Prototipo de herramienta software para la generación de un pronóstico de inventario mediante algoritmos de inteligencia artificial: caso de estudio producción de cacao

El presente proyecto propone e implementa algoritmos de inteligencia artificial con técnicas de aprendizaje profundo para el desarrollo de un prototipo de herramienta software al servicio de usuarios cuya empresa ha reconsiderado un estricto control del flujo de recursos y una mejora del desempeño o...

Full description

Autores:
Pacheco Jaimes, Daniel Andrés
Laguado Sequeda, Sergio Antonio
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/15361
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/15361
Palabra clave:
Systems engineer
Technological innovations
Artificial intelligence
Production planning
Decision-making
Demand forecasting
Production cost
Traceability systems
Algorithms
Prototype development
Software development
Ingeniería de sistemas
Innovaciones tecnológicas
Desarrollo de prototipos
Desarrollo de software
Algoritmos
Inteligencia artificial
Planificación de producción
Costo de producción
Toma de decisiones
Pronóstico de la demanda
Sistema de trazabilidad
Rights
License
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description El presente proyecto propone e implementa algoritmos de inteligencia artificial con técnicas de aprendizaje profundo para el desarrollo de un prototipo de herramienta software al servicio de usuarios cuya empresa ha reconsiderado un estricto control del flujo de recursos y una mejora del desempeño organizacional mediante la predicción del comportamiento de los procesos productivos con el fin de satisfacer la demanda del mercado. Para lograr este fin, la aplicación incorpora tres modelos: uno para el pronóstico de demanda, otro para los precios de venta y un último modelo para la planeación de la producción que contempla los costos de operación; un módulo para lo que adquiere y otro módulo para lo que espera vender. A partir del desarrollo teórico de dichos modelos se realizará el diseño y prototipo correspondiente aplicable para el caso de estudio Producción de Cacao. Además, frente a la dificultad que representa la toma de decisiones en rangos de tiempo, el sistema permite al empresario llevar la trazabilidad mensual. Por consiguiente, la herramienta es un sistema idóneo para la toma de decisiones, ya que efectúa la parametrización de nivel de inventarios óptimo, pronóstico de demanda y manejo del flujo de entradas y salidas de insumos.
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Para lograr este fin, la aplicación incorpora tres modelos: uno para el pronóstico de demanda, otro para los precios de venta y un último modelo para la planeación de la producción que contempla los costos de operación; un módulo para lo que adquiere y otro módulo para lo que espera vender. A partir del desarrollo teórico de dichos modelos se realizará el diseño y prototipo correspondiente aplicable para el caso de estudio Producción de Cacao. Además, frente a la dificultad que representa la toma de decisiones en rangos de tiempo, el sistema permite al empresario llevar la trazabilidad mensual. Por consiguiente, la herramienta es un sistema idóneo para la toma de decisiones, ya que efectúa la parametrización de nivel de inventarios óptimo, pronóstico de demanda y manejo del flujo de entradas y salidas de insumos.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 10 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 10 1.2 JUSTIFICACIÓN 11 2 OBJETIVOS Y PRODUCTOS 12 2.1 OBJETIVO GENERAL 12 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 12 2.3 RESULTADOS OBTENIDOS 12 3 ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE 14 3.1 ANTECEDENTES 14 3.2 ESTADO DEL ARTE 15 4 MARCO TEÓRICO 21 4.1 TEORÍA DE INVENTARIOS 21 4.1.1 Sistemas de inventarios. 21 4.2 Sistemas MRP 23 4.2.1 MRP II 24 4.3 INTELIGENCIA ARTIFICIAL 24 4.3.1 Aprendizaje automático 25 4.4 PROCESOS ESTOCÁSTICOS 28 4.4.1 Procesos con incrementos independientes 28 4.4.2 Procesos con incrementos estacionarios 28 4.4.3 Procesos estacionarios 29 4.5 MODELOS PREDICTIVOS 29 4.5.1 Métodos cuantitativos de pronóstico. 29 4.6 TÉCNICAS ESTADÍSTICAS DE PREDICCIÓN 31 4.6.1 Árboles de clasificación y regresión. 31 4.7 REDES NEURONALES ARTIFICIALES 32 4.7.1 Analogía de la estructura básica de una red neuronal 33 4.7.2 Arquitectura y funcionamiento una red neuronal artificial 34 5 MARCO METODOLÓGICO 39 5.1 HERRAMIENTA DE DESARROLLO 39 5.2 ARQUITECTURA DE SOFTWARE 40 5.3 METODOLOGÍA DE DESARROLLO 41 5.4 REQUERIMIENTOS 43 5.5 DISEÑO DEL PROTOTIPO 43 5.5.1 Casos de uso 43 5.5.2 Descripción de Casos de uso 45 5.5.3 Diagramas de secuencia 60 5.6 DISEÑO DE INTERFACES 71 5.7 DISEÑO DE BASE DATOS RELACIONAL 75 5.8 RED NEURONAL 76 6 RESULTADOS 78 6.1 PRODUCTO FINAL 78 6.2 PRUEBAS REALIZADAS 79 6.2.1 Pruebas realizadas sobre el modelo 79 6.2.2 Pruebas de usuario final 82 6.3 RESULTADOS OBTENIDOS 83 6.3.1 Resultados obtenidos de pruebas sobre el modelo 83 6.3.2 Resultados obtenidos de pruebas de usuario 88 6.4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS 92 7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 93 7.1 CONCLUSIONES 93 7.2 RECOMENDACIONES 94 BIBLIOGRAFÍA 95 ANEXOS 98 MANUAL DE USUARIO 98PregradoThis project proposes and implements artificial intelligence algorithms with deep learning techniques for the development of a prototype of a software tool at the service of users whose company has reconsidered a strict control of the flow of resources and an improvement of organizational performance by predicting behavior. of production processes in order to satisfy market demand. To achieve this end, the application incorporates three models: one for forecasting demand, another for selling prices and a last model for planning production that considers operating costs; a module for what you buy and another module for what you hope to sell. Based on the theoretical development of these models, the corresponding design and prototype applicable to the Cocoa Production case study will be made. In addition, given the difficulty of making decisions in time ranges, the system allows the employer to carry out monthly traceability. Consequently, the tool is an ideal system for decision-making, since it carries out the parameterization of the optimal inventory level, demand forecast and management of the inflow and outflow of inputs.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Prototipo de herramienta software para la generación de un pronóstico de inventario mediante algoritmos de inteligencia artificial: caso de estudio producción de cacaoPrototype of a software tool for generating an inventory forecast using artificial intelligence algorithms: Cocoa production case studyIngeniero de SistemasUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería de Sistemasinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPSystems engineerTechnological innovationsArtificial intelligenceProduction planningDecision-makingDemand forecastingProduction costTraceability systemsAlgorithmsPrototype developmentSoftware developmentIngeniería de sistemasInnovaciones tecnológicasDesarrollo de prototiposDesarrollo de softwareAlgoritmosInteligencia artificialPlanificación de producciónCosto de producciónToma de decisionesPronóstico de la demandaSistema de trazabilidadAliev, R., Fazlollahi, B., & Guirimov, B. 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