Modelo predictivo para calcular el costo de la operación logística en la industria cementera

La importancia de la industria cementera radica en que el cemento se ha convertido en un insumo fundamental para el desarrollo del país. ¹ Con el objetivo de obtener un modelo predictivo que permita determinar el costo de la operación logística en el sector cementero de Colombia, un equipo de profesionales de Renting Colombia usó la dinámica de sistemas para primero, entender las causalidades entre las principales variables que intervienen en el entorno y segundo, establecer a través de un diagrama de flujos y niveles, cómo se puede tener una visual a un periodo corto de tiempo sobre el costo total de la operación. Como resultado se obtuvo un modelo que predice al 98% de confianza los costos totales de la operación.

Por eso, a continuación, le compartimos los resultados obtenidos luego de usar la dinámica de sistemas para obtener un modelo que permite predecir estos valores.

¿Qué es la dinámica de sistemas?

La dinámica de sistemas es una metodología para el análisis y la resolución de problemas, en la que cualquier aspecto del mundo se define como la interacción causal entre atributos que lo describen. De esta forma se construyen representaciones sistémicas con flechas y puntos, denominadas diagramas causales, que capturan todas las hipótesis propuestas por el modelador, a partir de las cuales se puede aprender del sistema para intervenir sobre él en el ejercicio de toma de decisiones. ⁴

• Diagrama causal:

  los diagramas causales son una herramienta útil, ya que ilustran la estructura de retroalimentación del sistema y sirven como guías para la elaboración y comprensión de los modelos. ⁵

• Diagrama de flujos y niveles:

  El diagrama de flujo es una forma de representar la estructura de un sistema con información más detallada que la utilizada en un diagrama causal. El estado de los niveles es esencial para comprender el comportamiento de un sistema; los flujos son las causas que los hacen cambiar. ⁶

A. Diagrama causal

Este diagrama representa las relaciones de influencia que ocurren entre los elementos de un sistema y, por ello, permite conocer su estructura. La relación entre las variables del sistema está representada por una flecha (→), en la cual el tipo de relación se indica mediante un signo más (+) o menos (-), siendo positivo cuando las variaciones entre una variable y la otra están en la misma dirección, y negativo en el caso de variaciones en la dirección opuesta. ⁷

En la imagen se evidencia el diagrama para esta operación logística. Para conocer el significado de los seis ciclos de refuerzo, descargue el informe completo en PDF, al final del contenido. B. Diagrama de flujos y niveles

Según García, en su libro Teoría y ejercicios prácticos de dinámica de sistemas, ⁸ el diagrama de flujo y niveles es una traducción del diagrama causal a una terminología que permite escribir las ecuaciones en computador para validar el modelo, observar la evolución temporal de las variables y hacer análisis de sensibilidad.

Los niveles son aquellos elementos que nos muestran en todo momento la situación del modelo, presentan una acumulación y varían solo dependiendo de otros elementos llamados flujos que son elementos que pueden definirse como funciones temporales. Se puede decir que recopilan las acciones resultantes de las decisiones tomadas en el sistema, determinando las variaciones en los niveles.

Para este diagrama el único nivel es el costo total de la operación logística que es lo que se pretende simular al final del ejercicio y los flujos se dividen en tres grandes ramas: costos variables, costos fijos y variables externas o exógenas.

Primero, los costos variables dependen del costo variable por kilómetro (se calculó a partir de datos históricos), de la cantidad de kilómetros a recorrer y de los descuentos que se tengan como por ejemplo en el combustible. Por otro lado, los costos fijos dependen de tres grandes rubros: costo fijo de vehículo, costo fijo de red y variables externas (que corresponden únicamente a costos fijos). En el gráfico en la parte superior se pueden ver los principales ítems tanto del costo fijo de vehículo como del costo fijo de red. Por último, unas variables externas que se pueden dar por requerimiento del cliente o novedades puntuales, como la emergencia sanitaria que se vive en el mundo actualmente.

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Simulación del modelo

Para validar la confianza del modelo se decidió correr los costos de marzo, abril, mayo, junio, julio y agosto del 2019 y compararlos con los costos reales que se tuvieron. La desviación es de aproximadamente 2%, lo que refleja que se tiene un modelo que predice al 98% de confianza los costos totales de la operación (conozca los resultados de la simulación en el archivo de PDF, el cual puede descargar al final de este contenido). En la siguiente imagen puede visualizar la desviación en cada uno de los meses analizados; allí se encontró que el modelo es muy sensible a variaciones en los rubros que no se pueden controlar, es decir, a novedades que afecten o acuerdos comerciales con el cliente, entre otras.

Conozca más detalles

Le invitamos a descargar el archivo PDF para conocer todos los detalles del Modelo predictivo para calcular el costo de la operación logística usando dinámica de sistemas. Descargar modelo en PDF Referencias

• ¹Aktiva, «La industria del cemento en Colombia 2016,» 2016.

• ²Portafolio, «El mercado del cemento en Colombia,» Portafolio, 3 de marzo de 2009.

• ^3S.Montoya, Optimización de una red de transporte del cemento a granel en Colombia, Medellín, 2017.

• ⁴D. Ibarra y J. Redondo, «Dinámica de sistemas, una herramienta para la educación ambiental en ingeniería,» 27 de noviembre de 2014. [En linea]. Disponible: http://vip.ucaldas.edu.co/lunazul/index.php/english-version/91-coleccion-articulos-espanol/108-dinamica-de-sistemas.

• ⁵S. Jaén, «Ayudas para la elaboración de diagramas causales,» [En linea]. Disponible: http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/file.php/311/Causales.pdf.

• ⁶ATC Innova, «Recursos de Vensim,» [En linea]. Disponible: http://atc-innova.com/.

• ⁷J. Fernández, Seminario dinámica de sistemas, Málaga University