INFORME FINAL COPIA Nº 1

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1 PROYECTO FONDEF DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO INFORME FINAL COPIA Nº 1 TITULO DEL PROYECTO: ʺArquitectura Configurable para la Optimización de la Logística de Producción en la Industria de Procesos por Lotes ʺ CÓDIGO DEL PROYECTO: D04I1428 FECHA DE EMISION : 08/06/2006 FIRMA DEL DIRECTOR DEL PROYECTO: Sergio Flores U.

2 TABLA DE CONTENIDOS I. ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO EJECUCION DEL PROYECTO PLAN DE CONTINUIDAD TABLA DE CONFORMIDAD. 5 II. INFORME EJECUTIVO RESUMEN EJECUTIVO (CASTELLANO E INGLÉS) CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO PROPUESTA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN BENEFICIARIA. 15 III. INFORME DE GESTIÓN OBJETIVOS DEL PROYECTO RESULTADOS DEL PROYECTO GESTIÓN DEL PROYECTO. 31 IV. INFORME CIENTÍFICO TECNOLÓGICO Y ECONÓMICO SOCIAL INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO REALIZADOS POR EL PROYECTO NEGOCIOS TECNOLOGICOS Y PRODUCTIVOS IMPACTOS PRODUCIDOS Y ESPERADOS. 48 V. ANEXOS. 51 ANEXO 1. EVALUACIÓN ECONÓMICA SOCIAL Y PRIVADA. 51 ANEXO 2. PLAN DE MANTENCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA HABILITADA, BIENES, EQUIPOS Y OTROS ELEMENTOS ADQUIRIDOS. 67 ANEXO 3. SOLICITUDES Y REGISTROS DE PROTECCION DE PROPIEDAD INTELECTUAL. 70 ANEXO 4. PUBLICACIONES. 71 ANEXO 5. DOCUMENTOS DE CONFORMIDAD DE LAS EMPRESAS (O DE OTRA ENTIDAD SOCIA). 72 2

3 I. ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO TITULO DEL PROYECTO CÓDIGO FONDEF DIRECTOR(A) DEL PROYECTO INSTITUCIÓN(ES) BENEFICIARIA(S) EMPRESAS Y OTRAS ENTIDADES SOCIAS ʺ Arquitectura Configurable para la Optimización de la Logística de Producción en la Industria de Procesos por Lotes ʺ D04I1428 Sergio Flores Urquiza Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Pontificia Universidad Católica de Chile INGENIERIA SOLEM LTDA. AGRICAMEX AGROINDUSTRIAL TOTORAL LTDA. (SAFEX) VITAL S.A EJECUCIÓN DEL PROYECTO 2 FECHA DE TOMA DE RAZON POR LA 03/02/2006 CONTRALORÍA GENERAL DE LA REPÚBLICA PLAZO CONTRACTUAL (indicado en el 24 meses convenio, en meses) FECHA EFECTIVA DE INICIO 15/02/2006 FECHA EFECTIVA DE TÉRMINO. 31/03/2006 DURACIÓN EFECTIVA (desde la fecha 31 meses efectiva de inicio hasta la fecha efectiva de término, en meses) 1 Se solicita al(a la) Director(a) del Proyecto que responda esta sección con información oficial del proyecto. Esta acta debe ser firmada en el punto 1.3 por los representantes legales de las instituciones beneficiarias de FONDEF y en el punto 1.4 por los representantes de las instituciones, empresas y de las otras entidades socias del proyecto. 2 Cualquier diferencia entre la duración contractual y la duración efectiva se explica por las prórrogas autorizadas. 3

4 1.3. PLAN DE CONTINUIDAD. Las instituciones se comprometen a: a. La mantención y consolidación de las líneas de investigación asociadas al proyecto, por un plazo no inferior a 3 años. b. El uso de la infraestructura y equipamiento asociado al proyecto en el apoyo a proyectos de I&D o servicios C&T con alto impacto económico social. c. La valorización, comercialización y transferencia de los resultados del proyecto que se requiera para maximizar los impactos. d. La protección de los resultados así como el beneficio en términos razonablemente onerosos para la institución a partir de las rentas que de ellos se obtengan. Nº 1 2 Nombre Institución Beneficiaria Pontificia Universiadad Católica de Valparaíso Pontificia Universidad Católica de Chile Nombre Representante Legal Claudio Elórtegui Raffo Carlos Vio Lagos Firma 3 4 LAS INSTITUCIONES BENEFICIARIAS DECLARAN ESTAR EN CONOCIMIENTO Y DE ACUERDO CON EL CONTENIDO TOTAL DE ESTE INFORME Y QUE LOS DATOS REGISTRADOS EN ESTA DECLARACIÓN CORRESPONDEN A UN RESUMEN DE LOS DETALLADOS EN ÉL. 4

5 1.4. TABLA DE CONFORMIDAD 3 Nº 1 2 Nombre Institución, Empresa u Otra Entidad Socia INGENIERIA SOLEM LTDA. AGRICOLA Y COMERCIAL CALLEJAS Y MIRANDA EXPORTACIONES LTDA. (AGRICAMEX) Nombre Representante Legal Andrés Guarello W. Luís Castro M. 3 VITAL S.A. Gabriel Orellana T. Sí 4 AGRINDUSTRIAL TOTORAL LTDA. (SAFEX) La empresa quebró en el año 2008 Sí Sí No Se adjunta Documento de Conformidad en Anexos? 4 3 Sólo se debe incorporar a las instituciones, empresas u otras contrapartes que efectivamente hayan realizado aportes al proyecto, sean estos incrementales o no. 4 Los (las) Representantes Legales de cada institución, empresa u otra entidad socia del proyecto declaran estar en conocimiento y de acuerdo con el contenido total de este informe. 5

6 II. INFORME EJECUTIVO 2.1. RESUMEN EJECUTIVO 5 Versión en castellano. La planificación y programación de la producción en las empresas manufactureras, se realiza mayoritariamente mediante métodos intuitivos, apoyados principalmente sobre planillas electrónicas. Estas técnicas generan planes y programas cuyos índices de productividad pueden ser sustancialmente inferiores a los obtenibles mediante métodos formales de optimización. Las aplicaciones de software comerciales que incorporan este último tipo de técnicas, son, sin embargo, de alto costo, y al ser estandarizadas no logran capturar y reflejar adecuadamente las necesidades particulares de cada empresa. En este proyecto se ha desarrollado un framework de software que permite implementar aplicaciones de planificación y programación de producción a la medida para empresas manufactureras de procesamiento por lotes (envasadoras de bebidas, alimentos, químicos, etc.). Estas aplicaciones permiten determinar las cantidades a producir de cada producto y su secuencia de producción, sujetas a restricciones de capacidad, y teniendo como objetivos la satisfacción de la demanda y la minimización de los costos de inventario, de set up y de sobretiempo. El framework, compuesto por un modelo arquitectural, librerías de código y la documentación técnica asociada, puede ser transferido a empresas de TI interesadas en desarrollar, a costos competitivos, sistemas de planificación y programación de producción. Versión en inglés. Production planning and scheduling in manufacturing companies, is often performed by means of intuitive methods, mainly supported by electronic spreadsheets. These techniques generate production plans and schedules with productivity indexes that are substantially lower than those obtained with formal optimization methods. Commercial applications incorporating these formal techniques, however, are expensive and do not adequately capture the particular requirements of a given company, due to their standardization. In this project, a software framework was developed, which allows for the implementation of wellsuited production planning and scheduling models for batch process manufacturing companies (bottling, food, chemical, etc.). These applications allow for the determination of production quantities for a set of products, subject to capacity constraints, in order to satisfy demand while minimizing inventory costs, set ups and overtime. The framework, itself built in by an architectural model, the framework code libraries, and all related technical documentation, can be transferred to IT companies interested in the development of production planning and scheduling systems at competitive costs. 5 A partir del proyecto ejecutado, en no más de una página describa lo realizado, destacando los resultados y sus impactos. Este resumen debe ser diferente al resumen ejecutivo incluido en el proyecto reformulado. (ATENCIÓN: ESTE RESUMEN EJECUTIVO SERÁ PÚBLICO). 6

7 2.2. CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS 6 Objetivos del proyecto Objetivo(s) general(es) Generar y transferir una arquitectura configurable basada en componentes de software para el desarrollo de aplicaciones ʺa medidaʺ, para el apoyo a la toma de decisiones en los ámbitos de planificación y programación detallada de la producción en empresas manufactureras de proceso por lotes, preferentemente de los sectores químico, alimentos y plásticos. Objetivos específicos Caracterizar las empresas del mercado final en cuanto a estructura y restricciones de sus 1 sistemas de producción. También se incluye en este objetivo la especificación de los requerimientos de estas empresas en cuanto a funcionalidades del software. Identificar y/o desarrollar modelos analíticos y algoritmos que permitan explotar la estructura 2 y restricciones de los sistemas de producción del mercado final. Desarrollar un framework de software (y la documentación técnica asociada) para el desarrollo de aplicaciones de apoyo a la planificación y programación detallada de la producción, que 3 incorpore los modelos identificados en la etapa de investigación, como las funcionalidades, estructura y restricciones propias de las empresas del mercado final. Generar la documentación técnica referente a modelos optimizantes y aspectos arquitecturales del framework, y desarrollar un programa de capacitación, de modo de permitir a las empresas 4 consultoras y de TI (mercado intermedio) adoptar el Framework para el desarrollo de aplicaciones a clientes finales. Utilizar el framework desarrollado para construir aplicaciones de sistemas de planificación y 5 programación de producción en las empresas productivas contrapartes del proyecto. Transferir el framework a una empresa consultora o de TI (mercado intermedio) para el 6 desarrollo de aplicaciones a sus clientes finales. 7 Definir un plan de negocios para la comercialización del framework. 6 Los resultados deben corresponder a todos aquellos resultados comprometidos y vigentes en el sistema de Seguimiento y Control (S+C) de proyectos FONDEF. 7

8 Nombre Resultados de Producción Primera versión comercial del framework Objetivos asociados 7 1, 2, 3 Descripción Este es el producto principal del proyecto. El Framework es un producto de software reutilizable, con una arquitectura de software extensible y configurable, que será utilizado por empresas consultoras y de TI para desarrollar sistemas de apoyo a la toma de decisiones en el ámbito de la planificación y programación detallada de la producción, preferentemente para clientes en la industria de procesos por lotes, que incluye los sectores químico, alimentos y plásticos, entre otros (mercado objetivo final). En la actualidad, al menos a nivel nacional, la mayoría de las empresas resuelven las problemáticas de planificación y programación de la producción utilizando enfoques intuitivos propios de los planificadores de operaciones logísticas; comúnmente apoyado por sistemas de información transaccionales tipo ERP. Los productos comercialmente disponibles para abordar estas problemáticas son denominados APS (Advanced Planning System). Los APS son aplicaciones finales cerradas altamente génericas, cuya implementación implica complejos procesos de parametrización, lo que típicamente implica un alto costo y esfuerzo de implementación y posterior mantención. Por otro lado, el costo de estos sistemas es por lo general prohibitivo para empresas de tamaño mediano. En el Framework, por su parte, están claramente definidos los elementos variables dependientes de cada aplicación, y los elementos comunes a todas ellas, en tanto que las relaciones entre ambos quedan claramente especificados a través de interfaces bien definidas. De este modo los aspectos variables necesarios para generar una aplicación final adecuada a un conjunto de requerimientos específicos de un cliente se encuentran bien localizados, y el impacto resultante del nuevo diseño se encuentra bien acotado, facilitando de esta manera tanto el desarrollo de la aplicación como su posterior mantención. Por otro lado, al limitar el dominio de la aplicación a un segmento industrial particular, se facilita la identificación de los elementos estructurales comunes tanto en la arquitectura de las aplicaciones, de manera de incorporarlas al Framework, como en la problemática de optimización, permitiendo así el desarrollo de algoritmos de solución más eficientes. 7 Indique el numeral identificador del(de los) objetivo(s) relacionado(s). 8

9 Descripción de logro En este proyecto se obtuvieron dos resultados principales, concretados en términos de software, los que se describen a continuación: a) Framerwork de software: Librerías de software y arquitectura semi armada que permiten un rápido desarrollo de aplicaciones automatizadas de planificación y programación de producción, organizadas como sistemas cliente/servidor. En estos sistemas, los clientes prestan la función de interacción con el usuario planificador, donde se podrán revisar los datos y parámetros de planificación, ver las soluciones de planificación y plantear modificaciones a los planes y programas. Por su parte, los servidores prestarán el doble servicio de integración de datos requeridos por el o los módulos clientes, provenientes de los sistemas de la empresa (ERPs, planillas Excel, etc.), y de optimización central para el tratamiento de los problemas manejados por las aplicaciones clientes. Las condiciones de uso están dadas por la entrega bajo licencia a una o más empresas desarrolladoras de software que deseen construir aplicaciones de esta naturaleza para empresas productivas usuarias. Estas, a su vez, recibirán licencias de uso de aplicaciones de planificación y programación de producción configuradas para su realidad, como también consultoría para la integración de la aplicación en sus sistemas, y capacitación en el uso de la aplicación. b) Implementación de referencia para empresas de embotellado: A partir del Framework se ha desarrollado una aplicación de software para la planificación de producción de largo, mediano y corto plazo en líneas de embotellado de bebidas. Esta implementación, surgida de los desarrollos en empresas participantes en el proyecto, satisface requerimientos funcionales presentes en diversas plantas de embotellado, lo que permite anticipar que, con un esfuerzo bastante acotado, se podrán implementar rápidamente soluciones en otras empresas de la misma industria. El beneficio de adoptar un sistema de planificación y programación de producción como el propuesto, en empresas que utilizan aproximaciones manuales (casi siempre apoyadas en planillas electrónicas), conlleva mejoras como la reducción en los costos de inventarios, reducción en el número de set up de producción, reducción en las ventas perdidas, y el mejoramiento en la utilización de la capacidad de producción. Adicionalmente, la adopción de este sistema trae consigo una mayor rapidez en el proceso de generación de planes y programas de producción, como también, reducción de los errores, producto de la automatización de estas tareas. Los principales competidores de este tipo de tecnologías son los productos I2, Manugistics, APO, Preactor y Schedulex, que realizan funciones estándares de planificación y programación, pero que imponen costos de licenciamiento e implantación mucho mayores (en el rango de los US$ a US$ ), comparados con el costo de licenciamiento de nuestro software (US$40.000). Además de lo anterior, cabe mencionar que este costo podría verse aún más reducido, si las empresas usuarias deciden adoptar la tecnología en modalidad de prestación de servicios. Además del precio, como elemento diferenciador significativo, cabe mencionar que los sistemas desarrollados a partir de nuestra tecnología se configuran para representar estrictamente las necesidades de planificación y programación de producción de la empresa usuaria, a diferencia de soluciones más genéricas ofrecidas por los otros productos comerciales. Para la elaboración de estos sistemas, se establecerán asociaciones desarrollo de TI que actuarán como implementadoras de aplicaciones a partir del Framework, con colaboración de la Universidad en la configuración de los modelos de optimización. Asimismo estas empresas podrán ofrecer la tecnología en la modalidad SaaS (Software as a Service). 9

10 Nombre Resultados de producción asociados Descripción de logro Resultados de Protección Protección del framework de software para sistemas de planificación y programación de producción Primera versión comercial del framework Se efectuó un registro de propiedad intelectual en el Departamento de Derechos Intelectuales de la Dirección de Bibliotecas, Archivos y Museos de Chile. El número de inscripción es ). Se registró la marca CAPPS (Capacitated Production Planning and Scheduling) como denominación en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial de Chile, en la categoría Productos (Nº solicitud ) y Servicios (Nº Solicitud ). El objetivo de este registro es proteger el producto y permitir su licenciamiento (comercialización de licencias de uso del software). Objetivos asociados 6 y 7 10

11 Nombre Resultados de producción asociados Descripción de logro Resultados de Transferencia y Negocios Generación de paquete tecnológico Primera versión comercial del framework Formalmente se cuenta con una carta que expresa explícitamente el interés de la empresa EFT Business Optimization para participar en el proceso de comercialización de la tecnología desarrollada. Esta asociación constituye un primer paso en la incorporación de socios comercializadores de la tecnología. En el futuro se espera incorporar nuevos socios de similares características. Considerando que el éxito de los negocios del ámbito de las tecnologías de información depende fundamentalmente del número de aplicaciones en uso en el mercado, el rol de los socios comercializadores es generar oportunidades de negocio de modo de incrementar al máximo la penetración de la tecnología en las empresas manufactureras. Las ventajas derivadas de tener socios comerciales son las siguientes: Estos socios tienen una amplia base de contactos comerciales en el mercado de interés, lo cual facilita la incorporación de esta tecnología por parte de las empresas manufactureras. En el caso específico de EFT Business Optimization, su estrategia de negocios apunta a ofrecer el software como servicio (SaaS Software as a Service), modalidad que tiene las siguientes ventajas respecto a la forma tradicional de comercialización basada en venta de licencias de software: (1) reduce barreras de entrada, dado que la inversión inicial es muy baja; (2) derriba las barreras de ubicación geográfica de los clientes, porque el servicio es bridado sobre la red Internet; y (3) para efectos del cliente reduce los gastos de inversión y mantención de hardware y software dentro de la empresa. Respecto de resultados se menciona que se ha generado un paquete de transferencia tecnológica que está compuesto por el framework de software, denominado CAPPS (Capacitated Production Plannig and Scheduling framework), que permite el desarrollo de sistemas de planificación y programación de la producción en arquitecturas cliente/servidor, el programa de capacitación con manual de usuario, y la documentación técnica para implementación de sistemas a partir del framework. Objetivos asociados 4, 5, 6 y 7 11

12 Resultados de Producción Científica Categoría Cantidad Lograda Evento Publicación 1 Tesis o Proyecto de título 2 Cooperación Internacional recibida o entregada Nuevo Proyecto Generado Colaboración con 2 investigadores extranjeros Resultados de Formación de Capacidades Categoría Cantidad Lograda Capacidades profesionales desarrolladas o fortalecidas 3 ingenieros industriales en ámbito de desarrollo de sistemas de apoyo a la toma de decisiones y desarrollo de modelos cuantitativos. Capacidades de formación de redes o de equipos de trabajo Capacidades materiales o de infraestructura 1 ingeniero civil en informática, en ámbito de frameworks gráficos 1 ingeniero civil en informática, en ámbito de desarrollo de sistemas y modelos cuantitativos 1 ingeniero civil en informática, en ámbito de arquitecturas de software 1 doctor experto en diseño de modelos matemáticos de optimización, que fortaleció su práctica en la aplicación de tales modelos a problemáticas de la industria. 1 doctor experto en ingeniería informática y sistemas, que fortaleció su práctica en el diseño de frameworks de software. 12

13 2.3. INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO 8 Montos Comprometidos por Convenio (1) Montos Efectivamente Aportados (2) Gastos Totales del Proyecto (3) % (5) FONDEF $ $ $ ,68% Institución(es) Beneficiaria(s) 1.P.U. Católica de Valparaíso: $ P. U. Católica de Chile: $ $ $ $ $ ,96% 2. 6,86% Empresas y otras entidades socias $ SAFEX: $ AGRICAMEX: $ SOLEM: $ VITAL: $ $ $ $ $ ,50% Totales $ $ $ % Monto Reintegrado a FONDEF (6) ( $0 ) Costo Final del Proyecto (4) $ ) Montos Comprometidos por Convenio: Son los montos señalados como aportes comprometidos en el convenio firmado entre CONICYT y la(s) institución(es) beneficiaria(s). 2) Montos Efectivamente Aportados: Es la suma de las remesas de fondos o aportes realizados al proyecto por FONDEF, por la(s) institución(es) beneficiaria(s) y por las empresas y otras entidades socias al proyecto. 3) Gastos Totales del Proyecto: Es la suma de los gastos informados por el proyecto y aprobados por FONDEF. 4) Costo Final del Proyecto: Es la suma de las remesas de fondos y aportes realizados al proyecto, menos el monto reintegrado a FONDEF. 5) %: Porcentaje de participación en el Gasto Total del Proyecto, por fuente de financiamiento. 6) Monto Reintegrado a FONDEF: Fondos girados por FONDEF a la(s) institución(es) beneficiaria(s), que no fueron utilizados en el proyecto, por lo cual fueron devueltos a CONICYT. Es la diferencia entre el monto efectivamente aportado por FONDEF y los gastos aprobados financiados por FONDEF. 13

14 2.4. EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO El Representante Institucional de cada Institución Beneficiaria El proyecto debió enfrentar dificultades inesperadas, como consecuencia del retiro de las empresas originalmente comprometidas. La dirección del proyecto tuvo un adecuado manejo de la situación, privilegiando la mantención del equipo de trabajo y en consecuencia la obtención de los resultados originalmente comprometidos. Los contactos establecidos y una novedosa opción de transferir los resultados en la modalidad de servicio, permiten tener fundadas expectativas de que los resultados tecnológicos podrán transferirse con singular éxito al sector productivo El Director(a) del proyecto Toda actividad humana conlleva riesgos. No obstante, en proyectos de investigación y desarrollo estos son particularmente altos. En estos casos los riesgos derivan tanto del valor científico y económico los resultados que se obtenga, como de los costos en que se debe incurrir para lograr esos resultados. Este proyecto no fue una excepción, enfrentando dificultades que implicaron un incremento en su duración y costo. No obstante, se logró obtener los resultados originalmente comprometidos. Entre otras cosas, el proyecto contribuyó significativamente al fortalecimiento de la capacidad científico/ tecnológica regional en el ámbito de la Planificación de Operaciones de Manufactura. Por último cabe señalar que los buenos resultados obtenidos en las empresas participantes, han generado contactos y conversaciones avanzadas con empresas del rubro alimentos. Estos contactos, permiten tener fundada expectativas de que se logrará penetrar el mercado de empresas manufactureras con la aplicación de la tecnología desarrollada en este proyecto. 9 Realice un resumen del punto 3.3.5, análisis realizado después de terminar la ejecución del proyecto, el cual tiene como objetivo revisar los resultados, considerando aciertos y dificultades ocurridos durante el proyecto. Para este caso se solicita un análisis por las siguientes personas. 14

15 2.5. PROPUESTA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN BENEFICIARIA A) Impactos de la tecnología El framework de software desarrollado por este proyecto, denominado CAPPS (Capacitated Production Planning and Scheduling), permite la realización a bajo costo de aplicaciones de planificación y programación de producción, que consideran la elaboración de planes de largo, mediano y corto plazo. Mediante las aplicaciones desarrolladas a partir de CAPPS es posible lograr importantes mejoras en los índices productivos de las empresas, particularmente, en lo que se refiere a la disminución de los set ups de producción, y a la reducción de la demanda perdida o pendiente, producto de los quiebres de stock. La evidencia empírica, al comparar entre planes desarrollados por las empresas participantes en el proyecto (usando sus prácticas habituales) y los planes generados mediante CAPPS, señala disminuciones de hasta el 60% en la variable demanda perdida, manteniendo el número de set ups y el cumplimiento de niveles de stock de seguridad acordes a los niveles habituales de la empresa. La formalización de los planes de producción de largo y mediano plazo que provee CAPPS, ofrece al planificador de la empresa una mayor visibilidad de requerimientos futuros de mano de obra y materia prima, permitiéndole anticiparse oportunamente a estas necesidades, utilizando como referencia directa el plan de producción, en vez de las proyecciones de demanda. La adopción del sistema CAPPS para la planificación y programación de la producción trae también como ventaja la disminución de errores, debido a la automatización de una parte importante de las tareas del planificador. Asimismo, se contribuye a la estandarización de este proceso, lo que disminuye el riego de dependencia de personas específicas en el desempeño del cargo de planificador. La misma automatización, también, incide favorablemente en la agilización del proceso de planificación, gracias a lo cual se hace posible prestar más atención a los productos eventualmente más críticos para la empresa. 15

16 B) Acciones para materializar los impactos La materialización de los impactos se logra mediante la transferencia de la tecnología desarrollada a las empresas usuarias. Por cada implementación lograda en una empresa, el modelo de negocios considera ingresos por derecho de uso de licencias y por eventuales contratos de mantención. Para canalizar la transferencia se proponen los siguientes medios: B.1) Transferencia de la tecnología a la industria nacional Las acciones para materializar los impactos indicados se orientan, por una parte, a la comercialización de aplicaciones de planificación y programación de producción en empresas nacionales, medianas y grandes. Esto permitirá lograr un buen nivel de transferencia de la tecnología con los consiguientes beneficios para la industria nacional. Para el logro de este propósito corresponde la explotación de la alianza entre la PUCV y la empresa de tecnologías de información participante en este proyecto, SOLEM, a fin de que esta última, mediante su fuerza de ventas, actúe como comercializadora de las aplicaciones de planificación y programación de producción, las que podrán ser desarrolladas como proyectos conjuntos entre la universidad y la empresa. Sin perjuicio de este vínculo comercial, se podrán establecer otras asociaciones comerciales no exclusivas con otras empresas comercializadoras/desarrolladoras de tecnología de la información, para el mismo fin. B.2) Explotación de modelos alternativos de transferencia Ha surgido el interés de EFT Business Optimization en comercializar la tecnología bajo el enfoque SaaS (Software as a Service) que corresponde al modelo de negocios que esta empresa explota. En este modelo, el cliente no adquiere una licencia de uso del producto de software, sino que paga un derecho de uso periódico (mensual, semestral, etc.) y ejecuta el software remotamente, mediante Internet, accediendo a la plataforma computacional del proveedor. Este modelo favorecerá la difusión de la tecnología desarrollada en este proyecto, pues reducirá los costos de transferencia, al evitar el pago de licencias por paquete de software. La adopción de este modelo de transferencia requerirá la revisión, potenciamiento y posible adecuación de algunas funciones del framework, para hacerlas adecuadas a los requerimientos operacionales de esta modalidad de uso. B.3) Exportación de la tecnología El plan de transferencia considera el establecimiento de acuerdos comerciales con empresa de tecnologías de información extranjeras, para la comercialización de licencias de uso del software en otros países. Para su adecuada realización será necesario proceder al registro de propiedad intelectual en los países en que se comercialice. 16

17 C) Acciones para la continuidad de las líneas de investigación La investigación en materia de modelos de optimización para planificación y programación de producción es una línea en permanente desarrollo en nuestras instituciones, y será mantenida, tanto en el caso de Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), como de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV). En esta última, el equipo de investigadores de este proyecto cuenta con más de 15 años de experiencia en investigación y aplicación de este tipo de modelos a la industria manufacturera. Ambas universidades continuarán desarrollando memorias de titulación para la formación de Ingenieros Civiles Industriales, en el ámbito de planificación y programación de producción. Asimismo, también se seguirán generando tesis para los programas de magister en ingeniería industrial, que ambas casas de estudio mantienen. En el caso de la PUC, se continuará con el estudio sobre modelos de planificación y programación de producción como uno de los temas de investigación en su programa de doctorado en ingeniería. La PUCV se encuentra en proceso de diseño de un programa similar, donde se generará también espacio para tratar esta problemática como materia de investigación. Se mantendrán investigadores y al menos un profesional permanente jornada completa (con el eventual apoyo de profesionales y tesistas) para continuar el desarrollo del framework, colaborar en la transferencia de la tecnología a nuevas empresas usuarias, y brindar soporte y mantención a las aplicaciones ya instaladas. En particular, en lo que se refiere al desarrollo del framework, se encuentra en proceso la generación de una nueva versión del mismo, que proveerá un mayor grado de automatización en la generación y configuración de sus componentes, ahorrando aún más tiempo en el proceso de generación de una nueva instancia de aplicación. Para esta nueva versión, que se obtendrá en un periodo de 7 meses, además se está considerando el potenciamiento de las funcionalidades asociadas al procesamiento remoto de modelos completos de optimización (actualmente sólo parte del modelo es procesable remotamente), lo que permitirá hacer más eficiente la configuración de implementaciones en las cuales se cuente con aplicaciones que se conectan a un servidor común de optimización. En cuanto a infraestructura y equipamiento, se recuerda que este proyecto no involucró inversiones en infraestructura, y que el equipamiento adquirido (un computador y dos monitores adicionales) representa una inversión muy menor. 17

18 III. INFORME DE GESTIÓN 3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO Objetivo(s) General(es) Objetivo General (Indicado en el proyecto reformulado) Generar y transferir una arquitectura configurable basada en componentes de software para el desarrollo de aplicaciones ʺa medidaʺ, para el apoyo a la toma de decisiones en los ámbitos de planificación y programación detallada de la producción en empresas manufactureras de proceso por lotes, preferentemente de los sectores químico, alimentos y plásticos. El objetivo general de este proyecto ha sido satisfactoriamente logrado, al darse cumplimiento a los tres resultados comprometidos en el proyecto: a) Primera versión comercial del framework: constituyó el resultado de producción del proyecto. Este framework es una arquitectura de software extensible y reutilizable, desarrollada en Java, que permite la implementación de aplicaciones a la medida en el ámbito de soporte a la planificación y programación de la producción para empresas de la industria de procesos por lotes, a costos menores que cualquier alternativa comercial de prestaciones comparables. b) Generación de paquete tecnológico: correspondió al resultado de transferencia, conformado por el framework de software y su documentación, integrado con un manual para el desarrollo de aplicaciones y la especificación de un programa de capacitación de usuarios finales del sistema de planificación y programación de producción. El desarrollo de este proyecto permitió, además, ejecutar una primera transferencia de aplicaciones de planificación y programación de producción a tres empresas finales usuarias de la tecnología (SAFEX, AGRICAMEX y VITAL). A fin de proseguir con la difusión de esta tecnología a otras empresas usuarias, se continuará con la colaboración de la empresa Ingeniería Solem (empresa desarrolladora en el ámbito de TI), que participó como asociada a este proyecto. Asimismo, se cuenta con el interés de de EFT Business Optimization para configurar un servicio de planificación y programación de producción en la modalidad Software as a Service (modalidad en que el software es utilizado por el cliente en forma remota, pagando arriendo a un proveedor). c) Protección del framework de software para sistemas de planificación y programación de la producción. Se realizó un registro de propiedad intelectual en el Departamento de Derechos Intelectuales en el Departamento de Derechos Intelectuales de la Dirección de Bibliotecas, 10 Señale los objetivos generales y específicos programados. Informe los LOGRADOS, los NO LOGRADOS, así como los NUEVOS objetivos incorporados durante el desarrollo del proyecto. Señálelos como tales. (Deben estar debidamente visados por el respectivo comité de área de FONDEF). 18

19 Archivos y Museos de la República de Chile. El objetivo de este resultado es proteger el producto y permitir su licenciamiento Objetivos Específicos Objetivo Específico N 1: Caracterizar las empresas del mercado final en cuanto a estructura y restricciones de sus sistemas de producción. También se incluye en este objetivo la especificación de los requerimientos de estas empresas en cuanto a funcionalidades del software. Objetivo logrado. Se desarrolló un modelo conceptual genérico de un sistema productivo de dos etapas y proceso por lotes, incluyendo características estructurales, operacionales, y variadas políticas administrativos. El sistema se validó con variantes menores en la industria de envasado de bebidas no alcohólicas y en la industria de envasado de frutas frescas. El alcance del modelo comprende horizontes de largo, mediano y corto plazo. Se requiere validar formalmente el modelo en otros segmentos de la industria de procesos por lotes (validaciones preliminares se han realizado con empresas no participantes del proyecto). Se establecieron, también, requerimientos funcionales generales sobre el software, como una estructura abstracta de datos del sistema, funcionalidades de usuario asociadas a los tres horizontes de planificación (largo, mediano y corto plazo), necesidades de mantención de datos de entrada, e identificación de datos de salida. Objetivo Específico N 2: Identificar y/o desarrollar modelos analíticos y algoritmos que permitan explotar la estructura y restricciones de los sistemas de producción del mercado final. Objetivo logrado. Se desarrolló un enfoque de solución para las problemáticas de gestión de producción, basado en tres módulos interrelacionados para el largo, mediano y corto plazo, respectivamente. Cada módulo comprende un conjunto de modelos secuenciales que permiten controlar el trade off entre medidas de desempeño relevantes en el módulo respectivo. Cada modelo se resuelve usando la misma heurística de búsqueda local, basada en programación lineal entera mixta. 19

20 Objetivo Específico N 3: Desarrollar un framework de software (y la documentación técnica asociada) para el desarrollo de aplicaciones de apoyo a la planificación y programación detallada de la producción, que incorpore los modelos identificados en la etapa de investigación, como las funcionalidades, estructura y restricciones propias de las empresas del mercado final. Objetivo logrado. Se ha diseñado y construido el framework de software orientado a objetos para la implementación de sistemas de planificación y programación de producción (denominado CAPPS: Capacitated Production Planning and Scheduling Software). Este framework provee mecanismos de extensibilidad que permiten el rápido desarrollo de aplicaciones a medida para empresas usuarias. Particularmente, los puntos de extensión posibilitan la rápida incorporación del modelo de los datos requeridos para el funcionamiento (dependiente de la empresa en que se desee implementar), y de las pantallas asociadas para el ingreso y modificación de los mismos, la especificación de los modelos matemáticos de optimización que permiten la elaboración automatizada de planes y programas de producción, las interfaces de importación y exportación de datos con sistemas de las empresas, y las interfaces pertinentes para su revisión y generación de los respectivos reportes. Desde el punto de vista de los modelos, el framework provee dos niveles de granularidad: a) Granularidad fina : se ha desarrollado un lenguaje para la especificación de modelos de optimización, que permite la representación de éstos bajo el paradigma de la orientación a objetos. Con este lenguaje es posible especificar los modelos que cualquier aplicación de planificación y programación de producción requiera, y transferirlos a un solver comercial para su resolución, con independencia de la implementación particular de este último. b) Granularidad gruesa : una especificación de componentes de planificación y programación de producción, que resulta común para las líneas de embotellado de empresas envasadoras. Esta especificación y modelo comprende datos, restricciones y funcionalidades comunes en este tipo de procesos en el dominio señalado. Si bien el nivel de logro del objetivo planteado ha permitido dar cumplimiento a los resultados esperados, se observa la conveniencia de, a futuro, generar componentes de granularidad intermedia, que provean abstracción de funciones entre dominios diversos. 20

21 Objetivo Específico N 4: Generar la documentación técnica referente a modelos optimizantes y aspectos arquitecturales del framework, y desarrollar un programa de capacitación, de modo de permitir a las empresas consultoras y de TI (mercado intermedio) adoptar el Framework para el desarrollo de aplicaciones a clientes finales. Objetivo logrado. Se ha conformado, como uno de los resultados de este proyecto, lo que se ha denominado como un paquete de transferencia tecnológica, que corresponde al producto que, como negocio tecnológico, puede ser transferido a empresas desarrolladoras de software. Los equipos de desarrollo de estas empresas harán uso del paquete de transferencia tecnológica para realizar implementaciones de aplicaciones de planificación y programación de la producción para las empresas productivas que serán usuarias de la tecnología desarrollada. El paquete de transferencia tecnológica está compuesto por: (1) los programas computacionales en Java que constituyen el framework de software, acompañados por la documentación correspondiente; (2) la documentación para técnica para la implementación y puesta en marcha de aplicaciones a partir del framework, que guía a los desarrolladores en el uso del framework en la construcción de aplicaciones; y (3) la documentación del programa de capacitación de usuarios, que constituye una referencia sobre cómo organizar el proceso de capacitación de usuarios en las empresas para las cuales se desarrollen tales aplicaciones. 21

22 Objetivo Específico N 5: Utilizar el framework desarrollado para construir aplicaciones de sistemas de planificación y programación de producción en las empresas productivas contrapartes del proyecto. Objetivo logrado. Una etapa importante en el logro de los resultados de este proyecto ha sido la generación de aplicaciones de planificación y programación de producción en las empresas participantes. Mediante el desarrollo de estas aplicaciones ha sido posible validar modelos, reconocer funcionalidades comunes que se han incorporado en el núcleo del framework, probar los mecanismos de extensibilidad, e identificar dificultades en el desarrollo de aplicaciones finales. También, la puesta en marcha de aplicaciones en las empresas usuarias, permitió sentar las bases de los programas de capacitación que en futuras implementaciones requerirán. En particular, este proyecto realizó implementaciones en las siguientes empresas: SAFEX: empresa de envasado de frutas frescas para exportación. Esta correspondió a la primera de las implementaciones, adoptándose una versión preliminar del framework. La experiencia de desarrollo obtenida durante esta implementación permitió retroalimentar fuertemente la arquitectura del framework par lograr una versión pre comercial. AGRICAMEX: empresa de envasado de frutas frescas para exportación (packing). Correspondió a la segunda de las implementaciones, y fue realizada sobre la versión precomercial. Esta implementación permitió perfeccionar la arquitectura y funcionalidades del framework. Luego de esta versión se generó la primera versión comercial del framework. VITAL: empresa envasadora de bebidas. Esta fue la tercera implementación, resultando de mayor complejidad que las anteriores, al tratarse de un proceso productivo de varias líneas con algunas interacciones entre sí. Esta tercera implementación permitió validar el framework en su primera versión comercial e introducir en él algunas correcciones y modificaciones menores. 22

23 Objetivo Específico N 6: Transferir el framework a una empresa consultora o de TI (mercado intermedio) para el desarrollo de aplicaciones a sus clientes finales. Objetivo logrado. Se ha transferido el framework a la empresa SOLEM para que esta actúe como comercializadora y desarrolladora de aplicaciones en el mercado nacional. Esta transferencia obedeció a un proceso natural surgido del trabajo conjunto durante el proyecto. Se cuenta, además, con el manifiesto interés de la empresa tecnológica EFT Business Optimization para ofrecer la aplicación de planificación y programación de la producción en empresas usuarias, bajo el modelo SaaS (Software as a Service). Objetivo Específico N 7: Definir un plan de negocios para la comercialización del framework. Objetivo logrado. Se ha diseñado un modelo de negocios para la transferencia tecnológica, de dos etapas, denominadas negocio tecnológico y negocio productivo. a) Negocio tecnológico: la Universidad transfiere a Solem y a otras empresas desarrolladoras de TI el paquete de transferencia tecnológico, para que estas adquieran la plataforma de desarrollo de aplicaciones. b) Negocio productivo: las empresas desarrolladoras de TI que han recibido el paquete de transferencia tecnológico, utilizan su fuerza de venta para obtener empresas usuarias que deseen incorporar una herramienta automatizada para la planificación y programación de la producción. Las empresas de TI desarrollarán las aplicaciones para estas usuarias, con el soporte de especialistas de la Universidad, para la configuración de los modelos de optimización. Se cuenta, además, con el interés de la empresa de TI, EFT Business Optimization, para explotar el mercado mediante la modalidad SaaS (Software as a Service), lo cual constituiría un mecanismo de transferencia de la tecnología a las empresas usuarias finales, complementario al anteriormente descrito. 23

24 3.2. RESULTADOS DEL PROYECTO Resultados de Producción Nombre Categoría Descripción Calidad Descripción del logro (refiérase a los atributos) Primera Versión Comercial del Framework Tecnología Este es el producto principal del proyecto. El Framework es un producto de software reutilizable, una arquitectura de software extensible y configurable, que será utilizado por empresas consultoras y de TI para desarrollar sistemas de apoyo a la toma de decisiones en el ámbito de la planificación y programación detallada de la producción, preferentemente para clientes en la industria de procesos por lotes, que incluye los sectores químico, alimentos y plásticos, entre otros (mercado objetivo final). En la actualidad, al menos a nivel nacional, la mayoría de las empresas resuelven las problemáticas de planificación y programación de la producción utilizando enfoques intuitivos propios de los planificadores de operaciones logísticas; comúnmente apoyado por sistemas de información transaccionales tipo ERP. Los productos comercialmente disponibles para abordar estas problemáticas son denominados APS (Advanced Planning System). Los APS son aplicaciones finales cerradas altamente genéricas, cuya implementación implica complejos procesos de parametrización, lo que típicamente implica un alto costo y esfuerzo de implementación y posterior mantención. Por otro lado, el costo de estos sistemas es por lo general prohibitivo para empresas de tamaño mediano. En el Framework, por su parte, están claramente definidos los elementos variables dependientes de cada aplicación, y los elementos comunes a todas ellas, en tanto que las relaciones entre ambos quedan claramente especificados a través de interfaces bien definidas. De este modo los aspectos variables necesarios para generar una aplicación final adecuada a un conjunto de requerimientos específicos de un cliente se encuentran bien localizados, y el impacto resultante del nuevo diseño se encuentra bien acotado, facilitando de esta manera tanto el desarrollo de la aplicación como su posterior mantención. Por otro lado, al limitar el dominio de las aplicación a un segmento industrial particular, se facilita la identificación de los elementos estructurales comunes tanto en la arquitectura de las aplicaciones, de manera de incorporarlas al Framework, como en la problemática de optimización, permitiendo así el desarrollo de algoritmos de solución más eficientes. Mejorado En este proyecto se obtuvieron dos resultados principales, concretados en términos de software: (1) un framework de software para el desarrollo de aplicaciones de planificación y programación de producción, y (2) una implementación de referencia de un sistema de planificación y 24

25 programación de producción para empresas de embotellado. Ambos se describen a continuación: a) Framework de software Librerías de software y arquitectura semi armada que permiten un rápido desarrollo de aplicaciones automatizadas de planificación y programación de producción, organizadas como sistemas cliente/servidor. En estos sistemas, los clientes prestan la función de interacción con el usuario planificador, donde se podrán revisar los datos y parámetros de planificación, ver las soluciones de planificación y plantear modificaciones a los planes y programas. Por su parte, los servidores prestarán el doble servicio de integración de datos requeridos por el o los módulos clientes, provenientes de los sistemas de la empresa (ERPs, planillas Excel, etc.), y de optimización central para el tratamiento de los problemas manejados por las aplicaciones clientes. Las condiciones de uso están dadas por la entrega bajo licencia a una o más empresas desarrolladoras de software que deseen construir aplicaciones de esta naturaleza para empresas productivas usuarias. Estas, a su vez, recibirán licencias de uso de aplicaciones de planificación y programación de producción configuradas para su realidad, como también consultoría para la integración de la aplicación en sus sistemas, y capacitación en el uso de la aplicación. b) Implementación de referencia para empresas de embotellado A partir del Framework descrito, se ha desarrollado una aplicación de software para la planificación de producción de largo, mediano y corto plazo en líneas de embotellado de bebidas. Esta implementación, surgida de los desarrollos en empresas participantes en el proyecto, satisface requerimientos funcionales presentes en diversas plantas de embotellado, lo que permite anticipar que, con un esfuerzo bastante acotado, se podrán implementar rápidamente soluciones en otras empresas de la misma industria. Los productos generados para éstas se entregarán como licencias de uso de software y se les brindará capacitación y asesoría en el uso. El beneficio de adoptar un sistema de planificación y programación de producción como el propuesto, en empresas que utilizan aproximaciones manuales (casi siempre apoyadas en planillas electrónicas), conlleva mejoras como la reducción en los costos de inventarios, reducción en el número de set up de producción, reducción en las ventas perdidas, y el mejoramiento en la utilización de la capacidad de producción. Adicionalmente, la adopción de este sistema trae consigo una mayor rapidez en el proceso de generación de planes y programas de producción, como también, reducción de los errores, producto de la automatización de estas tareas. Los principales competidores de este tipo de tecnologías son los productos I2, Manugistics, APO, Preactor y Schedulex, que realizan funciones estándares de planificación y 25

26 programación, pero que imponen costos de licenciamiento e implantación mucho mayores (en el rango de los US$ a US$ ), comparados con el costo de licenciamiento de nuestro software (US$40.000). Además del precio, como elemento diferenciador significativo, cabe mencionar que los sistemas desarrollados a partir de nuestra tecnología se configuran para representar estrictamente las necesidades de planificación y programación de producción de la empresa usuaria, a diferencia de soluciones más genéricas ofrecidas por los otros productos comerciales. Para la elaboración de estos sistemas, se establecerán asociaciones desarrollo de TI que actuarán como implementadoras de aplicaciones a partir del Framework, con colaboración de la Universidad en la configuración de los modelos de optimización. Asimismo estas empresas podrán ofrecer la tecnología en la modalidad SaaS (Software as a Service) Resultados de Protección Categoría Nombre Descripción Resultado de Producción asociado Nivel de desarrollo Ámbito Descripción del logro Otros tipos de protección Protección del Framework de software para sistemas de planificación y programación de producción Se realizará el registro de propiedad intelectual del framework para desarrollo de sistemas de planificación y programación de producción en la Oficina de Propiedad Intelectual del Ministerio de Economía. Primera Versión Comercial del Framework Solicitado Nacional Se efectuó un registro de propiedad intelectual en el Departamento de Derechos Intelectuales de la Dirección de Bibliotecas, Archivos y Museos de Chile. El número de inscripción es ). Se registró la marca CAPPS (Capacitated Production Planning and Scheduling) como denominación en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial de Chile, en la categoría Productos (Nº solicitud ) y Servicios (Nº Solicitud ). El objetivo de este registro es proteger el producto y permitir su licenciamiento (comercialización de licencias de uso del software). 26