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SISTEMAS DE PLANIFICAION DE OPERACIONESTRANSCRIPT
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SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES Nota Técnica de la División de Investigación del Instituto Internacional San Telmo, España. Preparada por el Profesor Enrique Garrido con el apoyo del Fondo de Desarrollo Académico del Instituto.
Copyright abril de 2010. Instituto Internacional San Telmo, España. Prohibida la reproducción total o parcial, sin autorización escrita del Instituto Internacional San Telmo.
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SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES1 OBJETIVO Y ALCANCE El objetivo de esta nota es ser una introducción a los conceptos básicos relativos a la planificación de las operaciones.
A lo largo de la presente nota se justificará la necesidad de implantar sistemas de planificación de las operaciones y se comentarán las funciones básicas de las existencias. Con ese punto de partida se profundizará en la descripción y análisis de los dos sistemas de planificación de las operaciones más extendidos: El sistema de tamaño de lote y punto de pedido y el sistema conocido como MRP. Finalmente, se hará un repaso de otros sistemas de planificación menos utilizados para concluir con algunas reflexiones y un ejemplo de integración de sistemas. INTRODUCCIÓN Una de las preocupaciones principales de los directivos de las empresas productoras de bienes tangibles ha sido, y es, asegurar el suministro de materiales para la fabricación y distribución de productos a los clientes. Adicionalmente se busca optimizar el servicio y minimizar tanto los costes de operación, como las inversiones en existencias y recursos productivos. Los sistemas de planificación nacen con el objetivo de ayudar a los directivos a programar las actividades y asisten a éstos en la toma de decisiones sobre cuánto y cuándo aprovisionar, producir o distribuir los materiales y productos que intervienen en el proceso operativo de la empresa. Por otro lado, las empresas de servicios, por carecer de la posibilidad de almacenar
1 Nota Técnica de la División de Investigación del Instituto Internacional San Telmo, España. Preparada por el Profesor Enrique Garrido con el apoyo del Fondo de Desarrollo Académico del Instituto
Copyright abril de 2010. Instituto Internacional San Telmo, España. Prohibida la reproducción total o parcial, sin autorización escrita del Instituto Internacional San Telmo.
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estos servicios, deben afrontar la gestión de sus recursos a través de la planificación de la capacidad2. Una vez diseñado el sistema de operaciones de la empresa, se plantea la cuestión sobre qué sistema de planificación adoptar; en esta nota se mostrarán los más utilizados. La elección de uno u otro, o de una combinación de varios, dependerá de factores como: el comportamiento de la demanda y la información que se tenga de ella, la naturaleza del proceso que se trate, la tecnología disponible o la estrategia de la empresa. Antes de presentar los sistemas de planificación se dedican unas líneas a hablar de las existencias, también llamadas inventarios o stock. FUNCIÓN DE LOS INVENTARIOS Al poner en marcha cualquier sistema operativo, ineludiblemente, aparecen inventarios. Materias primas, componentes, productos semielaborados y productos terminados se acumulan sin remedio en mayor o menor medida. El motivo principal de la aparición de los inventarios es una obviedad, mientras se está procesando el producto, éste ha de existir, y será considerado inventario en proceso. Además, cuando dos operaciones del proceso trabajan a distintas velocidades se necesita un inventario intermedio que “desacople” esas dos fases de distinta velocidad. Puede verse un ejemplo en las dos primeras operaciones del proceso de una tintorería:
La velocidad de tratamiento de las prendas en la recepción es diferente que en el lavado y, además, el proceso de recepción dependerá en gran medida de la velocidad de llegada de clientes. Así, la mayor parte de la recepción de prendas se realiza por la tarde, por lo que es
2 Para más información acerca de las operaciones en empresas de servicios veasé la nota PN‐392 “Gestión de Empresas de Servicios” del profesor J. Ribera. IESE. 1997
RECEPCIÓN
INVENTARIO ROPA
PTE. DE LAVAR
LAVADO
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necesario conservar un inventario de prendas pendiente de lavar para poder realizar el lavado durante la mañana siguiente. Este inventario “desacopla” las operaciones de diferente velocidad, permitiendo operar de una manera más eficaz. Está comprobado que los inventarios tienden a crecer a poco que se descuide su control; como los gases, tienden a ocupar todo el espacio disponible. Algo similar a lo que ocurre en los hogares: el espacio disponible para almacenar, los armarios, suelen estar llenos, pero si nos mudamos a otra casa mayor, que tenga más capacidad en sus armarios, al poco tiempo nos daremos cuenta que se encuentran, de nuevo, llenos. Los inventarios se han apoderado de ellos. En la gestión de las operaciones ocurre lo mismo, la tendencia de los inventarios es crecer, ocultando las ineficiencias que pueda tener el sistema: el proceso no equilibrado, problemas de personal (absentismo, desmotivación, alta rotación), alto porcentaje de defectos, malas previsiones de la demanda, falta de flexibilidad en la producción, falta de control de proceso, etc. Suele presentarse al inventario, para ilustrar este aspecto, como el agua sobre el que navega un buque:
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Así, mientras el nivel de inventarios sea alto no se podrán identificar los problemas para mejorar la eficiencia del sistema y, además, se incurrirá en unos altos costes de mantenimiento del inventario3. Prestemos ahora atención a un tipo de inventario especialmente importante: el inventario de lote.
GESTIÓN POR LOTES. INVENTARIOS DE LOTE Generalmente, para poner en marcha un sistema operativo, se debe invertir un cierto tiempo en prepararlo y adecuarlo al producto que corresponda. Adicionalmente, cada vez que se haga un cambio en el producto a procesar, se invertirá de nuevo un tiempo para adaptar el proceso al nuevo formato. El tiempo empleado en cada preparación generará unos costes que habrá que imputar al total de la producción que necesita dicha preparación. Veamos un ejemplo: supongamos una línea de envasado de cerveza que está produciendo cerveza tipo estándar, en formato de 1/3 retornable para hostelería. Se necesita ahora producir cerveza tipo “sin”, en formato de 1/5 no retornable, con etiquetado de promoción para el canal de alimentación. Los costes asociados vendrán determinados por las siguientes actividades:
Para el cambio de formato emplearemos a un equipo de mecánicos y operadores que ajustarán las máquinas al nuevo formato.
Será necesario realizar una limpieza de las líneas de cerveza con el consiguiente consumo de energía y productos químicos. Además, se generarán mermas de cerveza antes de poder comenzar el llenado de las botellas.
El tiempo en el que se está haciendo el cambio de formato y la limpieza no se está produciendo, por lo que se incurre en un coste de oportunidad al tener la línea parada. Se disminuye la capacidad del sistema.
Este coste aflorará cada vez que se haga un cambio de formato, por lo que las empresas tienden a agrupar la producción de unidades iguales formando LOTES DE PRODUCCIÓN; de manera que el coste del cambio, también llamado de lanzamiento del lote, pueda diluirse entre las unidades del propio lote. Así, para una demanda dada en un periodo de tiempo, cuantos mayores sean los lotes de producción, menores serán los cambios a realizar y menores los costes de lanzamiento correspondientes. Ahora bien, trabajar de esta manera supone no asociar la producción a la demanda del momento, por el contrario, se adelanta la producción de una demanda futura para
3 Para obtener un mayor detalle sobre los tipos de inventarios, se puede acudir a la nota PN‐320 “Las Funciones y Costes del Inventario” del profesor J. Ribera. IESE. 1993
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minimizar los costes anuales de lanzamiento. Los productos ya producidos esperando ser vendidos se almacenarán como inventario, formando lo que se conoce como el INVENTARIO DE LOTE. Obsérvese en la siguiente gráfica la evolución típica de los inventarios de lote:
EVOLUCIÓN DEL INVENTARIO
TIEMPO
NIV
EL
DE
IN
VE
NT
AR
IO
La existencia de este inventario conlleva unos costes asociados a su mantenimiento:
La financiación de estos inventarios no sólo generará un coste financiero, sino que consumirá parte de la capacidad de endeudamiento de la empresa.
Se necesitarán recursos para gestionar estos inventarios como almacenes, operarios que los manipulen, supervisión para controlarlos, etc.
La mera existencia de los inventarios provocará roturas y deterioros que podrían hacerlos no adecuados para su posterior utilización o venta.
En función del producto que se trate, el inventario podría caducar o quedar obsoleto con la consiguiente pérdida económica.
Estos costes serán tanto mayores cuanto más inventario haya que mantener4. SISTEMA DE PLANIFICACIÓN POR TAMAÑO DE LOTE Y PUNTO DE PEDIDO. Se deduce de lo anterior que el coste total anual de operación dependerá, en parte, del tamaño de lote que decidamos tener. Así, aumentando el tamaño de lote se reducirán los costes anuales de lanzamiento, pero se incrementan los costes de mantenimiento del inventario y viceversa. Entonces, ¿cuál es el tamaño del LOTE ÓPTIMO? Lógicamente, aquél que haga mínimo los costes totales anuales (o del periodo analizado que corresponda).
4 Para profundizar sobre los inventarios de lote veasé la nota PN‐321 “Tiempos de Producción e Inventarios de Lote”de los profesores J. Ribera y J. Riverola. IESE. 1993.
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Existe gran cantidad de bibliografía que profundiza en el cálculo del LOTE ÓPTIMO, también llamado LOTE ECONÓMICO (LEC), o en inglés Economic Order Quantity (EOQ)5. En esta nota se abordará el cálculo del lote óptimo de una manera eminentemente práctica: a través del conocido sistema de “la cuenta de la vieja”. En primer lugar debemos encontrar la forma de poner los costes de lanzamiento, de mantenimiento y otros costes en función del tamaño del lote. Posteriormente se calculará el coste que se obtiene para cada tamaño de lote y, finalmente, se verá cuál es el menor coste total anual y qué tamaño de lote lo produciría. Este sistema puede resultar muy tedioso si se hace manualmente, pero si utilizamos apropiadamente una hoja de cálculo, encontraremos un sistema muy potente y flexible: “la cuenta de la vieja asistida por ordenador”. Veamos un ejemplo sencillo: La empresa “Caramelos S.A.” produce y distribuye caramelos de sabores, para los caramelos de sabor a menta la demanda uniforme a lo largo del año e igual a 210.000 cajas de caramelos al año. El coste de producir es de 1€ por caja. Cada vez que se cambia de sabor hay que realizar una serie de acciones en el proceso que tienen un coste de 600€. Por otra parte se considera que el coste de mantener inventario de caramelos le supone a la empresa un coste del 25% anual del valor del inventario. ¿Cuál será el tamaño de lote de producción de caramelos de menta que hará sus costes totales anuales mínimos? Se supone que la empresa tiene capacidad suficiente para la demanda existente. En primer lugar, téngase en cuenta que los costes de producción total no van a variar con el tamaño de lote, serán 210.000€ (210.000 cajas a 1€) sea cual sea el tamaño de lote de producción elegido. Por lo tanto los costes que pueden variar son el coste anual de lanzamiento y el coste anual de mantenimiento. Entonces, pongamos estos costes diferenciales en función del tamaño de lote.
Coste anual de lanzamiento: será el número de lanzamientos por el coste de preparación. El número de lanzamientos lo podemos calcular dividiendo la demanda total anual por el tamaño de lote.
Coste anual de posesión: será el inventario medio por el coste de mantener una unidad. Siendo el inventario medio, para una demanda constante, la mitad del tamaño de lote, y el coste de mantener una unidad, su valor por la tasa de coste de mantenimiento.
Si probamos las operaciones anteriores con diferentes tamaños de lote para una y otra referencia obtendremos una tabla como la del ANEXO 1, dónde se puede observar que el 5 Se recomienda la lectura de la nota interactiva PN‐426 “Gestión de Inventario – Procesamiento por Lotes” de los profesores A. Grasas y J. Ribera. IESE. 2002.
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tamaño de lote óptimo para la producción de caramelos de menta es 32.000 cajas (no se muestran valores para tamaños de lote superiores a 50.000 ya los costes totales siguen creciendo con el tamaño de lote). El análisis no debe terminar con el cálculo del lote óptimo, después debemos reflexionar sobre la repercusión que este tamaño de lote pudiera tener en las operaciones de la organización. ¿He considerado todos los costes relevantes?; puede que existan costes difíciles de contabilizar en función del tamaño de lote que también hay que analizar: costes de obsolescencia, incremento en la dificultad de gestión,… ¿Cómo puede afectar a las operaciones de la empresa la utilización del lote óptimo en aspectos como la flexibilidad o la rapidez de respuesta? Por último, han de tenerse en cuenta las limitaciones financieras de la empresa, si trabajar con el lote óptimo provoca que la empresa no tenga capacidad para financiarlo, tendremos que ir a un tamaño de lote que, pese a suponer unos costes totales anuales mayores, no colapse financieramente a la empresa. Una vez decidida la cantidad a producir se plantea otra pregunta ¿cuándo producir? o, dicho de otro modo, ¿cuál debe ser el nivel de inventarios que provoque el lanzamiento de un lote de producción? A este nivel de inventarios le llamaremos “PUNTO DE PEDIDO”. En el caso de que podamos observar permanentemente el nivel de existencias y la entrega de la producción sea inmediata, el punto de pedido será igual a cero, ya que en el momento de quedarnos sin existencias lanzaríamos un lote de producción que inmediatamente las repondría. Ahora bien, si consideramos que desde que se lanza la producción hasta que está disponible pasa un tiempo (PLAZO DE ENTREGA), tendríamos que adelantar el lanzamiento de la producción ese tiempo para tenerla disponible en el momento en el que el inventario fuese cero. De esta forma el punto de pedido sería la demanda durante el plazo de entrega. Si, además, la información sobre el inventario no estuviese permanentemente disponible y sólo se chequease el nivel de existencias cada cierto tiempo (PERIODO DE REVISIÓN), habría que adelantar el lanzamiento de la producción un tiempo equivalente al periodo en el que se revisa el nivel de inventario. La suma del plazo de entrega más el periodo de revisión se le denomina “PERIODO VULNERABLE” y, por lo tanto, el punto de pedido en este caso sería la demanda durante el periodo vulnerable. Este sistema de planificación: tamaño económico de lote y punto de pedido, es igualmente válido cuando nos referimos a los aprovisionamientos. Estimaremos la demanda del producto a aprovisionar y calcularemos los costes de lanzamiento del pedido y de
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mantenimiento de las existencias, para calcular de la misma forma el tamaño óptimo de lote de aprovisionamiento y el punto de pedido. DIMENSIÓN Y GESTIÓN DE LOS INVENTARIOS DE SEGURIDAD Cuando exista incertidumbre en el sistema, ya sea debido a la demanda, a la línea de producción o por los plazos de entrega de los proveedores, tendremos que protegernos de ella con la incorporación de un inventario de seguridad. Indudablemente, la elección de un inventario de seguridad insuficiente, provocará roturas de inventario y, como consecuencia, un menor nivel de servicio al cliente (interno o externo). Entonces, cuanto mayor sea el inventario de seguridad mejor protegidos estaremos ante variaciones en la demanda. Por otro lado, si se sobredimensiona el nivel de inventarios de seguridad, la empresa incurrirá en costes innecesarios, ocupando, además, recursos financieros que podrían ser utilizados para otras funciones más rentables. De esta manera, la elección de un nivel de inventario de seguridad adecuado repercutirá directamente en el nivel de servicio, los costes y el nivel de inversión, es decir, en la rentabilidad6 y, por lo tanto, en la competitividad de la empresa. Dado que la elección a través de un método científico conlleva la utilización de herramientas estadísticas que no son habitualmente manejadas por los gestores de las empresas, normalmente el nivel de inventario de seguridad se selecciona por métodos informales, a “sentimiento” de aquel que mejor conoce las incertidumbres del sistema. En general, el nivel de inventario de seguridad debe depender, de una manera directamente proporcional, de:
El grado de incertidumbre del sistema.
El tiempo de respuesta (tiempo que se está sometido a la incertidumbre).
El nivel de servicio exigido al sistema7. El nivel de inventario de seguridad debe decidirse para cada una de las referencias de la empresa, o bien, para cada familia de materiales o productos para los que se pueda encontrar un comportamiento similar en cuanto a los puntos anteriores.
6 Se puede considerar una medida de la rentabilidad la diferencia entre ingresos y gastos dividido entre la inversión: R=(I‐G)/Inv. 7 Para profundizar sobre esta cuestión se puede acudir a la nota interactiva PN‐428 “Gestión de Inventario – Stock de seguridad” de los profesores A. Grasas y J. Ribera. IESE. 2002. Los conceptos estadísticos en los que se apoya esta nota se encuentran detallados, a su vez, en la nota PN‐318 “Estadística Descriptiva y la Distribución Normal” del profesor J. Ribera. IESE. 1993.
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SISTEMA DE PLANIFICACIÓN MRP. Este sistema nace con el objetivo de, además de dar respuesta a la demanda, organizar y programar el flujo de componentes y productos semielaborados a través del sistema de operaciones de la empresa, llegando hasta los pedidos a proveedores. El significado de sus siglas proviene de la expresión inglesa “Materials Resource Planning”, es decir, Planificación de Recursos Materiales. Se parte de la previsión de la demanda para, desde ahí, ir tirando hacia atrás de las necesidades que ésta va generando. La conexión entre la demanda de producto final y las necesidades de componentes será proporcionada por la lista de materiales (LDM), Bill of Materials (BOM) en su locución inglesa8. Veamos un ejemplo que ilustre el sistema: Supongamos que la empresa “Marquetería SA” se dedica, entre otras cosas a la venta de láminas enmarcadas. Una de las referencias que ofrece a sus clientes es el cuadro “rompeolas” que consiste en una lámina enmarcada de 50x70 apaisada. La empresa tiene muy bien estudiado cuáles son los componentes de sus referencias, en este caso, el cuadro “rompeolas” 50x70 consta de:
Una lámina “rompeolas” 48x68.
Un marco 50x70, que se fabrica en la empresa a partir de las molduras.
Un panel trasero.
Dos cáncamos. A su vez el marco de 50x70 consta de:
Dos molduras de 50.
Dos molduras de 70. Estas molduras son precortadas en el departamento de corte de la empresa a partir de listones de 250 cm.
Existen otros materiales, como la cola, la pasta, los clavos, etc., que la dirección de la empresa ha decidido no incluir de momento en el sistema MRP para no complicarlo en exceso. Estos materiales se planifican según el sistema de tamaño de lote y punto de pedido. Con esta información podremos estructurar la lista de materiales:
8 Para un estudio más exhaustivo del sistema MRP se puede acudir a la nota PN‐225 “Una introducción al MRP” del profesor J. Ribera. IESE. 1987.
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Llegados a este punto conviene distinguir entre la demanda independiente y la demanda dependiente. La demanda independiente es aquella que no depende de las decisiones internas de la empresa, se trata de la demanda directa del cliente. La demanda dependiente es aquella que, como su propio nombre indica, depende de las decisiones de producción o aprovisionamiento que tome la empresa. En nuestro ejemplo la demanda de cuadros “Rompeolas” será independiente ya que sólo el cliente decidirá cuántos de esos cuadros comprará en cada periodo. Para el resto de referencias su demanda será dependiente ya que dependerá de las decisiones de producción que tome la empresa. De esta forma todos los artículos involucrados en el MRP se pueden clasificar según su nivel de dependencia:
Nivel 0: artículos de demanda independiente.
Nivel 1: artículos cuya demanda depende de la demanda independiente.
Nivel 2: artículos cuya demanda depende de artículos de nivel 1.
Y así sucesivamente… Téngase en cuenta que si algún artículo, por ser componente de dos o más elementos, pudiese clasificarse en dos o más niveles diferentes, se clasificará según su nivel más alto de dependencia (considerando el nivel 1 más alto que el nivel 0). En nuestro ejemplo, si la estimación de la demanda de cuadros “rompeolas” 50x70 las próximas cuatro semanas fuese la siguiente: 38, 50, 42 y 52; se podrían calcular las necesidades de componentes.
Cuadro “Rompeolas”
50x70
Lámina “Rompeolas”
48x68
Marco 50x70
Panel trasero 48x68
Cáncamo
Moldura 50
Moldura 70
Listón Listón
2
70cm50cm
2
1 1 21
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Demanda Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Ctd. Nivel
Cuadro "rompeolas" 38 50 42 52 0 independiente
Lámina "rompeolas" 38 50 42 52 1 1 dependienteMarco 50x70 38 50 42 52 1 1 dependientePanel trasero 38 50 42 52 1 1 dependienteCáncamos 76 100 84 104 2 1 dependiente
Moldura 50 76 100 84 104 2 2 dependienteMoldura 70 76 100 84 104 2 2 dependiente
Listón 38 50 42 52 3 dependiente Se recomienda comenzar a analizar artículos de mayor nivel de dependencia, en nuestro caso los listones. En nuestro sencillo ejemplo, para cada cuadro se necesita un listón de 250 cm. Una vez conocidas las necesidades del componente se puede comenzar a elaborar el plan de aprovisionamientos. Para ello necesitaremos unos datos adicionales. LISTONES:
Inventario inicial 60 ud.
Lote mínimo de compra (si existe). 30 ud.
Plazo de entrega del proveedor 1 semana
Recepciones previstas 30 ud. (semana 1)
Inventario de seguridad que se quiere mantener. 50 ud. Hagamos una tabla para hacer el plan de aprovisionamiento de los listones: En primer lugar pondremos los datos conocidos
LISTONES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4Inventario Inicial 60Recepciones 30Demanda 38 50 42 52Inventario finalInventario de seguridad 50 50 50 50Inv. final - Inv. seg.Pedidos ?
El inventario final de la semana 1 será el inventario inicial más las recepciones previstas menos la demanda esperada; es decir: 60+30‐38=52 ud. Como queremos mantener un inventario de seguridad de 50 ud., estamos por encima de lo mínimo deseado.
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LISTONES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4Inventario Inicial 60Recepciones 30Demanda 38 50 42 52Inventario final 52Inventario de seguridad 50 50 50 50Inv. final - Inv. seg. 2Pedidos ?
Aún no sabemos si tendremos que hacer algún pedido en la semana 1, para ello veamos la semana 2: El inventario inicial será el que había al final de la semana 1, en principio, no esperamos recepcionar nada y la demanda estimada es de 50 ud.
El inventario final de la semana 2 sería el inventario inicial más las recepciones previstas menos la demanda esperada; es decir: 52+0‐50 = 2 ud. Como queremos mantener un inventario de seguridad de 50 ud., estamos por debajo del mínimo deseado.
LISTONES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4Inventario Inicial 60 52Recepciones 30 0Demanda 38 50 42 52Inventario final 52 2Inventario de seguridad 50 50 50 50Inv. final - Inv. seg. 2 -48Pedidos ?
Así que se debe planificar un pedido de 60 ud (dos lotes) en la semana 1.
Entonces, el inventario final esperado de la semana 2 sería: el inventario inicial más las recepciones previstas menos la demanda esperada; es decir: 52+60‐50 = 62 ud.
LISTONES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4Inventario Inicial 60 52Recepciones 30 60Demanda 38 50 42 52Inventario final 52 62Inventario de seguridad 50 50 50 50Inv. final - Inv. seg. 2 12Pedidos 60 ?
Repitiendo el proceso de cálculo para el resto de semanas…
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LISTONES Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4Inventario Inicial 60 52 62 50Recepciones 30 60 30 60Demanda 38 50 42 52Inventario final 52 62 50 58Inventario de seguridad 50 50 50 50Inv. final - Inv. seg. 2 12 0 8Pedidos 60 30 60 ?
Esta tabla nos ofrece una gran cantidad de información:
Plan de pedidos a proveedores
Plan de inventarios
Plan de recepciones
Plan de expediciones Es más, una vez terminado el plan para el resto de los artículos, podremos agregar los datos para obtener:
Plan general de pedidos a proveedores; y así, estimar la carga de trabajo del departamento de compras.
Plan general de inventarios; y así, calcular la necesidad de almacenaje de los distintos artículos.
Plan general de recepciones; y así, estimar los recursos necesarios para recepcionar los pedidos.
Plan de expediciones; y así, estimar los recursos necesarios para expedir los pedidos de los clientes.
PLANIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DE PRODUCCIÓN. MRP II Si al sistema MRP le incorporamos la gestión de los recursos que se necesitan para producir como las máquinas, las personas, el espacio en el almacén, etc., llegamos al Sistema de Planificación MRP II que, pese a mantener las mismas siglas, éstas cambian de significado para ser “Manufacturing Resource Planning”, es decir, “Planificación de Recursos para la Fabricación”. La filosofía es la misma que se ha comentado para el MRP I incluyendo, además, los recursos necesarios para la fabricación. De este modo, la lista de materiales se convierte en una lista de materiales y recursos. Volviendo al ejemplo del cuadro “rompeolas”, y teniendo en cuenta que:
Se necesitan 3 minutos de mano de obra para montar la lámina en el marco.
Se necesitan 5 minutos de mano de obra para la construcción del marco.
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Se tardan 6 segundos en cortar cada una de las molduras en la cortadora, operación que realiza una persona.
El esquema que representa los recursos y materiales necesarios sería el siguiente:
*(los cuadros sin sombrear son los correspondientes a los recursos)
El método de cálculo a utilizar será idéntico al empleado para el sistema MRP I. En este caso las necesidades no sólo serán en forma de unidades necesarias para fabricar o comprar, sino también, en forma de tiempo necesario de los distintos recursos. Una vez realizado el ejercicio para todos los recursos que se desee controlar, se agregarán y se compararán los valores obtenidos con las capacidades del sistema operativo para asegurarnos de que existe capacidad para todos los periodos evaluados. En el ANEXO 2 se encuentra representado un esquema de cómo funcionan los sistemas MRP II. TEORÍA DE LAS RESTRICCIONES. SISTEMA DE PLANIFICACIÓN DBR. La teoría de las restricciones (Theory of Constraints, TOC) fue desarrollada por el físico israelí Eliyahu Goldratt y transmitida a través de su libro “La Meta”9 (The Goal) de recomendada lectura. En esencia, su planteamiento para la optimización de procesos y mejora continua se basa en el control y explotación del “cuello de botella” o, como él lo llama, “recurso crítico” a través de estos cinco pasos:
1. Búsqueda y localización del recurso crítico. 2. Explotación al máximo del recurso crítico. 3. Subordinar el resto de recursos al recurso crítico. Equilibrado del sistema.
9 “La Meta”, Eliyahu M. Goldratt. Ed. The North River Press Publishing Corporation. Great Barrington, MA. USA. 1999.
Cuadro“Rompeolas”
50x70
Lámina“Rompeolas”
48x68
Marco50x70
Paneltrasero48x68
Cáncamo
Moldura50
Moldura70
Listón listón
Montajecuadro
1
Construcciónmarco
1 1 2
3min(MO)
2 2
5minMO
cortadora
50 cm.
cortadora
corte listones (MO) corte listones (MO)
70 cm.
0,1 min.
0,1 min.
0,1 min.
0,1 min.
Cuadro“Rompeolas”
50x70
Lámina“Rompeolas”
48x68
Marco50x70
Paneltrasero48x68
Cáncamo
Moldura50
Moldura70
Listón listón
Montajecuadro
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Construcciónmarco
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cortadora
50 cm.
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4. Mejora del recurso critico. Elevación de su eficiencia, mejora en planificación y control, incremento de su fiabilidad,… en definitiva, incremento de su capacidad.
5. Búsqueda del nuevo recurso crítico y vuelta a empezar…
Bajo esta filosofía centrada en el recurso crítico nació el sistema de planificación DBR, de las palabras inglesas Drum‐Buffer‐Rope, es decir, Tambor‐Almacén‐Soga que viene a significar que: El cuello de botella marca el ritmo (tambor), su funcionamiento continuo estará protegido por un inventario (almacén) y se ahorcará (soga) a los procesos precedentes de manera que no superen el ritmo del tambor. El siguiente esquema representa el funcionamiento del sistema de planificación DBR. Para atender al cliente se tiene un sistema de operaciones que consta de los procesos A, B, C y D; siendo C el cuello de botella del sistema.
Normalmente, para desacoplar al cliente de las operaciones, se coloca un stock entre éste y el proceso, que haga de colchón y asegure el suministro.
A ClienteB C DPC
C
El cuello de botella maca
el ritmo
Detectar el cuello de botella
Se protege el cuello de botella con un inventario
para que nunca pare
El CB “Ahorca” los procesos
precedentes
PTA ClienteB C DA ClienteB C D
PCC
El cuello de botella maca
el ritmo
Detectar el cuello de botella
Se protege el cuello de botella con un inventario
para que nunca pare
El CB “Ahorca” los procesos
precedentes
PT
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JUSTO A TIEMPO En los años 50 del siglo pasado TOYOTA se planteó el reto de producir con desperdicio cero, ni tiempo ni materiales. Su máxima fue: “No debemos emplear más recursos que los mínimos necesarios para mantener la producción de una manera sostenible”. Aquello fue el nacimiento del “Justo a Tiempo” (JAT), “Just in Time” (JIT) en su locución inglesa. JAT es mucho más que un sistema de planificación, es una filosofía de trabajo que se soporta en los cinco pilares que son sus técnicas de gestión.
Calidad en la fuente: se ha de evitar la introducción de defectos en el sistema, por lo tanto se exigirá tanto a los proveedores como a los trabajadores un alto nivel de calidad en su trabajo.
Diseño de procesos: como parte básica del sistema se diseñarán procesos equilibrados y altamente eficientes.
SMED (Single Minute Exchange of Dies): cambios rápidos de formato. Flexibilidad en la producción.
Aprovisionamiento Justo a Tiempo: Coordinación máxima con los proveedores, entrega de componentes justo en el momento y en la cantidad necesaria.
KANBAN: sistema de planificación del JAT que consiste en “tirar de la producción” (más adelante se tratará este tema con más detalle).
Además la filosofía JAT transmitía una gran responsabilidad a los trabajadores. Éstos, organizados en “círculos de calidad”, son invitados a formar parte activa del proceso de mejora continúa, haciéndoles partícipes de los problemas del proceso y organizando sistemas para que sus propuestas de mejora puedan ser recogidas, escuchadas, estudiadas y puestas en práctica. KANBAN. LA HERRAMIENTA DE PLANIFICACIÓN DEL JAT Kanban significa en japonés “etiqueta de instrucción”. En la época en la que nació este sistema, la utilización de la informática en el control de procesos era aún muy limitada y el sistema se apoyaba en unas etiquetas que, colgadas de unos carritos con ruedas, contenían instrucciones para que los operarios supiesen cuánto y cuándo tenían que ejecutar sus producciones. La demanda “tira de la producción” de manera que nada se produce o se traslada al siguiente paso del proceso sin que se haya solicitado: “Es mejor estar parado que estar produciendo algo que no va a ser utilizado”. Supongamos una estación “A” que es proveedora de otra “B” que es su cliente:
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Suponiendo que la estación “A” tenga una cantidad ya producida, no se realizará el envío a la estación “B” hasta que ésta no haga una “solicitud de transporte” (1). Entonces y sólo entonces se producirá el “envío” (2). De igual manera, la estación “A” permanecerá inactiva hasta que su cliente realice una “solicitud de fabricación” (3). Entonces y sólo entonces la estación “A” procederá a fabricar las unidades que “B” haya solicitado. Este sistema está basado en la PRODUCCIÓN BAJO PEDIDO, de manera que es el cliente quién “TIRA DE LA PRODUCCIÓN”. Si el cliente no “tira” no se fabrica, evitándose, de esta manera, la generación de inventarios inútiles10.
PLANIFICACIÓN INTEGRAL DE LAS OPERACIONES. ERP Desde la aparición de los primeros ordenadores, la evolución de los sistemas de planificación ha ido de la mano del desarrollo informático, hasta el punto de que hoy en día las posibilidades para los sistemas de planificación son prácticamente infinitas. Se ha incrementado enormemente la velocidad de procesamiento de datos, el coste de adquisición y mantenimiento de la tecnología ha disminuido para hacerla asequible a cualquier tipo de empresa y han aparecido nuevas posibilidades, como la conexión en red, la conexión sin cables y otras que hacen posible atender los requerimientos de las empresas más exigentes. Los ERP (siglas que corresponden a la expresión anglosajona “Enterprise Resource Planning”, en castellano, Planificación de los Recursos de la Empresa) son unas aplicaciones
10 Para profundizar sobre este tema se puede acudir a la nota PN‐270 “El Sistema de Producción Just‐in‐Time.
AAEstación“A”
(proveedor)
Estación“B”
(cliente)A
Solicitud de fabricación
Solicitud de transporte
Envío
Fabricación
A
1
2
3
4
AAEstación“A”
(proveedor)
Estación“B”
(cliente)A
Solicitud de fabricaciónSolicitud de fabricación
Solicitud de transporteSolicitud de transporte
EnvíoEnvío
Fabricación
A
1
2
3
4
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informáticas que pretenden aglutinar todos los sistemas de planificación que maneja la empresa, convirtiéndose, de esta manera, en un centro de gestión accesible a todos los empleados a través de sus terminales. El ERP abarca desde la planificación de las operaciones productivas, hasta la planificación de costes, financiera, de recursos humanos, la planificación de la cadena de suministro e incluso la planificación de proyectos. CONCLUSIONES En esta nota se han tratado los sistemas de planificación más habituales. Éstos no son excluyentes entre sí, por el contrario, pueden complementarse, siendo en cada caso uno más adecuado que otro:
El sistema EOQ (tamaño de lote y punto de pedido) es un sistema sencillo de implantar y muy robusto, aunque poco flexible ante variaciones de la demanda. Su utilización se recomienda bien cuando la demanda es muy estable o bien cuando se desconoce absolutamente.
El MRP aporta una visión hacia el futuro, incorpora la previsión de una demanda variable a la planificación de las operaciones. Además distingue entre demanda dependiente e independiente y permite planificar los recursos productivos.
El sistema DBR enfoca la planificación a la optimización del recurso crítico o cuello de botella, permitiendo a la organización enfocarse en un punto del sistema operativo.
El sistema KANBAN aporta el concepto de “tirar de la producción” evitando la generación de inventarios inútiles. Aunque exigirá un sistema de operaciones ágil y rápido para poder atender la demanda.
Desde el punto de vista del directivo, la clave radica en elegir el sistema o conjunto de sistemas que mejor se adapte a las necesidades de la empresa. En los ERP suelen convivir varios de estos sistemas en función de la tarea que haya que planificar. Veamos el ejemplo de una empresa química que trabaja con un proceso continuo. Esta empresa tiene implantado un ERP que le permite seleccionar diferentes sistemas de planificación en función de la tarea que se trate.
El sistema EOQ o del Lote Económico se utiliza para el reaprovisionamiento de materiales del almacén de repuestos de ingeniería y mantenimiento.
Tiene implantado un MRP para el control de materias primas y productos semielaborados a través del proceso.
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Se conoce cuál es el cuello de botella en cada momento, se intenta explotarlo al máximo y se supeditan los procesos previos a éste a su ritmo de producción (DBR). Dado que funciona con un proceso continuo con mínimos inventarios intermedios, esta cuestión adquiere gran importancia.
Se trabaja justo a tiempo (KANBAN) con algunos proveedores importantes y en la planificación de la producción de productos intermedios, que son utilizados como materia prima del proceso principal.
Por último, se utiliza una herramienta de planificación global (ERP) que gestiona la cadena de suministro desde las fábricas hasta los clientes de todo el mundo.
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ANEXO 1: Tabla comparativa de costes según el tamaño de lote
MENTA
Tamañ
o de
Lot
e
Númer
o de
Lot
es
Cte. d
e La
nzam
iento
Cte. d
e M
ante
nimien
to
Cte. D
ifere
ncial
10.000 21 12.600 1.250 13.85011.000 19 11.455 1.375 12.83012.000 18 10.500 1.500 12.00013.000 16 9.692 1.625 11.31714.000 15 9.000 1.750 10.75015.000 14 8.400 1.875 10.27516.000 13 7.875 2.000 9.87517.000 12 7.412 2.125 9.53718.000 12 7.000 2.250 9.25019.000 11 6.632 2.375 9.00720.000 11 6.300 2.500 8.80021.000 10 6.000 2.625 8.62522.000 10 5.727 2.750 8.47723.000 9 5.478 2.875 8.35324.000 9 5.250 3.000 8.25025.000 8 5.040 3.125 8.16526.000 8 4.846 3.250 8.09627.000 8 4.667 3.375 8.04228.000 8 4.500 3.500 8.00029.000 7 4.345 3.625 7.97030.000 7 4.200 3.750 7.95031.000 7 4.065 3.875 7.94032.000 7 3.938 4.000 7.938 <=33.000 6 3.818 4.125 7.94334.000 6 3.706 4.250 7.95635.000 6 3.600 4.375 7.97536.000 6 3.500 4.500 8.00037.000 6 3.405 4.625 8.03038.000 6 3.316 4.750 8.06639.000 5 3.231 4.875 8.10640.000 5 3.150 5.000 8.15041.000 5 3.073 5.125 8.19842.000 5 3.000 5.250 8.25043.000 5 2.930 5.375 8.30544.000 5 2.864 5.500 8.36445.000 5 2.800 5.625 8.42546.000 5 2.739 5.750 8.48947.000 4 2.681 5.875 8.55648.000 4 2.625 6.000 8.62549.000 4 2.571 6.125 8.69650.000 4 2.520 6.250 8.770
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Pedidos
MRP II
Compra Venta
MP
• Tamaño lote • Plazo entrega
• Cap. disponible • Fabricación pte.
Programa de lanzamiento de pedidos
Maestro de fabricación
Estado de los stocks
Fabricación
PT
Plan de producción Previsión
de ventas
Estado de los stocks
Listas de Materiales
ANEXO 2: Esquema de organización de un MRP II
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ANEXO 3: bibliografía GESTIÓN DE OPERACIONES Chase, R. B., Aquilano, N. J., Jacobs, F.R., Production and Operations Management; Manufacturing and Services, Richard D. Irwin, Inc., 1998.Shoeder, R. G., Operations Management; McGraw Hill., 1992. Buffa & Sarin, Administración de la Producción y de las Operaciones, Limusa, 1992. Larrañeta, J., Onieva, J., Métodos modernos de Gestión de Producción, Alianza Universidad, 1987. Schmenner, R. W., Production/Operations Management; Concepts and Situations, MacMillan. 1989. Schonberger, R. J., Operations Management. Continuous Improvement , Irwin, 1994. Slack, N. et al., Operations Management, Pitman, 1997. JUSTO A TIEMPO Hall, R.W., Attaining Manufacturing Excellence; Just in Time, Total Quality, Total People Involvement, The Dow Jones‐Irwin/APICS Series in Production Management, 1987. Japan Management Association, Kanban. Just‐in‐time at Toyota, Productivity Press, 1989. Monden, Y., Toyota Production Systems: an integrated approach to just‐in‐time, Industrial Engineering and Management Press. Publicado en castellano como El Just in Time Hoy en Toyota, Deusto. O'Grady, P.J., Just‐in‐Time, McGraw‐Hill/IESE. Schonberger, R. J., Japanese Manufacturing Techniques; Nine Hidden Lessons in Simplicity, The Free Press, 1982. (Existe una edición en castellano). Suzaki, K. The New Manufacturing Challenge; Techniques for Continuous Improvement, The Free Press, 1987. (Existe una edición en castellano). PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y GESTIÓN DE INVENTARIOS Silver, E. A., Pyke, D. F. & Peterson, R., Inventory Management and Production Planning and Scheduling, J. Wiley, 1998. Vollmann, T. E., Berry W. L., and Whybark, D. C., Manufacturing Planning and Control Systems, Richard D. Irwin, Inc.. (Existe una edición en dos tomos en castellano).
Martin, A. J., DRP: Planificación de Recursos de Distribución, S 1990.
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ANEXO 3 (continuación) NOTAS TÉCNICAS PN‐392 “Gestión de Empresas de Servicios” del profesor J. Ribera. IESE. 1997. PN‐320 “Las Funciones y Costes del Inventario” del profesor J. Ribera. IESE. 1993. PN‐321 “Tiempos de Producción e Inventarios de Lote” de los profesores J. Ribera y J. Riverola. IESE. 1993. PN‐426 “Gestión de Inventario – Procesamiento por Lotes” de los profesores A. Grasas y J. Ribera. IESE. 2002. PN‐428 “Gestión de Inventario – Stock de seguridad” de los profesores A. Grasas y J. Ribera. IESE. 2002. PN‐318 “Estadística Descriptiva y la Distribución Normal” del profesor J. Ribera. IESE. 1993. PN‐225 “Una introducción al MRP” del profesor J. Ribera. IESE. 1987. PN‐270 “El Sistema de Producción Just‐in‐Time” del profesor J. Ribera. IESE. 1990.
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