Implementación de un sistema APS en un entorno Multi-Site

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1 Implementación de un sistema APS en un entorno Multi-Site Versión Reducida TITULACIÓN: Enginyeria en Automàtica i Electrònica Industrial AUTOR: José Manuel López Martín. DIRECTOR: Pedro Garcés Miguel. FECHA: Febrero 2010.

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3 Índice Índice ÍNDICE...I PRÓLOGO...IV CONFIDENCIALIDAD DE LA INFORMACIÓN...VI RESUMEN INTRODUCTORIO... VII PARTE I... 1 INVESTIGACIÓN SOBRE EL USO DE SISTEMAS APS INTRODUCCIÓN LA INTEGRACIÓN DE LA SUPPLY CHAIN SUPPLY CHAIN SUPPLY CHAIN MANAGEMENT INTEGRACIÓN DE LA SUPPLY CHAIN SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN Control de inventario estadístico. SIC Planificación de requerimiento de material. MRP I Planificación de recursos de fabricación. MRP II Planificación de recursos de distribución. DRP Planificación de recursos de la empresa. ERP Planificación avanzada y programación. APS SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN VERSUS INTEGRACIÓN DE SUPPLY CHAIN ADVANCED PLANNING AND SCHEDULING APS SOLUCIONES APS DIFERENCIAS EN HORIZONTES DE PLANIFICACIÓN Planificación de la Supply Chain (SCP) Planificación de fabricación Programación de la producción PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN i -

4 Índice Planificación avanzada Programación avanzada CARACTERÍSTICAS DE APS APS EN RELACIÓN CON LOS SISTEMAS DE PLANIFICACIÓN TRADICIONALES APS versus MRP I/II APS versus ERP APS PARA ORGANIZACIONES PRODUCTIVAS APS PARA ORGANIZACIONES DE DISTRIBUCIÓN ANÁLISIS DE LAS FUNCIONALIDADES DE PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN FUNCIONALIDAD DE APS PLANIFICACIÓN SIN RESTRICCIONES PLANIFICACIÓN BASADA EN RESTRICCIONES OPTIMIZACIÓN Un problema de optimización de Supply Chain Marco de optimización Directrices de uso de la optimización INCERTIDUMBRE IMPLEMENTACIÓN DE APS ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN PUNTOS DE ATENCIÓN INTEGRACIÓN CON SISTEMAS EXISTENTES CONDICIONES PARA APS CONCLUSIONES SOBRE EL USO DE APS APÉNDICE A. REFERENCIAS APÉNDICE B. GLOSARIO APÉNDICE C. SOFTWARE COMERCIAL RHYTHM DE I2 TECHNOLOGIES MANUGISTICS6 DE MANUGISTICS APO DE SAP PARTE II- CONFIDENCIAL ii -

5 Índice IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA APS SAP-APO EN EL ENTORNO MULTI-SITE DE BASF iii -

6 Prólogo Prólogo Este Proyecto de Final de Carrera está centrado en el ámbito de la Automatización de la Planificación de la Producción. Es un desarrollo generado a partir de los contenidos tratados en la asignatura Sistemas de Producción Integrados, asignatura troncal dentro de los estudios de Enginyeria Automàtica i Electrònica Industrial. El proyecto surge de una necesidad de las organizaciones productivas con presencia mundial de trabajar de forma eficaz en un entorno global actual y con alta eficiencia. El objetivo es trabajar de manera más inteligente y no necesariamente más dura. En un entorno globalizado las empresas han de desarrollar ventajas competitivas que las diferencien de sus competidores. El nivel de servicio y los plazos de entrega son elementos diferenciadores ante la competencia. La eficiencia en costes es una necesidad de supervivencia. En el proyecto vemos como los sistemas APS Advanced Planning and Scheduling son capaces de conjugar estos objetivos. Desde hace ya más de una década los sistemas de producción y logística han ampliado su radio de acción desde el interior de las empresas y almacenes al exterior del mundo. La continua evolución de la denominada Supply Chain o cadena de suministro nos ha llevado a nuevas áreas de investigación y nuevas tecnologías para la búsqueda del control y la automatización de la totalidad de la cadena logística de las compañías que producen, venden y distribuyen productos. El presente trabajo se compone de dos partes bien diferenciadas: La primera parte del proyecto consiste en una investigación sobre el uso de sistemas APS mediante documentación sobre planificación y programación avanzada de la producción. Se dan a conocer las diferentes posibilidades y herramientas actuales de planificación de producción e integración dentro de la Supply Chain Los conceptos que se explican en la primera parte se ponen en práctica en la segunda parte del proyecto. La segunda parte del proyecto contempla la implantación de un sistema APS (Advanced Planning and Scheduling) dentro de una organización con diferentes centros de fabricación distribución y ventas, de una línea de negocio de una organización multi-site. Los diferentes centros de esta organización multicompañía conforman la Supply Chain o cadena de suministro. El sistema APS a implantar es SAP-APO. En la implantación se parametrizan todos los procesos físicos de fabricación a nivel de cada centro de fabricación, quedando reflejados en el sistema. - iv -

7 Prólogo Mediante la implantación de este sistema APS se integran todos los centros de ventas fabricación y distribución en un solo ente que es la Supply Chain consiguiendo que todos los elementos de la cadena dentro de la organización participen de un flujo común de datos en un único sistema común a todos. Se mejora la transparencia en los planes de producción automatizando la elaboración de sus secuencias de fabricación, se optimizan los stocks, los procesos de aprovisionamiento, la disponibilidad de materiales, los procesos de compras de materias primas, los plazos de entrega a clientes y sobre todo la fiabilidad de la información. Todo ello será el resultado de la optimización de la totalidad de la Supply Chain como consecuencia de la automatización de los procesos. Uno de los resultados más remarcables del concepto de Supply Chain es el incremento de uso de métodos científicos en apoyo del llamado decision-making o toma de decisiones, en el ámbito de la planificación de la producción y la logística para automatizar los procesos. Con este trabajo se pretende dar una visión objetiva de estos nuevos desarrollos industriales. José Manuel López Martín Tarragona, Enero v -

8 Confidencialidad de la información Confidencialidad de la información El presente proyecto se acoge a la normativa de proyectos que contienen información confidencial. El proyecto está dividido en dos partes: la primera parte es de carácter público y la segunda parte es de carácter confidencial. Por este motivo el documento se presenta en dos versiones. La versión íntegra presenta el documento completo del proyecto mientras que la versión reducida excluye la segunda parte del proyecto con tratamiento de información confidencial. El proyecto en su versión integra se conservará el Departamento de Producción de BASF Española, S.L. situada en la Ctra. N-340 Km.1156, en Tarragona. El proyecto en su versión reducida se entrega a la Escola Tècnica Superior d Enginyeria de la Universitat Rovira i Virgili para el uso que se crea conveniente. - vi -

9 Resumen Introductorio Resumen Introductorio La gestión de la cadena de suministro, en general llamada Supply Chain Management (SCM) la define Spekman en 1998 como un proceso para diseñar, desarrollar, optimizar y gestionar interna y externamente el sistema de suministros, incluyendo; el suministro de materiales la transformación del material y la distribución de los productos acabados o servicios a los clientes, todo ello de manera consistente con los objetivos y estrategias de la empresa. La esencia del SCM es el ser un arma estratégica para desarrollar una ventaja competitiva reduciendo inversiones y sin sacrificar la satisfacción del cliente. Dado que desde cada nivel de la Supply Chain se focaliza en un conjunto de objetivos, es posible reducir actividades redundantes y esfuerzos duplicados. Las organizaciones con distribución mundial y fabricación repartida por varios centros de producción necesitan de sistemas de planificación que integren todos los elementos de la cadena y que den como resultado una excelencia operacional, que satisfaga, incluso supere, las expectativas del cliente, con unos costes optimizados y una buena calidad de vida para sus trabajadores. Todas las unidades de las empresas actúan como eslabones en una cadena de entidades cuyo conjunto produce y distribuye productos. Muchas empresas han visto hasta ahora su participación en la Supply Chain desde una perspectiva independiente y preocupándose de incrementar al máximo su propio beneficio. Desde la visión tradicional cada organización pretende maximizar su propio beneficio mientras que desde la nueva visión de integración, el objetivo de cada organización individual es el maximizar el éxito del total de la cadena de suministro. La esencia de la mejora de la productividad es trabajar de forma más inteligente, no trabajar más duro. En las últimas décadas han aparecido dos grandes fuerzas mundiales; la Globalización y el inicio de la Era de la Información. El efecto de la combinación de estas dos fuerzas gemelas ha sido el cambio radical del entorno de desarrollo de las empresas. Entre otros aspectos, los más destacados de este cambio son: Competitividad más intensa Mercados fragmentados (en contra de los mercados masivos) Inestabilidad creciente Por todo ello la flexibilidad en las operaciones, se convierte en un requisito fundamental. Esta flexibilidad solo se puede conseguir de manera ordenada con una optimización de los procesos dentro de la Supply Chain. - vii -

10 Resumen Introductorio Podemos distinguir entre cuatro tipos diferentes de integración de Supply Chain Integración física Integración de la información Integración de la gestión Integración de la organización Sistemas MRP Materials requirements planning y CRP capacity requirements planning han sido desarrollados gradualmente hacia lazos cerrados llamados sistemas MRP II Manufacturing Resource Planning que integran ambos requerimientos, de capacidad y de materiales. Los últimos sistemas ERP Enterprise Resource Planning y APS Advanced Planning and Scheduling han conjugado la integración de disponibilidad de materiales y disponibilidad de recursos/capacidades. Muchos sistemas ERP y APS permiten integrar desde el primer proveedor hasta el último cliente en la gestión de la planificación en la Supply Chain en una base de tiempo real. En lugar de un sistema ERP que focaliza en cada eslabón individual de la cadena a nivel de compañía, un sistema APS es como un paraguas que cubre toda la cadena completa: diferentes compañías con todos sus elementos, centros de producción, almacenes de distribución, organizaciones de ventas... permitiendo extraer información a tiempo real para calcular la plausibilidad de las actividades de las compañías, resultando un sistema rápido con una respuesta fiable para el cliente. APS es un paso revolucionario en la planificación. Es revolucionario por su tecnología y porque APS utiliza técnicas de planificación que consideran el más amplio rango de elementos que intervienen para optimizar un plan de actividades: Disponibilidad de material Capacidad de recursos humanos y de máquina Nivel requerido de servicio al cliente (fechas de entrega) Niveles de stock de seguridad en los almacenes. Coste Requerimientos de distribución Secuenciación en la cadena de suministro Los sistemas APS tratan también las funcionalidades básicas de planificación. Existen tres opciones de planificación básica; planificación concurrente (o sin restricciones), planificación con restricciones y optimización. La planificación es radicalmente mejorada comparada con los sistemas MRP y MRP II. - viii -

11 Resumen Introductorio APS es realmente relevante en empresas productivas. También se puede obtener un gran beneficio implementando APS en empresas de distribución. Los factores clave, que son necesarios para implementar un sistema APS con éxito, son los siguientes: Concepto de Supply Chain Management (SCM) Experiencia Factor Humano Complejidad Recursos financieros Precisión en los datos - ix -

12 Parte I Parte I Investigación sobre el uso de sistemas APS Parte I - 1 -

13 Parte I En esta primera parte del documento se plantea la necesidad de integrar todos los elementos de la actividad empresarial en un entorno multi-nacional; desde proveedores de materia prima hasta distribución de producto acabado, pasando por las plantas de fabricación y los sistemas de gestión de todas las actividades, en lo que se denomina Supply Chain. Se verá como es posible integrar herramientas de gestión existentes en las compañías, sistemas ERP, haciéndolos evolucionar a un sistema de planificación avanzada APS con la finalidad de automatizar los flujos de producción y las actividades de gestión en torno a estos. Parte I - 2 -

14 Introducción Capítulo 1 1. Introducción Los años 90 han visto un cambio dramático en la forma de hacer negocios. El rápido avance de la tecnología y el incremento de libertad en las regulaciones comerciales han cambiado las reglas de la competición en los negocios. Las empresas compiten actualmente de forma global y las barreras tradicionales entre industrias están rotas. Para enfrentarse a estos cambios y conseguir un rendimiento superior, los dirigentes de las empresas se mueven hacia nuevas formas de negocio que permitan a sus compañías a trabajar de forma más cercana a sus socios tradicionales y a otros nuevos, y a la vez adaptarse al continuo cambio del mercado. Esta integración mejorada del mercado es la esencia de la gestión de la cadena de suministro más conocido como Supply Chain Management.. (Gattorna, 1998) Las cadenas de suministro están siendo cada vez más eficientes frente a las necesidades de satisfacer a los clientes apoyadas por el desarrollo de la tecnología de la información. La tecnología juega uno de los papeles más importantes en la integración de la Supply Chain y su gestión. Casi cada empresa industrial está considerando la implementación de un sistema avanzado para gestionar su Supply Chain de manera más efectiva, mejorar el servicio al cliente y reducir costes. Estos sistemas avanzados son sistemas APS con nombres llamativos como, i2/rhythm, Red Pepper, Manugistics o APO. Con estos sistemas es posible responder a preguntas de clientes en segundos, en lugar de horas o días. La velocidad es una de las características de APS. Tras la implementación de un sistema APS encontraremos mejores tiempos de respuesta, mejores niveles de stocks, mejor productividad y mayor satisfacción del cliente. Todo ello se traduce en menor coste. Durante los últimos años los vendedores de sistemas han puesto un gran esfuerzo en mejorar las funcionalidades de APS. Pero, cual es el valor verdadero de estos conceptos? Son tan revolucionarios como suenan? Vale la pena implementar estos nuevos paquetes de software? La primera acción que se debe tomar es considerar las características de estos sistemas APS y evaluar la utilidad de estos sistemas. Por ello se ha formulado la siguiente gran pregunta: Por qué y cómo deben implementar las organizaciones un sistema APS? Para resolver esta gran pregunta se han de contestar las siguientes preguntas no tan grandes: Qué es Supply Chain Management (gestión de la cadena de suministros)? Qué es Supply Chain Integration (integración de la cadena de suministros)? Parte I - 3 -

15 Introducción Capítulo 1 Qué es Advanced Planning and Scheduling? Cuál es la diferencia entre APS y sistemas de planificación tradicional? Cuáles son las funcionalidades actuales de los sistemas APS? Cuales son los factores clave para el éxito de la implementación? Para ser capaces de responder a todas estas preguntas, se ha estudiado la literatura disponible al respecto. El capítulo 2 nos dará una visión del Supply Chain Management (SCM) y de los cuatro niveles de integración de la Supply Chain. El capítulo 3 describirá los sistemas de planificación que argumentarán el uso de APS y la relación entre sistemas de planificación y la integración de la Supply Chain. El capítulo 4 continuará con estos sistemas de planificación con una descripción más detalla de APS. El capítulo 5 se centra en tres opciones de planificación básicas. Se analiza la planificación sin restricciones, planificación con restricciones y la optimización. El capítulo 6 habla de las condiciones para una implementación exitosa. La conclusión final se empezará a tratar en el capítulo 7. El apéndice A contiene referencias y en el apéndice B se explican las abreviaturas. Finalmente, en el Apéndice C se describen los tres principales suministradores de software APS. Parte I - 4 -

16 La integración de la Supply Chain Capítulo 2 2. La integración de la Supply Chain Como señores medievales que han levantado muros y escavado fosos alrededor de sus castillos, muchas organizaciones han construido barreras artificiales entre ellas y el mundo exterior. Mientras estas barreras no sean de agua y ladrillos, seguirán siendo difíciles de superar. Al igual que la evolución social hizo a los castillos obsoletos, los nuevos factores de éxito; velocidad, flexibilidad, integración e innovación están haciendo que las barreras existentes entre las organizaciones sean menos relevantes cada vez. De hecho hoy en día, el esconderse detrás de las barreras, es incluso más peligroso que el aventurarse fuera de ellas. (Ashkenas, 1995) 2.1 Supply Chain Las compañías de primer orden están hoy en día acelerando sus esfuerzos por alinear los procesos y los flujos de información, con el fin de alcanzar las crecientes expectativas del mercado de la manera más competitiva. Algunos de los conductores del cambio, que fuerzan a las compañías a reinventar sus estructuras logísticas son: Competencia global y regional incrementada La mayor fuerza que mueve a las empresas a reestructurar sus Supply Chains es la creciente competencia más allá de las fronteras regionales y nacionales. Para muchas compañías este área de competencia se ha transformado en el mundo entero, donde quizás antes era un entorno regional o nacional. El rol del mercado individual en Europa El mercado comunitario en Europa ha intensificado su competitividad derribando las últimas barreras proteccionistas. Al mismo tiempo el mercado comunitario es un factor importante que permite a la Supply Chain integrarse más allá de las fronteras. La eliminación de trámites fronterizos y la libre circulación de mercancías ha acelerado la velocidad del transporte por carretera lo que permite fácilmente pasar de centros de distribución nacional a internacionales. Menores ciclos de vida de producto La tendencia hacia ciclos más cortos de vida de producto fuerza un cambio en la gestión logística ya que aumenta el riesgo de quedarse con stocks obsoletos. Cambios en el mercado Las adquisiciones a nivel nacional e internacional en los últimos años están llevando a una concentración de poder en la mayoría de los sectores de la industria. En los ámbitos de las ventas y la distribución, el crecimiento de las potentes cadenas están arrinconando a las pequeñas organizaciones. Parte I - 5 -

17 La integración de la Supply Chain Capítulo 2 Presión de los clientes La mayoría de comercializadores y usuarios finales están siendo cada vez más sofisticados y más exigentes. Están reduciendo su número de proveedores y trabajando más intensamente con los que quedan. El servicio como elemento diferenciador Los productos se están convirtiendo cada vez más en los llamado comodities (productos que no tienen un alto grado de especialización en sus características), esto fuerza a los proveedores a buscar nuevas maneras de diferenciarse. La competitividad vendrá dada en parte por el servicio como elemento diferenciador. La capacidad de una organización de diferenciarse se encuentra sobre todo en la atención al cliente. Este hecho presiona fuertemente a la cadena logística. La entrega de mercancías a clientes de la forma más económica posible y con un servicio y calidad de primera clase es la base de la estrategia logística. Esto requiere más y más integración de la Supply Chain en cada uno de sus elementos. Proveedores y clientes no pueden ser gestionados aisladamente, tratando cada entidad como un elemento independiente. Además se observa una transformación en la que proveedores y clientes se unen a través de la secuencia de actividades que sucede desde la demanda de materia prima al primer proveedor hasta la entrega del producto acabado al último cliente final. El éxito ya no se mide a través del resultado de una única transacción, la competitividad se evalúa ahora como red de compañías cooperantes compitiendo con otras empresas a lo largo de toda la Supply Chain. Analíticamente, una Supply Chain es una red de células de proceso de material con las siguientes características: suministro, transformación y demanda. Un ejemplo de una Supply Chain se muestra en la figura 2.1 Figura 2.1. Ejemplo de Supply Chain Parte I - 6 -

18 La integración de la Supply Chain Capítulo Supply Chain Management Supply Chain Management (SCM) o gestión de la cadena de suministro se define como un proceso para diseñar, desarrollar, optimizar y gestionar interna y externamente los componentes del sistema de la Supply Chain, incluyendo el suministro de los materiales, la transformación de los materiales y la distribución de los productos acabados o servicios a los clientes. Todo ello consistentemente con los objetivos generales y estrategias. La esencia de la SCM es desarrollar una ventaja competitiva sostenible, reduciendo inversiones y sin sacrificar la satisfacción del cliente. Cada nivel de la Supply Chain se orienta hacia un conjunto de objetivos, de esta manera se eliminan actividades redundantes y duplicidad de esfuerzos. Además, los diferentes elementos de la Supply Chain comparten información que facilita el alcanzar conjuntamente las necesidades del usuario final. La tecnología de la información es un facilitador y una clave para el desarrollo de la integración de la Supply Chain. Para que sea así, esta información debe ser compartida por todos los elementos de la Supply Chain. En general parece ser que hay una reticencia a compartir la información clave entre los eslabones de la cadena. Muchos de estos miedos desaparecen si los socios comparten valores similares y una visión común. El compartir la información une a los elementos de la Supply Chain de manera que se convierte más en un aprendizaje entre todas las partes, frente al temor inicial de expropiación de información. La meta es orquestar la alineación de elementos de la cadena más que simplemente sumar todas sus partes. Adoptar los conceptos de SCM requiere una nueva mentalidad. El Supply Chain Management requiere contemplar todo el conjunto de uniones que atan proveedores y clientes a través de la Supply Chain. 2.3 Integración de la Supply Chain Todas las empresas funcionan como eslabones en la cadena de entidades que producen distribuyen productos. Muchas compañías han visto su participación en la Supply Chain desde una perspectiva independiente y se han centrado en maximizar su beneficio. Esta visión tradicional nos conduce a los siguientes tipos de barreras en la Supply Chain, que reducen la competitividad reduciendo la velocidad, flexibilidad, integración e innovación: Estrategias y planes se desarrollan independientemente Cada organización tiene sus propios objetivos en el mercado, su propio plan de producción y su propia planificación. Las otras partes en la Supply Chain no son consultadas y como resultado aparece una Supply Chain desincronizada. Compartir la información y la solución conjunta de problemas no tiene lugar Las organizaciones esconden información sobre precios, márgenes de beneficio, y problemas a otras partes de la Supply Chain. La tendencia es solucionar estos problemas de forma individual. Frecuentemente con resultados insatisfactorios o retrasos en las entregas de producto. Los recursos se utilizan de forma ineficaz Parte I - 7 -

19 La integración de la Supply Chain Capítulo 2 En las diferentes partes de la Supply Chain, muchos recursos, como por ejemplo experiencia y conocimientos se mantienen aislados del resto de elementos de la cadena. Todas estas partes separadas usan sus propios recursos solamente para ellos mismos sin dar la posibilidad a las otras partes a usar dichos recursos. Sistemas de contabilidad, medida y beneficio están separados y desincronizados Cada parte de la Supply Chain tiene su propia contabilidad y sus propios sistemas de medición y de beneficio. Algunas partes se evalúan por calidad y otras por volumen de ventas. Los departamentos comerciales impulsan productos en función de los vendedores Los comerciales impulsan productos hacia los clientes a la vez que cada parte de la Supply Chain pretende maximizar su beneficio. Los comerciales no escuchan los requerimientos de los clientes por lo que resultan clientes insatisfechos. Serán compañías de éxito aquellas que tomen sistemáticamente una visión sin barreras de su participación en la Supply Chain. Esas compañías deben adquirir una mentalidad completamente nueva. Deben abandonar la visión legalista de las empresas como entidades independientes unidas sólo por fuerzas del mercado y deben aprender a verse a sí mismos como parte de un sistema integrado. Haciendo las barreras externas más permeables, la organización ganará en velocidad, flexibilidad, integración e innovación. En la visión tradicional de cada organización se pretende maximizar su propio beneficio, mientras que en el nuevo modelo la organización mira por el éxito de toda la Supply Chain. Las características del nuevo modelo son: El negocio y el plan operativo están coordinados En la Supply Chain, todos los miembros colaboran en los negocios estratégica y operacionalmente. El objetivo no es solo obtener un mejor desarrollo de producto y un mejor plan de producción, sino también coordinar procedimientos de operación y administrativos, como la facturación, la atención al cliente, las compras y la gestión de stock. La información se comparte y los problemas se resuelven conjuntamente Como miembros de un sistema, los elementos sin barreras de una Supply Chain comparten la información de forma más libre que antes. Un problema de producción en una parte de la cadena el asunto de todos y se aplican los recursos más convenientes para solucionarlo. Se comparten recursos Una visión de la Supply Chain como sistema integrador, permite a las compañías aprovechar recursos y expertos de manera más eficiente. Los sistemas de contabilidad, sistemas de medida y beneficio son consistentes Un requerimiento clave para una relación sin barreras proveedor-cliente es un incentivo ya que todos los elementos de la Supply Chain trabajan con los mismos objetivos y con Parte I - 8 -

20 La integración de la Supply Chain Capítulo 2 los mismos números, hablan el mismo lenguaje y luchan por las mismas metas. Las Supply Chains de éxito han aceptado conjuntamente métodos de determinación de coste, beneficios e inversiones. Las metas de eficacia y eficiencia resultan de esos métodos. Un sistema de recompensa motiva a los empleados a alcanzar los objetivos de toda la organización. La venta se convierte en un proceso consultativo. En el mundo sin barreras, las compañías focalizan significativamente sobre la actividad de su fuerza de ventas. En lugar de colocar productos en el mercado, los comerciales colaboran con el cliente, ayudándoles a optimizar y solucionar sus necesidades. Visión tradicional Los planes y estrategias se desarrollan independientemente No se comparte la información ni se solucionan los problemas conjuntamente Los recursos se utilizan ineficientemente La contabilidad y sistemas de medición y de beneficio están separados y desincronizados La fuerza comercial coloca producto en función de sus intereses Nueva visión El negocio y el plan operacional se coordinan La información se comparte ampliamente y los problemas se resuelven conjuntamente Se comparten los recursos Los sistemas contables de medición y de beneficio son consistentes La venta es un proceso consultativo Tabla 2.2 Visión tradicional y nueva visión Se pueden distinguir cuatro formas diferentes de integración de la Supply Chain: Integración física La integración física se puede definir como el acercar actividades de procesos primarios, con lo que mejorarán los costes logísticos reduciendo la distancia entre esos dos elementos de la Supply Chain. Un ejemplo de integración física es el uso de transportes estándar entre el fabricante de automóviles y sus proveedores situados entorno a él. Integración de la información Una Segunda forma de integración de la Supply Chain es la de unificar los flujos de información en el mismo sistema de información. Los elementos de la Supply Chain comparten el mismo sistema de gestión de información. Integración del control de gestión La Información de gestión fuera de las entidades de la Supply Chain, se usa de manera sistemática para integrar diferentes partes de la Supply Chain. La finalidad es no solo generar ahorro de costes sino también aumentar el nivel de servicio al cliente. Integrando la información de la gestión entre los diferentes elementos de la Supply Chain, el conjunto total de la cadena puede responder de forma más rápida y efectiva a Parte I - 9 -

21 La integración de la Supply Chain Capítulo 2 los requerimientos del mercado. Un ejemplo de esta integración son los sistemas VMI Vendor Managed Inventory, donde el cliente informa al proveedor de su nivel de stock para que el mismo proveedor gestione el stock en casa del cliente. Integración organizacional Parte de las actividades de gestión en un elemento de la Supply Chain tienen sus consecuencias en otros elementos. Esto incumbe a más que a la subcontratación de actividades operacionales. Concierne especialmente a la asignación de tareas de planificación logísticas. Por ejemplo la elaboración de un plan de producción por parte de una empresa en cuyo plan hay otras empresas involucradas. Parte I

22 Sistemas de Planificación Capítulo 3 3. Sistemas de planificación La planificación en redes logísticas tienen lugar en tres niveles jerárquicos: estratégico, táctico y operacional. La planificación a nivel táctico pretende principalmente minimizar el coste asociado a la producción y distribución de productos bajo toda clase de limitaciones, como capacidad disponible, stock, personal y costes, manteniendo el nivel de servicio al cliente. 3.1 Sistemas de planificación En este punto se describen brevemente todos los sistemas de planificación históricos, empezando por sistemas de control de inventario estadístico SIC (Statistical Inventory Control) siguiendo con la planificación por requerimiento de material MRP I (Material Requirements Planning), la planificación de recursos de fabricación o MRP II (Manufacturing Resources Planning), Planificación de los recursos de distribución DRP (Distribution Resources Planning) y acabando con la planificación de recursos de la empresa ERP (Enterprise Resource Planning). Al final de este punto se describirá brevemente la programación y planificación avanzada APS Advanced planning and Scheduling Control de inventario estadístico. SIC SIC es un sistema de planificación estático. Opera sólo en base a un pronóstico precalculado. Este método de gestión de inventario utiliza una serie de técnicas matemáticas basadas en valores históricos de nivel de stock y consumos de material. Este método es fácilmente computerizable Planificación de requerimiento de material. MRP I MRP I (Material Requirement Planning) se desarrolla a raíz de la posibilidad de computerización de cálculos complejos en las empresas desde los años 50. Por primera vez el factor tiempo entra en juego en la automatización de la gestión de stocks. Los sistemas MRP I operan desde la base de la existencia de la llamada demanda dependiente que puede ser calculada a partir de un requerimiento de un producto con una demanda independiente y predecible y además teniendo en cuenta el factor tiempo. MRP I comprende una serie de técnicas de tratamiento de la información para planificar la adquisición de material (las materias primas necesarias y los productos intermedios) y los procesos de producción en base a un plan de producción, de producto final ya establecido. El plan de producción se establece a partir de las expectativas del mercado y la estimación de ventas. La composición de cada producto final en cuanto a componentes se refiere (materias primas, materiales auxiliares, productos intermedios, envases y embalajes ) se conoce como lista de materiales, en inglés BoM (Bill of Materials). Parte I

23 Sistemas de Planificación Capítulo 3 Dada una programación de la producción para un periodo específico, el planificador utilizará MRP I para calcular qué componentes se necesitan, qué cantidades, y en qué momento. Para todo ello se tiene en cuenta el plazo de entrega de cada componente y los tiempos de gestión de pedidos Planificación de recursos de fabricación. MRP II MRP II (Manufacturing Ressource Planning) es una extensión del MRP I, que asumía una capacidad ilimitada. La extensión a MRP II involucra también el cálculo de la capacidad requerida para producir según un plan de producción ya fijado. En base a un programa de producción, MRP II calcula hacia atrás, desde la entrega de producto acabado, qué capacidad se requiere para llevar a cabo ese plan de producción y qué materias prima se requieren y cuándo. También, si es necesario lanzar órdenes de compra de materias primas de qué cantidades y en qué momento. Todo con el fin de entregar el producto final al cliente puntualmente. Es importante conocer de antemano que elemento de capacidad puede ser un cuello de botella en la producción y cuándo Planificación de recursos de distribución. DRP Una red de distribución se compone mayoritariamente de diferentes lugares de stock consecutivos; por ejemplo, la fábrica, la central de distribución, los almacenes de venta. En una red de distribución la coordinación de varias actividades (previsión de ventas, pedidos, transporte y gestión de stocks) es esencial. Los principios de MRP I/II también se usan en la gestión de redes de distribución. DRP (Distribution Ressource Planning) es un sistema de información que ayuda a coordinar dentro de la red de distribución. El propósito del sistema es registrar el flujo de mercancías y eso requiere que la información esté disponible donde el stock se almacene, se ha de considerar la mercancía que está en tránsito y cuales son los cambios en los niveles de stock. DRP hace posible coordinar la toma de decisiones en varios puntos de la red de distribución Planificación de recursos de la empresa. ERP ERP (Enterprise Ressource Planning) se define como una arquitectura de software que facilita el flujo de información entre todas las funciones dentro de la compañía; producción, logística, finanzas, recursos humanos, ventas Es una solución integral para la empresa. Una base de datos global para la empresa, operando en una plataforma común interactuando con un conjunto de aplicaciones integradas, consolidando todas las operaciones individuales en un entorno común. La finalidad de un sistema ERP es el entrar información en un sistema común una vez y sólo una vez. Por ejemplo, un comercial entra un pedido de un cliente en el sistema ERP de la compañía. Cuando la producción empieza a fabricar para ese pedido, el departamento de expediciones ya tiene la información de cuando el producto estará listo para ser expedido y puede organizar el transporte. El almacén puede verificar si parte del pedido se puede servir del producto en stock o es necesario esperar al nuevo producto. Una vez expedido la información va directamente a los reportes de ventas. Parte I

24 Sistemas de Planificación Capítulo 3 ERP proporciona a la empresa una base sólida de información. Permite a la compañía estandarizar sistemas de información. El resultado es una organización que ha alineado todos los flujos de procesos de las diferentes partes del negocio. En esencia los sistemas ERP proporcionan la información correcta a las personas adecuadas en el momento preciso. Como resultado de la automatización aislada de diferentes procesos de la compañía desaparecen los vínculos entre esas partes, hay una desintegración. Sin embargo el personal de un departamento, necesita una mejor comprensión de los procesos de otros departamentos. En este contexto un sistema ERP ayuda. Estos sistemas tienen en cuenta todos los procesos administrativos de todos los departamentos de la compañía. Una empresa puede usar un sistema ERP para gestionar todos sus procesos; contables y financieros, productivos, de ventas, de gestión de stocks, de compras, de mantenimiento, de gestión de proyectos. Ejemplos de sistemas ERP son Baan, Oracle, JD Edwards y SAP Planificación avanzada y programación. APS Un sistema APS (Advanced Planning and Scheduling) es un sistema que cubre como un paraguas toda la Supply Chain, de este modo permite extraer información a tiempo real de esa cadena para poder calcular una programación factible, resultando de ello una respuesta rápida y fiable para el cliente. Con la ayuda de APS es posible responder en segundos las preguntas del cliente. Esta es solo una de las posibilidades de APS. Los proveedores de APS pueden mostrar grandes resultados. Después de la implantación de un sistema APS se alcanzan mejores tiempos de proceso, plazos de entrega, nivel de stock y niveles de utilización, originando mejores resultados operativos y un mayor nivel de servicio al cliente. Hay dos razones principales por las que el interés y la demanda de sistemas APS está subiendo en este momento. La primera es el desarrollo de servidores de memoria residente. Memoria residente significa que el sistema completo de planificación y la base de datos quedan completamente en memoria. Esto significa modelos de operación en la Supply Chain y en la fabricación muy complejos, que pueden almacenarse íntegramente en memoria. Este desarrollo proporciona una mayor ventaja porque elimina tiempos de acceso a disco y proporciona una gran reducción de tiempo para solucionar problemas de planificación. Permite procesar de manera rápida un gran conjunto de datos que hace posible solucionar simultáneamente problemas de capacidad y de disponibilidad de material. La Segunda razón es que las compañías están integradas en sus Supply Chains. Las compañías empiezan a comprender cómo funciona la cadena de valor. Compañías cooperantes deben gestionar sus procesos en una Supply Chain. Los sistemas APS hacen posible coordinar estos procesos diferentes en una Supply Chain y un sistema. APS es un paso revolucionario en la planificación en empresas y entre empresas. Es revolucionario por la tecnología y porque APS utiliza técnicas de planificación y Parte I

25 Sistemas de Planificación Capítulo 3 programación que consideran un amplio rango de restricciones para producir un plan optimizado. Disponibilidad de material Capacidad de máquina y de mano de obra Nivel requerido de servicio al cliente (fechas de entrega) Niveles de stock de seguridad Coste Requerimientos de distribución Eficiencia en la secuenciación de procesos 3.2 Sistemas de planificación versus integración de Supply Chain Los sistemas de planificación se clasifican en un diagrama, que se muestra en la figura 3.1 Complejidad funcional integrado integrado Entorno internamente externamente Estático SIC ERP APS MRP DRP APS Dinámico APS APS Tabla 3.1 Clasificación de los sistemas de planificación por entorno/complejidad Los dos ejes del diagrama son: Entorno La diferencia entre estático y dinámico es el nivel de predictibilidad del entorno. En un entorno estático no hay necesidad de reprogramar o recalcular los planes que están ya hechos, ya que el entorno es altamente predecible. La organización está familiarizada con los productos requeridos para los periodos siguientes. Por ello es suficiente hacer el plan una sola vez para un periodo determinado. Por el contrario en un entorno dinámico la predictibilidad es muy baja. Por ello es necesario ser capaz de reprogramar planes de manera rápida y sencilla. Complejidad La complejidad se divide en tres capas de integración. La primera capa es una organización funcional. En este tipo de de organización los departamentos intentan optimizar su propio departamento, sin considerar que puede no ser optimo para el resto de la organización. La segunda capa es la integración interna dentro de una organización. En esta capa una compañía está dirigida por procesos e integrada. No se contempla información externa para optimizar el plan. Una organización separada es una organización con responsabilidad propia en las pérdidas y beneficios. La tercera capa es la integración externa, fuera de la organización. Cuando la información de un centro de producción con responsabilidad propia en las pérdidas y beneficios se Parte I

26 Sistemas de Planificación Capítulo 3 comparte con la organización de ventas, esta organización es una organización integrada externamente. En los próximos párrafos los sistemas de planificación que se nombran en el párrafo 3.1 se clasificarán según el diagrama de ejes de entorno y complejidad. Statistic Inventory Control SIC Este sistema de planificación funcionará sólo en un entorno estático dentro de una organización funcional, debido a las posibilidades limitadas de este sistema de planificación. Algunas de estas restricciones son: Requerimientos futuros no pueden predecirse siempre en base a datos históricos. El conocimiento específico que el planificador ha adquirido no se utiliza en sistemas de cálculo estadístico. Debido a estas posibilidades limitadas es posible usar SIC únicamente en un entorno estático. Tampoco es posible usarlo para problemas complejos. Otra desventaja de SIC es que es de este sistema resulta el efecto Forrester. Este efecto consiste en el hecho de que diferentes partes de la Supply Chain toman decisiones independientes sobre sus niveles de stocks en base a sus métodos estadísticos. De estas decisiones independientes resultan niveles de stocks más altos en el conjunto de la cadena. MRP I/MRP II y DRP Estos sistemas de planificación son todavía operativos en muchas organizaciones. En la organización funcional la planificación se hace de manera separada en varios segmentos de la cadena... La planificación se ejecuta secuencialmente. Los sistemas solo pueden manejar entornos que son estáticos y por ello también ven las consecuencias del efecto Forrester, porque los varios tipos de Plan Maestro de la Producción -Master Production Schedule-, (MPS), MRP, y CRP -Capacity Resources Planning-, se ven afectados entre ellos por el proceso secuencial. La salida de el MPS es la entrada para el MRP I y II. Enterprise Ressource Planning ERP Un sistema ERP puede funcionar muy bien en un entorno que sea todavía muy estático. Un sistema ERP es ideal en empresas que quieran integrar su flujo de información en la organización. En compañías formadas por varias sedes, esto se puede observar a través de los procedimientos. Cada sede (o centro de beneficio) tiene su propio sistema ERP. Esto optimiza el flujo de información únicamente para una de las sedes. Un sistema ERP puede ser visto como una base de datos rodeada por diferentes tipos de aplicaciones. Una base de datos es lo que hace posible la integración de una compañía. Advanced Planning and Scheduling APS Un sistema APS puede funcionar en una serie de entornos de diferentes complejidades. Cuando las compañías se empiezan a integrar con otras un sistema APS puede resultar muy Parte I

27 Sistemas de Planificación Capítulo 3 útil ya que los procesos de planificación MPS (Master Production Schedule) MRP (Material Requirement Planning) y CRP (Capacity Resources Planning) pueden tener lugar simultáneamente. Una herramienta APS beneficia realmente a compañías integradas con organizaciones externas. Los clientes y proveedores están involucrados en la conducción de la cadena logística. La planificación logística y la de ventas son claves para responder rápidamente a las demandas del mercado. La herramienta APS es realmente útil en entornos dinámicos porque tiene la ventaja de ser realmente rápida en recalcular los planes en caso de que sea necesario. Otra ventaja de este sistema es que facilita la compartición de información de múltiples sedes y que calcula un plan óptimo para el conjunto de la Supply Chain. Parte I

28 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 4. Advanced Planning and Scheduling APS En este capítulo se da una visión general de APS. En primer lugar las diferentes soluciones APS que se pueden distinguir se describen el punto 4.1. En el punto 4.2 se explica la diferencia entre sistemas de empresa y sistemas de planta. El punto 4.3 describe la diferencia entre planificación avanzada y programación avanzada. El punto 4.4 describe las características fundamentales de APS. El punto 4.5. se describen las diferencias entre APS y sistemas tradicionales. Por último en los puntos 4.6 y 4.7 se habla de la diferencia entre sistemas APS para producción y para distribución. 4.1 Soluciones APS APS puede ser visto como un paraguas tecnológico. El ámbito de APS puede no estar limitado a una planificación y programación de fábrica, también incluye un amplio espectro de soluciones para la compañía y entre compañías. Las diferencias no son sólo en el horizonte del tiempo, sino también en el horizonte de planificación. Se considera la planificación tanto táctica como operativa. Se pueden distinguir las siguientes soluciones: Planificación estratégica y a largo plazo Esta solución apunta a cuestiones como: Qué productos deben fabricarse? Qué mercados debe perseguir la compañía? Cómo deben resolverse los conflictos? Diseño de la Supply Chain Esta solución optimiza el uso de recursos a lo largo de las redes existentes de proveedores, clientes, centros de producción y centros de distribución. Con lo que se puede probar el impacto de decisiones de abrir nuevas instalaciones o trasladar las actuales para obtener mayor beneficio o mayor nivel de servicio al cliente. Puede ser también una herramienta muy útil para determinar dónde será más conveniente el operar las instalaciones la manera óptima. Estas herramientas de diseño de red de Supply Chain se aplican para encontrar el equilibrio entre nivel de stock en una ubicación específica o mayor coste de transporte. Planificación de la demanda y previsión Las matemáticas estadísticas y de series de tiempo se usan en esta solución para calcular una previsión basado en un historial de venta. Una previsión de demanda no está restringida porque considera solo lo que los clientes quieren y no lo que se tiene que producir. Basándose en la información que da la previsión, es posible crear más demanda mediante promociones en periodos en los que la demanda es menor que la máxima producción. Planificación de ventas y operaciones Este es el proceso con el que se convierte la previsión de demanda en un plan operativo realizable que puede ser usado tanto para la producción como para las ventas. Este Parte I

29 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 proceso puede incluir el uso de un plan de fabricación y/o una solución para optimizar la red de la Supply Chain para y de esa manera determinar si se alcanzará la demanda de la previsión. Planificación de inventarios Esta solución determina los niveles óptimos de stock y la ubicación adecuada para alcanzar el nivel de servicio requerido por el cliente. Planificación de la Supply Chain (SCP) SCP compara la estimación con la demanda actual para desarrollar un programa maestro de producción multiplanta, basado en disponibilidad de recursos y materiales. La planificación alcanza centros de fabricación y distribución múltiples y sincroniza y optimiza el uso de recursos de transporte y distribución. Planificación de fabricación Desarrolla un programa maestro para una sola planta de fabricación, basada en la disponibilidad de materiales, capacidad de planta y objetivos de negocio. El ciclo de planificación de fabricación se ejecuta a menudo para materiales críticos, pero eso depende también de la complejidad de la lista de materiales. También el tiempo de replanificación de un factor que se debe tener en cuenta para decidir el nivel de detalle de la programación. Por ejemplo con una lista de materiales sencilla una explosión MRP I/II puede ser ejecutada en pocos minutos. Planificación de distribución Se genera un plan de distribución de productos acabados basada en costes de transporte y en la asignación de material a los puntos de estocaje de los clientes. Con esta solución es posible gestionar un sistema VMI (Vendor Managed Inventory) stock gestionado por el proveedor. Planificación del transporte Es una solución que optimiza los costes de flete para minimizar los costes de transporte. También la optimización de entregas recogidas es importante para intentar que los camiones no viajen vacíos y procurar que todas las rutas sean a camión a plena carga. Programación de la producción Está basada en los detalles que componen el producto y las capacidades de los centros de trabajo, un programa se determina de manera que optimice la secuencia y las rutas de las órdenes de producción partiendo de la fecha de entrega. Planificación de los envíos Esta solución determina un programa de entregas factible para cumplir las fechas de entrega del cliente. Determina el método óptimo de producción y el tiempo de envío de la orden teniendo en cuanta los plazos de entrega del cliente. Parte I

30 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Figura 4.1 Soluciones APS referidas a la línea del tiempo. Parte I

31 Advanced planning and scheduling Capítulo Diferencias en horizontes de planificación Las soluciones mencionadas pueden dividirse en tres niveles de planificación y programación: Planificación de la Supply Chain Planificación de la fabricación Programación de la producción Figura 4.2 Relaciones de las principales funciones de planificación con los flujos habituales. Los primeros dos niveles se les pueden llamar sistemas de planificación de centro. Estos sistemas se centran en la estrategia a largo plazo y algunos objetivos tácticos. Para una compañía multi-centro estos sistemas pueden optimizar la mejor ubicación de fabricación, donde una orden debe producirse. El tercer nivel es más un sistemas de programación de centro. Estos sistemas focalizan más en objetivos operacionales. La tarea del sistema de programación de la producción es generar un programa de fabricación factible dando como salida la producción requerida. Parte I

32 Advanced planning and scheduling Capítulo Planificación de la Supply Chain (SCP) Este modelo toma una previsión y mira a la demanda actual y se genera un plan maestro multi-planta para la fabricación y la distribución. Para crear este plan se considera la disponibilidad de materiales y recursos y las capacidades de líneas de producción. Algunas industrias consideran también los requerimientos de transporte. En resumen. SCP determina que debe producirse, considerando los recursos disponibles para alcanzar las metas del negocio Planificación de fabricación El resultado de una planificación de fabricación es normalmente un plan maestro para una planta o un grupo de plantas. Este plan maestro considera las restricciones de una manera más detallada que el SCP. En la planificación de producción se puede incluir en el proceso una explosión completa de MRP I/II. Resumiendo. La planificación de fabricación determina como y cuando se debe producir basándose en disponibilidad de material y recursos para alcanzar la demanda del cliente Programación de la producción El objetivo de este grupo es trasladar el resultado de la planificación de la Supply Chain en un plan operativo y órdenes de trabajo. Aquí es donde las especificaciones definitivas se tienen en cuenta, conociendo, que proveedores nos van a suministrar las materias primas, que departamentos de producción van a producir y qué distribuidores recibirán y distribuirán el producto. APS ayuda al planificador sugiriendo o readaptando constantemente la planificación y programación de la producción basándose en las informaciones más recientes. La programación de la producción está diseñada para producir el programa más eficiente de la producción con tiempos muertos mínimos, máxima salida de producto y costes óptimos. 4.3 Planificación y programación Un sistema APS usa el siguiente concepto de planificación y programación. Un módulo planificador que contempla las restricciones de capacidad y genera un plan programable. Este plan entra en un módulo programador, que genera una lista de operaciones detalladas mostrando cómo se usará la capacidad y devuelve esta información al módulo planificador para usarla en el siguiente periodo de planificación. Los datos referentes a las operaciones en curso y planificadas se pueden utilizar también para dar información realista de la disponibilidad del pedido del cliente y cuando se puede aceptar nuevas órdenes. Esta integración de planificación y programación se describe en los siguientes dos párrafos. Parte I

33 Advanced planning and scheduling Capítulo Planificación avanzada El papel de la planificación en un sistema APS es determinar que demandas en el sistema de producción se satisfarán en el horizonte de producción. La entrada de datos en un proceso de planificación incluye información de capacidad de fabricación y demanda de fabricación. La demanda puede ser de diferentes tipos, pedidos de cliente, previsiones, órdenes de transferencia (por ejemplo entre plantas), stocks de reposición o de seguridad. Los datos de los sistemas de fabricación incluyen, listas de materiales, días hábiles del centro de trabajo, rutas de materiales en el centro de trabajo y stocks disponible y comprometido. La salida del proceso de planificación es un plan factible, que proporciona disponibilidad de producto en tiempos específicos. Como el MRP, APS tiene en cuenta la disponibilidad de los materiales. Diferente del MRP es que además tiene en cuenta la capacidad de los centros de trabajo y satisfacer la demanda. El proceso de planificación está gestionado a través de órdenes, centrándose en la demanda para cada producto acabado y determinando cuanta demanda se satisfará en un tiempo dado. La determinación exacta de como se satisfará esa demanda, es decir en qué recursos se ejecutarán las órdenes de fabricación y en que secuencia, se le deja a la parte de programación (Scheduling). A menudo es deseable dejar un pulmón de capacidad libre ya que sucede que en ocasiones las previsiones no son exactas, las peticiones de entregas pueden retrasarse, los equipos pueden fallar o pueden recibirse pedidos inesperados. Por todo ello la parte de planificación no se espera que esté completamente detallada y ese detalle se le deja a la parte de programación de la producción Programación avanzada El papel del módulo programador de APS es generar una lista de operaciones especificando qué órdenes tienen que ser realizadas en qué centros de trabajo y cuándo. El input a este módulo incluye todas las demandas que han de satisfacerse, y también órdenes internas generadas por el módulo planificador cuando un producto acabado requiere un producto intermedio en su fabricación. Incluye la materia prima disponible y las entregas de materia prima planificadas. También incluye los mismos datos del sistema de fabricación que se facilitaron al módulo planificador pero todo ello usando un grado de detalle mayor que el usado hasta ahora. La información detallada usada por el módulo programador que no se tiene en cuenta en el módulo planificador es: Tiempos variables de operación según la máquina y el operador asignado. Reglas de selección de máquinas y operadores basados en las cualidades de ellos y los requerimientos de calidad. Tiempos variables de operación teniendo en cuenta las características de la pieza anterior y posterior en la secuencia de programación tales como; tipo de pieza, familia, color, dimensiones, etc. Parte I

34 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Reglas para la secuenciación de tareas en los centros de trabajo, basados en la minimización de los cambios y otros factores. Reglas para priorizar en una lista de tareas según fechas de entrega, coste y otros factores. El resultado es una representación precisa de los que se espera en el punto de distribución en un futuro inmediato. Mientras el módulo planificador considera la demanda en el sistema con un horizonte de semanas o meses, el módulo programador trabaja en una ventana de tiempo mucho menor, desde semanas a horas. La utilidad de un programa detallado se degenera rápidamente según avanza el tiempo. Cualquier incumplimiento representa una nueva reprogramación. 4.4 Características de APS Un sistema APS cuenta con una serie de características que le permiten diferenciarse claramente de un sistema de planificación tradicional tal como MRP I/II. Planificación concurrente En el proceso de planificación tradicional, como el caso del MRP I/II, se pueden distinguir tres variables principales. demanda materiales (materias primas y productos semi-elaborados) capacidad La planificación tradicional es el llamado, aproximación en cascada que es el desglose secuencial del proceso de planificación. Empieza con un MPS, después del cual se llevan a cabo los MRP I/II y CRP. La aproximación secuencial separa los planes. Los sistemas de producción tradicionales se basan en un plan ya fijado a partir de pedidos. En el caso de planificación concurrente, sin embargo, se consideran las tres variables principales simultáneamente. Todo ello resulta en una planificación óptima y sincronizada para la totalidad de la cadena basada en los últimos datos recibidos. Se debe mencionar que APS utiliza en este contexto algunos datos fundamentales como la capacidad por puesto de trabajo y algunos condicionantes fundamentales que se muestran abajo. Los dos procesos de planificación descritos en la figura 4.3. tratan esta funcionalidad con más detalle. Parte I

35 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Figura 4.3 El proceso de planificación tradicional y el proceso de planificación APS Planificación basada en restricciones Una Segunda característica de APS es que se tiene en cuenta los condicionantes presentes en la empresa, como capacidad y materiales. El sistema APS utiliza esas restricciones para modelar los entornos de producción y distribución. El rendimiento que una empresa puede obtener está determinado por los condicionantes. Se pueden identificar varios condicionantes: Disponibilidad de material Capacidad disponible Política de empresa Coste Requerimientos de Distribución Mejora de la eficiencia Velocidad La velocidad de la planificación es una característica importante. Las mejoras en los procesos informáticos y el software han llevado a unos buenos tiempos de respuesta. Como resultado, un cliente puede estar informado sobre las posibilidades de plazo de entrega en segundos. La persona en contacto con el cliente que ha de solicitar un pedido tiene una Parte I

36 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 posición de negociación fuerte ya que tiene acceso a la fotografía de la situación del plan de producción y de las posibilidades de la empresa de satisfacer sus requerimientos. Si la empresa no es capaz de satisfacer esos requerimientos, él es capaz de ofrecer alternativas al cliente. La velocidad es también importante durante el proceso de planificación. Ya que todos los eslabones de la cadena están ahora coordinados y unidos, cualquier retraso en uno de los pasos puede verse amplificado en los siguientes eslabones de la cadena. Preferencias Es posible establecer preferencias en APS con propósitos de toma de decisiones estratégicas. Es posible establecer a ciertos clientes como estratégicamente importantes. Y deben ser considerados así en la totalidad de la organización. Esto evita la situación en que una unidad de ventas señala a un cliente como estratégico mientras que para otra unidad es un cliente secundario. Es también posible asignar prioridades a productos. Por ejemplo, para un fabricante de compact discs,, para el que la producción de singles es prioritaria, marcará los singles como un producto prioritario mientras que los LPs no lo serán tanto y la falta de ellos no será tan negativa. Simulación Que pasa si Uno de las primeras y aún de la las más comunes de las aplicaciones para planificación avanzada y programación, es el apoyo a decisiones utilizando la simulación que pasa si. Es posible entrar varias alternativas en el sistema para maximizar el beneficio de la compañía o minimizar costes, todo sujeto a la condición de que el pedido se pueda entregar en la fecha requerida por el cliente. El planificador puede examinar varios escenarios bajo los que los pedidos se entregan y el sistema subsecuentemente indica las consecuencias de los diferentes escenarios para las órdenes existentes. Un interfaz gráfico pone fácil al planificador comparar varias alternativas computadas por el sistema. De este modo se puede tomar la decisión de planificación más adecuada. Mientras todos los productos APS pueden usarse para simulación, algunos proveedores de sistemas proporcionan más facilidades para comparar planes y programas. Estas facilidades van desde el tener múltiples copias de los planes, hasta el generar análisis de costes para diferentes opciones de planificación. Available to Promise (ATP) APS puede usarse para obtener una mejor visión en ATP. ATP representa un balance continuo de suministro no consumido en el tiempo. Suministro no consumido es stock físico en almacén, más el stock en curso o planificado, menos el stock comprometido con los clientes. ATP permite a las compañías ver cual será el nivel de stock no asignado todavía y que se puede hacer con ese stock y con clientes potenciales en un periodo específico. Al planificador le permite ajustar la entrada y las soluciones presentadas mediante ese alto know-how. Cuando la función ATP recibe un pedido, ubica el pedido en Parte I

37 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 el día o días en que habrá suficiente stock para servir el pedido. Basándose en esas fechas el sistema propone una fecha de entrega en casa del cliente. Mediante la información que se posee, la persona que procesa los pedidos puede ofrecer varias opciones al cliente, o puede elegir entre transporte normal o urgente. Lo que aporta muchas ventajas organizativas. La tabla a continuación ilustra el suministro planificado de un fabricante de circuitos impresos, el stock comprometido y la disponibilidad resultante ATP para un producto determinado: Stock Inicio. Periodo 1 Periodo 2 Periodo 3 Periodo 4 Producción planificada Stock comprometido ATP Tabla 4.4 ejemplo de ATP El fabricante empieza con un stock inicial de 100 PCBs y planifica producir 600 PCB en el periodo 1, 800 en el periodo 2, 1000 en el periodo 3 y 1000 en el periodo 4. El fabricante tiene entregas ya comprometidas en pedidos de 500, 800, 900 y 800 PCBs en los periodos del 1 al 4 respectivamente. Como resultado, el fabricante tiene 200, 200, 300 y 500 PCB disponibles para prometer en los periodos del 1 al 4. Supongamos un cliente, que sólo acepta envíos de tamaño de lote de mínimo de 200 PCBs, y que cursa un pedido de 500 PCBs para el periodo 2. El fabricante puede disponer 200 PCB en el periodo 2 y 300 en el periodo 4. Sin embargo el fabricante de PCB no puede comprometerse con 200 unidades en el periodo 2, 100 en el periodo 3 y 200 en el periodo 4 porque el lote mínimo aceptado por el cliente es de 200 unidades, y esta condición no se cumpliría en el periodo 3. Hay una dificultad en el uso de ATP comprometiendo 300 PCB en el periodo 3 y a su vez considerando disponibilidad de unidades en los periodos 1 y 2. La disponibilidad en los periodos 1 y 2 debe bajar a 0 para que el fabricante pueda mantener su compromiso del periodo3. El compromiso con pedidos impacta de esta manera en la disponibilidad en los periodos precedentes al del compromiso. La disponibilidad es influenciada también cuando los clientes cancelan o amplían pedidos. Finalmente, los proveedores raramente ofrecen un solo producto, sino una amplia paleta, algunos de ellos incluso dependen de otros para su fabricación y por tanto para su disponibilidad. En un entorno que requiera respuesta fiable y en tiempo real, llevar a cabo un ATP manualmente no es una opción. Capable to Promise (CTP) El siguiente paso después de ATP en CTP Capable to promise o capaz de prometer. CTP integra la disponibilidad de producto a la planificación de la Supply Chain. Ahora el que dispone del stock no sólo mira al stock no comprometido sino también a la capacidad de producción y a la disponibilidad de material. CTP deduce de un APS a tiempo real la Parte I

38 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 fecha de entrega añadiendo un pedido de cliente en el sistema que aún no ha sido producido y teniendo en cuenta la capacidad libre y la disponibilidad de material. Si una consulta en ATP determina que el suministro disponible es insuficiente para cubrir una demanda en particular, la función de planificación de Supply Chain de CTP permite al proveedor replanificar ocupación (capacidad) y disponibilidad de materiales, si es posible. Si en el ejemplo previo, un fabricante de de equipos pidió 300 PCBs para ser entregados en el periodo 2, el fabricante no puede prometer la entrega a tiempo, basándose en el uso de ATP. Sin embargo CTP automáticamente contemplaría la posibilidad de aumenta las producción en los periodos 1 y/o 2 teniendo en cuenta capacidad libre y disponibilidad de materiales. Mientras a la mayoría de fabricantes les gusta el concepto CTP, acostumbran a tener problemas en la implementación de estos sistemas en sus compañías. La idea de que el departamento de servicio al cliente o de proceso de pedidos afecte directamente en la programación de la producción es demasiado radical, a parte de logísticamente complicadísimo para muchos fabricantes. Profitable to Promise (PTP) ATP y CTP sólo miran a la posibilidad de entregar el pedido a tiempo al cliente. Sería mejor ser capaz de aceptar los pedidos pero basándose en las implicaciones financieras de la compañía, es decir de manera que ese pedido represente un beneficio para la compañía. A esto se le llama Beneficioso de prometer o Profitable to Promise PTP. La implicación de este paso debe ser que un pedido se rechaza hoy, porque ahora la capacidad se debe dejar para realizar un futuro pedido cuyo beneficio sea mayor. Con PTP se puede asegurar que el cliente correcto recibe el pedido correcto puntualmente, lo que es más beneficioso para la organización. Propagación de cambios Bi/multi-direccionales Los cambios que acontecen en los procesos productivos, como una avería en una máquina, o en una línea de producción, se reportan inmediatamente en el sistema APS. El planificador puede entonces reajustar las actividades planificadas más arriba y más abajo del flujo de procesos usando APS. A esto nos referimos con propagación de cambios bidireccionales. Planificación sin huecos En el caso de métodos de planificación tradicional, el proceso de planificación usaba huecos de tiempo con una programación lanzada para un determinado tiempo. Estos métodos están ya abandonados y ahora se lleva a cabo una planificación continua a corto plazo. La planificación se lleva a cabo lo más lejos posible en el tiempo basándose en pedidos en firme más que en previsiones. Planificación a medio y largo plazo sigue haciéndose mediante huecos en el tiempo. Parte I

39 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Fiabilidad Esto es la posibilidad de hacer promesas en cuanto a plazos y fechas de entrega y cumpliendo dichas promesas. Es posible informar al cliente de las fechas de entrega definitivas. Cuando el cliente lanza su pedido, la compañía da una fecha de entrega y de las posibilidades de compromete con esa fecha de entrega. Acercamiento de la Cadena Considerando la cadena en su totalidad de una forma transparente, el planificador puede usar interfaces gráficos para visualizar la cadena completa y bajar al nivel de esas partes de la cadena para observar los problemas que allí suceden de una forma más cercana. El planificador puede, por ejemplo, cuando recibe el mensaje que un pedido no puede ser programado en la fecha deseada, bajar a la parte del sistema que contiene el programa de producción y ver allí los problemas existentes. Así el planificador puede alterar la planificación para solucionar el problema, por ejemplo redistribuyendo órdenes en diferentes máquinas. Optimización Optimización significa generar la mejor solución a un problema específico. APS se puede usar para optimizar tanto tácticamente como estratégicamente. A nivel táctico el sistema puede ayudar a optimizar la fuente del suministro, la producción y los planes de distribución. A nivel estratégico APS apoya optimizando la configuración de la red. Se pueden usar diferentes técnicas para resolver problemas de optimización. Programación Lineal Programación Genética Teoría de restricciones Heurísticas Esta funcionalidad se analizará más profundamente en el capítulo siguiente. 4.5 APS en relación con los sistemas de planificación tradicionales Los sistemas de planificación tradicionales como el MRP I/II y ERP no son óptimos. En este capítulo se explican las diferencias entre estos sistemas de planificación más antiguos y APS APS versus MRP I/II Hay algunas características subrayando MRP I/II, que no se aplican a APS: Todos los clientes, productos y materiales son iguales en importancia. En sistemas APS se pueden insertar preferencias, por ejemplo que hayan unos clientes más importantes que otros. Parte I

40 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Los plazos de entrega son fijos y conocidos. Con APS es posible reducir plazos ya que el sistema es capaz de contactar con proveedores para conseguir un material en menor tiempo, aunque suponga a un mayor coste. Es un proceso secuencial de arriba a abajo top-down y uno a uno one pass. Con APS es posible ajustar esquemas de una forma multidireccional. Otras desventajas de MRP I/II son: Los procesos MRP I/II son por batch y tardan horas en completarse. Dado que son procesos que consumen mucho tiempo, sólo se pueden realizar durante la noche o el fin de semana. Cuando se quiere un ajuste en la programación, se ha de esperar al día siguiente para ver el resultado del ajuste. Cuando el ajuste en un plan o programa se ha llevado a cabo en el sistema APS, éste recalcula el plan o programa en segundos o como máximo en minutos. MRP I/II no ofrece posibilidades para el apoyo en decisiones o simulación. APS tiene la habilidad de llevar a cabo un análisis Qué pasa si. Se pueden comparar diferentes escenarios entre sí y así elegir la opción más conveniente. MRP I/II proporcionan largos reportes que fuerzan al usuario final a buscar entre los detalles para encontrar los problemas. Los sistemas APS son fáciles de manejar y trabajan con excepciones. Cuando sucede una excepción, el sistema reporta el problema a través de una interfase user friendly. Éste permite investigar en el problema. Cuando se ha localizado el problema es sencillo de administrar las soluciones en el sistema. La asignación de material en MRP I/II se hace en base FIFO. Esto puede resultar en planificaciones no óptimas. Por ejemplo si tenemos 25 unidades en stock y hay dos clientes demandando este artículo. El cliente A demanda 50 unidades y el cliente B demanda 25. Puesto que al cliente A se le han reservado las 25 unidades del stock y se planifican 50 unidades para fabricación, ni el cliente A ni el B verán satisfecha su demanda hasta que no haya una nueva fabricación. Un sistema APS resolvería este problema de otra manera. Asignaría las 25 unidades del stock al cliente B e iniciaría la fabricación de 50 unidades para el cliente A. Al menos el cliente B vería satisfecha su demanda de forma inmediata APS versus ERP Los sistemas ERP son muy fuertes en procesos de transacciones y ejecución de tareas repetitivas, pero su planificación en firme y su apoyo en decisiones es muy limitada. Por esto acostumbra a fallar en su rendimiento. Hay un número de razones de porqué los sistemas ERP fallan a la hora de mejorar el plan de producción: El nivel de detalle en sistemas ERP es demasiado amplio para una adecuada toma de decisiones. También la tecnología que se usa en sistemas ERP no permite mayor detalle para análisis de simulación en tiempo real, que es lo que permite un sistema de toma de decisiones. Parte I

41 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Las herramientas usadas en sistemas ERP se usan de manera poco frecuente y son en ocasiones incomprensibles para los ejecutivos senior. No se considera la interdependencia entre material capacidad y disponibilidad. No se contempla planificación multi-planta en una vez. Los resultados actuales no se entrar en el sistema para hacer mejoras de proceso y de datos. Los plazos de entrega no se calculan de forma dinámica, sino que se asignan manualmente. Todos estos puntos nombrados son desventajas de los sistemas ERP. Los sistemas APS son capaces de hacer todas estas cosas. Por ejemplo, APS puede hacer planificación multiplanta en una vez. Los sistemas ERP se diseñan como un conjunto de aplicaciones alrededor de una base de datos, dichas aplicaciones se comunican entre ellas vía bases de datos centrales. La desventaja de este proceso es un procedimiento de ir de una aplicación a otra, lo que hace el tiempo de transacción muy largo... Como resultado no es posible ofrecer una respuesta a tiempo real a las consultas de los clientes. Otra desventaja es que las restricciones o preferencias del cliente no se pueden tratar de una manera fácil. En el otro lado tenemos a los sistemas APS que usan un entorno integrado. La lógica de la entrada de órdenes es parte de la lógica de planificación y programación. En un entorno integrado la planificación y programación se seguirán reglas y preferencias antes de responder a las consultas de los clientes. 4.6 APS para organizaciones productivas APS tiene posibilidades específicas para fabricantes. Implementando un sistema APS es también posible tener un APS funcionando a nivel fábrica (por ubicación de producción). A este nivel el sistema optimiza la ubicación de la producción recibiendo los pedidos del sistema central APS. Los procesos locales de APS están conectados a un sistema central APS que trabaja en toda la cadena. A este nivel local entra en juego la programación de la producción. Como ya se mencionó en el punto 4.2 la diferencia entre planificación y programación no está siempre clara. Planificación concierne la visión total y se orienta al largo plazo, mientras programación se centra en órdenes individuales para ser procesadas en una sucesión con restricciones más específicas. 4.7 APS para organizaciones de distribución Como ya se usa APS en organizaciones productivas, se han encontrado importantes usos en la industria de los semiconductores. Estos productos conocen un largo número de etapas de producción. Estas etapas se pueden llevar a cabo en grandes centros de producción en todo el mundo. La optimización del flujo de materiales y de la capacidad en todos los centros de producción es una necesidad fundamental en las organizaciones industriales. Parte I

42 Advanced planning and scheduling Capítulo 4 Para distribuidores el uso de APS no es tan obvio. Las razones para optimizar la cadena de suministros no se pueden encontrar en el uso óptimo de la capacidad o el control de costes, pero sí en la maximización de disponibilidad del producto y en la gestión de stocks. Esto requiere una buena planificación de la demanda futura y la casi continua regeneración de la demanda real y los stocks disponibles en la Supply Chain. Para un distribuidor, los módulos de planificación de la demanda (available to promise ATP, planificación del transporte y la distribución) son los más importantes. Parte I

43 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 5. Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Tal como se mencionó en el anterior capítulo, este capítulo trata de tres funcionalidades matemáticas básicas de planificación y programación en sistemas APS, planificación concurrente (planificación sin restricciones), planificación con restricciones y optimización. 5.1 Funcionalidad de APS La opción de planificación en APS especifica si el plan ha de estar basado en restricciones/limitaciones (materiales, recursos o ambos) o ha de seguir una optimización por costes. Planificación sin restricciones. Con esta opción se genera un cálculo tradicional MRP basado en una disponibilidad infinita de recursos y materiales. Un mensaje de excepción informa cuando se ha excedido la disponibilidad de recursos o materiales. Planificación con restricciones. Con esta opción se genera un plan que respeta las restricciones especificadas. Esta opción genera un plan factible pero no necesariamente óptimo ya que no se han considerado criterios de optimización. Optimización. Con esta opción se genera un plan optimizado y ejecutable basado en objetivos y restricciones. La optimización se basa completamente en coste y beneficio lo que significa que algunas restricciones suaves pueden saltarse si esto reduce los costes totales. Los tres tipos de planificación se describirán con más detalle en los siguientes párrafos. 5.2 Planificación sin restricciones La planificación sin restricciones es una explosión tradicional de MRP. El MRP alinea cantidades a suministrar con fechas de entrega con la demanda y de ahí calcula los requerimientos netos y cuando han de ser producidos. A partir de ahí calcula también la necesidad de componentes. La disponibilidad de materiales y la capacidad de los recursos se usan para generar mensajes de excepción. Las prioridades de demanda se incluyen en el cálculo de la planificación para determinar las relaciones apropiadas entre demanda y suministro. El plan de reposición se basa en asumir una disponibilidad de materiales y recursos infinita. Únicamente mensajes de excepción avisan de la falta de capacidad o de la falta de materias primas. Ejemplo de planificación sin restricciones En la figura 5.1 se casa la demanda con la producción planificada. En el tercer periodo, la producción planificada excede la capacidad. Los mensajes de excepción de MRP indicarían esta condición. El planificador consideraría probablemente el desplazar algunas órdenes de producción hacia el futuro para reducir la carga de trabajo en el periodo 3, quizás también ejecutaría un nuevo cálculo MRP para observar si el cambio causa una sobrecarga de producción en algún otro tiempo. Esta manera de planificar se usa en un sistema ERP tradicional. Para crear un plan factible el planificador debería evaluar por separado material y capacidad lo que supondría un gran consumo de tiempo. Parte I

44 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Figura 5.1 Un ejemplo de planificación sin restricciones, sobreocupando los recursos en el periodo Planificación basada en restricciones Las máquinas APS usan restricciones para adecuar el sistema de planificación al modelo de fabricación y distribución de la compañía. Generalmente las restricciones son un conjunto de limitaciones, reglas y objetivos que gobiernan la realidad física y financiera con el fin de cumplir un plan de negocio. Restricciones pueden incluir algo tan general como la disponibilidad de materiales o la capacidad de máquina, o algo tan detallado como la mínima necesidad de esfuerzo de trabajo en una máquina para una pieza específica. Reglas Pueden ser tan generales como considerar los pedidos de cliente por encima de la previsión de demanda o tan específica como que hay que hacer una limpieza de una máquina concreta después de la fabricación de x piezas o cada y horas trabajadas. Objetivos se usan para describir el plan de negocio de la compañía y pueden incluir objetivos en los niveles de stock de seguridad, el nivel de servicio a cliente o las cifras de ventas. Las reglas se usan como decisiones explicitas usadas por el planificador y se usan cuando hay más opciones a elegir a la hora de generar el plan. Las reglas se clasifican según prioridades. Se pueden definir y salvar reglas basándose en una combinación de criterios como puedan ser fechas, prioridades del cliente o prioridades del producto. Las reglas juegan un papel importante para obtener beneficios en APS. La mayoría de productos APS usan una combinación de restricciones. El usuario ha de asignar un valor objetivo a la restricción, así como un peso para indicar la importancia relativa de esta limitación. Algunos fabricantes de sistemas APS han desarrollado unas barras de deslizamiento en las interficies gráficas para variar el peso de cada restricción. Estas barras de deslizamiento permiten incluso llegar a obviar la importancia de una restricción específica. Parte I

45 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Generalmente todos los fabricantes de sistemas APS están de acuerdo en el concepto de restricciones duras y suaves. Las restricciones duras acostumbran a ser limitaciones físicas (que no van a cambiar en el horizonte del tiempo) como una limitación de capacidad de máquina o disponibilidad de material. Las restricciones duras no se pueden saltar, en cambio las restricciones suaves pueden llagar a ser obviadas si fuera necesario. Dado que no se tienen en cuenta objetivos ni criterios de optimización, esta opción genera un plan factible pero no necesariamente óptimo. Las restricciones suaves no tienen limitaciones físicas e incluyen metas de negocio como minimizar los costes, mantener un stock de seguridad objetivo, mantener un nivel de servicio al cliente. Cuando un producto no se puede entregar al cliente a tiempo se han violado los requerimientos del cliente, pero a pesar de ello el producto aún puede entregarse. Cuando se selecciona un dominio externo como una restricción dura, se prioriza fechas de demanda y entrega a disponibilidad de capacidad y materiales que se considera infinita. Cuando un dominio interno se establece como restricción dura, las restricciones de disponibilidad prevalecen para permitir una planificación basada en la limitación de disponibilidad mientras que las fechas de entrega de la demanda quedarán en un segundo plano. Al mismo tiempo hay una opción para determinar si las disponibilidad del plan con restricciones pesará más en la disponibilidad de materiales o de capacidad, o en ambos. La limitación de la capacidad de recursos se subdivide en recursos de fabricación, recursos del suministrador y recursos de transporte. La oportunidad de seleccionar diferentes niveles de planificación con restricciones y diferentes dominios en una funcionalidad importante de APS. Esto hace posible a las compañías el diseñar sus actividades de planificación y el estructurar de acuerdo con sus condiciones de fabricación y su entorno. La mayoría de sistemas APS hacen una evaluación en dos o tres pasos para evaluar las restricciones. El primer paso determina la viabilidad del plan o del programa, es la que intenta cumplir la fecha requerida por el cliente sin violar ninguna de las restricciones duras. En el segundo paso, la máquina considera todas las restricciones/limitaciones con el fin de mejorar el plan o programa. A este segundo paso se le suele llamar optimización. La diferencia entre restricciones duras y suaves es una cuestión de horizonte de tiempo. Todas las restricciones son suaves si el tiempo de horizonte es lo suficientemente largo. Cuando la capacidad es el problema y el tiempo dado permite un incremento de capacidad, la limitación ya no es dura sino suave. Ejemplo de planificación basada en restricciones En la figura 5.2 el ejemplo de la figura 1 (planificación sin restricciones) se ilustra usando planificación basada en restricciones. Parte I

46 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Figura 5.2 Ejemplo de planificación basada en restricciones evitando sobrecarga en recursos de Fig. 5.1 La producción supera a la demanda en el segundo periodo, de este modo habrá stock acumulado para cubrir parte de la demanda que en el tercer periodo supera claramente la fabricación. Debido a restricciones de máquina no toda la demanda se podrá satisfacer a tiempo y por ello habrá un retraso en entregas. En la cuarta semana hay menor limitación de máquina y en este periodo la producción quedará limitada por personal y no por máquina. La demanda es menor que la fabricación y parte de las entregas retrasadas pueden satisfacerse ahora En el ejemplo mostrado evitar retrasos de entregas sería muy difícil ya que requeriría incrementar la capacidad de máquina en un corto plazo. De entrada es difícil que sea posible. Haciendo horas extras en el periodo 4 sería posible recuperar las entregas retrasadas en menor tiempo. Esto es un simulación de alternativas que sucedería si o What if. 5.4 Optimización Las dinámicas del mercado actual han hecho que las Supply Chains sean extremadamente complejas y la planificación más difícil. La demanda de los clientes y la competitividad hacen de la planificación un reto complejo. Tal como se describe en el capítulo 2 un gran número de tendencias han contribuido a crear esta complejidad. Todo ello ha creado una serie de entidades a tener en cuenta a la hora de planificar: Productos Instalaciones de producción y distribución Funciones Clientes y proveedores Parte I

47 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Durante muchos años los fabricantes se han movido hacia la mejora usando la tecnología para apoyar procesos de planificación complejos y diversos. Algunos de ellos lo llevan haciendo durante años con el fin de cumplir con la demanda requerida por el cliente. Habiendo ya alcanzado un alto nivel de control, muchos fabricantes usan sistemas APS para incrementar la productividad de los procesos de planificación y tener menores costes de Supply Chain. Generalmente las compañías buscan soluciones de planificación que tengan en consideración las grandes restricciones de la Supply Chain lo que conlleva una optimización basada en restricciones. Las técnicas y soluciones de optimización de la Supply Chain pretenden cumplir con las siguientes tareas: Determinar un plan de producción factible que cubra las necesidades de demanda y las limitaciones de suministro. Optimizar el plan en relación a las metas corporativas tales como coste y beneficio A la vez que un plan factible y realista en de gran importancia, un plan optimizado es mejor. Esta es la necesidad de planes realistas y optimizados que está llevando a muchos fabricantes a salir de los clásicos MRP como herramienta de planificación y que no consideran limitaciones de suministro o recursos de fabricación, y que acostumbran a dar como resultado un plan poco realista. Consistentemente con la tendencia de una mayor necesidad de tecnología de planificación de la Supply Chain, el mercado APS se ha incrementado desde finales de los años 90 y sobre todo a partir del año A pesar de la moda creada por los proveedores de APS y ERP, se debe aclarar que la optimización de la planificación de la Supply Chain no es nueva. Existe un mercado de optimización desde hace 30 años. El mercado ha avanzado lentamente. Los primeros que adoptaron tecnología de optimización solían ser analistas cuantitativos, usualmente con postgrados en investigación de operaciones. Muchos de ellos trabajaban en industrias de procesos químicos, papeleros o metalúrgicos. Solían usar herramientas de optimización de carácter general como paquetes de programación lineal comprados a comercializadores de software que desarrollaban herramientas de planificación a medida que solían trabajar por procesos. Según este mercado fue progresando algunos comercializadores de aplicaciones de planificación de Supply Chain empezaron a comercializar aplicaciones de optimización de carácter general. Esta aplicaciones facilitaban a los informáticos de las empresas productoras desarrollar soluciones por ellos mismos o bien trabajar con los consultores de los comercializadores. A pesar de los primeros éxitos de los optimizadores, el mercado ha estado bastante estancado hasta hace poco. Los avances en la tecnología han ayudado a acelerar el crecimiento del mercado de APS. Y también esto ha hecho más asequible a las empresas el poder modelar sus entornos de planificación. Hoy en día hay muchas soluciones APS mejoradas con optimizaciones. El próximo párrafo describe el concepto que hay detrás de técnicas y métodos de optimización. Parte I

48 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo Un problema de optimización de Supply Chain Generalmente, un problema de optimización busca soluciones en entornos donde las decisiones tienen que ser tomadas teniendo en cuenta restricciones. La mayoría de problemas de optimización de Supply Chain requieren casar demanda con fabricación, cuando la una la otra o las dos están limitadas. Lo más limitado suele ser el tiempo necesario para suministrar, fabricar, o entregar algo. Dado que estos tiempos existe la demanda no se puede satisfacer inmediatamente. Los siguientes elementos son los que juegan a la hora de establecer un plan de producción en un entorno con restricciones. Variables de decisión que pueden ser tomadas por el planificador: Cuándo y cuánta cantidad de materia prima pedir a un proveedor Cuándo fabricar un pedido Cuándo y cuánto producto acabado suministrar al cliente o al centro de distribución. Restricciones que aparecen en la Supply Chain Capacidad de un suministrador para producir materias primas o componentes. Una línea de fabricación que sólo puede funcionar durante un número específico de horas al día y la limitación de horas extra de los trabajadores. La capacidad de cliente o centro de distribución de procesar pedidos. Las restricciones en un problema de optimización pueden ser duras o suaves. Muchas de las formulas de optimización establecen penalizaciones si algunas restricciones suaves no se cumplen. Las penalizaciones permiten evaluar las restricciones en importancia. Por ejemplo, retrasarse en una fecha requerida por el cliente es mucho más importante que ocupar el pasillo de un almacén. Objetivos como objetivos implícitos. Los objetivos maximizan minimizan o satisfacen algo como los que sigue: Maximizar puntualidad en la entrega Maximizar beneficios o márgenes Minimizar coste de Supply Chain o tiempos de ciclo Maximizar el servicio al cliente Minimizar retrasos Satisfacer toda la demanda del cliente Parte I

49 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Objetivos implícitos pueden caracterizarse como objetivos por defecto u objetivos fundamentales y siempre serán tenidos en cuenta para ser satisfechos por el optimizador. Además de los objetivos definidos arriba, a los que se les puede asignar un peso, hay un objetivo implícito, a veces oculto que se tiene en cuenta independientemente de lo que el planificador seleccione. El objetivo implícito se maximiza minimizando los costes de penalización por: Demanda tardía Superar la capacidad del proveedor Superar la capacidad del transporte Suministros no aprovechados Uso de recursos alternos Demanda no satisfecha Superar la capacidad de los recursos Agotar el stock de seguridad Los objetivos implícitos pueden ser obviados en caso necesario cuando se especifican los objetivos primarios. Por ejemplo, para obtener el objetivo primario entrega a tiempo, sería necesario sustituir recursos, listas de materiales, rutas o componentes. Otros sustitutivos y alternativas se podrían recomendar como medida de ahorro en costes. El plan optimizado sugiere qué elementos producir, qué cantidades pedir, y con qué plazo de pedido. También sugiere la mejor fuente de aprovisionamiento para los productos, las mejores listas de materiales, los mejores métodos de transporte y el mejor nivel de stock de seguridad para mantener la mejor relación coste-beneficio. La optimización satisface objetivos ponderados y toma en consideración factores penalizadores relacionados con las variables de decisión. Los siguientes factores de penalización de coste se usan explícitamente en relación con variables de decisión: Demanda tardía Exceder la capacidad de los recursos Exceder la disponibilidad de materiales Exceder la capacidad de recursos de transporte El usuario introduce porcentajes para indicar el nivel de importancia para él de manera que los casos críticos no acontezcan en el plan. El proceso de optimización conduce a las penalizaciones fuera de la solución, tendiendo a conducir fuera de la solución primero aquellas penalizaciones que repercuten en el coste. La relación y compatibilidad entre factores penalizadores es más importante que la selección de factores penalizadores. Cuando el sistema toma decisiones para evitar el no cubrir la demanda a tiempo, tendrá una prioridad mayor el mantener satisfechas las grandes demandas antes que las pequeñas. Parte I

50 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 Cuando la penalización por no cubrir la demanda a tiempo es mayor que la penalización por exceder la capacidad de los recursos, la solución será el planificar producción en tiempo extra con el fin de cubrir la demanda a tiempo. En general todos los factores que penalizan funcionan de esta manera. Los pesos de los objetivos en general no muestran la importancia relativa de cada objetivo en las decisiones de planificación. Es importante el darse cuenta de que múltiples objetivos deben tener el mismo orden de magnitud. Al mismo tiempo el conocimiento de la estructura y de las condiciones de producción y de la estructura de costes es vital, dado que la optimización está basada en parámetros relativos. Ejemplo de optimización En la figura 5.3 el ejemplo de las figuras 5.1 y 5.2 está optimizado en relación a la entrega a tiempo Figura 5.3 Ejemplo de un plan optimizado en relación con la entrega a tiempo Comparado con la figura 5.2, los recursos de personal se han incrementado en el periodo 4 para minimizar el retraso. En los tres primeros periodos de este ejemplo, no hay diferencia entre el plan optimizado y el plan basado en restricciones. Hay un retraso de entrega den el tercer periodo ya que la limitación de máquina hace imposible cubrir la punta de demanda. Sin embargo, la producción en el cuarto periodo se ha incrementado comparada con el ejemplo de planificación basada en restricciones. Volviendo a ese ejemplo, parte de la demanda de ese periodo 3 no se satisfaría a tiempo y se satisfaría en el periodo 5. En la optimización, el Parte I

51 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 coste de las horas extra de personal en el cuarto periodo queda compensado con el coste de no poder satisfacer la demanda hasta el periodo 5 del otro ejemplo. Si la cantidad retrasada es grande y el cliente pudiera aceptar un retraso de dos periodos y si el coste del retraso es relativamente bajo, entonces la optimización sugeriría la solución en la figura 5.3. Pero por qué solucionar el problema de demanda del periodo 3 incrementando la capacidad en el periodo 4? Incrementando la capacidad en los periodos 3, 2 y/o 1 podíamos haber evitado el retraso y haber asegurado la entrega a tiempo de los pedidos. La respuesta es que la optimización es más bien un ajuste financiero de un plan calculado por MRP y por eso cambios más radicales en el plan MRP no serían sugeridos Marco de optimización La estructura de la Supply Chain debe ser representada como parte del proceso de optimización. Esto se hace típicamente usando un modelo de red dónde gráficamente se visualiza la cadena de suministro y mostrar las partes de la cadena a considerar en el proceso de planificación. La figura 5.4 representa la cadena de suministros de un productor. Habitualmente se representa como una red, los nodos representan instalaciones que añaden valor a la Supply Chain. Los nodos pueden ir desde las materias primas y productos intermedios hasta los consumidores del producto acabado. Las líneas de unión conectan los nodos y representas vías de transporte de materiales, productos semi-acabados y acabados. Figura 5.4 Representación en red de la Supply Chain Parte I

52 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo Directrices de uso de la optimización No hay reglas duras o rápidas para los fabricantes para decidir si invertir en tecnología de optimización, únicamente hay algunas directrices para recomendar esas inversiones: La optimización generalmente es beneficiosa en entornos complejos de fabricación donde se han de tomar muchas decisiones interrelacionadas. Esto incluye entornos con muchas limitaciones de recursos y un gran número de productos, plantas, proveedores y centros de distribución. Planificadores en estos entornos necesitan soporte informático para tomar las decisiones de forma optimizada. Contrariamente los planificadores no tienen porque necesitar soporte informático para optimización en entornos simples y maduros dónde los métodos basados en la experiencia pueden alcanzar ya decisiones óptimas. En planificación estratégica y táctica de alto nivel, la necesidad de soluciones optimizadas en típicamente más importante que para planificación operacional y táctica de bajo nivel. En el primer caso el conjunto de decisiones a poder tomar es mucho más amplio, por lo que hay más posibilidades de tomar decisiones pobres. La respuesta a Dónde está el punto débil de mi Supply Chain? será importante a la hora de decidir que parte optimizar. En empresas con el suministro limitado con limitación de materiales, la optimización de estos materiales en el proceso de optimización es lo más importante. En entornos de fabricación por encargo llamados make to order especialmente en la fabricación discreta, los programas de fabricación son cruciales. Para los entornos de distribución intensiva, la planificación se ha de centrar simultáneamente en fabricación optimizada y operaciones de distribución. 5.5 Incertidumbre El factor de la incertidumbre juega un papel en la planificación en diferentes caminos. En la planificación de la producción existe incertidumbre desde la fase de aceptación del pedido con respecto a pedidos futuros, la carga de trabajo de las actividades principales, fechas de liberación para materiales o incluso en cuanto a recursos. Reglas de gestión de la capacidad irregular y de aceptación de pedidos y fechas de entrega, pueden ser usadas para minimizar esta incertidumbre. En la programación de la producción los tipos de recursos necesarios y las capacidades, son conocidas pero la carga de trabajo y las fechas de disponibilidad de producto contienen todavía incertidumbre. Esto afectará en los niveles de servicio de cumplimiento de fechas de entrega. Las mismas fuentes de incertidumbre se encuentran en la gestión de inventarios a varios niveles y en el transporte, donde los tiempos de tránsito son estocásticos debido a la posible congestión. Para problemas especiales se pueden derivar políticas óptimas contemplando una posible incertidumbre. Los algoritmos usados descritos en los sistemas de planificación tradicionales y en la mayoría de sistemas APS usan modelos determinísticos. Los algoritmos de planificación determinística reaccionan rápido al cambio, pero asumen flexibilidad y reservan capacidad. En estos modelos determinísticos, se contemplan en el peor caso (worst case); datos Parte I

53 Análisis de las funcionalidades de planificación y programación Capítulo 5 inciertos, variables, incompletos o incluso incorrectos. Después se aplica un análisis de sensibilidad. Esto es una aproximación reactiva, porque aquí solo se estudia el impacto de los datos de las soluciones. En la práctica esto lleva a una planificación nerviosa que se anticipa casi a los cambios en tiempo real Para encontrar soluciones que sean menos sensibles a la incertidumbre de los parámetros, se necesita una aproximación pro-activa. Esto significa que las incertidumbres deben incluirse en el modelo y que el algoritmo debe reducir la variabilidad. Esta aproximación es lo que se llama Planificación Robusta. Estos modelos matemáticos de planificación y algoritmos de planificación generan planes más predecibles y estables. De los tres niveles de planificación en la Supply Chain, el táctico es el más adecuado para tratar con los casos de incertidumbre. A nivel operacional no hay tiempo para reaccionar a fluctuaciones de parámetros inciertos y a nivel estratégico muchos fenómenos son demasiado variables para basar en ellos una decisión a largo plazo. Parte I

54 Implementación de APS Capítulo 6 6. Implementación de APS APS es ya en muchas compañías la mayoría americanas-una herramienta común. En la mayoría de compañías de Europa y de Asia Oriental la introducción de APS está siendo paulatina. Muchas compañías aún hoy siguen usando hojas de cálculo y pizarras de para su planificación. Sólo un tercio de las compañías usa un planning multi-site. Se pueden mencionar los siguientes motivos para no introducir APS. Aún no tenemos una estrategia de gestión para la Supply Chain No estamos preparados para una planificación central para gestionar los centros de fabricación y distribución. Nuestros empleados no tienen los conocimientos suficientes. No podemos tratar con cambios frecuentes en la planificación. No es posible transmitir nuestras reglas y estrategias de planificación No nos creemos las historias que nos cuentan los comerciales de software. Nuestros datos no son lo suficientemente fidedignos. No amortizamos la inversión asociada lo suficientemente rápido. En este capítulo trataremos los criterios para una buena implementación de un sistema Advanced Planning and Scheduling. Después de la descripción de la estrategia de implementación del párrafo 6.1, el párrafo 6.2 nos marca los puntos de atención o los factores críticos de éxito. El párrafo 6.3 describe cómo APS se integra con los sistemas existentes. El último párrafo nos habla de cuales son los requerimientos que una compañía ha de tener para sacar provecho de un sistema APS. El párrafo 6.4 nos da las condiciones para una implementación exitosa. 6.1 Estrategia de implementación Como se mostró en el capítulo 3, la información obtenida de un sistema APS apoya decisiones a diferentes niveles estratégicos, tácticos y operacionales. Para llegar a una implementación exitosa, es preferible elegir una aproximación de rango amplio. Las personas dentro de una organización podrán ver los resultados y entusiasmarse con la idea del nuevo sistema. Esto evitará que el proyecto lleve años hasta obtener unos resultados visibles. Un ejemplo de aproximación de rango amplio es empezar con la introducción de un sistema APS en un para de centros de producción e ir extendiendo en pasos sucesivos. Parte I

55 Implementación de APS Capítulo 6 Aspectos Elecciones estratégicas Concepto de la Supply Chain Organización concepto de gestión para la Supply ChainPolítica estratégica comercial Relacionar clientes y proveedores (Integración de la Supply Chain) Diseño de producto Cultura organizativa Elecciones tácticas Regla de prioridad; preferencia qué cliente tiene Nivel de agregación en la gestión Integrar APS con ERP Arquitectura de la información y gestión de los datos. Gestión pedidos cliente/customer Service Elecciones operacionales Procedimientos y toma de decisiones día a día Horario de oficina, horario de atención Indicadores de rendimiento y reportes Coordinación entre planificación central y ejecución local Tabla 6.1 Elecciones con la implementación de APS 6.2 Puntos de atención Hay diferentes aspectos a tener en cuenta en la implementación e APS Concepto de la gestión de la Supply Chain El primer posible obstáculo es la falta de un concepto estratégico de gestión de la Supply Chain y de política estratégica comercial (por ejemplo el papel de las organizaciones de venta nacionales). Evidentemente estos conceptos también incluyen los papeles de proveedores y clientes (integración de la cadena). Experiencia APS es más bien un nuevo desarrollo dónde aún no se ha ganado mucha experiencia. El desarrollo aún no ha sido completamente evaluado, por tanto se pueden encontrar problemas imprevistos. Parte I

56 Implementación de APS Capítulo 6 Nerviosismo Se han de evitar los cambios continuos en el sistema. Estos cambios sólo provocarían el nerviosismo de la organización, lo que sería muy negativo. Cuando se le comunica a un cliente que ve a recibir su producto en la fecha X, no es nada bueno que al día siguiente se cambie la entrega para la fecha Y. Factor humano A niveles altos de la organización uno sabe cómo se trabaja con APS y que apariencia tendrá el sistema. Por el contrario en los niveles bajos de la organización, esto no es conocido. Estos niveles necesitan también entusiasmarse y motivarse con la idea de un nuevo sistema. Trabajar con APS significa gestionar con un concepto central nuevo. Además una gran cantidad de procesos y actividades como por ejemplo planificar y la transmisión de información irán mucho más rápido ahora. Se debe tener cuidado de que la gente no pierda la visión general de la organización e implementar el nuevo método de trabajo. Complejidad Debido a que APS no es el último nivel de desarrollo, aún está ahí la cuestión de qué casos puede solucionar APS y qué casos no. Durante la implementación hay nuevas versiones de software y también el hardware se mejora Recursos financieros Los recursos financieros de las organizaciones deben ser suficientes para completar la implementación. Una implementación de un sistema APS a través de toda la cadena de una gran organización puede costar unos 50 millones de Euros. Una implementación pequeña sería posible por un millón de Euros. Precisión de los datos La actualización, disponibilidad y pureza de los datos es a menudo un grave problema Una de las características de un sistema APS es que los problemas de planificación se solucionan a través de un modelo matemático. Los proveedores de APS acostumbran a sugerir que ofrecen una solución óptima. Esas soluciones óptimas están basadas en las variables proporcionadas, lo que ocurre es que no toda la cadena con sus innumerables variables está optimizada. Cuando las predicciones no son tan duras, un cálculo más simple da mejores resultados que otros métodos de optimización complicados. 6.3 Integración con sistemas existentes Una empresa tiene habitualmente sistemas orientados a transacciones en los que los datos se almacenan en bases de datos. Los sistemas APS extraen de los sistemas transaccionales todos los datos necesarios como el estatus de un pedido, las órdenes de fabricación nuevas, la producción en curso Esta información se obtiene de las listas de materiales, lista de recursos, hojas de ruta de los sistemas existentes. Parte I

57 Implementación de APS Capítulo 6 Figura 6.2 APS relacionado con los sistemas existentes Usando esta información, el sistema APS lleva a cabo cálculos para optimizar la cadena completa, después de dicha actualización los ajustes se retornan a los sistemas existentes. Aquí es donde se encuentra el poder oculto de los sistemas APS. Es precisamente el no tener que estandarizar los sistemas existentes en toda la organización. El sistema APS debe ser capaz de integrar los sistemas existentes perfectamente, ya que el sistema APS es completamente dependiente de la disponibilidad y fidelidad de los datos de los sistemas existentes. APS debe recibir los pedidos de ventas y los datos de las cadenas de distribución y transporte. Al mismo tiempo debe estar enterado del estado de los pedidos de compra y suministros de materiales. La mayoría de sistemas APS crean un programa maestro basado en restricciones y lo retornan a los sistemas transaccionales como entrada en sus MRP I y II o bien en otros sistemas que requieran las salidas del plan maestro. Ejemplos de planes que usan un programa maestro como entrada son planes de venta producción distribución 6.4 Condiciones para APS En este párrafo se describen las dos principales condiciones para que un sistema APS valga la pena. Similitud Debe haber puntos de similitud en la cadena. De otro modo materiales pedidos o productos no se podrían reasignar entre centros de producción. La figura 6.3. lo muestra claramente. Figura 6.3 muestra la forma de la cadena de abajo a arriba. Abajo las barras que se ven representan el suministro de materias primas a los centros de fabricación. En la parte superior, las barras representan la salida de materiales hacia las cadenas de distribución. Cuanto más coincidentes sean las similitudes, más posibilidades de reasignación entre centros hay. Parte I