La programación de la producción consiste en la asignación temporal de los recursos disponibles a las operaciones y trabajos pendientes por realizar. De esta forma, establece las máquinas que debe visitar cada unidad de producto en cada instante de tiempo a lo largo de su desarrollo, así como el consumo de otros recursos si así fuese necesario.

Dicha asignación se realiza acorde con determinados objetivos estratégicos de la empresa los cuales abordaremos a lo largo del blog y que pueden ser:

• Acabar lo más pronto posible todos los trabajos.
• Terminar justo a tiempo todos los trabajos (ver descripción).
• Disminuir el número de trabajos que sobrepasan su fecha límite o disminuir la cantidad de tiempo total sobrepasado
• Disminuir el tiempo de flujo total
• …

Debido al gran número de combinaciones entre recursos y trabajos, la programación de la producción se convierte rápidamente en un problema imposible de resolver de manera manual (diagramas de gantts, hojas de cálculo, …). Así por ejemplo, en el problema tradicional de flujo regular de permutación, simplificación de un problema real, tenemos:

• Con 10 trabajos hay \(3.63\cdot 10^6\) soluciones posibles.
• Con 20 trabajos hay \(2.43\cdot 10^{18}\) soluciones posibles.
• Con 30 trabajos hay \(2.65\cdot 10^{32}\) soluciones posibles. Con un ordenador cotidiano que evalúe 2 millones de operaciones por segundo se necesitarían aproximadamente en torno a \(8.25\cdot 10^{18}\) años.

Con lo que únicamente la secuenciación de 30 trabajos nos lleva a una cantidad de soluciones posibles imposibles de tratar de manera manual. Para conseguir soluciones para estos problemas se utilizan métodos científicos que consiguen obtener muy buenas soluciones e, incluso, óptimas en tiempos de segundos o minutos. En este blog estudiaremos los principales métodos de resolución entre los que destacan por ejemplo:

• Metaheurísticas:
  • Algoritmo Genético
  • Colonia de Hormigas
  • Búsqueda Tabú
  • …
• Heuristicas:
  • Algoritmos constructivos como Beam Search, NEH, LR,…
  • Heurísticas de mejora (iRZ, RZ, RZ-LW,…)
• Algoritmos exactos:
  • Branch and Bound
  • Branch and Cut
  • …
• Software de Resolución
  • Gurobi
  • CPLEX
  • Optimizador de excel
  • …

Aunque existen éstos y otros muchos métodos muy avanzados de resolución, como veremos a lo largo del blog, cada configuración de planta de cada fábrica es diferente y tienen pequeñas particularidades que hacen que no haya dos diseños prácticamente iguales. Cada uno de estos métodos se desarrolla exclusivamente para un tipo de diseño de planta y aunque algunos algoritmos son fácilmente generalizables, en el mejor de los casos se necesitarán determinados ajustes para su implantación.