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  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    ADMINISTRACIN DE OPERACIONES

    TEORIA DE COLAS

    JAVIER HERNNDEZ FLORES

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    Introduccin

    En los ltimos aos, los parmetrospara realizar negocios han

    cambiado y se destaca el nuevoparadigma de servicio al cliente

    como la razn de ser de las

    Empresas; para servir al clientesegn los nuevos estndaresinternacionales , es necesario:

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    Introduccin

    Conocer la capacidad de serviciode nuestras propias empresas, es

    decir conocer nuestra capacidad de

    oferta de servicios.

    Conocer la demanda de servicios

    requeridos por nuestros clientes.

    Conocer el comportamiento de la

    demanda de servicios.

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    Introduccin

    Las industrias de productos yservicios se enfrentan a un sistemade colas o de lneas de espera en elque los productos como tales y losclientes mismos llegan a unaestacin de trabajo y esperan en

    una fila o cola, hasta seratendidos , y luego salen delsistema.

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    Introduccin

    Para efectos de imagen empresarial yde satisfaccin de clientes (tantointernos como externos), este

    momento es crtico, ya que en efecto,es el momento de la verdad, dondeprecisamente, sucede el encuentro

    cara a cara con quienes constituyenla razn de ser de las empresas, losclientes.

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    Introduccin

    Los problemas de lneas de esperase presentan permanentemente en la

    vida diaria, estudios recientes, han

    concluido que un ciudadano medio

    dedica cinco (5) aos de su vida aesperar en diferentes tipos de colas,

    y de ellos seis (6) meses los dedica a

    lneas de espera en los semforos.

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    COSTOS DE LOS SISTEMAS DE COLAS:

    COLA MECANISMODE SERVICIO

    Disciplina

    de la ColaLlegadas

    Salidas

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    Costo Total de espera=Cw*L

    Cw=costo de espera en dlares por llegada por

    unidad de tiempoL=Longitud promedio de la lnea

    Costo de servicio

    Sistema de Costo Mnimo

    COSTOS DE LOS SISTEMAS DE COLAS:

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    En general, los tipos de colas, los

    podemos caracterizar como:

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Una Lnea, un servidor :

    Este pr imer sistema sedenomina un sistema de un

    serv ido r y una co la.

    Ej: Puede describir la consulta deun mdico.

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Llegada COLA SERVIDORSalida

    Una cola,

    un servidor

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    b) Una Cola , mltiples servidores.

    Describe, una lnea de ml t ip lesservidores, es tpico de una

    peluquera o una panadera en

    donde los cl ientes toman unnmero al en trar y se les sirve

    cuando les l lega el turno

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Llegada COLA SERVIDORSalida

    Una cola,mltipleservidor

    SERVIDOR

    SERVIDOR

    Salida

    Salida

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    C) Varias Lneas, Mltiples Servidores

    En que cada servido r t iene una lnea

    separada , puede ser caracterst ico de

    cier tos bancos ( div is in de acuerdo al

    t ipo de transaccin , ejemplo,

    internacional , transaccin nacionalnica, varias transacciones

    nacionales; caso BAC, of ic ina

    Principal).

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Llegada COLA SERVIDORSalida

    Varias colas, mltiple servidor

    SERVIDOR

    SERVIDOR

    Salida

    Salida

    COLA

    COLA

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    LlegadaCOLA SERVIDOR

    SalidaCOLA SERVIDOR

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    MODELO DE UN SERVIDOR Y UNA COLA

    Personas esperando en lnea

    Compra de boletos, mecnicos esperando una herramienta,

    trabajos de computadora que esperan tiempo de procesador.

    Llegadas Las llegadas entran al sistema de manera aleatoria, la

    probabilidad de una llegada en cualquier instante de tiempo es

    la misma que en cualquier otro momento.

    Las llegadas vienen de una poblacin infinita y llegan una a lavez; no se permiten llegadas simultneas, ya que causarn

    mltiples lneas.

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    Colas

    Este modelo considera que el tamao de la cola esinfinita. La disciplina de la cola es primero en llegar,

    primero en ser servido sin prioridades especiales.Tambin supone que las llegadas no pueden cambiarlugares en la lnea o dejar la cola antes de ser servidas.

    Instalacin de Servicio

    Se supone que un solo servidor proporciona el servicioque vara aleatoriamente. En particular, el tiempo deservicio sigue una distribucin exponencial, esto sederiva de la suposicin de las salidas soncompletamente aleatorias, la misma suposicin que se

    us en las llegadas.

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    Salidas

    No se permite que las unidades que salen

    vuelvan entrar de inmediato al sistema. Si bien esto sucede en ocasiones en los sistemas

    reales es muy raro; si sucede con frecuencia,

    afectara la distribucin de llegadas.

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    Longitudes de espera y los tiempos se calculan en

    promedio as.

    Cola

    Longitud promedio de la lnea:

    Tiempo de espera promedio:

    )(

    2

    ASS

    ALq

    )( ASS

    A

    A

    LqWq

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    Sistema

    Longitud promedio de la lnea:

    Tiempo de espera promedio:

    )( AS

    A

    S

    ALqLs

    ASA

    LsWs

    1

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    Utilizacin de la instalacin:

    Probabilidad de que la lnea exceda a n:

    100)(S

    A

    U

    AS

    n

    S

    AnLsP

    11)()(

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    Ejemplo

    Lneas de espera enun supermercado

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    10 cajas en operacin. 90 clientes por hora entran en las cajas.

    12 personas por hora es la tasa de servicio

    de cada caja.

    Las llegadas cumplen una distribucinPoisson.

    Tiempos de servicio exponenciales.

    Descripcin

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    Debido al poco intercambio entrelas lneas de espera, seconsiderar este sistema como 10sistemas separados de una solalnea.

    Cada uno con una llegada denueve (9) personas por hora.

    Descripcin

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    1) Determinar la longitud promedio de lafila en cada caja.

    2) Determinar el tiempo promedio queespera una persona antes de seratendida.

    3) Determinar la longitud de la cola paratodo el sistema.

    Objetivos

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    4) Determinar el tiempo promedio quedemora una persona en todo el

    sistema.5) Utilizacin de las instalaciones.

    Objetivos

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    1)Longitud promedio de la fila

    Esta determinada por la siguiente ecuacin:

    A = 9 clientes por hora

    S = 12 clientes por hora

    Lq = 2.25 clientes promedio en la fila

    Lq = (9)2/(12(12-9))

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    2)Tiempo de espera promedio

    Se determina por:

    A = 9 clientes por hora

    S = 12 clientes por hora

    Wq = 0.25 horas 15 minutos

    Wq = 9/(12(12-9))

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    3)Longitud promedio para el sistema

    Longitud promedio de la cola para todo elsistema

    A = 9 clientes por hora

    S = 12 clientes por hora

    Ls= 3 clientes en todo el sistema

    Ls = 9/(12-9)

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    4)Tiempo de espera para el sistema

    Tiempo de espera promedio para todo elsistema

    A = 9 clientes por hora

    S = 12 clientes por hora

    Ws = 0.33 horas 20 minutos

    Ws = 1/(12-9)

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    5)Utilizacin de las instalacionesDeterminado por la tasa de arribo sobre latasa de servicio

    A = 9 clientes por horaS = 12 clientes por hora

    U= 0.75 75 %

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    Ejemplo

    Carga y descarga de camiones: tamao de una

    brigada

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    Descripcin

    En un muelle de carga y descargade camiones se desea formar elgrupo de trabajadores con la

    cantidad ptima de gente. El muelle tiene espacio para un

    solo camin.

    El tiempo de carga y descargapuede reducirse aumentando lacantidad de gente.

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    Descripcin

    La tasa promedio de servicio esde un camin por hora para uncargador. Los cargadoresadicionales aumentan la tasa deservicio proporcionalmente.

    Los camiones llegan con una tasade dos por hora en promedio.

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    Descripcin

    El costo de espera es de $ 20 porhora por un camin.

    Se le paga $ 5 por hora a cada

    miembro de la brigada

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    Objetivo

    Se desea calcular el mejor tamao de labrigada.

    Datos :

    A= llegada = 2 camiones por hora.S= servicio = 1 camin por hora por persona.

    Cw= costo de espera=$20 (hora por camin)

    CS= costo de servicio = $ 5 (hora por persona)

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    Costo total

    Sea k el nmero de personas en labrigada, se busca un k tal que la suma delos costos de espera y servicio seminimicen :

    Costo total = CwLS+ k CS

    costo de esperalongitud cola costo de

    servicio

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    Costo total

    Ahora calculamos el costo para unabrigada de 4 personas:

    costo espera por camin

    longitudpromedio de cola

    costo servicio por

    persona

    tamao de brigada

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    Costo total

    Para 5 personas:

    5

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    Costo totalPara 6 personas:

    6

    Como este costo es mayor que el de la brigada decinco, se rebas el lmite inferior de la curva de costo el tamao ptimo de la brigada es de cinco

    personas.

    M d l id lti l

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    Ejemplo: Biblioteca

    Cada copiadora hace 10 copias por minuto

    Los estudiantes no deben esperar mas de 2mins

    Cada estudiante hace en promedio 5 copias

    Modelo con servidores mltiples

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    Parmetros del modelo:

    Determinar:

    Cuantas copiadoras se deben instalar ?

    S = 0.6 estudiantes por minuto

    A = 1 estudiante por minuto

    se comenzar con N = 2

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    Resolucin:

    Esto excede el criterio del mximo de 2 minutos

    de espera para el estudiante promedio.

    Sustituyendo:

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    Resolucin:

    Para tres copiadoras:

    En este caso cumplimos con la restriccin.

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    Resolucin:

    La utilizacin de cada copiadora ser:

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    CONCLUSIONES: ventajas

    Fcil aplicacin de los modelos provistos.

    Permite reducir el tiempo de espera en

    las colas y por consiguiente trae

    beneficios econmicos a quien lo emplee.

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    Ej l

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    Ejemplo

    Restaurant

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    La tasa de llegadas es de 30 rdenes

    por hora.

    Solucin

    si despejamos S

    R l i

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    Entonces, siendo

    A = 30 ordenes por hora.

    Wq = 2 minutos 0.033 horas

    resulta en

    S = 48.5 rdenes por hora.

    Resolucin

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    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Los modelos sirven para

    encontrar el comportamiento de

    estado estable, como: la longitudpromedio en la lnea y el tiempopromedio para un sistema dado.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    La teora de colas es el estudiomatemtico del comportamientode lneas de espera.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Estas se presentan cuando loscl ientes llegan a una estacin detrabajo demandando ser atendidos;

    dado que el sistema siempre tieneuna capacidad finita, si el servidorest ocupado, el cliente puede

    decidir esperar o no esperar; sidecide esperar, entonces se forma lalnea de espera.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    La teora de las lneas de espera estrelacionada, en primer lugar, con procesos que

    tienen variabilidad en la llegada de los trabajos

    al sistema; personas que devengan laprestacin de servicios de odontologa, flujosde papelera ( por ejemplo, solicitudes decrdito) o equipo automotriz que necesita

    reparacin.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    El tiempo que se requiere para

    atender la demanda, generalmente es

    variable.

    El resultado es congestin o lneasde espera.

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    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    El panorama se complica, cuando se

    trae a colacin el hecho de que existen

    costos asociados con tener trabajosen espera; tambin existen costosasociados con agregar ms capacidad

    en la oferta de servicios.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    El reto del administrador de los

    sistemas es equilibrar los costos

    asociados.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    El tener que esperar en una cola

    es una experiencia cotidiana quenormalmente se considera

    desagradable.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Esperar un ascensor, ser servido

    en un restaurante o en la cola de

    un banco es una confrontacincon la prdida de tiempo.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Aunque sea desagradable esperar, es

    fcil observar que el proporcionarsuficiente capacidad de servicio paraeliminar la espera sera muy costoso.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    Es claro que se necesita algn tipo debalance para que el tiempo de espera

    no sea muy largo y el costo de

    servicio no sea muy alto.

    Definicin de la

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    Definicin de laTeora de Lneas de Espera.

    El problema del administradorser determinar que capacidad o

    tasa de servicio proporciona elbalance apropiado, esto sera unproblema sencillo si cada cliente

    llegara de acuerdo a un horario fijoy si el tiempo de servicio tambinfuera fijo.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    El comportamiento de las colas

    depende de varios factores:

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    a) Patrn o proceso de arribo de losclientes.

    b) Patrn o proceso de servicio de losservidores.

    c) Manera o disciplina de servicio a los

    clientes.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    d) Capacidad del sistema.

    e) Nmero de servidores o canales deservicio.

    f) Nmero de etapas o estaciones de

    servicio.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    Por lo general, el proceso de arribo de

    los clientes no sigue un patrndeterminista (aunque esto no significa

    que no existen procesos de arribo

    deterministas), es decir, no podemospredecir en que tiempos llegarn losclientes o cuanto tiempo transcurrir

    entre llegada y llegada.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    En otras palabras, el proceso de

    llegada es un proceso probabilstica oaleatorio.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    Los conceptos importantes a

    considerar son:

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    - Proceso probabilstica que rige

    el proceso de arribo: deterministao aleatorio.

    - Nmero promedio de arribos porunidad de tiempo.

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    - Tiempo promedio nter arribo, es

    decir, el tiempo promedio quetranscurre entre dos arribos

    sucesivos.

    - Los clientes llegan de "uno en

    uno" o en "grupo".

    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    - El proceso de llegada puede

    depender del tamao de la lneade espera.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    Por ejemplo, un cliente puede decidir

    no llegar a la cola si ve que la lnea deespera estmuy larga.

    Cuando la cola se mueve muy

    lentamente, un cliente puede retirarseo cambiarse a otra lnea, en caso deque hubiera varias.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    1. Proceso de arribo de los clientes

    Las leyes probabilsticas que rigen elproceso de arribo de los clientes no

    cambia con el tiempo (proceso

    estacionario) o si cambia (proceso

    no-estacionario).

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    2. Proceso de servicio de losservidores

    En este caso, Cules son las leyesprobabilsticas que obedece elproceso de servicio?

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Caractersticas de las Lneas de

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    Caractersticas de las Lneas deEspera.

    2. Proceso de servicio de los servidores

    Tiempo promedio requerido para

    atender a un cliente.

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    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    2. Proceso de servicio de los servidores

    El tiempo de servicio depende o no del

    tamao de la lnea de espera.

    Por ejemplo, un servidor puede

    "ponerse nervioso" y alentarse cuando

    la lnea de espera es larga o, alcontrario, puede acelerar su serviciopara "terminar ms pronto".

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    2. Proceso de servicio de los servidores

    El proceso de servicio es un proceso

    estacionario o no-estacionario, es decir,

    no cambia o cambia con el tiempo.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    3. Disciplina de servicio.

    Cul es el criterio o disciplina quesiguen los servidores para atender a los

    clientes?

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    3. Disciplina de servicio.

    FCFS

    (First Come First Served):El primero que llega es el primero que es

    atendido.

    Tambin se le conoce como FIFO (First InFirst Out).

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    3. Disciplina de servicio.

    LCFS

    (Last Come First Served):El ltimo que llega es el primero que esatendido.

    Tambin se le conoce como LIFO (Last InFirst Out).

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    3. Disciplina de servicio.

    RSS

    (Random Selection for Service):Se elige al azar al cliente que va a ser

    atendido.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    4. Capacidad del sistema.

    La "sala de espera" tiene una capacidad

    limitada o es ilimitada, es decir, para

    fines prcticos, hay o no suficientecapacidad para la lnea de espera que sepuede formar.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    4. Capacidad del sistema.

    Por otro lado, en lo concerniente al

    nmero de servidores, este puede serfinito o infinito; el caso de un nmeroinfinito de servidores puede ser aquel en

    el que se le asigna un servidor a los

    clientes en cuanto estos llegan a la cola.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    4. Capacidad del sistema.

    Aunque en este ltimo caso no se creauna lnea de espera, hay otrosparmetros que podemos analizar como,por ejemplo, el tiempo promedio que un

    cliente esten el sistema.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    5. Nmero de servidores.

    Cuando haya varios servidores,

    podemos distinguir el caso de lnea deespera nica del caso de una lnea deespera para cada servidor.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    5. Nmero de servidores.

    En el primer caso el cliente al frente de la

    lnea pasa a ser atendido por el primerservidor que se desocupa.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    5. Nmero de servidores.

    Un cliente, despus de ser atendido porun servidor pasa al siguiente, despus alsiguiente, despus al siguiente y assucesivamente, hasta salir de la cola.

    Este modelo es til en lneas demanufactura donde hay varios pasos enel proceso de manufactura.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    5. Nmero de servidores.

    Se deduce de aquque los sistemas delneas de espera son sistemasprobabilsticos y aleatorios.

    El anlisis cuantitativo con frecuenciaes til en estas situaciones.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    97/157

    Espera.

    En un sistema de colas el trminocl ientes se usa para referirse a:

    Gente esperando lneastelefnicas desocupadas

    Mquinas que esperan serreparadas

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    98/157

    Espera.

    En un sistema de colas el trminoclientes se usa para referirse a:

    Aviones esperando aterr izar

    Gente esperando en una lnea de

    pago de tiendas,

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    El trmino instalaciones deservicio se utiliza en sistemas de colapara referirse a:

    L neas telefnicas

    Talleres de reparacin

    Pistas de aeropuerto

    Mos trado res de pago

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    Los sistemas de colas tambincomprenden a menudo una tasavariab le de l legadas:

    La demanda (tasa de l legada) a una

    central telefnica es 60 po r m inuto

    Las mqu inas se descomponen (o l legana una instalacin de reparacin) a una

    tasa de 3 po r semana o 15 po r mes.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    101/157

    Espera.

    Los sistemas de colas tambincomprenden a menudo una tasavariab le de l legadas:

    Los aviones l legan (so l ic i tan p ista) entre

    6.00 P.M. y 7.00 P.M. a una tasa de 1 por

    minuto.

    Los c l ientes l legan a un mos trado r de

    pago a una tasa de 25 po r hora.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    Los sistemas de colas tambincomprenden a menudo una tasavariab le de servic io :

    Un sistema telefnico ent re dos

    ciudades puede manejar 90 l lamadas por

    minuto.

    Una ins talacin de reparacin puede, en

    prom edio, reparar mquinas a una tasa

    de 4 po r da (o cuatro po r ocho ho ras)

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    Los sistemas de colas tambincomprenden a menudo una tasavariab le de servic io :

    Una pista de aeropuerto puede manejar

    (aterr izar) dos aviones por m inu to (o uno

    cada 30 segundos , 120 po r hora)

    En promedio, un most rador de pago

    puede procesar un cl iente cada 4

    minutos.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    104/157

    Espera.

    La congestin en las lneas deespera puede ser creada por

    clientes que esperan en las lneasdebido a que hay muchos quellegan requiriendo servicio a

    instalaciones inadecuadas deservicio.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    105/157

    Espera.

    Esto es, la mayora de las veces, latasa de llegada excede la tasa de

    servicio, esto hace que se formenlneas de espera (o colas), queresulta en que algunos clientes se

    vayan de algunos sistemasperdiendo ingresos.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    Las facilidades de servicio puedenestar vacas (esperando clientes)debido a demasiadas instalaciones de

    servicio o a las instalacionesexistentes tienen una tasa total deservicio que excede la tasa de

    demanda (o tasa de llegadas). De estemodo el sistema estsobrecapacitado.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    107/157

    Espera.

    La situacin ideal es cuando lasinstalaciones estn esperando

    solo temporalmente a los clientesy estos solo esperan servicio

    temporalmente.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    108/157

    Espera.

    Este caso es tpico de un"sistema balanceado" que tiende

    a un sistema estable o enequilibrio.

    Caractersticas de las Lneas de

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    109/157

    Espera.

    En resumen, lo que algunas veces

    se denomina crtico para un

    problema de colas ( lneas deespera) es una decisin decompromiso:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    110/157

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    111/157

    Espera.

    con el costo de espera (clientes

    insatisfechos, lneas de

    produccin detenidas, prdidasde ingreso.)

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Espera.

    La teora de colas comprende elestudio de las "colas", o lneas de

    espera.

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    113/157

    Espera.

    Debe quedar claro que las lneasde espera es un fenmeno natural

    que se presenta siempre que lademanda actual de un servicio es

    mayor que la capacidad actual de

    proporcionar ese servicio.

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    114/157

    Espera.

    La meta final cuando estassituaciones se presentan, es la de

    lograr un balance econmicoentre el costo de servicio y elcosto asociado con la espera de

    ese servicio.

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    115/157

    Espera.

    La teora de colas no resuelvedirectamente la meta citada

    arriba, pero contribuye con lainformacin vital para la toma dedecisiones de este tipo.

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    116/157

    Espera.

    Cuntas veces hemos estado enfilas esperando ser atendidos

    para recibir cierto servicio o

    recurso?

    Caractersticas de las Lneas deE

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    117/157

    Espera.

    El anlisis de estas situaciones escomplejo, tomando en cuenta que las

    "llegadas" de los clientes o el"tamao" de sus demandas puedenser arbitrarias o aleatorias.

    La situacin se complica ms cuandoel recurso demandado es finito y son

    varios los clientes que lo requieren.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    121/157

    Cos to de Espera.Donde:

    Cw = costo de espera por horapor llegada por unidad de

    tiempo

    L= longitud promedio de la lnea.

    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Cos to de Servic io.Este en la mayora se trata de

    comprar varias instalaciones deservicio, en estos casos solo se

    ocupan los costos comparativos

    o diferenciales.

    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Sistema de costo mn imo.

    Aqu hay que tomar en cuenta

    que para tasas bajas de servicio,se experimenta largas colas y

    costos de espera muy altos.

    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    124/157

    Conforme aumenta el serviciodisminuyen los costos de espera,

    pero aumenta el costo de servicio

    y el costo total disminuye, sinembargo, finalmente se llega a un

    punto de disminucin en elrendimiento.

    Costos de los sistemas de colas.

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    125/157

    Entonces el propsito esencontrar el balance adecuadopara que el costo total sea el

    mnimo.

    TEORIA DE COLAS

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    TEORIA DE COLAS

    Ejemplos

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    127/157

    PROBLEMA # 1

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    128/157

    En un negocio de Cerrajera, enpromedio, cada 12 minutos llegaun cliente, el cual, desde que

    presenta su solicitud de copia dellaves hasta que le entregan la

    copia respectiva ha esperado 6

    minutos, Cules son lascaractersticas del sistema?

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    129/157

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    130/157

    Tiempo de Espera (W)

    W= 6 minutos

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    131/157

    Llegada (A)

    A= 1 / TPEI = 1/12 = 0.0833

    Clientes por minuto = 5 clientespor hora

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    132/157

    Salida (S)

    S= 1 / W = 1 / 6 = 0.16 clientespor minuto.

    10 clientes por hora.

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    133/157

    Clientes promedio en la lnea deespera (Lq)

    Lq= A 2 / S (S-A)

    Lq= 52

    / 10 (10-5)= 25/ 10 ( 5) =25/50= 0.5 clientes.

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    134/157

    Tiempo promedio de espera enla cola (Wq)

    Wq = Lq / A= 0.5 clientes

    5 clientes por hora = 0.1 hora =

    6 minutos

    PROBLEMA 1

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    135/157

    Clientes promedio en el sistema(Ls = Lq + A/S )

    Ls= Lq + A/S = 0.5 Clientes + 5clientes por hora/ 10 Clientes por

    horaLs= 1 Cliente

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    136/157

    PROBLEMA

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    137/157

    La mayora de los administradores desupermercados responden al

    crecimiento excesivo de las colas en

    las cajas agregando un empacador

    para cada caja.

    Es esto econmico?;

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    138/157

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    139/157

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    140/157

    Costo Total= Costo del servidor +

    (Costo de espera de los clientes x

    Clientes promedio en la cola)

    Donde:

    Costo del servidor = K; que es el

    costo por hora de la cajera.

    Costo de espera de los clientes = L.

    25.00/ Hora

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    141/157

    Lq= A 2 / (S (S-A))

    Lq= 225 / (20 ( 20-15)) = 225/ 100

    = 2.25Luego

    Costo Total = K + L. 25 ( 2.25)= K + L. 56.25

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    142/157

    ESCENARIO 2

    CONTRATAR AL EMPACADOR

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    143/157

    Costo Total= Costo del servidor + Costo de

    espera de los clientes x Clientes promedio en la

    cola.

    Donde:Costo del servidor = K + costo de empacador;

    que es el costo por hora de la cajera + L.5.00.

    Costo de espera de los clientes = L. 25.00/ Hora

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    144/157

    Lq= A 2 / S (S-A)

    Lq= 225 / (30 ( 30-15)) = 225/ 100 = 0.5

    Luego Costo Total = K + L. 5.00 +

    L. 25 ( 0.5) = K + L.5.00+ L. 12.5

    Luego Costo Total = K + L. 17.50

    PROBLEMA 2

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    145/157

    Conclusin:

    El sistema es econmico al contratarel empacador.

    Ejemplos de colas

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    146/157

    Ejemplos de colas

    Situacin Llegadas Cola ServicioAeropuerto Pasajeros Sala

    esperaAvin

    Deptobomberos

    Alarma Incendios,Rescates

    Deptobomberos

    Lavado deautos Autos Autossucios Maq. delavar

    Resolucin

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    147/157

    Se necesita una tasa de servicio de

    casi 50 rdenes por hora para

    cumplir con el requerimiento inicial.

    Una colaMultiples servidores

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    148/157

    Las llegadas son Poisson, los tiempos de

    servicio son exponenciales, hay una sola lnea,

    varios servidores y una cola infinita que opera

    con la disciplina de primero en llegar primero

    en ser servido.

    Ejemplo:Oficina estatal de Transporte

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    149/157

    p

    3 equipos de investigacin

    igualmente eficientes.

    2 das para investigar.

    300 accidentes por ao.

    Determinar:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    150/157

    Nro medio de accidentes cuyainvestigacin an no ha comenzado.

    Tiempo medio desde que seproduce un accidente hasta que se

    empieza a investigar.

    Determinar:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    151/157

    Tiempo medio desde que se

    produce un accidente hasta que

    finaliza la investigacin.

    Nro medio de accidentes cuya

    investigacin an no ha terminado

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    152/157

    Resolucin:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    153/157

    No medio de accidentes cuya

    investigacin no ha comenzado

    Lq= (A/S)N+1

    . P0(N-1)! . (N-(A/S))

    P0= 1

    N-1

    (1/N!) . (A/S)N. (N.S/(N.S-A)) + (1/ i!) . (A/S)ii=0

    Solucin:

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    154/157

    Sustituyendo:

    Lq= (0,82/0,5)3+1

    . P0 = 0.3489(3-1)! . (3-(0,82/0,5))

    P0= 1

    3-1

    (1/3!) . (0,82/0,5)3. (3.0,5/(3.0,5-0,82)) + (1/ i!) . (0,82/0,5)ii=0

    = 0.1784

    Solucin:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

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    Tiempo medio desde que se produce unaccidente hasta que se empieza a investigar :

    Wq = Lq / A

    Sustituyendo:

    Wq = 0.3489 / 0.82 = 0.4255 das = 10 horas

    aprox.

    Solucin:

  • 8/13/2019 PRESENTACIN 2 ADMON DE OPERACIONES colas.pd f

    156/157

    Tiempo medio desde que se produce un

    accidente hasta que finaliza lainvestigacin

    Ws = Ls / A Ls = Lq + (A/S)

    Ws = 1/S + Wq

    Sustituyendo:

    Wq = 1/ 0.5 + 0.4255 das = 2.4255 das =58 horas aprox.

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