Planeación y Control de la Producción

Jorge Luis Arias Morales

Gabriel Fernando Avalos Preciado

Jesús Enrique Colina Reyes

Oscar Daniel Cornelio Castro

Ángel Antonio Díaz Naranjo

Freddy Jesús Jerónimo Carrillo

Plan Maestro de Producción-MPS

El MPS es una decisión de tipo operativa, respecto a los artículos y cantidades que deben ser fabricados en el siguiente período de planificación. Sus características son:

Determina qué debe hacerse y cuándo.

Se establece en términos de productos específicos y no en familias.

Es una decisión de lo que se va a producir, no un pronóstico más.

Se recomienda que ya elaborado el MPS se evalúe en su viabilidad cada vez que corresponda a un período de planificación.

El MPS es una declaración susceptible de ajustes, por lo tanto es conveniente establecer un criterio de flexibilidad por horizonte, para lo cual tenemos:

Horizonte fijo: Período durante el cual no se harán ajustes al MPS.

Horizonte medio - fijo: Período en el que se pueden hacer cambios a ciertos productos.

Horizonte flexible: Período más alejado, en el que es posible hacer cualquier modificación al MPS.

La capacidad se puede medir en términos de las unidades de producto por unidad de tiempo que puede producir una instalación. Otra unidad común de medida es la hora. Si el MPS pide tasas de producción más altas que las disponibles, se tiene un faltante de capacidad y el resultado será entregas tardías. Debe aumentarse la capacidad (si es posible) o bien ajustar el MPS. Por otro lado, si el MPS pide una tasa de producción menor que la capacidad instalada, se tiene capacidad ociosa. Dado que el MPS refleja la demanda del mercado, debe evitarse producir para almacenar sólo para incrementar el uso de la instalación.

La capacidad de una planta de producción, en la que el producto fluye a través de cierto número de estaciones de trabajo, se determina por sus operaciones cuello de botella. Un cuello de botella es una operación que limita la salida.

Planeación de la Capacidad

Existen dos niveles en los que se evalúa la capacidad: el nivel del MPS y el del PRM. En el nivel MPS se realiza una verificación rápida de la capacidad total para encontrar la factibilidad del MPS. Esta verificación puede identificar violaciones a la capacidad, pero no puede garantizar la implantación; por lo general, se realiza a nivel de los departamentos o centros de trabajo.Sin embargo, un programa factible del tipo del MPS no necesariamente garantiza un programa factible para el PRM (Planificacion de Requerimientos de Materiales). En este nivel más detallado se toman en cuenta los subensambles y las componentes, lo cual se refleja en el uso de máquinas u operaciones de ensamble individúales.Por lo tanto, aquí se realiza otra verificación de la capacidad o una planeación detallada de la capacidad, que casi siempre se etiqueta como CRP (por planeación de requerimientos de capacidad). Los dos procesos son de naturaleza similar.

Considere el MPS del ejemplo para el mes de enero. En las siguientes tablas se dan las cantidades en el tiempo para los cuatro modelos de teléfonos.

La producción de teléfonos requiere un centro de ensamble y una estación de inspección. La tabla b muestra la lista de capacidad, es decir, el tiempo de operación por unidad de tiempo (en minutos) requerido en cada centro de trabajo. La lista de capacidad permite convertir las cantidades en el MPS en un perfil de los requerimientos de capacidad. Los requerimientos de capacidad para cada semana se muestran en la parte c de la tabla. Por ejemplo, la capacidad requerida para la semana 1 se calcula como sigue:

Ensamble: 1000 x 20 + 1500 x 22 + 600 x 25 = 68 000 min = 1133.33 h, aproximadamente 1133 h.Inspección: 1000 x 2.0 + 1500 x 2.0 + 600 x 2.4 = 6440 min = 107.33 h, aproximadamente 107 h.

La capacidad se mide en horas y no en unidades por hora. La capacidad disponible por semanaes 1200 horas para el centro de trabajo de ensamble y 110 horas para la estación de inspección. Sepuede observar de inmediato que las restricciones de capacidad se violan en la semana 3 para lasoperaciones tanto de ensamble como de inspección. La planeación de la capacidad proporciona unaseñal de que alguna restricción de capacidad se ha violado, pero no da la manera de responder a este problema de capacidad.

Una respuesta es volver a programar las cantidades de ensamble. Por ejemplo, si se mueven600 unidades de la semana 3 a la semana 4, se obtiene el perfil de carga que se muestra en la tabla. De esta manera se elimina la violación a la capacidad. Sin embargo, ni la PPC ni el CRP indican cómo hacer esto.

Como la planeación de la capacidad es sólo una herramienta de información, se consideracomo planeación de capacidad infinita. Las violaciones a la capacidad se ignoran y deben eliminarsedespués.Cuando no se dispone de una carga de capacidad detallada, se usa un método llamado planeaciónde la capacidad usando factores globales (PCFG). Los insumos requeridos para estemétodo son los datos del MPS y los factores de planeación derivados de los estándares o de losdatos históricos. Es común que estos factores de planeación sean las horas totales estándar delas máquinas o la mano de obra requerida para completar la fabricación (o el ensamble) del productofinal. Al aplicar estos tiempos estándar al MPS se llega a una estimación de la mano deobra total requerida o las horas máquina por periodo. El siguiente paso es asignar el número totalde horas a cada centro de trabajo. Esta asignación se hace usando datos históricos sobre cargasde trabajo de la planta, donde la carga para cada centro de trabajo (máquina) se expresa enporcentaje. Estos porcentajes son los factores globales usados para la planeación de la capacidad.

MODELADO DE LA CAPACIDADEn lugar de usar métodos exactos para superar la suposición tácita de capacidad infinita dela PPC y el CRP, se puede usar un método heurístico. Mientras que éste no garantiza unasolución óptima, tampoco tiene el problema de la explosión combinatoria de los métodosexactos.Un método heurístico para planeación de capacidad finita se basa en el análisis de entrada/salida (I/O) y fue desarrollado por Karni.2 En él se considera la relación entre lacapacidad y el tiempo de entrega. En el proceso de MRP estándar, el tiempo de entrega setoma como un parámetro constante ignorando los niveles de capacidad. El análisis de I/Orelaciona ambos para un centro de trabajo específico. Sea:

G = capacidad del centro de trabajo= liberación de trabajo para el centro en el periodo t= producción (salida) del centro de trabajo en el periodo t = trabajo en proceso en el periodo t = cola en el centro de trabajo medida al principio del periodo í, antes de poner encirculación el trabajo = tiempo de entrega en el centro de trabajo en el periodo t

Todos los elementos anteriores, excepto , se miden en unidades comunes como horas ounidades físicas. se mide en semanas (o meses).La producción planeada se obtiene del proceso del MRP. La capacidad G está dada,y el resto de los elementos se obtiene a través del método heurístico. El análisis de I/Odetalla el comportamiento del tiempo de entrega a través del tiempo mediante las siguientesecuaciones:

Este modelo sugiere que el tiempo de entrega no es constante, sino que puede variar según losniveles de producción. Así, el modelo I/O proporciona un enfoque más realista para la representación del tiempo de entrega.

Este modelo tiene dos suposiciones tácitas: la tasa de producción es constante para cualquiernivel positivo de trabajo en proceso y el tiempo real de producción es pequeño comparadocon el periodo; es decir, mientras exista capacidad, la orden que se pide en este periodo secompleta en este periodo. Conforme los periodos sean más pequeños, el tiempo de procesamientoy la transferencia de materiales pueden invalidar esta suposición.El modelo I/O se puede implantar usando una hoja de cálculo. En ella se pueden realizardos tipos de análisis: el análisis del tiempo de entrega para G y R, dados, y el análisis de capacidadpara un tiempo de entrega dado (digamos por el MRP). Para demostrar estos dos análisisse usa el siguiente ejemplo en hoja de cálculo.

Modelado de la capacidad. En la instalación de fabricación de teléfonos, la operaciónfinal es empaque; en ella, cada teléfono se coloca en una caja de cartón. Esta operación es manual y se realiza en las "mesas de empaque". Cada estación de trabajo tiene una capacidad de 36 horas.El formato de hoja de cálculo descrito en la tabla 7-8 presenta los cálculos del tiempo de entrega. Los elementos para G están en horas por semana; el tiempo de entrega en semanas, y los demás en horas.Se puede observar que el tiempo de entrega no es constante, fluctúa entre 0.83 y 1.67 semanas. Si el tiempo de entrega de la producción especificado en el MRP es 2 semanas, la capacidad anterior es adecuada. Aún más, investigando entre los valores potenciales de la capacidad, se encuentra que 2 semanas de tiempo de entrega se pueden lograr con 32 horas-semana. Mejor aún, ese tiempo de entrega se puede reducir a 1.5 semanas