https://doi.org/10.37815/rte.v34n2.940
Artículos originales
Caso práctico de localización óptima de centros
logísticos para agro-productores
Case stud=
y of
optimal location on logistics centers for agro-=
producers
Jennifer Arellana-Gu=
zman1 <=
/span>https://orcid.org/0000-0=
003-0042-2783,
Julián Arellana Ochoa1 https://orcid.org/0000-0=
001-7834-5541, Víctor Cantillo Maza1 https://orcid.org/0000-0=
003-1184-2580, Carlos Otero Palenc=
ia2
https://orcid.org/0000-0001-7517-0918=
1
arellana@uninorte.edu.co, jarellana@uninorte.edu.co, victor.cantillo@uninorte.edu.co<=
span
style=3D'mso-bookmark:_Hlk61880979'>
2
Enviado: = 2022/05/25<= o:p>
Aceptado: 2022/06/24
Publicado:
2022/06/30
Resumen
Sumario: Introducción, Antecedentes, Metodología, Resultados y Conclusi=
ones. Como citar:<=
/span> Arellana-Guzman, J., Arellana,
J., Cantillo, V. & Carlos Otero-Palencia, C. (2022). Caso práctico=
de localización
óptima de centros logísticos para agro-productores. Revista Tecnoló=
gica
- Espol, 34(2), 228-246. http://www.rte.espol.e=
du.ec/index.php/tecnologica/article/view/940
En Améri=
ca
latina, gran parte de la producción agrícola está a cargo de pequeńos
productores con bajos nivel de tecnificación y carentes de procesos logísti=
cos
robustos, lo cual limita la posibilidad de acceder a grandes mercados con
precios competitivos, afectando sus posibilidades de crecimiento económico y
bienestar. Esta investigación desarrolla un modelo para la localización ópt=
ima
de instalaciones (centros de acopio) para productores agrícolas, donde se l=
ogra
consolidación de los productos. El propósito es reducir costos logísticos y=
de
transporte mediante explotación conjunta de economías de escala, consideran=
do
la variabilidad de algunos de los factores del modelo y analizando escenari=
os.
Las sinergias entre productores permitirían aumentar el acceso a grandes
mercados, facilitar procesos de consolidación y agregación de valor. Se for=
muló
un modelo de programación lineal entero mixto que consiste en una red de
centros de acopio compartidos, multiproducto, <=
span
class=3DSpellE>multicliente, multiperíodo, con
opción de viajes directos o a través de los centros consolidadores. El sist=
ema
está apoyado en una plataforma web prototipo que permitirá a los
agro-productores mayor participación y poder de negociación comercial. Se
realizó una aplicación del modelo a pequeńos productores del departamento
Atlántico, Colombia, cuyos resultados verificaron las bondades de la propue=
sta.
Este estudio comprobó los centros de acopio generan potenciales beneficios
económicos para el sistema. Los principales factores que influyen los
resultados de la aplicación del modelo son los niveles de producción, la
distancia transportada y calidad de productos.
=
Pa=
labras
clave: =
Centros=
de
acopio, economía de escala, localización de instalaciones, transporte, sine=
rgia.
Abstract
In Latin America=
, a
large part of agricultural production is carried out by small producers with
low levels of modernization and lacking robust logistic processes, which li=
mits
the possibility of accessing large markets with competitive prices, affecti=
ng
their economic growth and welfare possibilities. This research develops a m=
odel
for the optimal location of facilities (agricultural warehouses) for
agricultural producers, where product consolidation is achieved. The purpos=
e is
to reduce logistics and transportation costs by jointly exploiting economie=
s of
scale, considering the variability of some factors, and analyzing
scenarios. Synergies between producers would increase access to large marke=
ts,
facilitate consolidation processes and add value. A mixed-integer linear
programming model was formulated, consisting of a network of shared
multi-product, multi-customer, multi-period collection centers,
with the option of direct trips or through the consolidating centers. The system is supported by a prototype web
platform that will allow farmers greater participation and commercial
negotiating power. The model was applied to small producers in the departme=
nt
of Atlántico, Colombia, and the results verified the benefits of the propos=
al.
This study proved that agricultural warehouses generate potential economic
benefits for the system. The main factors influencing the results are
production levels, distance transported, and product quality.
Introducción
E=
l sector
agropecuario es un pilar esencial para la seguridad alimentaria y represent=
a un
activo valioso para cualquier economía. Particularmente,
La
estructura de producción a pequeńa escala dificulta el acceso a los grandes
mercados, particularmente por los altos costos logísticos y de transporte.
Según
L=
a presente
investigación propone un modelo para localización óptima de centros de acop=
io
(CA) que facilite mejoras en la logística para movilizar los agro-productos hacia mercados más competitivos. El mod=
elo,
apoyado en TICs, define el diseńo de una red logística que permi=
te
reducción de costos aprovechando economías de escala, a la vez que facilita
introducir mejoras en la calidad de los productos en los procesos de selecc=
ión
y manipulación. El modelo se aplica al caso del departamento del Atlántico,
Colombia; no obstante, la
metodología planteada es suficientemente genérica de manera que pueda ser
reproducida en otros contextos.
<= o:p>
La estrategia consiste en
que los productores puedan asociarse y movilizar mayores volúmenes conjunto=
s.
La utilización de centros de acopio (CA) permite realizar envíos en camiones
más grandes que poseen menores costos de transporte por unidad. Además, los=
CA
pueden incluir procesos más rigurosos de calidad y reducir pérdidas por
manipulación y almacenamiento.
El modelo de localizació=
n de
los centros de acopio es un modelo lineal entero mixto que busca maximizar =
los
beneficios de los agro-productores, cuyos ingresos son las compraventas de =
los productos.
El caso objeto de estudio involucra los costos concernientes a la gestión de
los CA y del transporte. El modelo consiste en una red que permite tanto en=
víos
directos (sin consolidación) como envíos con paradas en los CA (con
consolidación), que consideran incentivos de precios sobre los costos de
transporte basados en el volumen (economía de escala). Es un modelo multiproducto, multiproductor, multicliente y multiperíodo. Por
fines prácticos, se consideró realizar agregación de datos en la cantidad de
agro-productores por municipios productores y en la cantidad de productos p=
or
familias de productos; además, se conformaron asociaciones entre los
productores por sub-coaliciones.
A pesar de que analizar =
sub-coaliciones implica un mayor esfuerzo computacion=
al, se
hizo necesario para encontrar asociaciones entre los productores, donde tan=
to a
pequeńos como medianos y mayores productores se les haga atractivo colabora=
r y
participar en la consolidación de los productos. Este estudio busca considerar condiciones
racionales para que diferentes productores participen. Asimismo, a pesar de que un gran productor puede colaborar para que más de un CA alcance
economía de escala, esto implicaría que aumenten sus costos individuales, c=
on
la recompensa de que será un bien para el sistema; sin embargo, puede que el
productor prefiera realizar su envío individualmente y no participar.
Considerando que los grandes productores =
son
un factor clave=
para
alcanzar economía de escala, para evitar tal riesgo, se consideró que un
productor solo puede usar un CA por viaje.
Adicionalmente, en busca de tomar en cuent=
a la
sensibilidad del modelo a las variables incluidas, se realizó un diseńo
experimental factorial en donde se combinan tres factores, cada uno en tres
niveles. A su vez, para cada formación de sub-coalició=
n
se analizan dos escenarios en el que se comparan las ganancias al consolidar
los productos, haciendo uso de los CA versus a cuando se realiza
individualmente por los CA y por viajes directos al cliente.
El sistema propuesto se
apoya en una plataforma web prototipo que servirá como una herramienta para
realizar comercio electrónico que permitirá aumentar la participación y pod=
er
de negociación de los pequeńos agro-productores. El sistema facilita la aso=
ciación,
consolidando las ofertas de varios productores, utilizando para tal propósi=
to
los centros de acopio.
E=
l modelo
logístico propuesto ofrece oportunidades a pequeńos productores para accede=
r a
mercados más competitivos, mejorando el poder de negociación, agregando val=
or y
calidad a la oferta. En sínt=
esis,
se busca facilitar el desarrollo de formas de comercialización más
competitivas, lo cual permitirá avanzar hacia una agricultura más eficiente,
equitativa y sostenible, con mayores posibilidades para los pequeńos
agricultores de mejorar
su participación en los mercados.
Antecedentes
Un impulsador =
que
pudiera compensar en parte las dificultades que se presentan en el desarrol=
lo
económico del sector, es lograr asociaciones colaborativas, para lo cual re=
sulta
particularmente útil la aplicación de TICs=
. El comerc=
io
electrónico facilita la expansión hacia nuevos mercados, aumenta la
competitividad y calidad de servicio, y otorga respuesta rápida a las
necesidades y cadenas de entrega más cortas o inexistentes, lo que puede dar
lugar a una reducción de precios finales e incremento de la producción
Los centros de=
acopio
son instalaciones logísticas que facilitan la consolidación, transporte y c=
omercialización
de los productos agrícolas. Dados los recursos requeridos para su operación=
y
mantenimiento, un problema típico es definir la localización óptima de tales
facilitades. Para la construcción del modelo de localización de instalacion=
es,
también conocido como Facility Location
Problem (FLP), se tomaron como referencia artíc=
ulos
como el escrito por
Autores como <=
/span>
Este estudio propone como
estrategia para aumentar la competitividad y desarrollo agro-productores un
modelo de localización de instalaciones, centros de acopio, apoyado en TICs. Se usó centros de acopio compartidos ubicados
estratégicamente para la consolidación de agro-productos. El modelo fue
aplicado a cultivadores del departamento del Atlántico, Colombia.
Modelo
de localización de centros de acopio
Inicialmente se
diseńó una red logística que involucra resolver el problema de localización=
de
instalaciones codificado en AMPLŽ con solver CP=
LEX.
Es un modelo de programación lineal
entero mixto donde se maximizan las ganancias del sistema. El modelo implica
centros de acopios (CA) multiproducto, multiproductor, multicliente y multiperíodo. Incluye límites de capacidad en CA, eco=
nomía
de escala variables según los volúmenes transportados, consideraciones de
calidad de los productos y asignación de la carga en viajes directos del
productor al cliente o en viajes utilizando los CA bajo una demanda
determinística. El modelo consideró incentivos por volumen de carga consoli=
dada
en centros de acopio, utilizando para tal fin, el factor de descuento
|
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(1) |
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S.A. |
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(2 |
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(3 |
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(17 |
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(18 |
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=
|
La función objetivo (1) maximiza los beneficios de los agro-productores. Se d=
estaca
que hay dos costos para el uso de un CA, uno es un costo fijo anual que
corresponde a los gastos que se incurren por solo mantener abierto el centr=
o de
acopio y otro son los costos variables de cargue y descargue; en tanto que =
los
ingresos corresponden a la compraventa de los productos agro en las central=
es
de abasto, asumiendo que los productos que provienen de viajes directos (
Tabla 1=
Notaciones
de Matemáticas Utilizadas en el Modelo de Localización de Instalaciones
|
Conjuntos |
|
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Conjunto de Orígenes de municipios productores. |
|
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Conjunto de potenciales centros de Acopio. |
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|
Conjunto de Clientes. |
|
|
Conjunto de Familias de Productos Agropecuarios. |
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|
Conjunto de rangos de descuentos para el flujo de carga transporta=
do. |
|
|
Conjunto de periodos de tiempo en el ańo. |
|
Parámetros
del modelo=
|
|
|
|
Costo de transporte por tonelada del nodo |
|
|
Costo de transporte por tonelada del nodo |
|
|
Costo de transporte por tonelada del nodo |
|
|
Costos fijos de apertura y administración del centro de acopio ubi=
cado
en |
|
|
Costos de manipulación por tonelada en los CA |
|
|
Capacidad límite de las bodegas de los =
CA <=
/span> |
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|
Es un número muy grande. |
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Demanda del cliente |
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Oferta del origen |
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Límite inferior del flujo de carga con descuento del rango =
|
|
|
Límite superior del flujo de carga con descuento del rango =
|
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|
Factor de descuento del rango |
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|
Cantidad mínima negociada de la carga a transportar para aprovecha=
r un
descuento del rango |
|
|
Importe o precio de la familia de producto |
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|
Factor de calidad aplicados sobre los precios de las familias de
producto <=
!--[if gte msEquation 12]> |
|
Variables
de decisión |
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|
|
1, sí el centro de acopio es abierto en |
|
|
1, sí el flujo de carga transportado desde el centro de acopio |
|
|
Flujo de carga de la familia de producto |