Problemas de localización de instalaciones no fiables

Laburpena

La finalidad de los problemas de localización de plantas consiste en decidir dónde ubicar de forma óptima plantas o instalaciones (industrias, almacenes, escuelas, hospitales, centros de distribución, centros de datos, etc.) así como la asignación óptima de los clientes a estas instalaciones de forma que se satisfaga su demanda. Estas decisiones se toman habitualmente considerando los costes relativos al establecimiento de las plantas o costes de apertura, así como los costes relativos al servicio de la demanda o costes de transporte. En la literatura clásica frecuentemente se asume que las plantas abiertas siempre están disponibles, sin embargo, en la práctica, las plantas pueden fallar interrumpiendo su prestación de servicio y no estar disponibles. Problemas de localización de la literatura más recientes consideran en sus modelos distribuciones de probabilidad para el fallo de las plantas, es decir, la fiabilidad de las plantas. Las tres contribuciones recogidas en la presente tesis se refieren a este tipo de modelos. El objetivo de esta tesis es analizar propiedades del problema de localización de instalaciones no fiables, en inglés Reliability Fixed-Charge Location Problem. Esta tesis se estructura en torno a tres artículos: Artículo 1.- En esta primera aportación los autores reformulan el problema de localización de instalaciones no fiables desde el enfoque de un problema de empaquetamiento de conjuntos, estudiando determinadas propiedades poliédricas referidas al polítopo que conforma la región factible e identificando todas las facetas asociadas a cliques. Consecuentemente, se estudian ciertas condiciones para las soluciones óptimas. Se propone además una formulación compacta, probando su eficacia mediante un amplio estudio computacional. Artículo 2.- En este segundo trabajo se estudia bajo qué condiciones podrían relajarse el carácter entero de todas las variables de asignación, probando que puede ser relajado el carácter entero para todas las variables de asignación relativas a las instalaciones completamente fiables; o para las variables de asignación relativas a las plantas cuyo servicio puede presentar interrupciones; mas no para ambas simultáneamente. Finalmente, se propone una familia de desigualdades válidas cuya introducción en el modelo permite la relajación del carácter entero de todas las variables de asignación. Artículo 3.- En el tercer trabajo los autores proponen y estudian diferentes modelos que incluyen restricciones de capacidad en el modelo de localización de instalaciones no fiables. Para ello añaden a la formulación ya existente diversas restricciones de capacidad encaminadas a acotar la sobrecarga de demanda con la que se enfrentan algunas instalaciones en caso de producirse fallos en las plantas. Además, mediante una serie de pruebas computacionales se analizan las soluciones obtenidas y la bondad de los diferentes métodos empleados.