PRÁCTICAS TEMA 2: PLANIFICACIÓN AGREGADA Y MRP 1. Estrategia Estrategiass para para la planificac planificación ión agrega agregada: da: Ejercicio Ejercicio práctico práctico resuelto resuelto El problema de la planificación agregada lo crean las fluctuaciones de la demanda mes a mes. Cuando varía la demanda se puede acudir, entre otras opciones, a una de las siguientes alternativas para absorber su fluctuación: contratar y despedir trabajadores, mantener constante el número de trabajadores y hacer variar los inventarios o hacer variar el número de horas trabajadas; cada una de estas opciones puede llevarse a la práctica de forma independiente, por eso se les denomina “estrategias puras”, aunque la alternativa óptima, por lo general, consiste en combinar los tres. Existen otras alternativas que la empresa puede llevar a cabo incluso de una forma más eficiente que las aquí enumeradas, sin embargo, aquí sólo vamos a referirnos a esas tres, pues la metodología que seguimos para elegir la óptima es general y por tanto aplicable a cualquier tipo de recurso. Estrategia Estrategia 1: contratar y despedir trabajadores en relación directa con las necesidades de producción, de modo que el nivel de existencias permanece constante . La puesta en práctica de la estrategia de contratación y despido plantea distintos problemas, sobre todo en los países occidentales. Así, en primer lugar, los costes ocasionados por la contratación y el despido son, en general, elevados; en segundo lugar, la estrategia genera un efecto pernicioso sobre la motivación de la fuerza laboral: la incertidumbre incertidumbre sobre un próximo despido hace que el trabajador se preocupe más por resolver su situación, una vez despedido, que por mejorar su formación específica para su actual trabajo y/o por incrementar la productividad; de otro lado, la empresa dedicará pocos fondos a la formación de su mano de obra dado que, en cualquier momento, si la demanda lo requiere la despedirá, de modo que la consecuencia de éstos dos fenómenos se traduce en que la empresa se nutrirá de mano de obra poco formada que, presumiblemente, tendrá bajas tasas de productividad. Por último, esta estrategia tiene coste reputacional, que suele traducirse en la exigencia de convenios muy onerosos en cuanto a políticas laborales y salariales. Estrategia Estrategia 2: mantener constante el número de trabajadores y variar el número de horas trabajadas, en consecuencia el inventario fluctuará suavemente . Esta segunda estrategia, si bien elimina los costes de contratación contratación y despido, no está exenta de limitaciones. Entre ellas cabe señalar las siguientes: el coste de las horas extras es igualmente elevado; de otro lado, la legislación laboral vigente en occidente suele imponer limitaciones a la contratación de horas extra; por último, la acumulación de horas de trabajo genera, por la fatiga, el aumento de tiempos ociosos, lo que reduce la productividad. Estrategia Estrategia 3: el número de trabajadores y de horas trabajadas permanece constante, pero se deja fluctuar abiertamente el nivel de los inventarios en respuesta a las variaciones de la demanda . El uso de esta estrategia facilita la puesta en práctica de una política eficiente de personal, que minimiza los tiempos ociosos y optimiza el tiempo de trabajo, de modo que se logra un ritmo de producción constante y, en consecuencia, el volumen de inventarios fluctúa, guardando una relación inversa con la evolución de la demanda. Entre sus inconvenientes destacan, básicamente, los relacionados con los inventarios y sus costes; así, el mantenimiento de inventarios supone una inmovilización financiera con un coste de oportunidad elevado (tanto mayor cuantas más oportunidades de inversión rentables tenga la empresa). Además del coste financiero, hay que considerar los costes ocasionados por su logística: espacio para el almacén, maquinaria y personal dedicados a su gestión y la obsolescencia y deterioro a los que se suelen ver sometidos los distintos inventarios; por último, es necesario considerar los costes de ruptura de inventarios, que se presentan ante fuertes crecimientos de la demanda y cuya cuantía (y consecuencias) resulta difícil de estimar.
Veamos, a través de un ejemplo, los costes que origina cada estrategia. Una empresa está confeccionando un plan agregado para los 12 meses del próximo año. La previsión de ventas, mes a mes, se recoge en la tabla 1.
1
Enero Febrero Marzo Abril
50 60 70 70
Mayo Junio Julio Agosto
90 100 100 80
Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
60 50 70 40
Total
840
Tabla 1 Otros datos de interés, son los siguientes: Cada trabajador puede producir 10 unidades por mes en condiciones normales de trabajo; esta tasa de producción se hace también extensiva al tiempo extra. El tiempo extra puede usarse como máximo cuatro meses al año y no debe sobrepasar el 40% del tiempo normal. El sueldo de cada trabajador es de 1.500 euros por mes; las horas extras se pagan al 150%. El coste de contratación de un trabajador es de 700 euros y el de despido de 900 euros. El coste de producción de una unidad física es de 300 euros. El coste de inventarios mensual es de 5%. Se desea un inventario al principio y final del año de 60 unidades físicas. La plantilla inicial es de 6 trabajadores. !
!
! ! ! !
Se desea saber cuál de las tres estrategias es la óptima. A continuación se recogen los cálculos más importantes para determinar el coste de cada estrategia: !
Estrategia 1: contratación y despido
En este caso, el nivel de stock se mantiene constante. Suponemos que el primer mes disponemos de 5 trabajadores en nómina. En el mes de febrero es necesario contratar 1 trabajador, con un coste de 1 700 = 700 y así sucesivamente. El resto de cálculos aparecen recogidos en la tabla 2. "
!
Estrategia 2: horas extras
El tiempo extra lo contratamos para los meses de mayo, junio, julio y agosto, que son los de mayor demanda. El número de trabajadores necesarios se calcula como sigue: 8 10 x + 4 10 1,4 x = 840 "
"
"
"
"
!
x = 6,1764
#
6 trabajado res
Durante 8 meses se producirán: 6 10 = 60 u.f. Los 4 meses restantes se alcanzará el siguiente volumen de producción: 6 10 1,4 = 84 0 . "
"
"
Los salarios por tiempo normal son el resultado de multiplicar el número de t rabajadores por el salario por trabajador, es decir, 6 1.500 = 9.000 . "
Los salarios con horas extra representan: Producción extra = 10 0,4 = 4 !
!
!
!
"
Remuneración del trabajador por unidad física producida en tiempo normal = 1.500 / 10 = 150 Remuneración del trabajador por unidad física producida en tiempo extra = 150 150 % = 225 Coste total de las horas extras = 4 225 6 = 5.400 "
"
"
El resto de los cálculos se recoge en la tabla 3. En este caso la producción acumulada para todo el período es ligeramente inferior a la demanda acumulada, ello es debido a que hemos ajustado el número de trabajadores al entero menor (es decir, a 6) y no superior (7); la explicación resulta evidente: de ajustar a 7 no sería necesario contratar horas extras (ver tabla 4) o, lo que es lo mismo, esta estrategia no sería formulable.
2
Por la misma razón, no se puede cumplir la restricción de mantener un inventario al final del período de 60 u.f. La cantidad de menos que se fabrica respecto a lo que se vende se compensa, exactamente, con la reducción del stock de seguridad. !
Estrategia 3: fluctuación de los inventarios
Demanda total anual = 840 u.f. Producción anual por trabajador = 10 u.f. 12 = 120 u.f. Número trabajadores necesarios = 840 / 120 = 7 "
El inventario final en el mes de enero, se calcula como sigue:
Producción (70) + Inventario inicial (60) Ventas (50) = Inventario final (80) !
cuyo coste es igual a 80 300 5% = 1.200 . Del mismo modo se procede para los meses restantes. El total de datos, desagregados mes a mes, se presenta en la tabla 5. "
"
El siguiente cuadro resume los costes anuales correspondientes a cada estrategia, de cuya observación se puede concluir que la estrategia 3 es la de menor coste, por lo tanto la más eficiente para nuestro ejemplo sobre estrategias puras. Estrategia 1 ! Coste total = 149.800 Estrategia 2 ! Coste total = 136.260 Estrategia 3 ! Coste total = 135.700
3
E s t r a t e g i a 1 : c T o n a t b r l a a t 2 a : c i ó n y d e s p i d o
4
E s t r a t e g i T a a 2 b : l h a o 3 r : a s e x t r a
5
E s t r a t e g i a 3 : f l u c T t u a a b c l i a ó n 4 d : e l o s i n v e n t a r i o s
6
2. Ejercicio de planificación agregada Cervezas el Glayu debe hacer un plan agregado de producción para los siguientes 12 meses. Aunque hace varios tipos de cerveza y se embotellan en tamaños diferentes, la dirección ha decidido utilizar litros de cerveza como la unidad de medida de capacidad agregada. Se pronostica que su demanda de cerveza durante los si guientes 12 meses seguirá el siguiente patrón (unidades en miles de litros):
Mes
Demanda
Mes
Demanda
Mes
Demanda
Mes
Demanda
1
300
4
400
7
650
10
475
2
300
5
450
8
600
11
450
3
350
6
500
9
475
12
450
La dirección de la empresa desea considerar tres planes agregados: 1. Uso de inventarios para cubrir las demandas pico. 2. Uso de un 20% de tiempo extra junto con inventarios, según sea necesario, para cubrir las demandas pico. 3. Contratación y despido de trabajadores cada mes según sea necesario para cubrir la demanda. Para evaluar estas estrategias, se dispone de los siguientes datos sobre costes y recursos: -
-
-
-
-
-
La productividad por trabajador es de 10.000 litros de cerveza al mes en sus horas de trabajo normales. Con tiempo extra se supone la misma productividad; sin embargo, solamente puede utilizarse tiempo extra durante 3 meses al año. A cada trabajador se le pagan 1.000 euros en tiempo regular. El tiempo extra se paga al 150% del tiempo normal. Puede utilizarse un máximo de 20% de tiempo extra en cualquiera de los 3 meses. Cuesta 1.000 euros contratar a un trabajador incluyendo los costes de selección, papeleo y capacitación. Cuesta 2.000 euros despedir a un trabajador incluyendo todos los costes de antigüedad y prestaciones. A efectos costes de inventario, la cerveza tiene un coste de producción de 2 euros por litro. El coste de mantener inventarios se supone que es el 3 % mensual (6 céntimos por litro de cerveza al mes). Suponga que el inventario inicial es de 50.000 litros. Se debe cubrir toda la demanda pronosticada y no se permite agotar el inventario. Se desea mantener un inventario final de 50.000 litros. La plantilla inicial es de 40 trabajadores.
3. Planificación de las necesidades de materiales-MRP: Ejemplo de aplicación La aplicación del método MRP, dada su complejidad exige un proceso de decisión jerárquico, en el que se pueden distinguir tres niveles (como muestra la figura 1), en cada uno de los cuales se lleva a cabo la determinación de una clase específica de parámetros: en el primero, el momento y la cantidad de productos finales que se han de producir, lo que constituye el programa maestro; en el segundo, qué componentes específicos y en qué cantidades se han de fabricar durante un determinado período de tiempo, este nivel conforma el desglose del programa maestro en las necesidades de componentes; por último, cuándo y en qué orden deberían procesarse las operaciones en las distintas estaciones de trabajo, lo que supone la desagregación de las necesidades de componentes en operaciones y la ejecución de éstas últimas en la planta productiva.
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Figura 1: Estructura general para la planificación y el control de la fabricación Como se ha señalado, el punto de partida es el programa maestro de producción, que refleja el plan de producción para un horizonte de planificación predeterminado, dados unos objetivos de producción y teniendo en cuenta las existencias de productos finales que a lo largo del horizonte considerado se van produciendo. A partir de este programa maestro se generan las órdenes concretas para cada una de las etapas del proceso de producción por medio de la llamada explosión de partes, que consiste en el desglose de cada uno de los productos finales en sus componentes y en la determinación del momento en que deben fabricarse cada uno de ellos a fin de obtener el máximo ajuste entre las distintas etapas del proceso de producción. La información procede de dos fuentes básicas: por un lado, la llamada lista de materiales y, por otro, la evolución de las existencias de componentes a lo largo del período de planificación, que aparece recogida en los registros de inventarios. La lista de materiales contiene, para cada tipo de producto, los componentes que lo integran, las cantidades necesarias de cada uno para formar el producto en cuestión y la secuencia en que dichos componentes se combinan; normalmente esa lista se expresa en forma de árbol que recoge las distintas etapas en la fabricación y montaje de los componentes del producto. Tal como refleja la figura 2, se presentan dos ciclos de información, uno que reproduce el flujo de componentes real, centrado en el programa maestro, y otro que sirve de apoyo al anterior y asegura la constante actualización de los datos en los que se basa la programación. Una vez determinadas las necesidades, ya sea con base en las previsiones o en respuesta a pedidos concretos, los registros de inventarios proporcionan el primer dato sobre la proporción de tales necesidades que podrá ser satisfecha con las existencias actuales o en curso y, a partir del plan maestro dará lugar a la emisión de órdenes de fabricación. Estas últimas son las que ponen en marcha el mecanismo de la explosión de partes, estableciendo las bases del plan de producción que, en combinación con la información sobre componentes y tiempo de fabricación, genera el programa de fabricación para cada uno de los componentes del producto. El control de la realización del programa proporciona, por último, los datos precisos para la conversión de la información prevista en real. En síntesis, el método MRP se basa en el establecimiento de programas de producción que, a medida que se cumplen, se transforman en instrumentos de control, convirtiéndose la planificación y control de las capacidades y prioridades en el eje de la gestión de la producción.
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Figura 2: Procedimiento para la planificación de las necesidades de materiales
Veamos un ejemplo para comprender el funcionamiento de este sistema. Supongamos que se están fabricando sillas del tipo que se representa esquemáticamente en la figura 3. El producto final resulta de la unión de tres componentes intermedios: el asiento, el respaldo y el armazón de las patas. A su vez el respaldo consta de una tabla y tres barrotes y, por último, el armazón de las patas consta de cuatro barandillas y cuatro patas. La lista de materiales recogida en la figura 4 representa el proceso de producción.
Figura 3
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Figura 4: Lista de materiales Es preciso, así mismo, conocer los tiempos de fabricación. La tabla 5 recoge el tiempo necesario para la fabricación o ensamble de cada uno de los componentes del nivel anterior. Se trata de tiempos estimados y hay que tener en cuenta que recogen todo el lapso de tiempo que transcurre entre que se emite una orden de trabajo para cada una de las tareas reseñadas y se recibe el resultado de esa tarea, tiempo siempre mayor que el tiempo de trabajo propiamente dicho. La tabla 5 recoge, además, las existencias disponibles tanto de sillas como de sus componentes.
Elemento Sillas Ensamble de las patas Ensamble del respaldo Asiento Barandillas Patas Tabla del respaldo Barrotes
Tiempo de fabricación o Existencias ensamble (días) 1 1 1 2 2 2 2 2
80 60 35 50 110 160 35 90
Tabla 5: Tiempos previstos y existencias disponibles A partir de los datos antes expuestos, es posible construir un plan de materiales para las sillas terminadas (programa maestro) y para cada una de sus partes. La tabla 6 contiene el que correspondería a una demanda de 400 y 250 sillas en los días quinto y sexto del período de planificación, respectivamente. Esas cantidades figuran como requerimientos brutos de sillas terminadas. Los requerimientos netos se obtienen restando de la demanda las existencias en almacén, que es este caso son 80 sillas que permiten hacer frente a parte de las necesidades del quinto día, el resto habrán de ser fabricadas. Como la última etapa del proceso de fabricación dura un día, los pedidos al taller donde se ensamblan los armazones de las patas, los respaldos y los asientos deberán de emitirse un día antes de aquel en que se necesite el producto final. El plan relativo al producto final (o programa maestro), que acabamos de exponer, es la base del resto de los planes para cada uno de sus componentes, planes que, además, reproducen su estructura. Así, el plan de emisión de órdenes de sillas terminadas, necesitará, para ser cumplido, que estén disponibles armazones de patas, respaldos y asientos, proporciona, por tanto, la información básica para calcular los requerimientos brutos de los componentes de nivel inferior. A partir de esos requerimientos brutos, las existencias en stock y el tiempo de proceso, se elabora un plan para cada uno de los componentes aplicando el mismo procedimiento que para el programa maestro. La emisión de órdenes de elaboración de cada componente sirve de base para el cálculo de los componentes de nivel inferior, que coinciden en número cuando se usa uno para cada producto, como es el caso de asientos y respaldos, o no, como es el caso de barandillas y patas, de las que entran cuatro en cada producto final.
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DIA SILLAS Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes ASIENTOS Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes ENSAMBLE DE LAS PATAS Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes PATAS Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes BARANDILLAS Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes ENSAMBLE DEL RESPALDO Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes TABLA DEL RESPALDO Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes BARROTES Requerimientos brutos Disponible en almacén/recepciones programadas Requerimientos netos Plan de emisión de órdenes
1
2
3
4
5
6
80 -
80 -
80 -
80 320
400 320 250
250 250 -
50 -
50 270
50 250
320 270 -
250 250 -
-
60 -
60 -
60 260
320 260 250
250 250 -
-
160 880
1.040 1.000 160 880 1.000 1.000 -
-
-
110 930
1.040 1.000 110 930 1.000 1.000 -
-
-
35 -
35 -
35 285
320 285 250
250 250 -
-
35 250
35 250
285 250 -
250 250 -
-
-
90 765
90 750
855 765 -
750 750 -
-
-
Tabla 6 Al final se obtiene un plan de producción para cada uno de los componentes que asegura la satisfacción de la demanda prevista. Ese plan de producción ha de ser ajustado a las limitaciones de capacidad y a las exigencias técnicas de procesamiento de la planta productiva, pero proporciona información acerca de cuál sería el ideal para conseguir una producción ajustada en el tiempo a las necesidades de la demanda. Hasta el momento hemos asumido implícitamente que la capacidad productiva de los distintos centros de trabajo, cuya participación es necesaria para fabricar un producto, en nuestro caso una silla, es suficiente o ilimitada. Resulta evidente que tal premisa es, en muchos casos, falsa. Para tratar de evitarla se puede utilizar la información que genera el propio método MRP: en la medida que se proporcionan los planes de emisión de órdenes, se puede utilizar la información que estos recogen para determinar si existen, o no, problemas de capacidad en los distintos centros de trabajo. Surge de este modo la planificación de las
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necesidades de capacidad (CRP) como un proceso para determinar las necesidades de capacidad productiva a corto plazo. La figura 5 representa gráficamente el proceso de funcionamiento del método CRP.
Figura 5: El método CRP El primer paso para aplicar el método CRP consiste en diseñar un programa maestro de producción provisional, que debe ser desagregado en necesidades de materiales mediante la aplicación del método MRP. A continuación, es necesario convertir esas necesidades de materiales en necesidades de recursos por período (por ejemplo, horas/hombre u horas/máquina) para cada centro de trabajo, de modo que se puedan comparar las necesidades de capacidad de cada recurso con las disponibilidades de la misma. Volvamos sobre nuestro ejemplo. En la tabla 6 se recogen las necesidades de materiales para fabricar una silla, de modo que, considerando los tiempos de fabricación o montaje, según el caso, el plan de emisión de órdenes refleja el período en que deben enviarse los pedidos para que se pueda atender la demanda en el plazo previsto. Centremos nuestra atención sobre el ensamble de patas, operación que precisa de un día 1, del cual se observan unas necesidades de 260 y 250 unidades en los períodos 4 y 5 respectivamente, cuyas órdenes de pedido deben realizarse en los períodos 3 y 4. La tabla 7 recoge los tiempos de hora/máquina que requiere la operación de ensamble de patas y la tabla 8 representa las necesidades de horas/máquina del centro de trabajo encargado de ensamblar las patas.
1
En operaciones que precisen de más de un período hay que suponer que implican etapas secuenciales; por ejemplo, para hacer las patas, una etapa puede ser el corte y otra la talla. No se puede tallar si previamente no se ha cortado. En este caso se puede suponer que el primer día se corta y el segundo se talla, de modo que los recursos productivos se deben repartir entre ambas actividades, por ello, en un período, cuanto mayor es la capacidad de corte menor es la capacidad de talla y a la inversa.
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Tiempo de iniciación/lote Tiempo de proceso/unidad 90 minutos 1,5 minutos
Ensamble de patas
Tabla 7: Tiempos de producción Días Ensamble de patas *
1 -
2 -
3 * 480m
4 465m
5 -
Resultado de 90 + 260 1,5 = 480 "
Tabla 8: Necesidades de horas/máquina para el período de planificación. Considerando que la capacidad de horas/máquina para el centro de trabajo analizado es de 8 horas/día, es decir 480 minutos/día, podemos concluir que el día 3 se funcionará a plena capacidad (si se necesitasen ensamblar más de 260 unidades, habría que observar la posibilidad de desplazar la producción hacia el día 2 ó el 4 ó, alternativamente, aumentar la capacidad productiva, bien incorporando otra máquina, bien subcontratando parte de la producción) y el día 4 se prevé una utilización del 96,87% de la capacidad. Semejante análisis se podría hacer para el resto de recursos (básicamente horas/hombre) en el resto de centros de trabajo.
4. Ejercicio de MRP Una empresa debe entregar un pedido de 100 mesas dentro de 5 días y otro de 150 dentro de 7 días. El diagrama de explosión de partes es el siguiente: Mesa (1)
Tablero (1)
Armazón de patas (1)
Patas (4)
Barandillas (4)
Las existencias iniciales y el tiempo de ejecución se recogen en la tabla siguiente:
Elemento Mesa Tablero Armazón patas Patas Barandillas
Existencias iniciales
Envío pendientes de recepción
Plazo de entrega
Stock de seguridad
Tamaño mínimo de lote
30 40 45 100 50
20 (día 4) 10 (día 3) 30 (día 3) -
1 1 1 1 1
30 40 3O 100 50
20 15 10 60 80
a) Determinar el plan de materiales para las mesas y sus componentes. b) Sabiendo que la capacidad productiva se cifra en 8 horas/máquina-hombre por centro de trabajo y que los tiempos para cada centro de trabajo son lo s siguientes: Centro de trabajo
Tiempo de iniciación/lote
Tiempo de operación/unidad
Mesa
40 minutos
3 minutos
Tablero
10 minutos
3 minutos
Armazón de patas
5 minutos
3,2 minutos
Patas
30 minutos
0,5 minutos
Barandillas
30 minutos
0,75 minutos
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¿En qué centros de trabajo y períodos hay problemas de capacidad? ¿Qué soluciones propondría?
5. Ejercicio de búsqueda de información en internet ¿Qué es un empresariales)?
ERP (“ Enterprise
resource planning”, sistemas de planificación de recursos
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