En este documento se presenta un problema integrado de producción y distribución para productos perecederos, que es un problema NP difícil donde se considera una sola máquina, múltiples clientes y vehículos homogéneos con restricciones de capacidad. El objetivo es minimizar el tiempo total de entrega ponderado del pedido para medir el nivel de servicio al cliente, tomando dos decisiones interrelacionadas, la programación de la producción y la ruta de los vehículos, simultáneamente. Se construye un modelo matemático integrado, y se mide la validez mediante el software de programación lineal CPLEX al resolver las instancias de tamaño pequeño. Se diseña un algoritmo mejorado de búsqueda en vecindarios grandes para abordar el problema. En primer lugar, se construye un algoritmo de dos etapas para generar la solución inicial, que determina la secuencia de producción de pedidos según la ruta de vehículos dada. En segundo lugar, se aplican varias heurísticas de eliminación/inserción para ampliar el espacio de búsqueda de soluciones vecinas. Luego, se diseña un algoritmo de búsqueda local para mejorar las soluciones vecinas, lo que genera más oportunidades para encontrar la solución óptima. Con fines de comparación, se emplea un algoritmo genético desarrollado en un problema relacionado para resolver este problema. Los resultados computacionales muestran que el propuesto algoritmo mejorado de búsqueda en vecindarios grandes puede proporcionar soluciones de mayor calidad que el algoritmo genético.