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Gestión Empresarial CONCEPTOS DE LOS SISTEMAS PRODUCTIVOS Elementos de diseño del proceso productivo A la hora de diseñar una unidad productiva, hay que realizar una serie de decisiones estratégicas que incluyen necesariamente:
2º ¿Qué es la logística? ¿Qué funciones globaliza? La logística se ocupa de la gestión de todos los materiales que interviene en la transformación, desde la entrada a la salida, es decir, aprovisionamiento, flujo interno de materiales en fabricación, y distribución final.
Clasificación de los métodos de previsión de la demanda. Los métodos de previsión de la demanda se pueden clasificar en dos tipos, fundamentalmente, los cualitativos y los cuantitativos: CUALITATIVOS: Se aplican en la época de lanzamiento por que aún no tenemos datos del producto en el mercado. No tenemos datos históricos.
CUANTITATIVOS: Se aplican en el crecimiento y estabilidad del producto. Ya se disponen de datos históricos de la demanda que se proyectan hacia el futuro para hacer predicción.
MAD y BIAS. Son dos indicadores para el cálculo del error de aprovisionamiento, es decir, la diferencia entre la demanda real y la prevista: eT= DT - MT-1 Puede ser positivo o negativo. Según esto genero inventario o tiro de inventario.
En las previsiones me interesan que ambos sean cercanos a cero. Aspectos relevantes del lote económico de la gestión de stocks. Los aspectos más relevantes del lote económico son:
Criterios en función de los cuales se pueden clasificar los inventarios.
· Estática: La demanda es constante en el tiempo. · Dinámica: Si varía a lo largo del horizonte del tiempo.
· Un solo producto · Varios productos
· Sistemas puros de inventarios: Sólo se almacenan y distribuyen. Distribuidoras. · Sistema producción-inventario: Inventarios de empresas productoras.
· Independiente: Los productos están sujetos a demanda externa. · Dependiente: Esta sujetos a otros tipos de datos.
¿Qué entiende por estabilidad del lote económico? Aún siendo el modelo de LE que se ha estudiado, atendiendo a simplificaciones, donde los costes que se han tenido en cuenta son los de lanzamiento de pedido A, y coste de mantenimiento, en función de una tasa r según el coste del inventario v. Si una pequeña variación en el coste de lanzamiento y/o mantenimiento afectara sustancialmente al tamaño óptimo del lote de aprovisionamiento, el lote económico, el empleo de este modelo no ofrecería ninguna utilidad para decidir políticas adecuadas de la gestión de stocks. Si tenemos Q* como el lote económico correspondiente a una situación cierta y Q´ el obtenido de una errónea evaluación de los costes que intervienen en el modelo, tenemos p como la medición del error en el lote económico:
Si estudiamos el comportamiento del coste relevante tanto para el tamaño óptimo como el erróneo, en función de la relación entre los costes de lanzamiento o de mantenimiento, vemos que ante errores del cien por cien, conducen a incrementos del coste de sólo el 6%. ¿Qué entiende por calidad de servicio? La función de los stocks es desacoplar la producción de la demanda, con criterios de eficiencia, esto es, mínimos costes de producción y máxima satisfacción del cliente. La importancia de la rotura del inventario viene determinada por el stock de seguridad que se emplee, pudiendo controlarse el nivel que alcance esta rotura. Al diseñar el sistema de gestión de stocks deben considerarse las consecuencias indeseables de las rupturas de stock, actuando para disminuirlas a niveles aceptables. Esto se consigue aumentando la cantidad de stocks dedicados a reservas que absorba niveles de demanda sobre el valor medio previsto. Actuaciones de este tipo atenúan las rupturas pero suponen una mayor inversión en stocks, y como consecuencia, costes de mantenimiento más elevados. Debemos de tener en cuenta el concepto de calidad de servicio, que es un parámetro que nos permite fijar un porcentaje de clientes satisfechos e insatisfechos. Hay que tener en cuenta que tanto la probabilidad como la magnitud de rotura dependerán del strock de seguridad. Debemos de jugar entre las consecuencias indeseables de la aparición de la rotura de stock, y los costes de mantenimientos de un nivel de stock mayor. Los costes del stock de seguridad es su coste de mantenimiento. Los beneficios del stock de seguridad sería paliar sus efectos negativos, es decir las consecuencias de la rotura de stock. Con la calidad de servicio fijamos un porcentaje de unidades que van a ser servidas inmediatamente y otras que no. Sistema de gestión estadística de stocks (R,s,S). Relación con el sistema (R,S). En principio vamos a definir los tipos de gestión estadística de stocks, y con ello quedará más clara la respuesta a esta pregunta:
Interpretación de la curva ABC Tiene su origen en la regla 80-20, es decir el 20% de los productos originan el 80% de las ventas. Es una clasificación muy extendida. Consiste en ordenar todos los productos del inventario según el valor monetario de su demanda anual. Para ello se utiliza la curva acumulada. En la curva encontramos tres zonas:
Por otro lado los inventarios se puede clasificar por:
· Alto · Medio · Bajo
· Con mucho movimiento · Poco movimiento · Sin movimiento
· Comunes · Difíciles · Escasos
· Demanda estacional · Demanda no estacional De igual modo, hay que tener presente para la gestión del inventario las funciones que integran el flujo de materiales:
¿Qué son las curvas de decisión? ¿Para qué se utilizan? Las curvas de decisión, nos relacionan conceptos como el stock de seguridad, con el que cubrimos el error en la previsión de la demanda, el parámetro de calidad de servicio. Tenemos por tanto del VIM (valor inmovilizado medio), y NTL (número total de lanzamientos). Para ello definimos los conceptos:
En definitiva se trata de una gestión conjunta tanto de stock de trabajo como stock de seguridad. Desagregación de los conceptos de artículos en artículos sencillos. Una vez se ha realizado la planificación de la producción de forma agregada, por conceptos de productos, hay que desagregar el plan de producción del primer período para la programación por artículos finales, en el denominado plan maestro de producción. Dependiendo del grado de agregación empleado en la obtención del plan de producción así habrá de ser la desagregación, y los criterios que se empleen. Desagregación 1º nivel: Se trata de una desagregación de conceptos a familias de productos. Se utiliza para aquellos casos en los cuales hayamos utilizado modelos lineales, los cuales no tienen en cuenta los costes fijos. Se el conoce por desagregación por costes fijo. Desagregación 2º nivel: Se utiliza para la desagregación del resultado del primer nivel, o directamente para los casos en los que hayamos utilizado modelo de costes fijos y variables, ya que han tenido en cuenta los costes fijos. Se le conoce por desagregación en artículos finales.
¿Es acertada una política de aprovisionamiento/fabricación por punto de pedido en una estructura productiva multinivel? La estructura multinivel de los productos en un entorno de fabricación da lugar a un proceso de fabricación en varias etapas. La aplicación de una política de producción basada en la gestión de stock de los elementos intermedios mediante punto de pedido traería consigo elevados niveles de estos stocks. Más aún si el plan de producción al que dicha política responda es poco estable. En los sistemas de programación y control de la producción se hace distinción entre artículos a demanda externa, que están incluidos en el programa maestro de producción, y elementos sujetos a demanda interna, como consecuencia de la estructura de fabricación de los primeros. La demanda de los primeros es exógena, con una componente intrínsicamente aleatoria que ha de proveerse. En cambio los componentes (los segundos) están sujetos a una demanda dependiente, interna, inducida por la demanda externa de los productos finales. Para los productos incluidos en el programa maestro de producción puede ser adecuada una política de punto de pedido, que presume un agotamiento progresivo de las existencias. Pero esta política es completamente inadecuada para los elementos cuya demanda es dependiente. Para ellos se emplea un sistema de generación de órdenes de suministro que tiene en cuenta las cantidades y periodos en que hay necesidades de los mismos. Este sistema recibe el nombre de explosión de las necesidades de materiales. Job-shop, joint-venture, flow-shop, know-how.
Modelo de planificación con costes fijos y variables sin limitaciones de capacidad: elementos de la planificación, planteamiento del modelo, propiedad fundamental y demostración de la misma. El plan de producción con costes fijos y variables sin limitación de capacidad global óptimo es la superposición de los N planes óptimos individuales, ya que no hay limitaciones de capacidad. Tenemos como variables: Xt Tasa de producción de cada periodo It Inventario de cada periodo Como datos tenemos: Dt Demanda del periodo St Término fijo, costes fijos por lanzar una serie de producción en el periodo t. p Coste marginal de producción para cualquier periodo. ht Coste unitario de mantenimiento.
0 si x=0 1 si x>0
El modelo se expresa:
Como propiedad fundamental, en el plan de producción óptimo sólo se produce en aquellos periodos que se inician con inventario nulo.
El proceso de planificación y control de la producción: Etapas de que consta y en qué consiste cada una de ellas. El proceso de planificación y control de la producción está formado por tres etapas, (planificación, cálculo y ejecución):
Se pueden incluir en este punto los costes de planificación en la producción:
17º El sistema OPT El sistema OPT (Optimizad Production Technology), creado por Goldratt, y es un sistema informatico de programación y control de la producción. Se basa en la teoría de las límitaciones. Se parte de que el único objetivo de las empresas es ganar dinero. Para ello habrá que buscar:
Y los criterios para medir la rentabilidad serán:
Los principios del sistema OPT son:
RESOLUCIÓN PROBLEMAS SISTEMAS PRODUCTIVOS 1º OPTIMO APROVISIONAMIENTO DE UN SOLO PRODUCTO CON DEMANDA DETERMINISTA VARIABLE Tenemos un único producto con demanda determinista variable. En este caso no se puede calcular el lote económico directamente, sino que vamos a utilizar unas heurísticas que nos acerquen al mismo. Modelo: Tenemos como modelo:
Seleccionamos la heurística que aplicaremos con el coeficiente de variabilidad de la demanda
a) Tiempo económico: Hayamos para cuantos periodos hacemos el pedido, primero calculamos la demanda media y el lote económico:
En caso de no obtener un número entero, seleccionamos entre el valor absoluto mayor y menor:
b.1) Silver-Meal (mínimos costes medios): Tomamos los periodos que arrojen mínimo:
b.2) Mínimos costes unitarios: Tomamos los periodos que arrojen mínimo:
b.3) Equilibrado de costes: Tomamos el mínimo que arroje el valor absoluto. De esta manera buscamos la mayor igualdad entre costes de lanzamiento y costes de mantenimiento:
Calculo de los costes relevantes y costes totales de la política:
2º OPTIMO APROVISIONAMIENTO GESTIÓN AGREGADA STOCK CON LIMITE VALOR ECONOMICO DEL INVENTARIO Nos encontramos con varios productos, y queremos dimensionar el tamaño de los lotes para que no sobrepase cierto valor máximo de inventario, tenemos tres opciones: · α=0,5 si se trata de no sobrepasar el inventario medio. · α=0,7 si se trata de no sobrepasar el inventario máximo. · α=1 si se trata de no sobrepasar el inventario máximo en ninguna circunstancia. Modelo:
1º Calculamos lotes económicos iniciales:
2º Comprobamos el valor del inventario:
3º Si no se cumple, debemos de ajustar los tamaños de los lotes:
4º El coste de la política será:
3º OPTIMO APROVISIONAMIENTO VARIOS PRODUCTOS UN ÚNICO PEDIDO Tenemos las gestión de aprovisionamiento de varios productos, suministrados por un único proveedor, por lo que nos puede interesar realizar un único pedido de todos los ítems. Utilizaremos un sistema de gestión de revisión periódica. 1º Calculo del plazo:
2º Calculo del nivel stock:
3º Para calcular el valor medio del inventario:
4º La tasa de rotación del inventario será la relación entre el valor económico de la demanda y el valor medio del inventario:
5º Para los costes totales relevantes, como nos encontramos en una revisión periódica:
4º GESTION AGREGADA DE STOCK MEDIANTE LA VARIABLE r Disponemos de varios productos en inventario. Queremos optimizar los costes de la política actual de la que conocemos los tamaños de lotes actuales, el coste de lanzamiento y la tasa de mantenimiento. Vamos a utilizar como conceptos agregados el valor medio del inventario y los costes totales de lanzamiento. Como variable utilizamos r. · Política actual:
· Calculamos el valor de c:
a) Mantener fijo VIM y optimizar CTL 1º Partimos de la curva c2:
2º Despejamos el nuevo valor de CTL que se ajusta a la curva de c:
3º Hallamos la tasa de mantenimiento que optimiza:
4º Hallamos los nuevo lotes económicos con la nueva tasa de mantenimiento:
b) Mantener fijo CTL y optimizar VIM 1º Partimos de la curva c2:
2º Despejamos el nuevo valor de CTL que se ajusta a la curva de c:
3º Hallamos la tasa de mantenimiento que optimiza:
4º Hallamos los nuevos lotes económicos con la nueva tasa de mantenimiento:
Puedo moverme por la curva c2 entre los valores de r1 y r2. Por otro lado es posible que nos impongan un valor máximo de inventario medio. En tal caso, para el cálculo del valor de r utilizaría el valor máximo que me permiten.
5º GESTION AGREGADA DE STOCK MEDIANTE LA VARIABLE A/r Disponemos de varios productos en inventario. Queremos optimizar los costes de la política actual de la que conocemos los tamaños de lotes actuales, la demanda y el valor del inventario. Vamos a utilizar como conceptos agregados el valor medio del inventario y el número total de lanzamiento. Como variable utilizamos A/r. 1º Política actual:
2º Calculamos el valor de c:
3º Calculo c2:
4º Mantengo constante el valor que me interese y buscó en la curva el nuevo valor (A/r):
5º Hallamos los nuevos lotes económicos con la nueva tasa de mantenimiento:
Puedo moverme por la curva c2 entre los valores de (A/r)1 y (A/r)2. Por otro lado es posible que nos impongan un valor máximo de inventario medio. En tal caso, para el cálculo del valor de r utilizaría el valor máximo que me permiten.
6º PLANIFICACION DE LA PRODUCCIÓN MEDIANTE MODELOS LINEALES Nuestro objetivo es satisfacer la demanda sin vulnerar la capacidad de las instalaciones, y que los costes totales de satisfacer la demanda sean mínimos. En los casos de modelos lineales, no existen costes fijos, todos son costes variables en función de las unidades producidas y las unidades inventariadas. Modelo:
Resolveremos el problema mediante una matriz de transporte. En primer lugar debemos de calcular la demanda efectiva:
Creamos la tabla de nxn, en la parte inferior reflejamos la demanda efectiva de cada periodo, en la parte derecha de la tabla reflejamos la capacidad de producción de cada fuente para cada periodo. En la parte superior izquierda de cada casilla anotaremos el coste total (producción y mantenimiento stock). Las casillas afectada por agotamiento de capacidad producción las marcaremos con (*), y las afectadas por limitación de inventario las marcaremos con (-). Se resuelve secuencialmente, debiendo usar las fuentes más baratas para cada periodo. Las fuentes no agotadas en un periodo están disponibles para ser usadas en otros periodos, siempre que sea más barata y que no le afecte la limitación de inventario. Debemos de tener en cuenta los inventarios finales para cada periodo:
Como resultado tenemos el plan de producción, donde conoceremos las unidades a producir de cada fuente de producción en cada uno de los periodos. De igual modo podemos calcular los costes de la planificación. Basta con multiplicar los costes anotados en cada casilla por las unidades producidas en cada periodo, de igual modo anotadas en la casilla, más los cos costes de inventario en el último periodo por el inventario final. 7º PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN MEDIANTE MODELO DE COSTES FIJOS Y VARIABLES. En este modelo se tienen en cuenta los costes variables, es decir, los proporcionales a las unidades producidas y a las unidades inventariadas, así como los costes fijos por lanzar una producción. En el caso de no tener límite de capacidad, el plan de producción global optimo es la superposición de los N planes óptimos individuales. Debemos de recordar la propiedad fundamental del modelo de planificación con costes fijos y variables sin limitación de capacidad, en la que nos dice que el plan de producción óptimo solamente se produce en aquellos periodos con inventario inicial nulo. Tenemos como modelo:
Solamente se tienen en cuenta los costes relevantes. Normalmente los costes unitarios de producción son comunes en todos los periodos, por lo tanto, suele perderse este término. Para resolver el problema utilizaremos el algoritmo de programación dinámica de Wagner-Whitin:
Donde: F(0)=0 hi=vr H(j,t): coste de producir en j para t. Cuando no tenemos costes de producción, no es necesario realizar todas las interacciones para un determinado periodo, sino que comienzo con el valor de j en el que anteriormente he encontrado optimo. Para seleccionar en que periodos debemos de producir, nos vamos al último periodo y vemos donde se produce el mínimo. En el periodo que nos indique produciremos para él mismo y para los sucesivos hasta el horizonte de tiempo. Seguidamente, y según la regla del optimo (el optimo se produce en periodos, para los cuales el inventario en el periodo anterior es nulo, fijamos el inventario anterior a cero, y vemos para que j tenemos el mínimo, en ese periodo producimos para él, hasta agotar inventario. Fijamos el inventario anterior a cero y repetimos la mecánica. Con el obtenemos el plan optimo de producción y la secuencia dominante. 8º DESAGREGACIÓN DE 2º NIVEL MEDIANTE AGOTAMIENTO DE FAMILIA Y PRODUCTOS Se le conoce como desagregación en artículos finales. Nuestro objetivo es desagregar de familia de productos a productos. Partiremos de una desagregación de 1º nivel, o de una planificación de la producción mediante modelo de costes fijos y costes variables, en los que se ha tenido en cuenta los costes fijos. Debemos de conocer el plan de producción para el primer periodo, así como los inventarios, stock de seguridad y demanda de los productos finales. Interesa que los productos que formen parte de una misma familia agoten stock al mismo tiempo. 1º Se calcula los tiempos de agotamiento de los productos finales:
2º Se calcula el tiempo de agotamiento de la familia:
3º Se calcula las unidades finales:
9º EXPLOSIÓN DE LAS NECESIDADES MATERIALES (MRP) A) Hoja MRP La hoja de planificación MRP tiene una capacidad para 6 ítems y ocho periodos. Para un número mayor de ítems utilizaremos dos o más hojas, al igual que podemos ampliar el número de periodos. En la parte izquierda de la tabla tenemos valores que definen a los ítems como son:
De igual modo, y para cada ítem, nos encontramos distintos campos en la parte central de la hoja de planificación, donde apuntaremos su valor para cada periodo:
B) Realización MRP 0º Datos de partida Los datos de los que partimos para la realización del MRP es la siguiente:
1º Estructura de fabricación Debemos de estudiar la estructura de fabricación que nos presente, en caso contrario, implementarla a partir de la descripción del proceso de producción. Se creará de forma jerarquizada, reflejándose los ítems que interviene, así como las cantidades de cada uno de ellos. 2º Determinación del nivel dentro de la estructura de fabricación Debemos de identificar el nivel más bajo en el que se encuentra cada ítem en la estructura de fabricación. 3º Reflejar los ítems en la hoja de planificación Ubicaremos cada referencia de ítems en la última columna de los datos de partida, en orden descendente al nivel asignado a cada ítem. De esta forma en primer lugar se encontrará el ítems de nivel 0, le seguirá los ítems de nivel 1, a estos los de nivel 2, etc. De esta forma, al cumplimentar un ítems de orden n ya tenemos cumplimentados en la zona alta a este los de nivel superior. 4º Cumplimentar el resto de los datos de partida de todos los items Cumplimentamos el resto de los datos de partida de los ítems, dejando para el momento que hagamos la planificación de cada ítem el tamaño de lote. 5º Comenzar a cumplimentar la planificación Se hará en orden descendente, es decir, comenzaremos por ítems de nivel 0, continuamos por nivel 1, etc. De esta forma cuando calculemos un ítem que depende de un nivel superior, sus necesidades brutas ya están calculadas. Cuando comencemos el cálculo de cada ítem, se comenzará en el periodo 1 hasta el horizonte de planificación. 6º Calcular el tamaño del lote el ítem en cuestión En caso de no tratarse de un Lote a Lote (LAL), o de un tamaño fijo, debemos de calcular el tamaño del lote por el método que nos indiquen, siendo estos LE, SM, CMU, TE, EC, o WW. 7º Definir las necesidades brutas del ítems en cuestión para todos los periodos Dependerá de la naturaleza de la demanda:
8º Reflejar recepciones programadas Se reflejan las recepciones programadas del ítem en los periodos previstos. Estas recepciones afectará a las necesidades netas, ya que se trata de un aumento del disponible al comienzo del periodo. 9º Necesidades netas. Las necesidades netas de un ítem para cada periodo, en primer lugar deben de estar totalmente cumplimentados los datos de la hora de planificación de los periodos anteriores. Para su cálculo aplicamos la expresión:
En caso de obtener un número de unidades negativas en la expresión, se tomara el valor de 0. 10º Recepciones de órdenes de producción para el periodo. Sólo hay ROP en aquellos periodos en los que las NN sean positivas. Se tomara los lotes, según el tamaño de lote correspondiente para el ítem, necesarios para cubrir las necesidades netas. 11º Lanzamiento de órdenes de producción para el periodo. Las unidades de las recepciones de órdenes de producción serán adelantadas (atrasadas en la tabla) tantos periodos como indique el tiempo de suministro del ítem. El ítem debe estar disponible al comienzo el periodo. 12º Disponible del ítem en el periodo. Se trata del inventario del ítem que se dispondrá al final del periodo. Este disponible será igual o superior al stock de seguridad, y nunca menor de cero. Debemos de calcular el disponible al comienzo de la planificación del MRP, siendo esta:
Para el cálculo del disponible en el periodo en cuestión aplicaremos la ecuación:
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