OPTIMIZACIN DE LA CADENA DE ABASTECIMIENTO EN LA INDUSTRIA SIDERRGICA SEMI - INTEGRADA

HERMANN STUART FUQUEN GONZLEZ EDGAR GUTIRREZ FRANCO

UNIVERSIDAD DE LA SABANA

FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA DE INGENIERA INDUSTRIAL

BOGOT D.C. 2004

OPTIMIZACIN DE LA CADENA DE ABASTECIMIENTO EN LA INDUSTRIA SIDERRGICA SEMI - INTEGRADA

HERMANN STUART FUQUEN GONZLEZ EDGAR GUTIRREZ FRANCO

Proyecto de grado para optar al ttulo de Ingeniero Industrial

Director RICARDO CASTILLO CASTILLO

Ingeniero Mecnico

Asesor DANILO ABRIL HERNANDEZ

Ingeniero Industrial

UNIVERSIDAD DE LA SABANA FACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE INGENIERA INDUSTRIAL BOGOT D.C.

2004

Nota de aceptacin

________________________

________________________

________________________

________________________ Presidente ________________________ Jurado ________________________

Jurado

Bogot D.C., 29 de Jlio de 2004

Dedicado a nuestras futuras generaciones, as como a nuestros padres y hermanos.

EEssttoo ssaabbeemmooss TTooddoo eesstt ccoonneeccttaaddoo CCoommoo llaa ssaannggrree qquuee uunnee aa uunnaa ffaammiilliiaa.. LLoo qquuee llee aaccaaeeccee aa llaa ttiieerrrraa,, AAccaaeeccee aa llooss hhiijjooss ee hhiijjaass ddee llaa ttiieerrrraa.. EEll HHoommbbrree nnoo tteejjii llaa ttrraammaa ddee llaa vviiddaa EEss uunnaa mmeerraa hheebbrraa ddee llaa mmiissmmaa.. LLoo qquuee llee hhaaggaa aa llaa ttrraammaa,, SSee lloo hhaaccee aa ss mmiissmmoo..

TTeedd PPeerrrryy..

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos enteramente a todas las personas que hicieron posible la realizacin de este trabajo el cual fue una parte fundamental para nuestra formacin profesional y personal. Al Ingeniero Jess Velsquez Bermdez, presidente de la Sociedad Colombiana de Investigacin de Operaciones por sus acertadas recomendaciones y comentarios en la estructuracin y desarrollo del proyecto de grado. Al ingeniero Danilo Abril, por sus aportes en la modelacin matemtica del sector estudiado. Al personal del Grupo Siderrgico DIACO, Doctora Olga Lucia Crdenas y al Ingeniero Ricardo Carmona, que gracias a sus aportes, se logr consolidar la validacin final del modelo matemtico de este trabajo. Al ingeniero German Escobar, que por su amplio conocimiento de la industria siderrgica Colombiana y con sus aportes y enseanzas, logr enriquecer este trabajo.

CONTENIDO

RESUMEN

OBJETIVOS Y JUSTIFICACIN ALCANCE DEL TRABAJO INTRODUCCIN Pgina 1. REVISIN BIBLIOGRFICA 3 1.1 LOGSTICA Y CADENAS DE ABASTECIMIENTO 3 1.1.2 Publicaciones de Investigacin 6 1.2 INVESTIGACIN DE OPERACIONES Y CADENAS DE

ABASTECIMIENTO 7

1.2.2 Uso de sistemas de planeacin y de modelos matemticos en el diseo de una cadena de abastecimiento.

9

1.3 REVISIN DE CASOS 15 1.4 INDUSTRIA SIDERRGICA 17 1.4.1 Generalidades de la Industria Siderrgica 17 1.4.2 Proceso Tecnolgico 18 1.4.3 La Chatarra en la Industria siderrgica Semi-Integrada 19

2. ESTUDIO ECONMICO DEL SECTOR SIDERRGICO 21 2.1 IDENTIFICACIN DE VARIABLES MACRO Y

MICROECONMICAS DEL SECTOR SIDERRGICO 21

2.1.1 Descripcin del sector internacional siderrgico. 21 2.1.1.1 Caracterizacin del sector internacional siderrgico 22 2.1.1.2 Identificacin de agentes 23 2.1.1.3 Hemisferio Oriental y frica. 25 2.1.1.4 Antigua Unin Sovitica y Europa. 27 2.1.1.5 Estados Unidos y Canad. 28 2.1.1.6 Comunidad Andina y Amrica Latina, ALCA. 30 2.1.2 Descripcin del sector nacional siderrgico 38

2.1.2.1 Contexto general del sector 38 2.1.2.2 Identificacin de Agentes 39 2.1.2.3 Identificacin de variables macro y micro econmicas. 40 2.1.2.4 Definicin de precios. 50 2.1.2.5 Comportamiento del Mercado Nacional 51 2.2 CONCLUSIONES 55 3. DESARROLLO DE UN MODELO DE OPTIMIZACIN PARA LA

INDUSTRIA SIDERRGICA SEMI INTEGRADA. 56

3.1 CARACTERSTICAS Y SUPUESTOS EN LA CONSTRUCCIN DEL MODELO. 56

3.1.1 Eslabn Primario 58 3.1.2 Eslabn Secundario 59 3.1.3 Eslabn Terciario 60 3.2 MODELO MATEMTICO 62

3.2.1 Consideraciones Generales en el modelo: 62 3.2.2 Definicin de ndices, conjuntos, parmetros, variables y

restricciones. 64

3.2.3 Funcin Objetivo 74 3.2.4 Datos del modelo 75 3.3 OPTIMIZACIN 81 3.3.1 Implementacin en GAMS 82 3.3.2 Interpretacin de Resultados 83 3.4 ANLISIS DE SENSIBILIDAD 93 3.4.1 Anlisis de Sensibilidad con GAMS-CPLEX 93 3.4.1.1 Anlisis de Sensibilidad de los trminos independientes o

RHS (trminos del lado derecho). 93

3.4.1.2 Anlisis de Sensibilidad de los coeficientes de la funcin objetivo. 100

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 109 GLOSARIO 120 BIBLIOGRAFA 122 ANEXOS 124

LISTA DE TABLAS Pagina

Tabla 1 Publicaciones de Investigacin. 7 Tabla 2 Diferencias entre informacin tecnolgica, transaccional y

analtica. 14

Tabla 3 Produccin de Chatarra Frrica. 19 Tabla 4 Principales empresas productoras de Acero en el Mundo. 23 Tabla 5 Paises con mayor tasa de importacin y exportacin de

acero. 25

Tabla 6 Produccin de Acero Crudo en Amrica Latina. 31 Tabla 7 Detalle del consumo per capita de Acero en el ao 2000

por paises latinoamericanos y el mundo. 32

Tabla 8 Importaciones de Acero de Latinoamrica a Estados Unidos y Unin Europea.

34

Tabla 9 Empresas del Sector Siderrgico Colombiano. 40 Tabla 10 Industria Siderrgica Colombiana. Indicadores Econmicos. 41 Tabla 11 Informacin econmica complementaria del sector

Siderrgico Colombiano. 42

Tabla 12 Productos del Sector Siderrgico Colombiano. 45 Tabla 13 Estructura de Costos del Sector Hierro y Acero en

Colombia. 45

Tabla 14 Participacin porcentual en costos de operaciones siderrgicas Semi-Integradas.

46

Tabla 15 Importaciones de Materias Primas cantidades y precios en Colombia.

47

Tabla 16 Comportamiento de las compras colombianas de chatarra cantidades y precios.

48

Tabla 17 Comportamiento de los precios de acero en Colombia, variacin porcentual.

51

Tabla 18 Exportaciones Siderrgicas Colombianas. 53 Tabla 19 Demanda y Productos del Modelo. 75 Tabla 20 Tabla de transportes fuentes de chatarra a procesadores de

chatarra. 76

Tabla 21 Tabla de transportes aceras internacionales a planta laminadoras.

77

Tabla 22 Definicin del precio de venta sin costos variables para precios de agentes Nacionales.

79

Tabla 23 Cargo al Costo Fijo sobre el precio de venta real. 79 Tabla 24 Costos Fijos de Produccin por entidad procesadora. 80 Tabla 25 Definicin del precio de venta sin costos variables para

precios de agentes internacionales. 80

Tabla 26 Resultados Modelo de Chatarra cruda a procesar en procesador de chatarra.

85

Tabla 27 Resultados Modelo de Produccin en Aceras a partir de Chatarra Procesada.

86

Tabla 28 Resultados Modelo de Produccin en Plantas de Laminacin por periodos

86

Tabla 29 Comparacin de Resultados por productos en periodo 1 y 6, para produccin en Planta Laminadora CALICON.

87

Tabla 30 Resultados de productos a distribuir de las plantas laminadoras a los centros de distribucin, caso de transporte ficticio entre la planta de Boyac y el centro de distribucin del mismo lugar para el primer mes.

89

Tabla 31 Resultados de productos a distribuir de las plantas laminadoras a los centros de distribucin, caso de transporte real entre la planta de laminacin BOYACACON y el centro de distribucin BOGOTACON para el primer periodo del ao.

90

Tabla 32 Transporte entre entidades Aceras y Laminadores 91 Tabla 33 Transporte entre Procesadores de Chatarra y Aceras 91 Tabla 34 Transporte entre Fuentes de Chatarra y Procesadores de

Chatarra. 92

Tabla 35 Cantidad de producto terminado que se importa anualmente segn el modelo.

92

Tabla 36 Rangos de restricciones de capacidad. 94 Tabla 37 Anlisis rango de fuente de chatarra en Cali. 96 Tabla 38 Anlisis rango de capacidad de proceso para planta

procesadora en Boyac. 97

Tabla 39 Anlisis rango de capacidad de proceso para acera en Boyac.

98

Tabla 40 Anlisis rango de capacidad de proceso para Laminadora. 99

en Cali. Tabla 41 Rangos de restricciones 99 Tabla 42 Anlisis de Sensibilidad de los coeficientes de la funcin objetivo. 100

Tabla 43 Rango de los coeficientes de la funcin objetivo 104 Tabla 44 Anlisis de Sensibilidad de Capacidad de procesadores de

Chatarra. 106

Tabla 45 Anlisis de Sensibilidad de Capacidad de procesadores de Chatarra

107

Tabla 46 Anlisis de Sensibilidad Costo de procesar producto terminado en laminadora.

108

Tabla 47 Valores de Precios del acero y su evolucin porcentual por periodos.

111

Tabla 48 Valores promedio de operaciones por tonelada. 116

LISTA DE FIGURAS

Pgina Figura 1. Cadena de Suministro 6 Figura 2. Etapas para el desarrollo de un modelo 8 Figura 3. Mdulos de Organizacin de la Cadena de Abastecimiento 10 Figura 4. Sistemas de Modelacin Cadena de Abastecimiento 13 Figura 5. Produccin mensual de Acero en el Mundo 2001 2003 22 Figura 6. Produccin mensual de Acero en la Unin Europea 28 Figura 7. Produccin de acero por empleado en la Unin Europea 28 Figura 8. Produccin mensual de Acero en Estados Unidos y Canad 29 Figura 9. Produccin mensual de Acero en NAFTA. 30 Figura 10. Produccin anual de acero crudo en Latinoamrica. 31 Figura 11. Produccin de acero anual en Colombia 43 Figura 12. Personal Ocupado Industria siderrgica en Colombia. 43 Figura 13. Compras de Chatarra Nacional e Internacional en Colombia. 49 Figura 14. Variacin de los precios de algunos productos de Acero en

Colombia. 51

Figura 15. Consumo aparente de Acero en Colombia. 52 Figura 16. Exportaciones Siderrgicas Colombianas Alambrn y

Barras. 54

Figura 17. Representacin del Transporte Ficticio 61 Figura 18. Resultado en Entorno GAMS 95 Figura 19. Anlisis de Sensibilidad de los coeficientes de la funcin

objetivo, en GAMS 103

Figura 20. Representacin de la variable objetivo 103 Figura 21 Comportamiento de los precios de carbn, acero inoxidable y productos metlicos 110

LISTA DE ANEXOS

Pgina Anexo A. Reservas Mundiales de Minerales de Hierro 124 Anexo B. IISI Produccin de acero crudo 2002 2003 125 Anexo C. Mayores productores de aceros por paises 2001 2002 127

Anexo D. Caractersticas generales y evolucin histrica del Sector siderrgico nacional colombiano 128

Anexo E. Importacin de materias primas siderrgicas 1997 Importacin de productos siderrgicos 1997 130

Anexo F. Estudio de proceso productivo de la industria siderrgica semi-integrada 131

Anexo G. Cdigo del Modelo en GAMS 141 Anexo H. Resultado del Modelo 155

Anexo I. Programacin matemtica en la industria siderrgica. (Casos) 161

Anexo J. Artculo de prensa Incremento en los precios del acero. 173 Anexo K. Justificacin a las Condiciones del Modelo. 175

Anexo L. Transporte de productos identificables entre entidades de la cadena. 177

RESUMEN El trabajo aborda la problemtica de apoyar los procesos encaminados a la minimizacin de costos logsticos de produccin-distribucin de productos intermedios y finales en la industria siderrgica semi-integrada en Colombia por medio de un modelo matemtico de optimizacin que contempla: proveedores de materia prima, plantas manufactureras y centros de distribucin, e incluye ventas locales, importaciones, costos de materia prima, costos variables, costos de transporte e inventarios, costos generales de distribucin y administrativos. Las restricciones que se consideran en el modelo son: capacidad de proveedores y de plantas manufactureras, satisfaccin de la demanda, ecuaciones de balance, restricciones de configuracin del sistema y lmites de las variables de decisin. Se desarroll un modelo matemtico con un horizonte de planeacin de 12 meses, determinstico, se muestra la validacin del modelo apoyado en el caso de una empresa colombiana generndose a travs de l configuraciones alternativas de la red de distribucin respecto a la actual. Adems se hace un estudio del mercado nacional e internacional del acero identificando variables macro y microeconmicas como soporte a las decisiones del modelo de optimizacin. La bsqueda de la estrategia ptima de produccin-distribucin se estableci con el apoyo del software General Algebraic Modeling System-GAMS- por medio del solver CPLEX. Abstract: The work study the problem of support process in the way of minimization logistics cost of production distribution by internal and final products into the semi-integrated steel industry in Colombia. Through a mathematical model of optimization that contain; suppliers (row materials), manufactures plants, distribution centers and incorporate local sales, importations, row material cost, variable cost, cost of transportation and inventory and general cost of distribution and administration. Constrains of the model are; suppliers capacity and plant capacity of production, demand satisfaction, balance equations, configuration system constrains and limit of decision variables. Its a mathematical model with a horizon 12 months of planning deterministic. It's showing validation of model lean in the case of Colombian steel company, create different configuration of the distribution net in comparison with the actual. Furthermore the work presented a research about the national market and international market of steel identifies variables Macro and Microeconomics by the support of model decisions. Optimal strategy of Production - distribution was searched with the help of software GAMS - General Algebraic Modeling System.

OBJETIVOS Y JUSTIFICACIN

OBJETIVO GENERAL Disear un modelo matemtico de optimizacin que permita soportar las decisiones de mediano plazo en la cadena de abastecimiento de la industria siderrgica semi-integrada. OBJETIVOS ESPECFICOS

1) Identificar variables macro y micro econmicas en la cadena de abastecimiento del sector. (Conceptualizacin)

2) Establecer de forma clara y correcta (desde el punto de vista matemtico) las relaciones entre los elementos que conforman la cadena de abastecimiento. (Formalizacin)

3) Implementar el modelo genrico en GAMS - General Algebraic Modeling System

4) Evaluar el modelo utilizando anlisis de sensibilidad. (Evaluacin)

JUSTIFICACIN El sector siderrgico es el motor de la economa metalmecnica nacional sin embargo actualmente se est presentando una recesin debido al actual contexto internacional de precios bajos (Datos Octubre-2003) consecuencia de la sobreoferta mundial de acero; esto exige a los productores nacionales mayor eficiencia en sus procesos internos para ser competitivos en el mercado nacional, bajo este marco es conveniente desarrollar un estudio que ayude a identificar mejores metodologas que optimicen la gestin logstica. Este sector reviste de alta complejidad dado los diferentes flujos de productos que deben ser transportados como materia prima, productos semiprocesados y productos finales entre proveedores, plantas y clientes a nivel nacional. Adems, se est presentando la posibilidad creciente de obtener cualquiera de los anteriores productos en mercados externos y ser introducidos a la cadena segn corresponda para reducir costos. Para abordar esta problemtica se adoptar un enfoque basado en Investigacin de Operaciones, con el fin de generar una metodologa que soporte la gestin de la cadena de abastecimiento como estrategia para hacer frente a las compaas extranjeras que en el proceso de globalizacin estn afectando a este sector de la economa nacional.

ALCANCE DEL TRABAJO

El presente trabajo muestra la viabilidad de la aplicacin de modelos matemticos en la industria siderrgica semiintegrada en Colombia dada la mnima utilizacin de estos sistemas por la industria nacional. Este estudio pretende realizar una introduccin de un modelo matemtico preliminar que describa y optimice los flujos de productos que se generan en la cadena desde un contexto general es decir no especificando la gran cantidad de particularidades que se presentan en una cadena de abastecimiento real y partiendo de una caracterizacin especfica de cmo opera la cadena de abastecimiento de esta industria actualmente. Es as que el problema de la variabilidad generada en imprevistos, demoras y factores no controlables no son contemplados en el presente estudio debido a la naturaleza determinista del modelo planteado. Se pretende entonces abrir un espacio para nuevos estudios sobre esta industria que contemplen adems de un nivel de detalle ms profundo, la variabilidad del proceso logstico que se pueden abordar, por ejemplo, a travs de modelacin estocstica.

INTRODUCCIN Las organizaciones empresariales para ser competitivas hoy en da en la nueva economa global, deben ajustar constantemente su estrategia logstica, la configuracin de su cadena de abastecimiento y actualizar su planificacin tctica de produccin y distribucin. Las corporaciones deben hacer estos ajustes en el marco del ambiente comercial global con sus impuestos, tarifas, y regulaciones ambientales. Los datos relevantes de la logstica a menudo pueden dar como resultados pronsticos imprecisos que rpidamente cambian. Las corporaciones desean una configuracin de la cadena de abastecimiento que sea eficiente en el corto plazo y robusta con respecto a cambios en el largo plazo y que se pueda poner en ejecucin en etapas. Ni las metodologas cientficas ni los algoritmos de diseo soportan an esa globalidad, necesidad de integracin, dinmica y aleatoriedad existente en este tiempo. Consecuentemente las decisiones se toman jerrquicamente y de manera secuencial, que pueden conducir a los beneficios ms pequeos cuando estn comparadas a las decisiones estratgico tcticas robustas e integradas. El tema de la optimizacin de la cadena de abastecimiento ha tomado gran importancia en paises industrializados debido a los beneficios relativos ya enunciados, que finalmente buscan la minimizacin de costos y la eficiencia en el proceso. Esta lnea de investigacin toma cada da ms fuerza gracias a la competencia global que la industria enfrenta. El presente trabajo tiene su origen en la preocupacin general del sector acadmico e industrial de modernizar los procesos gerenciales de las empresas en paises en va de desarrollo como Colombia, en miras a enfrentar un mercado cada vez ms globalizado y competitivo. El trabajo se realiza con el fin de promover posteriores estudios que profundicen y mejoren la aplicabilidad del modelo de optimizacin, para llegar a que esta industria de vital importancia y alta vulnerabilidad en la economa, mejore sus procesos gerenciales y pueda competir de forma eficaz.

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CAPTULO 1

REVISIN BIBLIOGRFICA

La primera parte del captulo hace un repaso del estado del arte en el diseo y la aplicacin de modelos matemticos en cadenas de abastecimiento en diferentes organizaciones empresariales. Posteriormente se vern las generalidades de la industria siderrgica donde se explica su conformacin, su objetivo y especficamente que se entiende por la industria siderrgica semi-integrada. Finalmente se describir la situacin sectorial de la industria siderrgica internacional basado en un anlisis econmico para posteriormente profundizar en la situacin sectorial de la industria siderrgica en Colombia. 1.1 LOGSTICA Y CADENAS DE ABASTECIMIENTO Logstica, cadena de abastecimiento y cadena de valor han llegado a ser trminos muy populares en la investigacin reciente y en la literatura de negocios. La publicidad que generan diferentes empresas de servicios logsticos, de transporte y de venta de software de planificacin han difundido la nocin que una corporacin requiere tener eficientes prcticas logsticas para ser competitivas en la economa global. Dada la gran de la variedad de usuarios, no debera ser ninguna sorpresa que existan diversas definiciones de logstica y de cadena de abastecimiento. La logstica fue utilizada por los militares para describir las actividades asociadas a mantener una fuerza para luchar en el campo y en un sentido estrecho, describe la cubierta de tropas. El trmino se separ gradualmente para cubrir negocios y para mantener actividades. Existe una multiplicidad de definiciones formales. El Council Of Logistics Management (CLM) que es una asociacin comercial, promueve la prctica y la educacin de la logstica, su definicin es probablemente la ms extensamente usada. La logstica es la combinacin del transporte, del almacenaje, y del control del material todo por el camino del proveedor a travs de varias instalaciones, hacia el cliente, y la coleccin de todos los materiales reciclables en cada paso." 1 Las diferentes definiciones de logstica apuntan en la identificacin de tres tipos de flujos: de materiales, de informacin y monetarios. El flujo ms tradicional es el 1 COUNCIL OF LOGISTICS MANAGEMENT (CLM) [On line] (Citado: Octubre 29 2004) Estados Unidos; Disponible en: http://clm1.org/Default.asp?XX=1 2003

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flujo de material fsico se refiere a material en movimiento indicando la utilidad del espacio asociado tpicamente al transporte, al almacenaje y al inventario. Las segundas actividades logsticas importantes son el flujo de informacin, compartir la informacin sobre el estado de los flujos fsicos a travs de las organizaciones que ejecutan las funcines de la logstica puede disminuir dramticamente la magnitud de los flujos de materiales fsicos. Finalmente, la naturaleza cada vez ms global del comercio y la logstica ha colocado mucha importancia en los flujos monetarios, las fluctuaciones del dinero y las regulaciones fiscales de las asociaciones comerciales tales como la Unin econmica Europea y la asociacin del libre comercio norteamericano (NAFTA) pueden cambiar dramticamente la viabilidad y la eficacia de los flujos fsicos. Una cadena de abastecimiento en una organizacin que incluye todas estas actividades relacionadas con el flujo y transformacin de bienes, desde la etapa de materia prima hasta el consumo por el usuario final, desde el proveedor de la materia prima hasta el estante del detallista. Consiste en instalaciones donde se adquieren, se transforman, se almacenan, o se venden las materias primas, los productos intermedios, o los productos terminados y los acoplamientos del transporte que conectan las instalaciones a lo largo de las cuales los productos fluyen. Hay una distincin entre las plantas, que son las instalaciones de fabricacin donde ocurren las transformaciones fsicas del producto y los centros de distribucin, que son las instalaciones donde los productos se reciben, se clasifican, son puestos en inventario y se envan. Las compaas pueden administrar estas instalaciones, o pueden ser administradas por los vendedores, los clientes, los proveedores u otras firmas con las cuales la compaa tenga arreglos del negocio. La meta est en agregar valor a sus productos mientras que pasan a travs de su cadena de abastecimiento y los transportan a los mercados geogrficamente dispersados en las cantidades, especificaciones y tiempo correcto, a un coste competitivo. Se relaciona muy de cerca con la logstica el concepto de una cadena de abastecimiento. Un enfoque ms actual determina que una cadena de abastecimiento es una red de organizaciones funcinales que con sus actividades realizan las funcines de la logstica. Existen muchas definiciones alternativas como la presentada por Christopher: Una cadena de abastecimiento es una red de organizaciones que estn implicadas a travs de acoplamientos aguas arriba y aguas abajo en los diversos procesos y actividades que producen valor en la forma de productos y de servicios en las manos del ltimo cliente 2

2 CHRISTOPHER, M. Logistics and Supply Chain Management strategies for reducing cost and improving service 2nd Edition, Financial Times: Prenlice Hall. 1999

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La siguiente definicin es presentada por Vidal: Una cadena de abastecimiento, comprende el proceso de fabricacin y distribucin de productos, iniciando con los proveedores de materia prima y componentes, continuando con las diversas instalaciones, las cuales incluyen las plantas manufactureras, las bodegas o centros de distribucin, y concluyendo con los clientes o consumidores finales. Los proveedores, plantas manufactureras, centros de distribucin y clientes pueden estar localizados en cualquier lugar del pas dependiendo del tipo de industria con la cual se este tratando, en algunas ocasiones debido a la actual globalizacin estos mismos pueden estar localizados en cualquier pas del mundo. Esto genera las cadenas de distribucin, las cuales constituyen un complejo sistema para la toma de decisiones estratgicas, tcticas y operativas relacionadas con su diseo y administracin.3 Stadtler y Kilger (2000) definen la gerencia de la cadena de abastecimiento (SCM) como La asignacin de unidades integradas organizacionales a lo largo de la cadena de abastecimiento y coordinacin de materiales, informacin y flujos financieros con el fin de cumplir las demandas del ltimo cliente con la meta de mejorar la competitividad de la cadena de abastecimiento como un todo4. En general se podra decir que la cadena de abastecimiento de una organizacin generalmente esta comprendida por un nmero geogrficamente disperso de entidades en las cuales los artculos son adquiridos, transformados, almacenados o vendidos y son conectados entre ellos a travs de unos canales de transportes. Los artculos pueden ser materias primas, componentes intermedios y productos finales. La combinacin de entidades y transporte son tpicamente llamadas red de cadena de abastecimiento. Los artculos pueden ser recursos o materiales entregados por vendedores y proveedores. Las entidades de transformacin y de almacenaje son llamadas plantas de manufactura y centros de distribucin. Las entidades que piden o se les entrega los materiales son llamados clientes o mercados. Las instalaciones pueden ser localizadas en un mismo pas, caso de una cadena de abastecimiento domstica, o en mltiples paises por una cadena global o internacional. Ilustracin de una cadena de abastecimiento:

3 VIDAL, Carlos. Un caso de aplicacin de modelos matemticos para la optimizacin de cadenas de abastecimiento en la industria manufacturera. En: Universidad del Valle, Facultad de Ingeniera, (2000) 4 STADTLER, H. y KILGER C. Supply Chain Management and Advanced Planning, Alemania: Editorial Springer, Heidelberg, (2000)

6

Figura 1. Cadena de suministro.

Como ya se ha mencionado uno de los objetivos de las organizaciones es incrementar el valor de los artculos mientras pasan a travs de la cadena de abastecimiento. En general las plantas manufactureras le dan el valor funcinal a los artculos mientras los centros de distribucin y canales de transporte proveen de valor al producto en forma temporal y de localizacin (Valor en tiempo y lugar). Mientras existan diferentes manifestaciones y configuraciones, la estructura fundamental de cualquier cadena de abastecimiento permanece en la red de capacidades de produccin, almacenaje y transporte para proveer al cliente un excelente servicio cumpliendo los tiempos de entrega al menor costo posible. 1.1.2 Publicaciones de Investigacin: Existe una vasta literatura, perteneciente al archivo de revistas y peridicos que relatan temas referentes a logstica y cadenas de abastecimiento. La siguiente tabla resume el nmero de publicaciones reportadas por Scirus un buscador especializado en internet acerca de informacin cientfica donde se puede encontrar artculos, revistas y publicaciones en general.

PROVEEDORES

CLIENTES

PLANTAS BODEGAS

Pas 1

Pas 2

Logstica reversiva

7

Tabla 1. Publicaciones de Investigacin Temas Numero de Artculos Cadena de Abastecimiento 326,223 Diseo de Cadena de Abastecimiento 2,179 Modelamiento de Cadena de Abastecimiento 761 Cadenas de Abastecimiento Globales 6,695 Modelamiento de cadenas de abastecimiento globales

188

Gerencia de la cadena de abastecimiento 133,606 Logstica 232,201 Logstica Global 195 Modelamiento de Logstica Global 12 Fuente: Scirus (online) consultado el: 14 de Enero de 2004 Disponible en: http://www.scirus.com/srsapp/ Varias observaciones pueden ser hechas basadas en esta informacin:

Para todos los temas existe un decrecimiento en el nmero de artculos cuando se limita la bsqueda en descripcin general, el diseo de un sistema o la modelacin del sistema.

El tratamiento general o el anlisis son mucho ms populares que las investigaciones en el diseo de sistemas.

El diseo de sistemas basados en tcnicas de modelacin matemtica es descrito con menos frecuencia.

Se identifica que las cadenas de abastecimiento globales son mucho menos investigadas que las de un solo pas o cadenas de abastecimiento domsticas.

1.2 INVESTIGACIN DE OPERACIONES Y CADENAS DE ABASTECIMIENTO: La investigacin de operaciones aborda los problemas relacionados con una cadena de abastecimiento mediante la construccin de un modelo matemtico que representa la esencia de este, con la finalidad de formularlo convenientemente para su anlisis. Bsicamente consiste en un conjunto de expresiones matemticas que representan las diferentes relaciones que existen entre los elementos que componen un sistema y que determinan su funcinamiento de tal manera que sus resultados deben ser coherentes y tiles. Como dice Hiller et al: Modelar se puede entender simultneamente como ciencia y como arte. Es una ciencia pues se basa en un conjunto de procesos estructurados que se encaminan a realizar un anlisis y una deteccin de las relaciones entre los datos, haciendo establecimiento de suposiciones y aproximaciones en la representacin de los problemas y desarrollando o haciendo uso de algoritmos especficos de solucin. Es un arte porque materializa una visin o interpretacin de la realidad no siempre

8

de manera unvoca. Cada persona (modelador) imprime su estilo en el modelo mismo y en la especificacin, en el desarrollo y en la documentacin 5. El desarrollo de un modelo es una creacin hecha con ayuda de ciencias bsicas o de herramientas de apoyo. Entre los beneficios explcitos o implcitos, tanto para el modelador como para el experto, derivados del proceso de modelado, adems del modelo en s mismo, se pueden mencionar: Organiza los datos, la informacin disponible sobre el sistema Organiza, estructura y mejora la comprensin del sistema Internaliza la estructura organizativa de la empresa Permite compartir supuestos y resultados entre el modelador y el experto Proporciona un entorno gil para el anlisis y la sensibilidad Indica la direccin de mejora en las decisiones La construccin de modelos revela relaciones que no son evidentes a primera vista, una vez construido el modelo matemtico es posible extraer de l propiedades y caractersticas de las relaciones entre los elementos que de otra forma podran permanecer ocultas, ya que experimentar en el entono real podra ser demasiado costoso, los modelos se usan como una herramienta enfocada a la toma de decisiones. La figura 2 expone los principales pasos para la formulacin y validacin de un modelo: Figura 2 Etapas para el desarrollo de un modelo Fuente: Carlos Julio Vidal Ph.D. A Review of the state of the art and future research directions for the strategic design of global supply chains: Proceedings of MHRC Portland, Maine. Georgia Institute of Technology, Atlanta: 2002

5 HILLER, Frederick. y LIEBERMAN, Gerald. Investigacin de Operaciones. Estados Unidos: McGRAW-HILL Septima Edicin. 2002 p. 8.

Formulacin del problema

Anlisis del problema y recoleccin de datos

Generacin de alternativas de solucin

Evaluacin y seleccin de la(s) mejor(es) alternativa(s)

Especificaciones de la(s) solucin(es)

Implementacin, evaluacin y control del diseo utilizado

Formulacin y validacin de un

MODELO

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La optimizacin de la cadena de abastecimiento consiste en encontrar la mejor manera de utilizar los recursos disponibles en los proveedores, fbricas, almacenes y distribuidores en un horizonte de planificacin, teniendo en cuenta la demanda, restricciones de capacidad, fechas de entrega de productos entre otros. Los modelos de optimizacin, son aqullos donde existe un conjunto de variables de decisin que deben maximizar/minimizar una funcin objetivo sometidas a un conjunto de restricciones. La revisin ha demostrado que las tcnicas de optimizacin ms utilizadas para solucionar las formulaciones desarrolladas en cadenas de abastecimiento incluyen programacin mixta basada en la relajacin lineal, la descomposicin de Benders, la descomposicin dual, y mtodos de muestreo estadsticos para las formulaciones de programacin estocstica. El tratamiento comn para el desarrollo de aplicaciones exitosas en la elaboracin de modelos estratgicos de la cadena de abastecimiento es el trabajo en equipo de personal altamente especializado quienes explotan la estructura del problema para generar una formulacin de aceptable tamao y grado de realismo y un algoritmo que tenga un aceptable tiempo de computo. 1.2.2 Uso de sistemas de planeacin y de modelos matemticos en el diseo

de una cadena de abastecimiento. En las ltimas dos dcadas varias compaas han desarrollado sistemas de Planeamiento de Recursos empresariales (Enterprise Resource Planning - ERP) como respuesta a las necesidades de corporaciones globales para planear su cadena de abastecimiento, los dos mayores ejemplos son vendedores de software como Baan y SAP. Los ERP integran sistemas de informacin de una o ms actividades de negocios como contabilidad, recursos humanos, planeamiento de la produccin y ventas, entre otros. En su implementacin inicial, el ERP fue usado principalmente para la recoleccin de transacciones ms que para planear los recursos en una amplia escala empresarial. Su principal ventaja radicaba en proveer informacin consistente, actualizada, y asequible a la empresa. En aos recientes, los ERP han sido ampliados a Sistemas Avanzados de Planificacin (Advanced Planning Scheduling APS). La principal funcin del APS es en primer lugar planear la amplia gama de recursos empresariales y acciones. Como menciona Standtler y Kilger: El objetivo del APS es encontrar factible, planes cercanos al ptimo de la cadena de abastecimiento en general, mientras potenciales cuellos de botella son considerados explcitamente6. Esto implica una coordinacin de los planes de todas las entidades de la organizacin an las que se encuentran dispersas geogrficamente. El APS es el responsable por planear, mientras el ERP es slo un sistema transaccional y de ejecucin. El APS no substituye al ERP pero es suplemento de los existentes sistemas ERP. El APS tpicamente comprende varios mdulos de planeacin comprendiendo los planes estratgicos, a travs de los planes de demanda intermedia y los planes 6 STADTLER, H. y KILGER C. Op. Cit. p. 45.

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maestros, para planeamiento operacional de requerimiento de materiales (MRP), planes de reproduccin planes de distribucin (DRP) y planes de transporte. Actualmente, el mayor nfasis en los APS es el planeamiento operacional en distintos niveles. Los mdulos de los planes estratgicos estn en desarrollo y en su actual implementacin. Las organizaciones de los mdulos de planeamiento en la cadena de abastecimiento y las relaciones son mostradas en la figura 3. Ms detalles de la jerarqua de planeamiento de tareas en los APS puede ser encontrado en Stadtler y Kilger. Figura 3. Mdulos de organizacin de la cadena de abastecimiento

Fuente: STADTLER, H. y KILGER C. Supply Chain Management and Advanced Planning, Alemania: Editorial Springer, Heidelberg, (2000)

Para mejorar su ventaja competitiva, los gerentes buscan cada da integrar ms la planificacin de las actividades de su cadena de abastecimiento. Los objetivos son disear y operar su infraestructura industrial y manejar las relaciones con su entorno de tal forma de minimizar la suma de la inversin total y de los costos de materias primas, de produccin, de transporte y de distribucin, satisfaciendo el nivel deseado de servicio al cliente. Como dice Velsquez: los sistemas APS -Advanced Planning and Scheduling- son la solucin tecnolgica vigente para enfrentar esta problemtica, ya que son sistemas avanzados de planificacin que explotan las ltimas tecnologas informticas y el modelamiento matemtico tcnico-econmico de complejas cadenas de abastecimiento integradas horizontal y verticalmente, en un pas o en mltiples paises. Su capacidad de optimizacin matemtica unida a su capacidad para representar precisamente las relaciones de costo y de volumen provee confianza en resultados ptimos que no pueden obtenerse con enfoques ms simplistas. Sus servicios para generacin de

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modelos, se acoplan con hojas de clculos, bases de datos y herramientas de generacin de escenarios; proveyendo un ambiente ideal para desarrollar rpida y comprensivamente estudios de optimizacin de la cadena de abastecimiento. Los APS estn orientados al manejo de los datos lo que permite a los usuarios desarrollar modelos de acuerdo a la complejidad de su cadena de abastecimiento y a los requerimientos de optimizacin de la misma7. Los modelos matemticos son principalmente usados como apoyo para la toma de decisiones respecto a sistemas complejos. Los modelos pueden ser clasificados como descriptivos o normativos. Los modelos descriptivos utilizan la simulacin digital para el manejo de materiales y cadenas de abastecimiento, Ballou y Masters8 examinan desarrollos en logstica y en cadena de abastecimiento para determinar las ms importantes caractersticas y el estado del arte en los sistemas de soporte a las decisiones para el diseo de cadenas de abastecimiento. Ellos encuentran que las caractersticas del modelo en un entorno amigable es bsico para el diseo de modelos. Observan que las ventajas en hardware y software haban permitido disear sistemas estratgicos de cadena de abastecimiento del mundo real usando modelos matemticos que han sido incorporados en paquetes comerciales de software. Ellos reportan que algoritmos eficaces se han estado desarrollando para resolver los aspectos relativos a la localizacin de instalaciones en los sistemas de cadena de abastecimiento, pero la especializacin en propsitos generales en modelos de simulacin pueden ser usados para aspectos temporales como tratamiento tctico de los inventarios y planeacin de la produccin. Ellos observan que la programacin lineal (LP), la programacin lineal mixta (MIP), y las heursticas son las tcnicas ms comunes para encontrar soluciones. Los modelos de programacin matemtica para la optimizacin de cadenas de abastecimiento han venido siendo utilizados frecuentemente por diversas firmas a nivel mundial (Vase Vidal y Goetschalckx (1997) para una revisin bibliogrfica exhaustiva al respecto). Algunas tesis de doctorado han sido desarrolladas teniendo como tema central la utilizacin de modelos matemticos para la optimizacin de cadenas de distribucin regional y global (Vidal-1996). Igualmente, existen numerosas publicaciones relacionadas con el tema (Vase, por ejemplo, Arntzen et al. (1995), Cohen y Lee (1989), Cohen et al. (1989), Goetschalckx et al. (1995), Martin et al. (1993), Vidal y Goetschalckx (1996)). Los problemas de gestin de cadenas de abastecimiento se han formulado en forma de modelos matemticos de optimizacin determinista y han servido para resolver muchos ejemplos reales con ayuda del computador. Pero contina siendo un reto disear e implementar un modelo genrico que combine con precisin la planificacin estratgica y las decisiones tcticas y que as mismo capture el factor

7 VELSQUEZ, Jess. Advanced Planning and Scheduling (APS): La Va para la Optimizacin de la Cadena de Suministro. En: Revista Zona Logstica. Colombia: 2003 8 BALLOU, R. H. y MASTERS, J. M. Commercial Software for Locating Warehouses and Other Facilities. En: Journal of Business Logistics, Vol. 14, No. 2, (1993) pp. 71-107.

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tiempo y la incertidumbre. Se ha desarrollado una estructura de modelizacin para ocuparse de la optimizacin de la cadena de abastecimiento bajo incertidumbre. Este tipo de problemas se han abordado bajo tcnicas de optimizacin estocstica. Segn Escudero y Kamesan9, los principales resultados que los modelos de esta naturaleza brindan, se pueden resumir en los siguientes aspectos: Configuracin ptima de la cadena de abastecimiento; Flujos ptimos de materias primas y productos terminados entre proveedores, plantas manufactureras, centros de distribucin y consumidores; Flujos y costo promedio de productos terminados; Precios de transferencia; Estados de prdidas y ganancias en cada pas, detallando ventas locales, exportaciones, importaciones y todos los costos descritos anteriormente; Otros de inters, tales como demanda no satisfecha y diversos costos de oportunidad. Todos los anteriores resultados se constituyen en una excelente fuente de informacin, convirtiendo al modelo en una poderosa herramienta de ayuda para la toma de decisiones. Ms importante an, el modelo reporta respuestas muy rpidas de anlisis de sensibilidad, los cuales brindan informacin inmediata sobre el comportamiento del sistema bajo supuestos cambios y fluctuaciones de diversos parmetros, datos y configuraciones del sistema. Esto permite la planeacin eficiente bajo incertidumbre sin necesidad de experimentar con el sistema real. Como dice Vidal et al.10, es importante notar que, aunque modelos de esta naturaleza son de gran ayuda para la toma de decisiones, otros aspectos cualitativos deben siempre tenerse en cuenta para la toma de decisiones estratgicas, los cuales son extremadamente difciles o imposibles de incluir directamente en dichos modelos. Dentro de estos aspectos adicionales pueden mencionarse la infraestructura general del pas; la consecucin de mano de obra calificada; aspectos tcnicos propios del sistema bajo estudio; situacin poltica, econmica y social del pas y aspectos ambientales, entre otros. Las decisiones que se apoyan en los modelos matemticos de optimizacin incluyen segn Velsquez11 (Ver Figura 4):

Decisiones estratgicas, que involucran el manejo a largo plazo con la seleccin de proyectos y polticas estratgicas.

9 ESCUDERO, L.F. y KAMESAN, P.V. MRP Modelamiento via Scenarios, En: J. Wiley, New Jork,1993 pag.101-111. 10 VIDAL, C. J. y GOETSCHALCKX M. Op. cit., p. 45. 11 VELASQUEZ, Jess. Optimizing Operations at One of the Biggest Latin-American Beverage Industries. En: X LatinIbero American Conference on Operation Research and Systems, Mexico City: Septiembre 4-8, 2000

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Decisiones tcticas, de mediano plazo que se preocupan principalmente por fijar metas operacionales.

Decisiones operacionales, con horizonte de un da a 3 meses que apoyan decisiones para la ejecucin de operaciones como: la programacin del transporte diario, programacin de la operacin de corto plazo para satisfacer contratos especficos de demanda y localizacin de maquinaria.

Dentro de las decisiones tcticas pueden citarse entre otras: Cuntas plantas y centros de distribucin deben tenerse y dnde deben estar situados? Que productos deben producirse en cada planta y de dnde debe proveerse de materia prima y componentes? Cmo deben servirse los diversos clientes? Cul es el costo promedio de la materia prima y cunto cuesta producir y distribuir cada producto? Que nivel de inventario debe mantenerse y en dnde? Que modos de transporte deben utilizarse? Este tipo de decisiones se vuelve extremadamente complejo, donde el nmero de posibles configuraciones del sistema es casi infinito. Por lo tanto, se hace imperativo el uso de modelos matemticos que incluyan la mayora de los aspectos relevantes. Figura 4 Sistemas de Modelacin Cadena de Abastecimiento (Shapiro-1998).

Fuente: Vidal, C. J. y M. Goetschalckx (1997), Strategic production-distribution models: A critical review with emphasis on global supply chain models, European Journal of Operational Research 98, Marzo, 118.

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El profesor Jeremy Shapiro12 de MIT (Massachussets Institute of Technology), caracteriza el manejo de una cadena de abastecimiento de una organizacin desde 2 puntos de vista en cuanto a la Informacin Tecnolgica (en adelante IT), define que hay que distinguir entre la forma y la funcin de IT transaccional e IT analtica, a continuacin se presenta un breve esquema: Informacin Transaccional: Tiene que ver con la adquisicin, procesamiento y comunicacin de datos primarios sobre operaciones pasadas y presentes de la cadena de abastecimiento de la compaa. Ej; General ledger systems, quarterly sales reports, ERP and e-commerce systems IT Analtica: Tiene que ver con el desarrollo y la aplicacin de sistemas para evaluar y disear decisiones, basadas en modelos construidos desde base de datos de decisiones de la cadena de abastecimiento. Ej: production scheduling systems, forecasting systems, supply chain network optimization systems. Las diferencias entre IT transaccional e IT analtica pueden ser contrastadas a travs de 6 aspectos: Tabla 2 Diferencias entre informacin tecnolgica, Transaccional y Analtica

Aspecto IT Transaccional IT Analtica

Tiempo Pasado y Presente Futuro

Propsito Reportar

Pronosticar y Tomar decisiones

Alcance en el Negocio. Segmentada. Jerrquica y Longitudinal

Naturaleza de la Bases de Datos

Transformaciones bsicas y ligeras de los datos objetivos

Transformacin de datos bsica, modera y fuerte que es objetiva y clara.

Tiempo de Respuesta Tiempo real Tiempo real

Implicacin en Procesos de Re-Ingeniera.

Sustituida, eliminada, esfuerzos humanos

ineficientes.

Mejoramiento en el manejo

de las decisiones.

Fuente: SHAPIRO, Jeremy F. Modeling the Supply Chain. Editorial Duxbury, 2001

12 SHAPIRO, Jeremy F. Modeling the Supply Chain. Estados Unidos: Editorial Duxbury, 2001 p. 40-45.

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1.3 REVISIN DE CASOS A continuacin se hace una revisin de algunos modelos de optimizacin que se han aplicado en la industria del acero en el mundo y los cuales han trado beneficios considerables a las entidades que los ejecutan. La revision de casos se centra en esta industria por ser el objeto de estudio. En el anexo I se presenta la extensin de estos casos y las fuentes bibliogrficas del mismo. Un modelo heurstico eficiente para planear los requerimientos de acero plano en Bethelehem Steel - USA Se desarrollo un procedimiento heurstico para hacer el seguimiento de las dimensiones del acero plano producido cuando el calibre de la lmina es ms alto que el cotidiano (mayor a 60mm). El heurstico fue implementado como un mdulo del sistema de control de la planta de acero plano, este es usado diariamente para generar este tipo de acero en las dimensiones y cortes necesarios. Desarrollado por: Fracis J. Vasko Kutztown University Pennsylvania USA y Flyd E, Wolf Systems Anlisis Group Bethlehem Steel Corporation, INTERFACES 21: 2 Marzo Abril 1991 (pp 1-7) Programacin dinmica y sistema de control en la planta de acero de ENSIDESA - Espaa La Empresa Nacional Siderrgica (ENSIDESA) construy una nueva planta de acero en 1988, esta enfatiz en desarrollar sistemas de control en las diferentes secciones de produccin dando al proceso computacin continua e informacin completa. Haciendo uso de esta informacin se desarroll un sistema de coordinacin automtica para cada entidad de la planta. El sistema se construyo para ser actualizado dinmicamente a travs de la programacin de la produccin, teniendo en cuenta imprevistos o retrasos para crear un programa de produccin completo y sistemtico que evitar fallas o errores en el plan de produccin. Desarrollado por Adenso Daz, Luis Sancho, Departamento de Control de proceso Empresa Nacional Siderrgica ENSIDESA INTERFACES 21:5 Septiembre Octubre 1991 (pp. 53-62) Seleccin ptima de tamaos de barra para Bethlehem Steel USA Para tomar la mxima ventaja de un nuevo molde de barras, el cual fue instalado en 1984 en la planta de Bethlehem Steel se desarroll un modelo de dos fases para seleccionar las dimensiones ptimas internas del molde de las barras. La fase uno generaba las dimensiones factibles de la barra as como las dimensiones del molde consistente con las capacidades de sangrado del acero y con las restricciones de fundicin, de la planta, metalrgicas, de la planta de laminacin y de embarque. La fase dos usaba los resultados obtenidos para seleccionar el

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tamao ptimo de la barra y por tanto del tamao interno del molde entre los tamaos factibles. Basados en los resultados del modelo y siguiendo pruebas en la planta de laminacin se determin que la produccin a mxima capacidad usando el nuevo molde afectaba la operacin total de la planta, resultado en un ahorro aproximado de ocho millones de dlares anuales. Desarrollado por: Fracis J. Vasko Kutztown University Pennsylvania USA y Flyd E, Wolf Systems Anlisis Group Bethlehem Steel Corporation, INTERFACES 19 , Enero, Febrero 1989 (p.p 68 84) Un sistema computarizado para el planeamiento estratgico de la produccin de acero. Hoesch Siegerlandwerke AG desarroll un sistema computarizado para el planeamiento estratgico con el fin de reemplazar el sistema manual de planeamiento y ser capaces de comparar planes alternativos fcilmente. El modelo permite la ejecucin de clculos en masa y el control contable de costos rpidamente con el fin de maximizar la eficiencia. Desarrollado por Friedrich Wilhelm Bielefeld Hoesch Aktiengesellschaft, Germany INTERFACES 16: 4 de Julio Agosto 1986 Una aplicacin de programacin lineal mixta en una planta de acero en Suecia. El objeto es hacer una herramienta para una compaa de acero Sueca (Fagersta A B) con el fin de seleccionar los ingredientes para cargar el horno de fundicin y obtener aceros de alta calidad. El problema es modelar una operacin tradicional de mezcla, con restricciones adicionales expresadas en algunas variables como valores enteros. El algoritmo fue desarrollado en el contrato con el grupo de investigacin de matemticas aplicadas del Instituto Royal de tecnologa de Estocolmo. La implementacin del sistema esta disponible desde la terminal compartida de la empresa y ha remplazado totalmente el sistema manual. Dos corridas son hechas cada da y los resultados son directamente usados en el proceso de produccin. Un mejoramiento sustancial en utilidades econmicas ha sido demostrado. El costo de materias primas ha disminuido en un 6% el cual corresponde a $200.000. Carl-Henrik Westerberg, Bengt Bjorklund INTERFACES Vol 7 No 2 Febrero 1977

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1.4 INDUSTRIA SIDERRGICA Se describen las caractersticas generales de la industria siderrgica para as contextualizar el problema de optimizacin planteado en este trabajo. 1.4.1 Generalidades de la Industria Siderrgica La industria siderrgica se define como rama de la industria metalrgica que engloba la extraccin y todas las actividades relacionadas con el hierro que se clasifican en; fundir, forjar, laminar, y transformar el hierro en acero13. La industria siderrgica en el mundo se distingue como una de las industrias productivas ms importantes en el contexto econmico fabril, dado que aporta una cuota significativa en los niveles de PIB de las naciones a las que pertenece. Adems es la proveedora de productos de acero a otros conglomerados econmicos importantes como son: la construccin, la industria manufacturera (especialmente la metalmecnica), la automotriz y la de bienes durables. Durante el siglo XIX la industria de la fabricacin de acero creci a un ritmo acelerado estimulado por la intensa innovacin tecnolgica que se presento en el sector y las nuevas tcnicas de fabricacin que modernizaron y aumentaron progresivamente las capacidades de produccin de las instalaciones siderrgicas, el crecimiento fue tan alto que naciones como la antigua Unin Sovitica, China, Japn, Alemania construyeron inmensas plantas de fabricacin que alcanzaron niveles de produccin exorbitantes. El acero inund los mercados industriales al punto de saturarlos lo que se vi claramente en los aos ochenta, donde la sobreoferta del acero fue tan grande que esta inmensa industria se vio afectada por una gran crisis en los aos noventa debido a la gran capacidad instalada y los costos que no poda soportar. Para la obtencin de acero existen dos grandes procesos productivos en la industria siderrgica, el ms comn se llama; industria siderrgica integrada (Obtencin de Acero de Minas), el otro es conocido como siderrgica semi-integrada (Obtencin de Acero de Chatarra). La industria siderrgica semi integrada se diferencia de la integrada en su materia prima la cual no es el mineral de hierro sino la chatarra, para obtener acero lquido, esta materia prima se carga en hornos elctricos. Con el fin de mejorar su calidad, el acero lquido es afinado en hornos de cuchara. Luego se vierte en canaletas, que enfran y reducen el espesor del acero lquido a medida que avanza sobre ellas. Las canaletas son conocidas como mquinas de colada continua. De este proceso se obtienen palanquillas que luego son transformadas en un tren de laminacin del que resultan productos terminados (varillas, lminas, alambrnes y rollos). Las plantas semi integradas son conocidas como minimills o miniplantas. Estas tienen menores requerimientos de inversin y menores escalas de produccin. 13 LEXIS/22 VOX Enciclopedia, Barcelona: Circulo de Lectores S.A, Espaa 1981

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El establecimiento de cualquiera de los dos sistemas depende del tamao del mercado y de la disponibilidad de materias primas. Si existe un buen acceso a la chatarra y a la energa barata, lo adecuado son las miniplantas. Si se dispone de mineral de hierro y de un mercado amplio, como por ejemplo el automotriz, lo ideal es una siderrgica integrada. El sector siderrgico emplea una cantidad considerable de maquinaria y equipo que lo hace intensivo en capital y le exige escalas de produccin significativas para poder reducir los costos fijos. De lo cual se puede concluir que actualmente los altos hornos (proceso integrado) controlan aproximadamente el 60% de la produccin mundial de acero lquido; los hornos elctricos (proceso semiintegrado) el 33% y el restante 7% le corresponden a tecnologas obsoletas. Vale la pena mencionar que el 86% del acero que se produce en Estados Unidos se fabrica en hornos elctricos14. 1.4.2 Proceso Tecnolgico De acuerdo a la definicin dada por la Asociacin Latinoamericana de Integracin ALADI: El proceso tecnolgico de la elaboracin de productos de hierro comienza con la extraccin del mineral en la industria siderrgica integrada. Para producir mineral de hierro y acero existen diversas tecnologas, pero todas tienen por objeto reducir minerales, que contienen xidos de hierro, a metal. Las tecnologas tradicionales consisten en someter el mineral de hierro a un proceso de fundicin en altos hornos, mediante el cual se produce arrabio, llamado tambin hierro fundido. La industria metalmecnica necesita aceros, que se producen en diversos tipos de hornos (convertidores al oxgeno, hornos elctricos, Simens Martn y otros), en los que se carga el arrabio en forma lquida o en lingotes. Durante el proceso de fundicin en estos hornos se reduce el contenido de carbono y se queman varias mezclas e impurezas contenidas en el arrabio lquido. El metal que se obtiene es acero crudo; ste antiguamente se solidificaba en forma de lingotes y otras formas primarias, para luego ser sometido a procesos de laminacin o se obtiene de manera ms moderna por colada continua, en forma de palanquillas o planchones que despus se laminan en productos no planos y planos. (Productos planos como lminas y planchones, no planos como alambrn y barras). Algunas de las tecnologas ms modernas en la produccin de mineral comprenden procesos de aglomeracin mediante los cuales se producen pellets (grnulos) y sinter (polvo aglomerado). Estos materiales se destinan principalmente a la produccin de hierro fundido en altos hornos, que luego sigue el camino de las tecnologas de aceracin y laminacin. Los pellets son finas partculas de mineral de hierro aglomerado en forma de ndulos irregulares, generalmente de 10 mm de dimetro. El sinter es una aglomeracin de mineral natural de concentrados de mineral, de partculas de los humos y de otras formas

14 ASOCIACIN NACIONAL DE INSTITUCIONES FINANCIERAS (Sector Hierro y Acero), Mercados Industriales Sexto Captulo, ANIF, 1999

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de mineral. Estos productos aglomerados permiten aumentar la eficiencia del proceso metalrgico. Junto con el mineral de hierro, lo que ms se comercializa son pellets. Otro tipo de proceso siderrgico se centra en la produccin de hierro esponja mediante la reduccin directa del mineral de hierro en hornos especiales, sin superar la temperatura de fusin. Luego, el hierro esponja pasa directamente a hornos elctricos o a convertidores al oxgeno para ser fundido, procesado y convertido en acero crudo15. Los minerales de hierro pertenecen a la categora de los recursos no renovables16; su nivel de extraccin es determinado, en primer lugar, por el volumen de reservas as como tambin por la proporcin del metal y su contenido de impurezas, ya que estas afectan el comportamiento metalrgico del mineral. Las reservas de mineral de hierro econmica y tcnicamente explotables representan un volumen de 104 mil millones de toneladas de las cuales casi el 50% estn en Amrica latina17 como se muestran en el Anexo A. En consideracin con lo expuesto anteriormente la industria siderrgica Colombiana es pequea (Produccin de Acero Crudo de 600 mil Toneladas en Colombia ao 2003 en comparacin con 4 millones de Toneladas en Venezuela o 92 millones de Toneladas en Estados Unidos para el mismo ao. Ver Anexo B). En reservas de minerales de Hierro tambin nos encontramos en seria desventaja razn por la cual la siderrgica integrada dentro de Colombia no representa viabilidad a futuro18 (Ver Anexo A. 33 Millones de Toneladas contra 1200 Millones de Toneladas en Venezuela) esta es la razn por que se reviste de gran importancia la industria siderrgica semi-integrada objeto de este estudio dada la necesidad de toda nacin de reciclar sus desperdicios metlicos. 1.4.3 La Chatarra en la Industria siderrgica Semi-Integrada La chatarra es la materia prima esencial, se analiza la tendencia de la produccin de chatarra en el mundo ya que est es la clave para el desarrollo de la industria en particular que se quiere estudiar. Tabla 3 Produccin de Chatarra Frrica

PRODUCCION DE CHATARRA FERRICA 1975 1991 (Miles de Toneladas)

Pas o rea 1975 1980 1985 1989 1990 Mundo 283.522 319.617 319.009 344.738 Amrica Latina 9.624 11.852 13.402 15.212 Brasil 3.664 6.457 6.996 7.674 6.505Mxico 3.322 2.920 3.095 3.421 3.448 15 ASOCIACIN LATINOAMERICANA DE INTEGRACIN. Formulacin de una Propuesta para la conformacin de un complejo siderrgico entre Bolivia y Uruguay, Divisin de promocin econmica. ALADI, 1993; Documento suministrado por la Biblioteca de el Ministerio de Comercio. p. 27. 16 LEXIS/22 VOX, Op.cit., 17 ASOCIACIN LATINOAMERICANA DE INTEGRACIN, Op. cit., p. 28. 18 Apreciacin de los Autores basado en cifras expuestas.

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Argentina 1.469 1.351 1.146 1.326 1.190Venezuela 527 499 1.083 1.290 Colombia 225 154 393 561 Chile 168 209 218 290 Per 174 154 233 276 Trinidad y Tobago 72 188 Uruguay 54 46 37 Otros 75 54 120 149 Amrica Latina como Porcentaje del Mundo

3% 4% 4% 4%

Fuente: United States Departament of the Interior, Bureau of Mines; Mineral Yearbook 1977, 1982, 1989, Vol. 1 Washington D.C Citado por Formulacin de una Propuesta para la conformacin de un complejo siderrgico entre Bolivia y Uruguay, ALADI (Asociacin Latinoamericana de Integracin) Divisin de promocin econmica. 1993; Documento suministrado por la Biblioteca de el Ministerio de Comercio. La generacin de chatarra frrica se ha incrementado en los ltimos aos de manera significativa tanto en Amrica Latina como en el mundo como muestran las anteriores cifras, esta tendencia es bastante favorable para el futuro y desarrollo de la industria siderrgica semi-integrada las proyecciones para los nuevos aos tienden a seguir incrementado estas cifras consecuencia del gran numero de artculos frricos que se reciclan al cumplir su vida til consecuencia de la tremenda produccin que en aos pasados hizo que la siderrgica integrada inundara los mercados con artculos frricos. La diferencia en el proceso tecnolgico entre las plantas siderrgicas integradas y las semi - integradas radica en el procesamiento de la materia prima en el segundo caso la chatarra; son muchos los tipos de hornos que se utilizan para llevar la chatarra a punto de fusin, la tendencia general en la industria siderrgica semi integrada es al uso de hornos elctricos de arco trifsico segn menciona Astigarraga19; dado el gran desarrollo que han tenido en los ltimos aos aunque el consumo energtico es muy alto se han desarrollado muchas tecnologas para optimizar y aminorar los costos de estos dispositivos (Para ver detalles remitase al anexo C). El proceso de laminacin es idntico para la industria siderrgica integrada como para la semi integrada, ya que la materia prima de este proceso es la palanquilla que es idntica a la producida en aceras integradas o semi-integradas para ver detalles remtase al anexo C. Es as como la industria siderrgica semiintegrada se caracteriza por tres grandes procesos productivos:1) el procesamiento de chatarra, 2) la fundicin en aceras, y 3) la laminacin para la obtencin de productos finales. 19 ASTIGARRAGA, Julio. Hornos Industriales de resistencias. Madrid: Universidad del Pas Vasco. Mc Graw Hill, 1998

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CAPTULO 2

ESTUDIO ECONMICO DEL SECTOR SIDERRGICO

Se presentan datos significativos que describen la situacin actual del mercado siderrgico desde el punto de vista econmico, donde se aborda inicialmente el contexto global teniendo como marco general el comercio internacional para posteriormente referir el mercado siderrgico Colombiano, el objetivo de esta seccin es comprobar la importancia macroeconmica de la siderurgia en el proceso de industrializacin de los paises desarrollados y en va de desarrollo as como de la necesidad de nuevas tcnicas y metodologas para la planeacin y definicin de operaciones de este tipo de industria para el aseguramiento de su competitividad; Se obtendrn los datos necesarios para la modelacin de la cadena de abastecimiento del sector siderrgico. 2.1 IDENTIFICACIN DE VARIABLES MACRO Y MICROECONOMICAS DEL

SECTOR SIDERRGICO Las variables econmicas son aquellas que determinan y miden el comportamiento del sector productivo frente a su mercado. La teora econmica se divide en dos grandes ramas; la macroeconoma y la microeconoma, la primera estudia las variables econmicas agregadas como la produccin de la economa en su conjunto (produccin agregada) o el precio medio de todos los bienes20, mientras la microeconoma se ocupa de la conducta de unidades econmicas individuales21 basado en estas definiciones se describir el sector siderrgico desde cada una de sus perspectivas. 2.1.1 Descripcin del sector internacional siderrgico. Se muestra una breve descripcin del contexto internacional del mercado del hierro y el acero. No se profundiza en este tema ya que su propsito es meramente informativo y el estudio se centrara en mayor medida en el caso Colombiano. 20 BLANCHARD, Oliver. Macroeconoma. Mssachussets Institute of Technology. Estados Unidos: Prentice Hall, 1997 p. 1. 21 PINDYCK, Robert. y RUBINFELD Daniel. Mssachussets Institute of Technology. Estados Unidos: Prentice Hall, 1998 p. 3.

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2.1.1.1 Caracterizacin del sector internacional siderrgico En la dcada de los noventa hasta Diciembre de 2003 el mercado internacional del acero exhibi los precios ms bajos de los ltimos veinte aos, como resultado acumulativo de un aumento de la oferta exportable de 190% desde 1990 a la fecha22.

Esto llev a la continua desaparicin de establecimientos industriales que no tuvieron una oferta de mercado necesaria para sobrevivir; se estima (Diciembre 2003) que el exceso de capacidad mundial alcanza un 30% de la capacidad instalada23.

El consumo de acero en todo el mundo alcanz aproximadamente los 773 millones de toneladas en el 2001, de acuerdo a cifras entregadas por el IISI24. Esta cifra implica un crecimiento de 5,2% respecto al ao 2000, cantidad que se ve incrementada por el alto crecimiento del consumo en China. Si descontamos el "efecto chino", el consumo de acero cay 2,4%. Sin embargo, el consumo mundial per capita no vari significativamente en 2001 respecto del ao precedente, alcanzando a 146,5 kg./habitante.

El consumo de acero en todo el mundo super los 940 millones en el 2003 lo que demuestra un crecimiento en los ltimos aos (Ver Tablas de Produccin Acero Anexo B), esto evidencia una recuperacin del sector dado el ajuste que se tuvo que presentar en la produccin de acero, an as los precios son bajos lo que obliga a estas empresas a ser cada vez ms eficientes en sus procesos y a ejecutar polticas de reduccin de costos que equilibren los gastos de operacin.

Figura 5 Produccin Mensual de Acero en el Mundo 2001-2003

Fuente: IISI International Iron and Steel Institute, Crude Steel Production Executive Summary For December 2003, www.worldsteel.org

22 GERDAU AZA CHILE Empresa siderrgica de Chile [online] (Citado 10 Diciembre 2003) Disponible en: http://www.aza.cl/destacado_de_hoy/destacado4.htm 23 Ibid., 24 INTERNATIONAL IRON AND STEEL INSTITUTE Produccin Mundial de Acero Crudo [online] (Citado 21 Enero 2004) Disponible en: http://www.iisi.org

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La figura muestra que en los ltimos tres aos la produccin de acero en el mundo ha aumentado considerablemente con una misma tendencia mes a mes y en todos los casos es el mes de febrero el ms depresivo, y los ltimos meses del ao son los ms activos, pese a estas diferencias se puede considerar que la produccin de acero es relativamente constante durante el ao (Desviacin estndar de 2.9 para el ao 2003 Clculos propios), exceptuando de los dos primeros meses de cada ao. 2.1.1.2 Identificacin de agentes Son las distintas entidades productoras y comercializadoras de material siderrgico, especficamente de alambrn y barras, productos que son motivo del presente estudio. En el entorno internacional son muchas las entidades productivas; para el presente apartado se identifican los agentes ms relevantes que por su cantidad producida se hacen notables en el sector. A continuacin se listan las empresas segn su produccin en el ao a nivel mundial: Tabla 4 Principales Empresas Productoras de Acero en el Mundo MILLONES DE TONELADAS

Pos Mton Pos Mton Empresa Pos Mton Pos Mton Empresa

1 44 1 43.2 Arcelor 41 5 58 3.6 Panzhihua 2 34.8 4 19.2 LNM Group 42 4.9 49 4.1 Hualin 3 29.8 3 26.2 Nippon Steel 43 4.9 39 4.8 CST 4 28.1 2 27.8 POSCO 44 4.8 46 4.2 Baotou 5 19.5 5 19.1 Shanghai Baosteel 45 4.7 41 4.7 Azovstal 6 16.8 6 18.1 Coros 46 4.7 45 4.5 Stelco 7 16.4 7 16.2 Thyssen Krupp 47 4.6 42 4.6 USIMINAS 8 15.2 9 14.8 NKK 48 4.6 43 4.5 Erdemir Group 9 15 8 15 Riva 49 4.5 61 3.4 Handan

10 14.4 11 12.8 US Steel 50 4.5 44 4.5 Techint 11 13.7 10 13.3 Kawasaki 51 4.4 48 4.1 Dofasco 12 12.4 13 11.2 Nucor 52 4.2 47 4.2 Rautaruukki 13 11.8 12 11.7 Sumitomo 53 3.9 64 3.2 Jinan 14 11.5 22 7.2 Gerdau 54 3.9 57 3.7 TISCO 15 11.4 14 10.8 SAIL 55 3.9 51 4 Zaporozstahl 16 11 15 10.3 Magnitogorsk 56 3.9 53 3.8 SSAB 17 10.5 16 10.3 China Steel 57 3.9 78 2.5 COSIPA 18 10.1 17 8.8 Anshan 58 3.9 55 3.8 Cheliabinsk 19 9.6 19 8.1 Severstal 59 3.9 62 3.2 Duferco Group 20 8.6 21 7.9 Novolipetsk 60 3.8 54 3.8 Nisshin Steel 21 8.2 18 8.2 Shougang 61 3.8 63 3.2 Tokyo Steel 22 8.1 20 8 Bethlehem Steel 62 3.7 56 3.8 Lucchini 23 7.6 23 7.1 Wuhan 63 3.7 65 3.2 SIDOR 24 7.3 24 6.9 NISCO 64 3.6 75 2.5 Sugang 25 7.3 27 6.6 INI Steel 65 3.6 60 3.4 Hadeed 26 6.9 25 6.9 Krivorozstal 66 3.4 72 2.7 Anyang

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27 6.6 26 6.7 Kobe Steel 67 3.3 67 3 RINL 28 6.4 28 6 BHP Steel 68 3.2 97 1.9 Nangang 29 6.2 38 4.9 Benxi 69 3.2 68 2.9 Alchevsk 30 6.1 31 5.8 Mariupol 70 3.1 69 2.8 Taiyuan 31 5.9 30 5.8 Polskie Huty Stali 71 3 91 2 EZZ 32 5.8 34 5.3 Voestalpine 72 2.9 66 3 AHMSA 33 5.7 32 5.6 Zapsib 73 2.9 79 2.4 Laiwu 34 5.4 40 4.8 Maanshan 74 2.9 87 2.1 Nosta 35 5.3 35 5.2 Nizhny Tagil 75 2.9 96 1.9 Lion Group 36 5.3 36 5.2 AK Steel 76 2.8 76 2.5 Nov Hut Kuncice 37 5.2 33 5.4 Nacional Steel 77 2.8 71 2.8 Celsa 38 5.1 37 5.1 Salzgitter 78 2.8 83 2.2 Hylsamex 39 5.1 50 4 CSN 79 2.8 74 2.6 Rouge Steel 40 5.1 52 3.9 Tangshan 80 2.8 81 2.3 Petrovka

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute) "World Steel in Figures" Edicin 2003 "www.iisi.org" Entre las cinco primeras empresas de la tabla 4 se destaca la siderrgica ms grande de China Shanghai Baosteel y la Nipn Steel de Japn as como LMN Group que tiene presencia en los cinco continentes con un gran porcentaje en China y el hemisferio oriental, tambin se encuentra a la empresa POSCO ubicada en Corea del Sur; la empresa ms grande es representada por ACELOR un grupo de empresas siderrgicas conformadas por USINOR de Francia, ARBED de Luxemburgo y ACERALIA de Espaa25 estas cifras demuestra la ventaja productiva que la regin asitica posee frente al resto del mundo en produccin de acero ya que todas las cinco primeras empresas a excepcin del lder ACELOR se encuentran localizadas en esta regin. La produccin de acero como ya se mencion es muy significativa entre China, Japn, India, Corea del sur, estas abarcan aproximadamente el 43% de la produccin mundial de acero26, se compone esta industria de grandes factoras la mayora plantas siderrgicas integradas que tienen grandes capacidades dada la gran demanda interna que estos paises han desarrollado en los ltimos aos. A continuacin se presentan por tamao los paises importadores y exportadores de acero en el mundo ms significativo:

25 GRUPO DE NOTICIAS YAHOO, Seccin Finanzas [online] (Citado Abril 12 2004) Disponible en: http://biz.yahoo.com/ic/103/103869.html 26 INTERNATIONAL IRON AND STEEL INSTITUTE -Tablas produccin de acero crudo, Op. cit.,

25

Tabla 5 Paises con mayor tasa de importacin y exportacin de Acero Mayores Importadores y Exportadores de Acero 2001

Pos Pas Exportaciones Pos Pas Importaciones

1 Japn 29.5 1 Estados Unidos 27.82 Rusia 25.6 2 China 25.63 Ucrania 24.4 3 Alemania 194 Alemania 23.9 4 Italy 17.25 Blgica-Luxemburgo 20.5 5 France 16.16 Francia 16.9 6 Blgica Luxemburgo 11.57 Corea del Sur 14 7 Corea del Sur 10.78 Italia 11.8 8 Spain 109 Turqua 10.6 9 Taipei 8.3

10 Brasil 9.3 10 Hong Kong 8.211 Taipei 8 11 Reino Unido 8.112 China 7.5 12 Tailandia 7.213 Reino Unido 6.9 13 Canad 6.314 Netherlands 6.2 14 Netherlands 5.615 Spain 5.9 15 Suquia 5.516 Estados Unidos 5.7 16 Mxico 5.317 Austria 5.1 17 Irn 4.718 Canad 4.6 18 Malasia 4.619 Republica Checa 4.4 19 Japn 4.120 Sudfrica 4.3 20 Vietnam 3.5

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute 2004). World Steel in Figures (online) Citado el: 21 de Enero 2004. Documento Electronico PDF, Disponible en: www.iisi.org Como lo enuncia la tabla 5, el lder exportador es Japn, debido al desarrollo de esta industria dentro de este pas, la demanda interna de Japn es muy pequea a comparacin de la capacidad productiva del mismo, es por eso que es un representativo exportador, el importador ms grande es Estados Unidos dado el gran desarrollo de su economa; esto ha generado que su propia industria siderrgica no alcance abastecer al mismo mercado, China a pesar de ser el pas con la mayor produccin de acero crudo del mundo27 figura como el segundo ms grande importador y el doceavo exportador; se evidencia el inmenso mercado interno que actualmente posee este pas a tal grado que su inmensa industria no alcanza a proveerle del suficiente material para su mercado. 2.1.1.3 Hemisferio Oriental y frica. El Hemisferio Oriental los paises ms representativos en el sector siderrgico son: Irn, Qatar, Arabia Saudita, China, India, Japn, Corea del Sur, Australia y Nueva Zelanda. Las siderrgicas de Japn han registrado un aumento en su produccin de acero crudo a lo largo del 2002. Este aumento se atribuye a dos factores: la demanda de la industria local del automvil y las exportaciones al resto de Asia. 27 Ibid.,

26

As, en Japon, la Nipn Steel produjo 29,9 millones de toneladas de acero crudo en el 2002, con un alza interanual del 14,4%. La empresa JFE Holdings, resultante de la alianza entre NKK y Kawasaki Steel, produjo en 2002 un 5,2 % ms que en el ao anterior, alcanzando los 26,48 millones de toneladas. La Sumitomo Metal Industries, con un alza interanual de la produccin de acero crudo del 10,2%, alcanz una produccin el ao 2002 de 10,79 millones de toneladas. La Kobe Steel produjo, en ese mismo periodo, 6,83 millones de toneladas de acero crudo, lo que significa un crecimiento interanual del 5,5%. La Nisshin Steel registr una produccin de 3,93 millones de toneladas, con un avance interanual del 5,1%.

La produccin de las cinco primeras empresas siderrgicas del Japn represent el 71% del total de acero crudo fabricado en ese pas a lo largo del ao 2002, frente al 69,9% que esas mismas firmas aportaron en el ao anterior28. China por su cuenta ya ha superado a EEUU. En 1995 ambos paises produjeron 93 millones de toneladas. La gran diferencia aqu es que la mayora de la produccin de acero proveniente de China se genera en siderrgicas integradas, mientras que en EEUU deriva, en ms de un 50%, del reprocesamiento de metales desechados (Siderrgicas Semi-integradas), un modo de produccin menos contaminante y costoso en trminos medioambientales. Segn las cifras de la IISI (International Iron and Steel Institute) China en el 2003 ya supera ampliamente la produccin de acero crudo respecto a Estados Unidos. China se convirti en una potencia productora de acero ya que al tener una poblacin muy grande combinado con el desarrollo econmico del pas ha hecho que China sea el jugador ms representativo de esta industria, en un futuro se espera que China sigua creciendo como lo ha venido haciendo y esta situacin ha empezado a generar temor ya que las repercusiones sociales que una economa desarrollada tan grande podra tener en el mundo son evidentes como es la escasez de productos como petrleo o el impacto medioambiental que esto podra traer. Entre China, Japn y Corea del Sur se centra la produccin de acero en un 83% de lo definido como hemisferio oriental seguido por la zona rabe (Arabia Saudita, Qatar e Irn) y Oceana (Australia, Nueva Zelanda) estas dos ltimas aunque poseen tambin una significativa industria siderrgica se ve opacada por la gran industria China y Japonesa29. En frica se considerarn los siguientes paises: Algeria, Egipto, Libia, Sur frica, Tunisia, Zimbabwe, su produccin de acero por regin es la ms baja en comparacin a las otras regiones, el pas ms destacado es Sur frica, esto se explica ya que este pas tiene la economa ms slida de la regin. La mayora de las exportaciones de acero africanas se venden en la Unin Europea siendo los dems destinos prcticamente insignificantes. 2.1.1.4 Antigua Unin Sovitica y Europa. 28 ARRUTI, Alberto Miguel. La Nota Econmica [online] (Citado: Mayo 30 2003) Disponible en: http://www.americaeconomica.com/numeros4/215/reportajes/arruti215.htm 29 INTERNATIONAL IRON AND STEEL INSTITUTE -Tablas produccin de acero crudo, Op. cit.,

27

La Antigua Unin Sovitica se caracteriz siempre por ser una de las industrias siderrgicas ms grandes del mundo. Esta tendencia ha ido decayendo influenciada por el contexto poltico que atraves cinco dcadas atrs. La industria siderrgica sovitica se caracteriza por ser muy antigua ya que esta regin fue la pionera, hoy la gran parte de su tecnologa para obtencin de acero es muy costosa e ineficiente y se enfrenta a una inevitable reconversin si quiere ser competitiva en el mercado mundial30. Es as que segn las ltimas cifras del IISI (International Iron and Steel Institute 2004) sobre la produccin de acero, la cantidad producida de esta regin es superada ampliamente por Norte Amrica y la Unin Europea pero an sigue siendo considerable en el contexto global. Rusia present un incremento considerable entre el 2002 y el 2003 de 4.7%; Ucrania que es el segundo productor de la regin present un incremento de 7.8% entre los mismos aos. Pese a esta problemtica el mercado del acero en Rusia muestra cifras favorables, es el ejemplo de las excelentes ganancias que estas empresas entregaron en los primeros nueve meses del 2003 debido principalmente a los grandes volmenes de produccin que hacen que los precios sean bajos, aunque se crtica que estas ganancias no sern permanentes debido a la cada vez mas obsoleta tecnologa de las plantas Rusas31. Ucrania y Rusia se encuentran en el sptimo y cuarto lugar de paises con la mayor produccin de acero en el mundo. Para ms detalles: Anexo C. Europa esta dividido en dos grandes zonas; la primera conocida como la Unin Europea, y el resto de paises conocido como la Europa oriental. La Unin Europea tuvo en el ao 2003 una produccin de acero significativa superando a Norteamrica y colocndose como la segunda zona productora de acero despus del hemisferio oriental, es de notar que la brecha entre estas dos zonas es significativa ya que slo al comparar la produccin de China con la de la Unin Europea la primera la supera ampliamente. La figura 6 muestra cifras del ao 1999 al 2002, la produccin de acero ha sido medianamente estable en esta regin, esto es confirmado por el 0.8%32 de incremento de la produccin de acero en el 2002. Este comportamiento viene de una recuperacin desde 1989 donde entre 1989 y 1992 se presento una cada de la produccin de acero de ms del 4% ya que la industria metalmecnica y construccin se vean afectados por una aguda crisis.

30 SIVAKOV, Dmitri. Nota Econmica [On line] (Citado: Enero 21 2004) Rusia Mosc. Disponible en: http://www.gateway2russia.com/st/art_150334.php 31 PORTAL DE NOTICIAS RUSO, Cronica Econmica [online] (Citado: Enero 21 2004) Disponible en: http://www.metal.com.ru/analytics/black.php?id=162 32 INTERNATIONAL IRON AND STEEL INSTITUTE -Tablas produccin de acero crudo, Op. cit.,

28

Figura 6. Produccin Mensual de Acero Unin Europea (Millones de Toneladas)

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute 2004). World Steel in Figures (online) Citado el: 21 de Enero 2004. Documento Electronico PDF, Disponible en: www.iisi.org

La Unin Europea se ha caracterizado por una evolucin en cuanto a la eficiencia de sus procesos productivos como muestra la figura 7, en los aos setenta y ochenta estaba muy por debajo de la productividad por empleado de Norteamrica y Japn en el 2002 es prcticamente igual que Norte Amrica y solo superada por Japn.

Figura 7 - Produccin de Acero por Empleado Unin Europea (Toneladas)

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute 2004). World Steel in Figures (online) Citado el: 21 de Enero 2004. Documento Electronico PDF, Disponible en: www.iisi.org

2.1.1.5 Estados Unidos y Canad. Segn los datos de ILAFA33: EEUU y Canad no ha mostrado una clara recuperacin en la produccin de acero. Se estima que estos paises puedan entrar en una fase de deflacin por el escaso consumo interno. La industria siderrgica reduj drsticamente su capacidad instalada en ms de 40 millones de toneladas en la dcada de los noventa y despidi a ms de cien mil personas en Estados Unidos. Este ajuste restaur la antigua competitividad de esta industria ya que durante el periodo de reestructuracin el gobierno estadounidense protegi a

33 ASOCIACIN LATINOAMERICANA DE INTEGRACIN. y INSTITUTO LATINOAMERICANO DEL HIERRO Y EL ACERO. Estudios Sectoriales: Siderurgia. ILAFA, ALADI Secretaria General 1996

29

esta industria de la competencia externa con lo que se denomino Acuerdos de Restriccin Voluntaria An as esta regin sigue siendo uno de los consumidores ms importantes de acero ya que Estados Unidos es el pas con el mayor valor de importaciones del mundo por cifras entregadas por el IISI. Segn los datos de produccin de acero del IISI 2004, Norte Amrica que en este caso incluye a Mxico sera la tercera regin del mundo ms grande en produccin de acero. El caso particular de Estados Unidos presenta un descenso con respecto al 2002 de 1% en su produccin, an ms significativo es el caso Canadiense con un descenso del 3.8%, lo cual muestra la depresin que viene viviendo este sector en esa zona..

Figura 8 - Produccin de Acero por Empleado Estados Unidos y Canad (Toneladas)

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute 2004). World Steel in Figures (online) Citado el: 21 de Enero 2004. Documento Electronico PDF, Disponible en: www.iisi.org

Estados Unidos y Canad se han caracterizado por niveles de productividad muy sobresalientes, Ver Figura 8, es por eso que al comparar la productividad con la Unin Europea en los aos setenta y ochenta Norteamrica la superaba ampliamente. Se presenta en la figura 9 el comportamiento de la produccin en el NAFTA que es el mercado representado por Canad, Estados Unidos y Mxico. La crisis de la siderrgica norteamericana; en comparacin con la produccin de la Unin Europea es muy inestable y desde el 2001 hasta los datos del 2002 continua en depresin.

30

Figura 9 Produccin de Acero Mensual en NAFTA

Fuente: IISI (International Iron and Steel Institute 2004). World Steel in Figures (online) Citado el: 21 de Enero 2004. Documento Electronico PDF, Disponible en: www.iisi.org 2.1.1.6 Comunidad Andina y Amrica Latina, ALCA.

A lo largo de las ltimas tres dcadas el desarrollo de la siderurgia latinoamericana ha sido notable. La produccin de acero en bruto ha crecido desde un nivel de 4,7 millones de toneladas en 1960 hasta haber sobrepasado por primera vez los 50 millones de toneladas en 1996, representando un 6,7% del total mundial. El consumo aparente de acero en bruto se ha expandido desde 6,4 millones de toneladas en 1960 a 41 millones en 1996. Lo ms notable es el desempeo del comercio exterior siderrgico. Desde una posicin netamente importadora, que hasta 1982 fue aproximadamente de un milln de toneladas, la siderurgia latinoamericana pas a ser exportadora neta ya en 1983, habiendo expandido sus exportaciones de productos siderrgicos a casi 20 millones de toneladas en 1996, con lo cual tuvo una participacin de 9% en el comercio internacional, contribuyendo con cerca de US$ 5.000 millones a la balanza comercial latinoamericana. La produccin regional de acero esta concentrada en cuatro paises de Amrica Latina (Brasil, Mxico, Argentina y Venezuela), que en conjunto produjeron en al ao 2000 el 93% de la produccin regional de acero, sobresaliendo Brasil con aproximadamente la mitad de esta produccin.

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Tabla 6 - Produccin de Acero Crudo en Amrica Latina (Millones de Toneladas)

1998 1999 2000 2002 2003 Argentina 4.20 3.80 4.50 4.36 5.03 Brasil 25.80 25.00 27.90 29.60 31.11 Chile 1.20 1.30 1.40 1.28 1.34 Colombia 0.60 0.50 0.70 0.66 0.66 Mxico 14.20 15.20 15.70 14.05 15.24 Per 0.60 0.60 0.70 0.61 0.68 Venezuela 3.60 3.30 3.80 4.16 3.66 Otros Paises 1.30 1.20 1.40

Fuente: Acero Latinoamericano No 466 Publicacin Seriada En: Llorente lvaro M. Transformacin Econmica de Amrica Latina Universidad Sergio Arboleda Bogota D.C 2002

El consumo de acero per-cpita latinoamericano sigui siendo relativamente bajo en la regin con un coeficiente de 96.5 kilogramos en el ao 2000, que se compara desfavorablemente con el consumo per-cpita que en ese mismo ao registraron los Estados Unidos de 473 Kg. y la Unin Europea de 421 Kg., en Japn el consumo per-cpita es de 625 Kg. y an menor que el promedio mundial de 146.4 kilogramos consumidos en el ao 2000. Figura 10 Produccin de Acero Crudo en Latinoamrica

Produccion de Acero Crudo en Latinoamerica

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

Arge

ntina

Bras

ilCh

ile

Colom

bia

Mexic

oPe

ru

Vene

zuela

Otros

Paise

s

Mill

ones

de

Tone

lada

s

19981999200020022003

Fuente: Acero Latinoamericano No 466 Publicacin Seriada En: Llorente lvaro M. Transformacin Econmica de Amrica Latina Universidad Sergio Arboleda Bogota D.C 2002

No obstante, el consumo per-cpita latinoamericano se compara favorablemente con el consumo de acero de la India (31.8 Kg. en el ao 2000), as como en frica (22 Kg.), pero fue ligeramente menor al consumo per-cpita de China (114Kg en el

32

2000). El moderado consumo de acero que an registra Amrica Latina es un reflejo del estado de subdesarrollo econmico que afecta a la regin34. Tambin existen contrastes en el consumo de acero entre los paises latinoamericanos, puesto que el mayor coeficiente regional por habitante correspondi en el ao 2000 a Mxico (145.4 Kg.), seguido por Chile (129 Kg.), Brasil (111 Kg.) y Argentina (106 Kg.), en tanto que Colombia registro en aquel ao un consumo per-cpita de 54.4 Kg. y Per 39 Kg. mientras que el resto de Amrica Latina correspondi a un consumo promedio de 27.7 Kg. por habitante35. Tabla 7 - Detalle del consumo per-cpita de Acero en el Ao 2000 por paises Latinoamericanos y el Mundo

Kilogramos por habitante/ao Amrica Latina (Promedio) 96.5 Argentina 106 Brasil 111 Chile 129 Colombia 54.4 Mxico 145.4 Per 39 Venezuela 27.7 Otros A.Latina 27.7frica 22Unin Europea 421.2India 31.8Estados Unidos 473Japn 625China continental 113.9

Fuente: Acero Latinoamericano No 466 Publicacin Seriada En: Llorente lvaro M. Transformacin Econmica de Amrica Latina Universidad Sergio Arboleda Bogota D.C 2002

Lo ms destacado a partir de los aos noventa ha sido el proceso de privatizacin de la siderurgia latinoamericana, que ha significado que la produccin en manos del sector privado haya pasado del 46% en 1990 a 93% en 1996. Otro rasgo destacado ha sido la reconversin que le ha permitido resultados positivos en cuanto a productividad y competitividad. Prueba de ello es su participacin relevante en el mercado mundial, donde la competencia es muy fuerte. Este posicionamiento mundial de la industria del acero en Latinoamrica, se origina no slo por sus contundentes ventajas comparativas en cuanto a materias primas ya que posee gran parte de las reservas mundiales de mineral de hierro, adems de otras ventajas como abundante energa elctrica, gas natural, ferr aleaciones entre otras, sino tambin por adelantos tcnicos de sus procesos productivos con especial preocupacin por el medio ambiente. La aplicacin de las tecnologas de punta y la capacitacin de sus recursos humanos, h