Optimization models for improving the logistics and coordination of fattening farms to slaughterhouses

Abstract

Aquesta tesi proposa estratègies òptimes de lliurament per millorar la rendibilitat i reduir costos logístics en la PSC espanyola, adaptant-se al model integrat verticalment. Es desenvolupen DSTs amb tècniques d’optimització i s’analitzen estudis d’OR i DL en producció porcina. Es presenta un model per seleccionar escorxadors segons patrons de creixement i incerteses com el preu del porc, del pinso i la mortalitat. També s’integra MILP amb heurística PJS per optimitzar rutes amb incertesa. L’anàlisi inclou 187 granges durant 53 setmanes. Els resultats mostren que el grup de creixement mitjà és el més rendible. L’augment del preu del porc condueix a pesos més alts i períodes d’engreix més llargs; el pinso car redueix marges i avança el sacrifici. La mortalitat té poc impacte. L’optimització del transport millora la consolidació de càrregues. La VI millora l’ús de camions i augmenta beneficis: 12,49 ct €/kg a la granja; 111.834,54 €/any a l’escorxador.

Esta tesis optimiza las estrategias de entrega en la PSC española para mejorar la rentabilidad y reducir costes. Se desarrollan DSTs con técnicas de optimización y se analizan estudios de OR y DL en producción porcina. Se propone un modelo que selecciona mataderos según patrones de crecimiento e incertidumbres (precio del cerdo, del pienso y mortalidad). También se integra MILP con heurística PJS para optimizar rutas bajo incertidumbre. El análisis de 187 granjas durante 53 semanas muestra que el grupo de crecimiento medio es el más rentable. El alza del precio del cerdo incrementa el peso de sacrificio; el pienso caro reduce márgenes y adelanta el sacrificio. La mortalidad tiene poco impacto. La optimización del transporte mejora la consolidación de cargas. La integración vertical mejora el uso de camiones y aumenta beneficios: 12,49 ct €/kg en la granja; 111.834,54 €/año en el matadero.

This thesis optimizes delivery strategies in the Spanish PSC to increase profits and reduce logistics costs. DSTs using optimization techniques are developed to support decision making. After reviewing OR and DL studies in pig production, a DST is proposed for fattening farms to select profitable slaughterhouses based on growth patterns and market uncertainties. A single-period PDN model integrates MILP with PJS HA to solve the TOP under delivery uncertainty. Results show that selecting slaughterhouses based on growth patterns significantly increases profits. The medium-growth cluster yields the highest profit. Rising pig prices lead to higher slaughter weights; rising feed costs reduce margins, prompting earlier slaughter. Piglet mortality slightly raises costs with minimal delivery impact. Route optimization improves efficiency and load consolidation. VI increases truck use, reduces labor and routing time, and boosts profits. Farm profit is 12.49 ct €/kg; slaughterhouse profit is €111,834.54/year. DSTs show strong potential in PSC optimization.