiza con la finalidad de verificar la pre-factibilidad de la implantación de una planta dedicada a la elaboración de este producto. La factibilidad de este proyecto se basa en la maximización de las ganancias de la empresa por medio de la reducción de costos de producción de las materias primas como lo son la leche, fresa, semillas de chía.  FRESAS

LECHE

SEMILLAS DE CHÍA

Además de los inventarios iniciales y finales de cada ingrediente, así como las compras para satisfacer la demanda del producto. Tanto los inventarios como la demanda tienen que tener un control adecuado en la empresa para que sus costos sean menores a los ingresos de la venta de la leche con fresa enriquecida con chía, de tal manera generan ganancias a la empresa, ya que ello asegura la estabilidad y crecimiento del negocio.

1.3. Justificación del trabajo El presente estudio se realiza para implementar una alternativa saludable para las personas a un bajo costo para poder estar al alcance de más personas, con la finalidad de generar mayor demanda del producto y a su vez contribuir con la salud de las personas que lo consuman. La información obtenida de la tesis estudiada, es que a partir de los estudios realizados a la

población se puede verificar que una gran parte de la misma podría consumir la leche con fresa enriquecida con chía. En base a las encuestas realizadas:

FUENTE: Estudio de pre-factibilidad para la instalación de una planta para la elaboración de leche con fresa enriquecida con chia.

En los gráficos mostrados se observa que el porcentaje de personas que están dispuestas a comprar el producto es del 75%. Por ello, para poder garantizar la factibilidad de la empresa para elaborar este producto se busca reducir los costos para obtener mayores utilidades. Con la data obtenida se podrá elaborar un modelo que asegure las minimización de los costos generados para producir la leche con fresa enriquecida con chía. Además, como se mencionó anteriormente una mala gestión de inventarios puede incurrir en pérdida de rentabilidad del producto y/o costos de producción muy altos. Estos problemas pueden llevar a parar la producción de la leche de fresa enriquecida con chía en sus primeros meses,ya que al ser un empresa nueva el mercado cuenta por naturaleza con una inestabilidad general cuando lo que se busca es que sus ingresos y costos financieros sean lo más estables y beneficiosos para el propietario,inversionistas y acreedores.

1.4. Objetivos del trabajo 1.4.1. Objetivo general El objetivo general es minimizar los costos de materia prima y de los inventarios. Ello se logra con el control adecuado de los inventarios y la compra necesaria de los insumos de acuerdo a la demanda del producto. 1.4.2. Objetivos específicos ●

Determinar el plan óptimo de producción en base a la demanda proyectada.

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Aumentar la rentabilidad de la leche de fresa enriquecida con chía.

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Determinar los ingresos óptimos del producto.

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Determinar variables que aumentan la utilidad.

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Implementar un modelo que permita a través del aumento o la disminución de insumos o cif incrementar la utilidad de la empresa.

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Asegurar que la empresa cumpla con sus deudas

2. MARCO TEÓRICO a. Estudio de pre-factibilidad para la instalación de una planta procesadora de hojuelas El estudio de esta tesis se base en la implementación de una planta procesadora de hojuelas de quinua endulzadas con miel, destinado a un sector de la población en específico. La finalidad de este proyecto es cubrir las necesidades de las personas para mejorar su calidad de vida, a través del consumo de un producto saludable. Se aplicó el análisis de la disposición de la planta para presentar un diseño organizacional para poder conocer el flujo económico y financiero. También, se realiza el estudio de los presupuestos de todos los costos de producción de la empresa para compararlos con las ventas proyectadas, y así garantizar la implementación de esta planta. Luego de analizar tanto los costos como los gastos de la empresa se llegó a la conclusión que el proyecto es rentable dado que es un producto muy atractivo para los inversionistas. Con ello, se logrará introducir el producto a un mercado muy competitivo porque el precio de venta es bajo, puesto que se tiene un bajo costo de producción. Con respecto a las materias primas utilizadas, estas presentan muchas ventajas dado que son muy abundantes en el país y cubririas satisfactoriamente la demanda del producto. Los puntos de venta se ubicarán cerca de la empresa para evitar gastos excesivos en el transporte del producto y el suministro de los mismos. Finalmente, se llegó a la conclusión que al hacer un análisis económico como financiero todos los indicadores obtenidos son mayores a los niveles mínimos requeridos para garantizar la viabilidad del producto. TESIS: http://repositorio.ulima.edu.pe/bitstream/handle/ulima/4260/Alvarez_Cano%20Fern% C3%A1ndez_Mar%C3%ADa%20Alejandra.pdf?sequence=1&isAllowed=y

b. Estudio de pre-factibilidad para la instalación de una planta productora de bebidas nutritivas a base de quinua,kiwicha y naranja. En la tesis elaborada por Maticorena & Larrauri se basa en el análisis de factibilidad para la instalación de una planta productora de bebidas nutritivas 100% naturales, sin preservantes ni colorantes, hechas a base de quinua,kiwicha y naranja dirigido a personas que cuidan su salud y buscan implementar una dieta equilibrada en su estilo de vida a base de productos con ingredientes naturales y nutritivos. En los primeros capítulos de la tesis describe uno de los principales factores del estudio,la demanda y las localización óptima del proyecto. Luego, se define el plan de producción óptimo de envases de producto,la disponibilidad y requerimientos de cada insumo como son la quinua,kiwicha,naranja entre otros utilizado en la elaboración de la bebida nutritiva,los servicios,la mano de obra directa y la capacidad de la planta. Partiendo de una base de datos que ubica al Perú como uno de los mercados más grandes en cuanto al consumo de bebidas, se procede a la evaluación de los aspectos económicos y financieros,costos de fabricación,inversión y presupuestos para cada insumo y actividad en el proceso productivo. Estos datos se comparan con los ingresos que generaría esta bebida, los cuales serían mayores debido a la gran acogida del producto. Con ello, se garantiza la factibilidad la instalación de una planta productora de bebidas nutritivas a base de quinua,kiwicha y naranja, ya que generaría ganancias a la empresa. Finalmente, se concluye que el proyecto es viable dado que su rentabilidad es mayor a la proyectada, lo que genera que un mayor número de inversionistas se interesen en el producto y así facilitar la expansión de la venta del mismo en el mercado peruano. TESIS: http://repositorio.ulima.edu.pe/bitstream/handle/ulima/4264/Maticorena_%20Balv%C 3%ADn_Fiorella.pdf?sequence=1

c. Plan de negocio: Jugo de aguaje y cocona endulzado con stevia para mujeres de Lima Metropolitana En presente trabajo tuvo como objetivo principal el determinar la factibilidad de implementación de una empresa dedicada al procesamiento de la comercialización

del jugo a base de aguaje y cocona endulzado con stevia; la cual genere rentabilidad para los accionistas, con el fin satisfacer la necesidad de consumir un producto basado en productos exóticos y que sea beneficio para el consumo femenino en base a sus propiedades naturales. Además, se quiere manejar un plan de operaciones, donde se considere costos de la operación e infraestructura de la empresa para poder desarrollar un plan organizacional, que incluya las estrategias de la empresa, aspectos legales, sus costos administrativos y su estructura organizacional. Con la finalidad de Desarrollar un plan de marketing, en el que se describa la investigación del mercado y sus resultados, las estrategias de mercado a emplear y las ventas a proyectar. Finalmente, son este estudio se obtuvo que el mercado local está cada vez más comprometido al consumo de productos naturales y beneficiosos para la salud; por lo cual el producto “Frutiexotic” aprovechó esta oportunidad, ya que es un producto que fortalece el consumo saludable. También se obtuvo que el empleo de la stevia es un punto a favor ya que previene la obesidad y algunas enfermedades que son comunes en el público peruano y a su vez, colabora con el consumo y conocimiento de frutas amazónicas. TESIS: http://repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/2795/1/2014_Huanca_Plan-de-negocio-J ugo-de-aguaje-y-cocona.pdf

2.1. Revisión de la literatura 2.1.1 Guédez Fernández, Carmen-Programación Lineal e Ingeniería Industrial (2011) Algunas técnicas de la investigación operativa se recogen bajo el nombre de optimización o programación matemática. La optimización consiste en la selección de una alternativa mejor en relación con las demás alternativas posibles y permite tomar decisiones adecuadas para el problema planteado (Castillo et al., 2002). La programación lineal (PL) forma parte de la programación matemática y es una técnica de optimización para tratar problemas de asignación de recursos escasos entre actividades que compiten, y trata exclusivamente con funciones objetivos y restricciones lineales.

2.1.2 Santiago Paúl Sánchez. - Control de Inventarios Mediante Programación Lineal (2015) A. Inventario El inventario es cualquier recurso almacenado que sirve para satisfacer cualquier necesidad actual o futura y se presenta cuando el volumen de materiales, partes o bienes terminados que se reciben es mayor que el volumen de los mismos que se distribuyen. En manufactura, el término inventario hace referencia a las piezas que contribuyen o se vuelven parte de la producción de una empresa y generalmente incluyen materia prima, productos terminados, partes componentes, suministros y trabajo en proceso. B. Propósitos del inventario Todas las empresas mantienen un suministro de inventario por las siguientes razones: a) Para mantener la independencia entre las operaciones.- el suministro de materiales necesarios para la fabricación en el centro de trabajo permite flexibilidad en las operaciones. Por ejemplo, debido a que hay costos por crear una nueva configuración para la producción, este inventario permite a la gerencia reducir el número de configuraciones. b) Para cubrir la variación en la demanda.- si la demanda del producto se conoce con precisión, quizá sea producirlo en la cantidad exacta para cubrir la demanda. Sin embargo, por lo regular, la demanda es desconocida parcialmente, y es preciso tener inventarios de seguridad o de amortización para absorber la variación. c) Para permitir flexibilidad en la programación de la producción.- la existencia de un inventario disminuye la presión sobre el sistema de producción para tener listos los productos terminados. Esto ocasiona tiempos de entrega más alejados, lo que permite una planeación de la producción para tener un flujo más tranquilo y una operación a más bajo costo a través de una producción de lotes más grandes. d) Protegerse contra la variación en el tiempo de entrega de la materia prima.- a  l pedir material a un proveedor, pueden ocurrir retrasos por distintas razones: una variación normal en el tiempo de envío, un faltante del material en la planta del proveedor que da lugar a pedidos acumulados, una huelga inesperada en la planta del

proveedor o en una de las compañías que realizan el envío, un pedido perdido o un embarque de material incorrecto o defectuoso. e) Aprovechar los descuentos basados en el tamaño del pedido.- hay costos relacionados con los pedidos: mano de obra, llamadas telefónicas, captura, envío postal, etc. Por lo tanto, mientras más grande sea el pedido, la necesidad de otros pedidos se reduce. Asimism...