En este estudio, consideramos un problema de dimensionamiento y programación de lotes de producción que se encuentra en la industria de producción de jugos de frutas desde una perspectiva mejorada de gestión de inventario. El problema se puede clasificar como un problema P2SMM (programación de lotes de múltiples máquinas de dos etapas). Ampliamos el problema clásico P2SMM incorporando un aspecto adicional de gestión de inventario de productos terminados para reflejar un posible problema de caso de la vida real, específicamente en relación con el concepto de vida útil y la capacidad limitada del almacén, con la posibilidad de externalizar la demanda de almacenamiento a una empresa de logística de terceros. Desarrollamos el modelo de programación lineal entera mixta (MILP) para representar completamente el problema considerado (debido a la naturaleza NP-duro del problema, solo se pudieron resolver instancias de pequeña escala hasta la optimalidad), y el modelo de búsqueda de vecindario variable híbrido con programación lineal (VNS/LP) para resolver tanto instancias de problemas de pequeña escala como de gran escala de la vida real. El objetivo de los modelos desarrollados es minimizar los costos totales que consisten en el costo de la falta de existencias, el costo de la violación planificada de los niveles mínimo y máximo de stock, el costo del desbordamiento de la capacidad del almacén, los costos del tiempo de configuración de producción y el tiempo de producción disponible no utilizado. La idea principal del modelo VNS/LP es resolver el segmento de programación de P2SMM (la secuencia de producción) a través de una heurística VNS, y el segmento de dimensionamiento de lotes de P2SMM a través del modelo de programación lineal (LP). Basándonos en los resultados de cinco variantes de la configuración del problema, un posible tomador de decisiones puede tener una visión general del impacto de diferentes parámetros de entrada importantes (costos de tiempo de producción, capacidad y costos del almacén, costos relacionados con el inventario y demanda de producción) en el costo total de un proceso de producción y mejorar su eficiencia en condiciones cambiantes.