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Universidad Simón Bolívar
Planificación Agregada
PS-4162 Gestión de la Producción II
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Contenido
♦Perfil de una empresa de proyección mundial: Anheuser-Busch
♦El proceso de planificación♦La naturaleza de la planificación agregada♦Estrategias de la planificación agregada
♦ Opciones de capacidad♦ Opciones de demanda♦ Opciones mixtas para desarrollar un plan
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Contenido
♦Métodos de la planificación agregada♦ Métodos gráficos y cuadros♦ Métodos matemáticos para la planificación♦ Comparación de los métodos de la planificación agregada
♦Planificación agregada en el sector servicios♦ Restaurantes♦ Servicios varios♦ Cadenas nacionales de pequeñas empresas de servicios♦ Industria aérea♦ Industria hotelera♦ Hospitales
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Objetivos de aprendizaje
Cuando haya completado este capítulo, debe ser capaz de:♦ Identificar o definir:
♦ Planificación agregada♦ Programación táctica♦ Técnica gráfica de la planificación agregada♦ Técnicas matemáticas de planificación
♦ Describir o explicar:♦ Cómo realizar una planificación agregada♦ Cómo desarrollan planes agregados las empresas de servicios
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Anheuser-Busch
♦ Anheuser-Busch produce cerca del 40 por ciento de la cerveza consumida en Estados Unidos.
♦ Ajusta la demanda fluctuante por marca a la capacidad de la planta, de la mano de obra y del inventario.
♦ Para conseguir que las instalaciones tengan un alto gradode utilización:♦ Manejo de lotes♦ Eficaz mantenimiento de equipos♦ Programación de empleados♦ Programación de instalaciones♦ Utiliza la planeación agregada
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La relación entre la planificación de capacidad, planificación agregada, programa maestro y
programación a corto plazo
Planificación de capacidad1. Tamaño de la instalación2. Adquisición del equipo
Planificación agregada1. Utilización de la instalación2. Necesidades de personal3. Subcontratación
Programa Maestro1. MRP2. Desagregaciones del plan
maestro
Largo plazo
Mediano plazo
Corto plazo
Mediano plazo
Programación a Corto Plazo1. Carga del centro de trabajo2. Secuenciación del trabajo
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Sistema de planificación enfocado al proceso
Pronóstico y pedidos de las empresas
Planificaciónde las necesidades
de material
Planificaciónde la producción
agregada
Disponibilidadde recursos
Planificaciónmaestra
de la producción
Programa deproducción
Planificaciónde las necesidades
de capacidad¿Realista?
Sí
Modificar CRP, MRP, o MPSNo
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La planificación agregada
♦Es la planeación a mediano plazo. También se conoce como programación agregada.
♦Determina la cantidad de producción y su programación para un futuro próximo (3 a 18 meses normalmente).
♦Ajusta los ritmos de producción, necesidades de mano de obra, niveles de inventario y otras variables controlables.
♦Normalmente el objetivo es minimizar los costos durante el período de planificación.
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La planeación agregada
♦Determina los niveles de fuerza laboral, el ritmo de la producción, el tiempo extra, el inventario, los niveles de subcontratación con el objetivo de satisfacer la demanda y minimizar los costos.
♦Con los datos anteriores es posible estimar el presupuesto de operaciones.
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Requisitos de la planificación agregada
♦Una unidad global lógica para medir lasventas y la producción.
♦Pronosticar la demanda para el periodo de planificación intermedio en estas unidadesagregadas.
♦Un método para calcular los costos.♦Un modelo que combine los pronósticos y
los costos para que puedan tomarse buenasdecisiones de programación para el periodode planificación.
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Proceso de Planificación
♦ Determinar los objetivos:♦ Ejemplo: satisfacer la demanda dentro de los límites
de recursos disponibles al menor costo.♦ Establecer los pasos a seguir para lograr los
objetivos:♦ Ejemplo: contratar más mano de obra.
♦ Definir las fechas de inicio y de finalización:♦ Ejemplo: comenzar a contratar en enero y finalizar en
marzo.♦ Asignar las responsabilidades.
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Horizontes de planificación
Hoy 3 meses 1 año 5 añosHorizonte de planificación
Planes a corto plazoAsignación de trabajosPedidosProgramación de trabajoEnvíos
Planes a medio plazoPlanificación de ventasPlanificación de la produccióny presupuestosFijación de empleo, inventarioy niveles de subcontrataciónAnálisis de los planes de producción
Planes a largo plazoI + DPlanes de productos nuevosGastos de capitalUbicación y expansión de lasinstalaciones
Responsabilidad: Directores de operaciones, supervisores, capataces
Responsabilidad: Directores de operaciones
Responsabilidad: Altos ejecutivos
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Relaciones del plan agregado
Plan agregado deproducción
Planificaciónde las
prioridadesy calendario
Previsiones dedemanda, pedidos
Programamaestro deproducción
Programas de trabajo detallados
Capacidad dela planta
Capacidadexterna
Inventariodisponible
Materias primasdisponibles
Fuerza detrabajo
Mercado y demanda I + D
Decisiones deproducto
Proceso de planificación
y decisión
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Elementos necesarios en la planificaciónagregada
Una planificación agregada basada en lasmatemáticas requiere:♦ Tiempo:
♦ Definición del problema.♦ Desarrollo del modelo.♦ Verificación del modelo.♦ Aplicación del modelo.
♦ Experiencia:♦ Personas que entiendan el problema.♦ Personas que entiendan tanto el proceso de modelado como el modelo
específico.♦ Dinero:
♦ Dinero para poder pagar todo lo anterior.♦ Suele ser necesario que varias personas estén dispuestas a financiar el
proceso durante varios meses.
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Planificación agregada
♦ Determina la cantidad y el momentoadecuado de producción para un futurointermedio:♦ Normalmente, de 3 a 18 meses.
♦ Combina (“agrega”) la producción♦ Se suele expresar en unidades corrientes:
♦ Ejemplo: horas, dólares, equivalencias(por ejemplo: los estudiantes EDP).
♦ Incluye las variables de capacidad y de demanda.
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Objetivos de la planificación agregada
♦ Satisfacer la demanda.♦ Utilizar la capacidad de
forma eficaz.♦ Satisfacer los programas de
inventario.♦ Minimizar los Costos:
♦ Mano de obra.♦ Inventario.♦ Planta y equipo.♦ Subcontratación.
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Preguntas a responder
♦ Se deben utilizar los inventarios para absorber los cambios de la demanda durante el período de planificación?
♦ Debe la empresa variar el tamaño de la fuerza laboral?
♦ Debe utilizar empleados a tiempo parcial o potenciar las horas extras para absorber las fluctuaciones?
♦ Deberían modificarse los precios, efectuar descuentos, hacer publicidad, para influir en la demanda?
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Estrategias de la planificación agregada: estrategias puras
♦Opciones de capacidad: variar la capacidad♦ Cambiar los niveles de inventario:
♦ Aumentar inventario en períodos de demanda baja parahacer frente a la demanda alta en otros períodos.
♦ Variar el volumen de la fuerza de trabajo contratando o despidiendo temporalmente.
♦ Variar las tasas de producción mediante las horasextras o las inactivas.
♦ Subcontratar.♦ Contratar trabajadores a tiempo parcial.
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Estrategias de la planificación agregada: estrategias puras
♦Opciones de demanda: variar la demanda♦ Influir en la demanda:
♦ Publicidad♦ Promociones♦ Descuentos♦ Más vendedores
♦ Retrasar entregas de pedidos durante los periodos de alta demanda (“backordering”).
♦ Mezclar productos con ciclos de demandacomplementarios (demanda varía en forma opuesta en distintas épocas del año).
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Opciones, ventajas e inconvenientes
. Opción Ventaja Inconvenientes Comentarios
Cambiar elnivel de inventario
Los cambios en los recursoshumanos songraduales; no haycambios bruscosen la producción
Costo mayor demantenimientode inventario. La escasez puedeproducir pérdidade ventas
Es aplicableprincipalmentea la producción, no a los servicios
Variar el tamañode la fuerza detrabajocontratando ydespidiendotemporalmente
Evita los Costosde otrasalternativas
Costos de contratos, despidos y formación puedenser importantes
Usado dondemucha gente nono calificadabusca ingresosextra
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Opciones, ventajas e inconvenientes
Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios
Variar las tasasde producciónmediante lashoras extras o inactividad
Iguala lasfluctuacionesestacionalessin ningún costode contrato/formación
Primas de horasextras: trabajadorescansados; puedenno hacer frente a la demanda
Permiteflexibilidaddentro del plan agregado
SubcontratarPermiteflexibilidady nivelar la producción dela empresa
Pérdida del controlde calidad; beneficiosreducidos; pérdidade futuros negocios
Se aplicaprincipalmenteen los entornosde producción
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Opciones, ventajas e inconvenientes
Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios
Utilizartrabajadoresa tiempoparcial
Menos costoso ymás flexible quelos trabajadoresfijos
Costos elevadosde movimiento/formación;reflejado en lacalidad; difícilprogramación
Crea ideas demarketing“Sobrecontratación”(overbooking)usada en algunosnegocios
Influir en la demanda
Intentar usar lacapacidad sobrante. Los descuentosatraen más clientes
Bueno paratrabajos no calificados en áreas con grandesnecesidades de mano de obratemporal
Incertidumbre enla demanda. Dificultad paraemparejarexactamente lademanda con lacapacidad
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Opciones, ventajas e inconvenientes
Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios
PedidosretenidosEntregasretrasadas
Puede evitar lashoras extras. Mantienecapacidadconstante
El cliente debeestar dispuesto aesperar; pero elbuen nombre sepierde
Muchascompañíasretrasanpedidos
Mezclarproductos detemporadascontrarias
Utilizacompletamentelos recursos;permite fuerza detrabajo estable
Puede exigirhabilidades o equipo del áreade experienciade la empresa
Arriesgado buscarproductos oservicios conmodelos de demanda opuestos
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Los extremos
Estrategia de alcance
Estrategia
de equilibrio
La producciónes igual a la
demanda
La tasa de producción es
constante
(programación
equilibrada)
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Estrategias de planificación agregada
♦ Estrategia mixta o combinada:♦ Combina dos o más opciones de planificación agregada.
♦ Programación nivelada:♦ Producir la misma cantidad todos los días .♦ Mantener el nivel de la fuerza de trabajo constante. ♦ Variar las opciones de demanda o la capacidad de las
fuerzas que no sean las de trabajo.♦ Suele tener como resultado unos costos de producción
más bajos.
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Métodos de planificación agregada
♦Métodos de gráficos y tablas:♦ Son populares y fáciles de entender.♦ Son métodos de prueba y error.
♦Métodos matemáticos:♦ Método de transporte.♦ Regla de decisión lineal.♦ Modelo de coeficientes de gestión.♦ Simulación.♦ Regla de búsqueda de decisiones.
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Métodos Gráficos
Demanda Estimada y Demanda Estimada Media
020406080
EneroFebrero
Marzo Abril
Mayo
Junio
Mes
Tasa
de
Prod
ucci
ón p
or d
ía
labo
rabl
e
Demanda Diaria Producción Diaria
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Métodos Gráficos
Demanda y producción acumulada
050
100150200250300350
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio
Mes
Dem
anda
acu
mul
ada
Demanda Acumulada Producción Acumulada
Reducción de Inventario
Exceso de Inventario
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El método gráfico para la planificaciónagregada
♦ Pronosticar la demanda en cada periodo.♦ Determinar la capacidad en el horario regular de
trabajo, las horas extras y la subcontratación paracada periodo.
♦ Hallar los costos de la mano de obra, de contratacióny despido y los costos de mantener el inventario.
♦ Considerar la política de la compañía que debaaplicarse a los trabajadores o a los niveles de existencias.
♦ Desarrollar planes alternativos y examinar suscostos totales.
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Planes Alternativos
♦ Plan 1: Mantener la mano de obra constante, por ejemplo, al nivel de la demanda promedio durante el lapso de planeación.♦ En los períodos de menor demanda se acumula inventario.♦ En los períodos de mayor demanda se consume el inventario y se
agota la mercancía.♦ Plan 2: Mantener la mano de obra constante al nivel
necesario para el mes de menor demanda.♦ Se subcontrata para responder a la mayor demanda en otros
períodos.♦ Plan 3: Contratar y despedir empleados según sea
necesario para producir las necesidades mensuales exactas (estrategia de alcance).
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Costos Totales para cada Alternativa
♦Para cada alternativa se estiman los costos totales♦ Costo de mantenimiento del inventario
(almacenamiento)♦ Costo de mano de obra
♦ Costo tiempo regular♦ Costo horas extras♦ Costo contratación♦ Costo de despidos y prestaciones sociales♦ Costo subcontratación
♦ Costo de incrementar la tasa de producción
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El método del transporte para planificación agregada
♦Es un método de programación lineal.♦Efectúa la programación de la producción
para satisfacer la demanda, con base en la capacidad de producción.
♦No es un método de ensayo y error, sino un modelo de optimización en el cual se minimizan los costos.
♦Permite diferenciar la producción en horario regular de trabajo, en sobretiempo y por subcontratación del trabajo.
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Programación de la producción para satisfacer la demanda
Período 1Tiempo RegularCapacidad < 400
Período 1Requerimientos = 600
Período 2Requerimientos = 500
Período 3Requerimientos = 300
4
67
5 8
6 6
7
Costos de producción y almacenamiento cijDemandas Dj
Capacidades deProducción Ri y Si
Período 1Tiempo SobretiempoCapacidad < 200
Período 2Tiempo RegularCapacidad < 500
Período 2Tiempo SobretiempoCapacidad < 300
9
5
8
9
Se desea estimar la cantidad de producto a producir en cada período para satisfacer la demanda de cada período a fin de minimizar el costo total de producción y almacenamiento
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Estimación de costos
♦Los costos incluirán ♦ Costo de producción en un tiempo determinado en
un periodo establecido♦ Costo de mantenimiento y almacenamiento del
inventario en un período♦ Costo de escasez del producto en un período en
caso de que se permita “back ordering”, esto es, producir en un período para satisfacer la demanda de un período anterior
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Problema del Transporte
∑ ∑= =
=m
i
n
jijij xcz
1 1min
i
n
jij ax ≤∑
=1
j
m
iij bx =∑
=1
0≥ijx
mi ,....1=
nj ,....1=
Sujeto a
Costos de producción, almacenamientoy escasez cij
Capacidad de producción ai
Demandas bj
Cantidad a producir en i demandada en j xij
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El método del transporte
♦ Variable de Decisión:♦ Xij la cantidad a producir durante el tiempo regular en el período i,
para satisfacer la demanda durante el período j♦ Yij = la cantidad a producir durante el tiempo sobretiempo en el
período i, para satisfacer la demanda durante el período j♦ Parámetros:
♦ Cantidad de períodos j = 1, .. n♦ Dj = Cantidad de productos demandados por período j♦ Ri = Capacidad de producción en tiempo regular en el período i♦ Si = Capacidad de producción en sobretiempo en el período i♦ Ci = Costo unitario de producir en tiempo regular por período i♦ Ki = Costo unitario de producir en tiempo sobretiempo por período i♦ I = Inventario Inicial del producto♦ H = Costo unitario de mantenimiento y almacenamiento del
inventario por período ♦ E = Costo unitario de escasez por período
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Tabla del transporte
0 0+H 0+(j-1)H 0+(n-1)H nH
C1 C1+H C1+(j-1)H C1+(n-1)H 0
0
0
0
0
0
0
0
K1 K1+H K1+(j-1)H K1 +(n-1)H
C2+E C2 C2+(j-2)H C2 +(n-2)H
K2+E K2 K2+(j-2)H K2 +(n-2)H
Ci+(i-1)E Ci+(i-2)E Ci Ci +(n-i)H
Ki+(i-1)E Ki+(i-2)E Ki Ki +(n-i)H
Cn+(n-1)E Cn+(n-2)E Cn+(n-j)E Cn
Kn+(n-1)E Kn+(n-2)E Kn+(n-j)E Kn
D1 D2 Di Dn
Inventario Inicial
Producción Regular 1
Producción Regular 2
Producción Regular i
Producción Regular n
Producción Sobret. 1
Producción Sobret. 2
Producción Sobret. i
Producción Sobret. n
Período 1 Período 2 Período i Período n
X11 X12 X1i
X21
X1n
X22 X2iX2n
Xi1 X12 Xii Xin
Xn1Xn2 Xni Xnn
Y12 Y12
Yn1 Yn2 Yni Ynn
Y1iY1n
Y21 Y22 Y2i Y2n
Yi1 Yi2 YiiYin
Capacidad No Utilizada
Capacidad No Utilizada
I
R1
S1
R2
S2
Ri
Si
Rn
Sn
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Modelo de Coeficientes de Gestión
♦Se basa en la actuación pasada de un directivo.
♦Supone que la actuación del directivo ha sido buena y puede tomarse como base para futuras decisiones.
♦Estima una línea de regresión donde determina la producción mediante la relación con variables como la demanda y mano de obra.
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Regla de Decisión Lineal
♦ Especifica una tasa óptima de producción y un nivel de mano de obra durante un período específico.
♦ Minimiza los costos totales de nómina, contratación, despidos, horas extras e inventarios, mediante series de curvas cuadráticas de costos (parábolas simétricas).
♦ Como las funciones cuadráticas son diferenciables, la solución se obtiene igualando a cero la primera derivada de la función de costo.
Trabajadores despedidos Trabajadores contratados
Costo de cambiar la fuerza laboral Costo de cambiar los niveles de inventario
Unidadesretrasadas Unidades en
Inventario
Función Simétrica Función Simétrica
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Simulación
♦Utiliza un modelos de simulación matemática en el cual se busca la combinación que arroja un mínimo costo al variar la mano de obra y la tasa de producción.
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Comparación de los métodos de planificación agregada
Método degráficas y tablas
Método detransporte
Modelo decoeficientes de gestión
Prueba y error
Optimización
Heurístico
Sencilo de entender y fácil de usar. Muchas soluciones; unaelegida puede no ser óptimaDisponible software PL; permiteanálisis de sensibildad y nuevasrestricciones. Las funcioneslineales pueden no ser realistas.
Sencillo, fácil de llevar a cabo, trata de imitar el proceso de decisión del directivo. Utiliza la regresión.
Técnica Métodos Aspectos importantes
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Control de los Costos de la manode obra en las compañías de servicios
♦ Controlar las horas de trabajo para asegurar unarespuesta rápida a la demanda del consumidor.
♦ Recursos de mano de obra disponible que se pueden añadir o eliminar para satisfacer unademanda inesperada.
♦ Flexibilidad de las calificaciones individuales de cada empleado para poder redistribuir la mano de obra disponible.
♦ Flexibilidad de los trabajadores individuales segúnla tasa de producción o según las horas de trabajopara satisfacer la demanda.
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Ejemplos en el Sector Servicios
♦ Utilizar exceso de capacidad para proporcionar tiempo de estudio y planificación a los vendedores de las agencias inmobiliarias y de vehículos.
♦ Llamado a personal de guardia en cuerpos de bomberos, polícia, atención a averías eléctricas y telefónicas.
♦ Permitir que el trabajador salga antes cuando la demanda es menor.
♦ Los encargados de los supermercados trabajan como cajeros cuando las colas son grandes.
♦ Las camareras más experimentadas aumentan su ritmo de trabajo cuando llegan varios clientes al mismo tiempo.
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Ejemplos en el Sector Servicios
♦ Restaurante de comida rápida, homogeneizando la tasa de producción y la mano de obra en los períodos de demanda baja versus los períodos críticos.
♦ Compañías aéreas y de alquiler de automóviles, para las programaciones de vuelos, personal en tierra, rutas.
♦ La industria hotelera factura sus tarifas dependiendo de la demanda.
♦ Los hospitales para programas la asignación de dinero, personal y suministros para responder a la demanda de los pacientes.