Planificacion de Las Necesidades Materiales

PLANIFICACION DE LAS NECESIDADES MATERIALES

PLANIFICACION DE LAS NECESIDADES MATERIALES DEFINICION DEL MRP – PLAN DE REQUERIMIENTO DE MATERIALES La técnica MRP (material requirement planning) es una solución relativamente nueva a u problema clásico en la producción: c o n t r o l a r y c o o r d i n a r l o s m ateriale ateriales s para que se encuentren dis pon ibles cuan do sea necesario, y al m i s m o t i e m p o s i n t e n e r l a n ec ec e s i d a d d e t en en e r u n i n v e n t a r i o e x c e s i v o .

Para llevar a cabo esta técnica necesitamos los siguientes datos: 

  

La estructura de cada producto, calculando calculando los componentes, materiales y cantidades necesarios de cada uno. Esa estructura da lugar a una lista de materiales conocida con el nombre de BOM (bill of materials). Stocks iniciales del producto final y de cada uno de los materiales o componentes que lo conforman. Lead time o tiempo que se necesita desde que se solicita un componente o material hasta que se obtiene. Tamaño del lote mínimo que se puede adquirir para cada uno de los componentes o materiales.

Conceptos del MRP El MRP I o Planificación de necesidades de Materiales, es un sistema de planificación de la producción y de gestión de stocks que responde a las preguntas: ¿QUÉ? ¿CUÁNTO? ¿CUÁNDO? Se debe fabricar y/o aprovisionar. Su objetivo directo es la satisfacción de las necesidades de producción. El procedimiento del MRP está basado en dos ideas esenciales:

1. La demanda de la mayoría de los artículos no es independiente, únicamente lo es la de los productos terminados. 2. Las necesidades de cada artículo y el momento en que deben ser satisfechas estas necesidades, se pueden calcular a partir de unos datos bastantes sencillos: Las demandas independientes La estructura del producto

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Así pues, MRP I consiste esencialmente en un cálculo de necesidades netas de los artículos (productos terminados, subconjuntos, componentes, materia prima, etc.) introduciendo un factor nuevo, no considerado en los métodos tradicionales de gestión de stocks, que es el plazo de fabricación o compra de cada uno de los artículos, lo que en definitiva conduce a modular a lo largo del tiempo las necesidades, ya que indica la oportunidad de fabricar ( o aprovisionar) los componentes con la debida planificación respecto a su utilización en la fase siguiente de fabricación. En la base del nacimiento de los sistemas MRP está la distinción entre demanda independiente y demanda dependiente.

Esquema general de un sistema MRP I En la figura se muestran los tres ficheros básicos de un sistema MRP I (MPS, BOM y stocks), con indicación de las informaciones que en cada uno de ellos se recibe, almacena y transmite. El MPS recibe los pedidos (procedentes de marketing) y, en base a la demanda de los clientes fijos y los pronósticos de la demanda de clientes aleatorios se determina el plan maestro, que responde esencialmente a las preguntas de qué se debe fabricar y cuándo, dentro de una política de un plan agregado de producción. Este plan maestro se combina con la estructura del producto, y con los archivos de la lista de inventarios procesándose en el fichero MRP que a su vez emite los programas de producción y/o aprovisionamiento. Este ciclo se modifica de acuerdo a la factibilidad de los programas emitidos por el MRP

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Demanda Independiente Se entiende por demanda independiente aquella que se genera a partir de decisiones ajenas a la empresa, por ejemplo la demanda de productos terminados acostumbra a ser externa a la empresa en el sentido en que las decisiones de los clientes no son controlables por la empresa (aunque sí pueden ser influidas). También se clasificaría como demanda independiente la correspondiente a piezas de recambio.

Demanda Dependiente Es la que se genera a partir de decisiones tomadas por la propia empresa, por ejemplo aún si se pronostica una demanda de 100 coches para el mes próximo (demanda independiente) la Dirección puede determinar fabricar 120 este mes, para lo que se precisaran 120 carburadores , 120 volantes, 600 ruedas,.... ,etc. La demanda de carburadores, volantes, ruedas es una demanda dependiente de la decisión tomada por la propia empresa de fabricar 120 coches. Es importante esta distinción, porque los métodos a usar en la gestión de stocks de un producto variarán completamente según éste se halle sujeto a demanda dependiente o independiente. Cuando la demanda es independiente se aplican métodos estadísticos de previsión de esta demanda, generalmente basados en modelos que suponen una demanda continua, pero cuando la demanda es dependiente se utiliza un sistema MRP generado por una demanda discreta. El aplicar las técnicas clásicas de control de inventarios a productos con demanda dependiente (como se hacia antes del MRP) genera ciertos inconvenientes. El Concepto de MRP I, por tanto, es bien sencillo: como se dijo, se trata de saber qué se debe aprovisionar y/o fabricar, en qué cantidad, y en qué momento para cumplir con los compromisos adquiridos.

EL SISTEMA MRP El sistema MRP comprende la información obtenida de al menos tres fuentes o ficheros de Información principales que a su vez suelen ser generados por otros subsistemas específicos, pudiendo concebirse como un proceso cuyas entradas son: El plan maestro de producción, el cual contiene las cantidades y fechas en que han de estar disponibles los productos de la planta que están sometidos a demanda externa (productos finales fundamentalmente y, posiblemente, piezas de repuesto). El estado del inventario, que recoge las cantidades de cada una de las referencias de la planta que están disponibles o en curso de fabricación. En este último caso ha de conocerse la fecha de recepción de las mismas. 3


La lista de materiales, que representa la estructura de fabricación en la empresa. En concreto, ha de conocerse el árbol de fabricación de cada una de las referencias que aparecen en el Plan Maestro de Producción. A partir de estos datos la explosión de las necesidades proporciona como resultado la siguiente información: 

El plan de producción de cada uno de los ítems que han de ser fabricados,

especificando cantidades y fechas en que han de ser lanzadas las órdenes de fabricación.  Para calcular las cargas de trabajo de cada una de las secciones de la planta y posteriormente para establecer el programa detallado de fabricación.  El plan de aprovisionamiento, detallando las fechas y tamaños de los pedidos a proveedores para todas aquellas referencias que son adquiridas en el exterior. 

El informe de excepciones, que permite conocer que‚ órdenes de

fabricación van retrasadas y cuales son sus posibles repercusiones sobre el plan de producción y en última instancia sobre las fechas de entrega de los pedidos a los clientes. Se comprende la importancia de esta información

con

vistas

a

renegociar‚

estas

si

es

posible

o,

alternativamente, el lanzamiento de órdenes de fabricación urgentes, adquisición en el exterior, contratación de horas extraordinarias u otras medidas que el supervisor o responsable de producción considere oportunas. Así pues, la explosión de las necesidades de fabricación no es más que el proceso por el que las demandas externas correspondientes a los productos finales son traducidas en órdenes concretas de fabricación y aprovisionamiento para cada uno de los ítems que intervienen en el proceso productivo.

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Plan Maestro de Producción PMP, MPS ( Master production schedule) Plan maestro detallado de producción, que nos dice en base a los pedidos de los clientes y los pronósticos de demanda, qué productos finales hay que fabricar y en qué plazos debe tenerse terminados. El cual contiene las cantidades y fechas en que han de estar disponibles los productos de la planta que están sometidos a demanda externa (productos finales fundamentalmente y, posiblemente, piezas de repuesto). El otro aspecto básico del plan maestro de producción es el calendario de fechas que indica cuando tienen que estar disponibles los productos finales. Para ello es necesario discretizar el horizonte de tiempo que se presenta ante la empresa en intervalos de duración reducida que se tratan como unidades de tiempo. Habitualmente se ha propuesto el empleo de la semana laboral como unidad de tiempo natural para el plan maestro. Pero debe tenerse en cuenta que todo el sistema de programación y control responde a dicho intervalo una vez fijado, siendo indistinguible para el sistema la secuencia en el tiempo de los sucesos que ocurran durante la semana. Debido a ello, se debe ser muy cuidadoso en la elección de este intervalo básico, debiendo existir otro subsistema que ordene y controle la producción en la empresa durante dicho intervalo. 5


La función del plan maestro se suele comparar dentro del sistema básico de programación y control de la producción con respecto a los otros elementos del mismo, todo el sistema tiene como finalidad adecuar la producción en la fábrica a los dictados del programa maestro. Una vez fijado este, el cometido del resto del sistema es su cumplimiento y ejecución con el máximo de eficiencia.

Ejemplo.

Gestión de Stock El estado del inventario, que recoge las cantidades de cada una de las referencias de la planta que están disponibles o en curso de fabricación. En este último caso ha de conocerse la fecha de recepción de las mismas. Para el cálculo de las necesidades de materiales que genera la realización del programa maestro de producción se necesitan evaluar las cantidades y fechas en que han de estar disponibles los materiales y componentes que intervienen, según especifican las listas de materiales. Estas necesidades se comparan con las existencias de dichos elementos en stock, derivándose las necesidades netas de cada uno de ellos. Para que el sistema de programación y control de la producción sea fidedigno es imprescindible una descripción muy precisa de las existencias en cada instante de tiempo. Por ello, el sistema de información referido al estado del stock ha de ser muy completo, coincidiendo en todo momento las existencias teóricas con las reales y conociendo el estado de los pedidos en curso para vigilar el cumplimiento de los plazos de aprovisionamiento. Asimismo, en el caso de que algunas de las existencias en stock se encuentren comprometidas para otros fines y no deben ser contempladas para satisfacer el programa de producción, debe de ser reconocido este hecho. En definitiva, debe de existir un perfecto conocimiento de la situación en que se encuentran los stocks, tanto de los materiales adquiridos a los proveedores externos como de los productos intermedios que intervienen como componentes en la preparación de conjuntos de nivel superior.

Lista de Materiales, BOM (Bill of Materials) El despiece de cualquier conjunto complejo que se produzca es un instrumento básico de los departamentos de ingeniería de diseño para la realización de su cometido. Tanto para la especificación de las características de los elementos que componen el conjunto como para los estudios de mejora de diseños y de métodos en producción. Desde el punto de vista del control de la producción interesa la especificación detallada de las componentes que intervienen en el conjunto final, mostrando las sucesivas etapas de la fabricación. La estructura de fabricación es la lista precisa y completa de todos los materiales y 6


componentes que se requieren para la fabricación o montaje del producto final, reflejando el modo en que la misma se realiza. Varios son los requisitos para definir esta estructura:

1. Cada componente o material que interviene debe tener asignado un código que lo identifique de forma biunívoca: un único código para cada elemento y a cada elemento se le asigna un código distinto. 2. Debe de realizarse un proceso de racionalización por niveles. A cada elemento le corresponde un nivel en la estructura de fabricación de un producto, asignado en sentido descendente. Así, al producto final le corresponde el nivel cero. Los componentes y materiales que intervienen en la última operación de montaje son de nivel uno. En resumen, las listas de materiales deben constituir el núcleo fundamental del sistema de información en el que se sustenta el sistema de programación y control de la producción. Han de organizarse para satisfacer de forma inmediata todas las necesidades del mismo, incluyendo entre‚ estas la de

facilitar el conocimiento permanente y exacto de todos los materiales que se emplean en la fabricación, los plazos de producción, su coste y el control de las existencias. En definitiva, todos los aspectos que intervienen en las decisiones cotidianas en las que se concreta el programa de producción La lista de materiales es una descripción clara y precisa de la estructura del producto mostrando: 1. Componentes que lo integran. 2. Cantidades 3. Secuencia de montaje. Lo veremos mas claro con el siguiente ejemplo: Vamos a realizar una lista de materiales de una tijera, dicha tijera se compone de tres partes: Un lado izquierdo (I), un lado derecho (D), y un tornillo (T) que une ambos lados.

La secuencia de montaje se muestra con la arborescencia o jerarquía del producto mediante los niveles, de tal forma que el nivel 0 es el producto terminado, el nivel 1 los productos semielaborados a falta de un proceso para conseguir el producto final, así sucesivamente. 7


Para trabajar de una forma cómoda, deberemos de usar códigos para cada elemento que conforma el producto final, así podemos encontrarnos una representación grafica como la siguiente:

Representación gráfica de la lista de materiales La lista de materiales viene definida por una estructura arborescente o jerarquizada con niveles de fabricación y montaje. El ejemplo anterior viene definido por una lista de materiales de únicamente 2 niveles, existen lista de materiales de 20 o incluso mas niveles, simplemente pensemos en desarrollar la lista de materiales que componen un coche, una locomotora....

Ejemplo MRP. A continuación se expone el primer caso práctico de como funciona un MRP, retomaremos el caso de la fabricación de las tijeras, recordando la lista de materiales (BOM) que lo componía es la siguiente:

Lista de materiales Para comprender mejor el funcionamiento del MRP, imaginemos que se necesitan 2 tornillos para fabricar la tijera, con lo cual ahora la lista de materiales seria la siguiente:

Los datos iniciales son los siguientes:

PLAN MAESTRO DE PRODUCCIÓN (MPS)

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El Plan Maestro de Producción indica que se necesita fabricar 400 tijeras en la 3ª semana, en la 4ª semana 600 tijeras, en la 6ª semana 800 tijeras y en la 7ª semana 300 tijeras. Denominaremos Necesidades Brutas (NB) a la demanda de fabricación de los productos, para los productos finales (en este caso tijeras) corresponde con las cantidades que aparecen en el Plan Maestro de Producción (MPS), para los productos intermedios o semiterminados (en este caso los tornillos) corresponde a multiplicar la cantidad necesaria para fabricar el producto final con la cantidad demanda del producto final.

Necesidades Brutas del MRP. FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (FIR). El fichero de registros de inventarios nos indica que disponemos desde la 1ª semana un total de 550 tijeras en stock, además nos indica que el stock de seguridad no debe de ser menor a 50 tijeras. Denominaremos Disponibilidad (D) al stock inicial del producto final o semiterminado que disponemos para satisfacer las necesidades brutas descritas anteriormente. Denominaremos Stock de Seguridad (SS) aquella cantidad de producto final o semiterminado que no se puede utilizar para satisfacer las necesidades brutas. Denominaremos Necesidades Netas (NN) a la cantidad que realmente debemos de realizar para satisfacer las necesidades brutas, teniendo en cuenta la Disponibilidad (D) y el Stock de Seguridad (SS), se calculará de la siguiente manera: 1. Si la disponibilidad es mayor que 0; NN =NB-D+SS 2. Si la disponibilidad es igual a 0; NN=NB

Cálculo de las Necesidades Netas del MRP. SEMANA 1: Las necesidades brutas son nulas, la disponibilidad es de 550 unidades, dentro de las cuales el stock de seguridad es de 50, al no existir necesidades brutas no existen necesidades netas. NB=0 D= 550 ; SS=50 NN =0 9


SEMANA 2: Ocurre lo mismo que la semana 1, con lo cual nos encontramos con una Disponibilidad de 550 unidades y con un Stock de Seguridad de 50 unidades. SEMANA 3: Las necesidades brutas son de 400 unidades, pero disponemos de una disponibilidad de 550 unidades "heredadas" de la anterior semana, con lo cual satisfacemos las 400 unidades con las 550 disponibles, nos cercioramos que nos sobran más de 50 unidades para el Stock de Seguridad. NN=NB-D+SS; NN= 400-550+50 ; NN=-100 Al ser negativo las NN, no necesitaremos fabricar tijeras, además nos sobran 150 tijeras de disponibilidad pues 550-400 =150.

SEMANA 4: Necesitamos fabricar 600 tijeras, pero disponemos únicamente de 150 unidades que sobraron de la semana anterior, con lo cual las necesidades netas son: NN = NB-D+SS; NN=600-150+50; NN=500 Debemos de fabricar en la 4ª semana 500 tijeras, nos aseguramos que mantenemos el Stock de Seguridad en 50 unidades.

SEMANA 5: Como las NB son nulas, no necesitamos fabricar con lo cual las NN son nulas. SEMANA 6: Las Necesidades Brutas son de 800 unidades, como la disponibilidad es nula aplicaremos para el cálculo de las Necesidades Netas NN=NB; NN=800 Debemos de fabricar 800 Unidades en la 6ª semana, seguimos manteniendo el SS de 50 unidades. SEMANA 7: Ocurre lo mismo que la semana 6, con lo cual las necesidades netas son de 300 unidades. NN=NB; NN=300.

Cálculo de las Necesidades Netas del MRP. LEAD TIME - EMISIÓN DE ORDENES PLANIFICADAS. El último paso a aplicar es convertir las Necesidades Netas (NN) en Emisión de Órdenes Programadas (EOP) mediante el Lead Time. Denominaremos Lead Time como el tiempo necesario para pasar de un estado inicial a otro estado final, lo veremos mejor con varios ejemplos: 10


El lead time puede ser tanto tiempo de procesado en maquina como el tiempo necesario para adquirir un producto , o la suma de ambos tiempos, en el presente caso nos fijamos que en la semana 4 debemos de tener 500 tijeras, el lead time seria el tiempo necesario para poder fabricarlas, puede ser 1 semana, 2 semanas, etc. Es muy importante mantener el Lead Time constante, esto presupone mantener una capacidad infinita, pero mediante el MRPII, consideraremos la capacidad y la carga de trabajo para ajustarla en el tiempo indicado por el Lead Time. La Emisión de Órdenes Planificadas (EOP) consiste en indicar la cantidad y la fecha a la cual se ha de lanzar el aviso de fabricación o compra para cumplir las necesidades netas, la EOP se calcula trasladando en tiempo las cantidades resultantes del calculo de las Necesidades Netas, dicha traslación viene definido por el Lead Time. Consideramos por tanto que el Lead Time para el código TJ es de 2 semanas, con lo cual las Emisiones de Ordenes Planificadas (EOP) se calcularían trasladando en tiempo 2 semanas las Necesidades Netas (NN).

Cálculo de la emisión de órdenes planificadas del MRP. El análisis final sería que en la semana 2 necesitamos de 500 unidades de materia prima para fabricar las 500 unidades en 2 semanas de tal forma que en la semana 4 satisfagamos las Necesidades Netas, estas 500 unidades de materia prima se refiere a las tuercas, lado izquierdo y lado derecho de la tijera, pero según la lista de materiales, para fabricar 1 tijera necesitamos 1 lado derecho, 1 lado izquierdo y 2 tuercas, con lo cual para fabricar 500 tijeras necesitaremos 500 lado derecho, 500 lado izquierdo y 1000 tuercas., en la segunda semana., para asegurarnos de que la materia prima se encuentre disponible en la segunda semana debemos de EXPLOSIONAR el MRP con los artículos del nivel inferior.

EXPLOSIÓN MRP. La explosión del MRP no es mas que aplicar los anteriores pasos a los artículos que pertenecen a los niveles inferiores de la lista de materiales, pero teniendo en cuenta que ahora las Necesidades brutas de los artículos, son las Emisiones de Ordenes Planificadas (EOP) del nivel superior.

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Según lo expuesto con anterioridad, el cálculo de las Necesidades Brutas artículos D,T,I se realizaría automáticamente

Explosión del MRP según la lista de materiales. Sabiendo que disponemos de un stock o disponibilidad de 700 unidades del articulo I, 500 unidades del articulo D y 300 unidades del articulo T cuyo Stock de Seguridad es de 125 unidades, calcularemos las necesidades netas de dichos artículos aplicando las 2 reglas descritas con anterioridad: 1. Si la disponibilidad es mayor que 0; NN =NB-D+SS 2. Si la disponibilidad es igual a 0; NN=NB

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Cálculo de las Necesidades Netas según la lista de materiales. El último paso de la explosión del MRP seria aplicar el Lead Time de cada artículo para calcular las EOP de cada artículo, considerando los siguientes Lead Time para para los artículos, la explosión final quedaría como:

Cálculo de la emisión de órdenes planificadas según la lista de materiales. 13


Con este primer caso practico, he querido introducir el concepto y funcionamiento del MRP, a continuación se explica la valiosa información de salida que nos proporciona el MRP así como un resumen global. Una vez que tengamos estos conceptos bien asentados, pasare a explicar el funcionamiento del MRP teniendo en cuenta técnicas de notificación, disponibilidades variables...., además de introducirnos en el concepto del MRPII, pero estos será mas adelante, por ahora analicemos los resultados del MRP de la producción de tijeras.

Información de salida del MRP. La información de salida que nos aporta el sistema MRP es de vital importancia para el buen funcionamiento del negocio. Principalmente la información de salida seria la siguiente: Plan de Producción de cada uno de los artículos o productos que han de ser fabricados especificando cantidades y fechas en que han de ser lanzadas las Ordenes de Fabricación, para calcular las cargas de trabajo de cada una de las secciones de la planta y posteriormente para establecer el programa detallado de producción. Plan de Compras o Aprovisionamiento, detallando las fechas y tamaños de los pedidos a proveedores para todas aquellas referencias que son adquiridas en el exterior. Informe de excepciones y de Acciones, el cual nos permite conocer que ordenes de fabricación van retrasadas y cuales son sus posibles repercusiones sobre el plan de producción y en última instancia sobre las fechas de entrega de los pedidos de los clientes, esta informe es de vital importancia para la toma de decisiones tales como subcontratar la producción, aumentar la plantilla, duplicar turnos, negociar con el cliente posibles retrasos..... Pasamos analizar dichas salidas con el ejemplo anterior de la explosión del MRP para la fabricación de tijeras:

Plan de Producción.

Plan de Producción. La última fila nos indica las emisiones de ordenes planificadas (EOP), aquí se indica las cantidades y la fecha en la cual ha de lanzarse las ordenes de fabricación, en el presente caso en la semana 2 hemos de lanzar las ordenes de fabricación para producir un total de 500 tijeras, dicha información nos dice 14


que hemos de ser capaces de fabricar 500 unidades en una semana pues el Lead Time es de 1 semana, en este momento es cuando se ha de programar los trabajos a realizar durante toda la semana, programando la capacidad de la plantilla, tiempos y secuenciación de máquinas.

Plan de Compras o Aprovisionamiento.

Plan de compras o aprovisionamiento. Para el articulo T la emisión de ordenes planificadas (EOP), nos indica que debemos de lanzar la orden de fabricación o compra de 825 unidades de tuercas en la 1ª semana, si las tuercas las adquirimos mediante un proveedor, la EOP nos indica que en esa semana hemos de realizar el pedido de compra, para que el proveedor nos aprovisione en la 2ª semana, de tal forma que cubramos las Necesidades Netas, esta información permite generar reportes automáticos a todos nuestros proveedores para que puedan trabajar con anterioridad de tal forma que no suframos retrasos por falta de información o por lanzar pedidos en fechas incorrectas, además de poseer un stock mínimo.

Informe de excepciones y de Acciones. En muchas ocasiones nos podemos encontrar que al explosionar el MRP, existan Ordenes de Emisión Planificadas situadas en el pasado, como por ejemplo:

Emisión de órdenes planificadas. En el presente caso después de realizar la explosión nos encontramos que para cumplir el plan maestro de producción deberíamos de haber lanzado la orden de emisión de compra del artículo la semana pasada, de tal forma que el propio MRP nos indica los posibles problemas a solucionar mediante diferentes tomas de decisiones.

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Informe de acciones y de excepciones. Ejemplo. MRP parcial del ensamble de un teléfono MPS -

Consideraremos que tanto los tiempos de compra, tiempos de entrega y tiempos de producción son de 1 semana. Tamaño de lote fijo para la parte 12 = 3000 La política de inventario para las demás partes es lote por lote. Los requerimientos en conjunto para el ensamble de la base son los mismos que para el teléfono terminado. Las cantidades de recepción programadas e inventario disponible actual están dados en la tabla.

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BOM Ensamble de base (12) 1

Tapete de hule (123)

Caja (121) 1

4

Teclado (1211) 1

PIEZA 12 INVENTARIO ACTUAL

NIVEL

1

Requerimientos en conjunto Recepción programada 1

Balance de inventario

800

2

3

4

5

600

1000 1000 2000

400

400

400

1200

1000

400

Recepciones planeadas

2400

400

3000

6

7

2000 2000 2000

1400 2400 400 3000 3000

Liberación de órdenes

3000

3000

3000

Requerimientos en conjunto

3000

3000

3000

2500

3000

3000

PIEZA 121

Recepción programada 2

Balance de inventario

500

500

500

Recepciones planeadas Liberación de órdenes

2500

3000 3000

PIEZA 123 2

Requerimientos en conjunto

12000

8

12000 12000 17


Recepción programada Balance de inventario

10000 15000

1000

15000 25000 13000

11000

Recepciones planeadas

11000

Liberación de órdenes PIEZA 1211 Requerimientos en conjunto

2500

Recepción programada 3

Balance de inventario Recepciones planeadas Liberación de órdenes

3000 3000

1500 1200

2700

200 2800 3000 2800 3000

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Planificacion de Las Necesidades Materiales

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