GESTION DE OPERACIONES (operations management)

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1 GESTION DE OPERACIONES (operations management) Es la gestión de procesos o sistemas que: Generan, crean o proporcionan bienes o servicios.

2 Contenido Introducción Diseño de bienes y servicios Layout y localización Capacidad Planificación agregada Desagregando Plan maestro Gestión de cadenas de abastecimiento

3 Introducción: Operaciones desde la perspectiva del cliente COSTO -Eficiencia CALIDAD - calidad del producto - calidad del proceso (tan bueno como se prometió) VARIEDAD TIEMPO - Heterogeneidad de clientes - Respuesta a la demanda Una estrategia de operación debe al menos considerar: Eficiencia, variedad, respuesta y calidad

4 Introducción. Ayudas de la GO (OM) Proporciona herramientas para: - la «negociación» - identificar ineficiencias (definir la frontera de eficiencia) - evaluar, rediseñar, proyectos/nuevas tecnologías

5 Introducción. Responsabilidad de la GO Planificar Organizar Capacidad - Grado de centralización Localización - Subcontratación Producto y servicios Dotación de personal Hacer o comprar - Despedir/contratar Layout - Uso de sobretiempo Proyectos Dirección Programación - Planes de incentivos Controlar - Emisiones de ordenes de trabajos Capacidad - Asignación de trabajos Calidad

6 LA GO INCLUYE Pronósticos (forecasting) Capacidad (planning) Programación (scheduling) Inventarios (managing) Calidad (assuring) Employees (motivating) Etc...

7 Introducción. Sobreposición de operaciones del negocio Operaciones Marketing Finanzas

8 Ejemplos de operaciones Fabricación de bienes Almacenamiento/Transporte Intercambio Entretención Communicación Agricultura, minería, construcción, fabricación, generación de energía Almacenamiento, transporte, correo servicios, movimiento, taxis, buses, hoteles, aerolineas Minoristas, mayoristas, bancos, arriendo, leasing, biblioteca, prestamos Peliculas, radio and television, conciertos, grabación Diarios, radio y televisión noticieros, telefonos, satelites

9 Introducción. Interfaces de operaciones Ing. Industrial Mantención Sistemas de Información Distribución Operaciones Relaciones públicas Compras Contabilidad Personal

10 Tomando decisiones en: Diseño de sistemas Operación de sistemas - Capacidad - Personal - Localización - Inventarios - Layout de deptos - Programación - Planificación de productos y servicios - Gestión de proyectos - Compra y ubicación de equipos - Calidad deseada

11 Introducción. Decisiones estratégicas: - Gestionando calidad - Diseño de bienes y servicios - Estrategias de localización - Recursos humanos - Gestión de cadena de abastecimiento - Gestión de inventarios - Programación - Mantención

12 Introducción. Resolución con: Modelos matemáticos (uso de solver) Heurísticas Metaheurísticas Simulación Herramientas estadísticas Teoría de juegos Etc.

13 PLANIFICACIÓN DEL PRODUCTO Y DISEÑO DEL PROCESO Estrategias para las operaciones de fabricación y de servicios. Tradicionalmente han sido tratados separadamente pero la administración moderna requiere el tratamiento simultaneo. Diseñar para: Minimización de las perdidas Satisfacción del cliente como el objetivo principal Ejemplos: Disney World Macintosh, Federal Express.

14 Mantener los Clientes Es la estrategia más simple que cada compañía puede usar para competir Las empresas productivas requieren : Sin defecto Las de empresas de servicio requieren : Sin abandono

15 Ideas de un Nuevo Producto a Partir de Tecnologías Generación de nuevos productos aprovechando los desarrollos de nuevas tecnologías Ideas de nuevos Productos a partir de Investigaciones de mercado Investigación de mercados para identificar potenciales demandas y útil también para mejorar el diseño del producto.

16 Escuchar al Cliente Si las estrategias anteriores no son suficiente para el diseño de producto y proceso. Qué medidas deben desarrollar las compañías para anticiparse a las necesidades y deseos de los clientes? Escuchar lo que los clientes desean y mantener una relación cercana a ellos.

17 Seleccionando Características de Productos y Servicios El diseño debe evaluar los objetivos del mercado, sus deseos, necesidades y las capacidades de la compañía de diseñar productos para satisfacer el mercado. El desarrollo de productos y servicios generalmente sigue una pirámide invertida que se inicia con muchas ideas y resulta en un pequeño número de productos y servicios. EXPOCORMA, Concepción, Noviembre 2013, L.Pradenas, Dr.Sc, DII- UDEC.

18 Satisfacción del Cliente Si el producto o servicio incluye las características mas importantes para el cliente. Si la empresa puede responder a las demandas de los clientes de manera oportuna. Si el producto o servicio no tiene defectos y cumple las expectativas.

19 Los pasos a seguir desde una idea hasta el producto : Generación de ideas Selección de características Generar un diseño preliminar Desarrollar un prototipo Pruebas de Marketing del prototipo Marketing masivo del producto final

20 Ideas de Nuevos Productos Inducidas por Los Consumidores Si las investigaciones de mercado no son suficientes para proveer nuevas ideas de productos y servicios. Cómo pueden las empresas escuchar a sus clientes?

21 Función de Calidad (QFD) (Mitsubishi s kobe, Japón 1970) Traducir las necesidades de los clientes al lenguaje del diseño y producción, ingeniería es un aporte para desarrollar rangos de características de productos y servicios de acuerdo con las preferencias, necesidades y deseos de los clientes.

22 Ventajas del uso de QFD Escasos cambios después que el producto o servicio es introducido. Tiempo de desarrollo de productos y servicios. Bajos costos. Aumento de la productividad. Mayor satisfacción de los clientes. Mejor comunicación en la organización. Mejores datos para redefinir el diseño de futuros productos y servicios.

23 Casa de calidad Negociación Evaluación técnica de la competencia Requerimientos Técnicos Necesidades y deseos de los clientes Pesos Palabra del Cliente Palabras del Ingeniero Correlaciones Comparaciones Técnicas Visión de los clientes de la competencia Análisis de la Competencia Especificación de metas

24 ARBOL DE DECISIÓN PARA INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS UTILIDAD (MILES) ACEPTACIÓN RÁPIDA (0.6) AVANZAR ALTAS (0.6) MEDIAS (0.3) BAJAS (0.2) INTRODUCIR PARAR -50 (0.4) ACEPTACIÓN LENTA AVANZAR ALTAS (0.3) MEDIAS (0.6) BAJAS (0.1) PARAR -50 ABANDONAR 0

25 Porcentaje de Costos del Producto DISEÑO MATERIA PRIMA MANO DE OBRA GENERAL 5% 50% 15% 30% 70% 20% 5% 5% Porcentaje de Influencia en los costos de fabricación Figura. Quiebre de costos para nuevo producto

26 Diseño para Fabricación DISEÑO PRODUCTOS DISEÑO PROCESO Cambios en Ingeniería PROTOTIPO Y PUESTA EN MARCHA Meses Figura. Actividades secuenciales

27 DISEÑO PRODUCTO DISEÑO PROCESO PROTOTIPOS PUESTA EN MARCHA Figura. Sobre posición de las actividades

28 Diseño de Procesos y Layout para Sistemas Productivos y de Servicios Diagramar el flujo de materiales, información y personal a través de un sistema genera un modelo del proceso productivo. Proyectos. Procesos sin flujos Procesos típicos : Producto o servicio donde no existen flujos visibles. Configuración de Flujo intermitente Procesar una variedad de productos y servicios imultáneamente y de manera eficiente.

29 Layout por proceso Empaque Torneado Pintado Pegado Arenado proyecto Corte Secado Figura. Layout por proceso para Jop Shop

30 A D B C B E E D A C E A B D B C Figura. Layout orientado al producto para Flow Shop

31 Proceso Batch Algunas operaciones unitarias discretas requieren la producción de productos o servicios en hornadas o lotes. Es un híbrido entre Job Shop y Flow Shop ofrece menor flexibilidad que el Job Shop pero más eficiencia (por menor variedad de productos).

32 Líneas de Montaje Baja variedad de productos y servicios y volumen alto algunos. Los productos se trasladan de operación a operación en pequeños lotes con pequeños trabajos en procesos o inventario urbanizado. Procesos repetitivos. Son esencialmente unidades discretas de producción. Cada unidad producida se traslada desde una estación de trabajo a otra con un valor agregado del producto.

33 Procesos de Flujo Continuo El flujo nunca se detiene excepto para mantención anual. Sin contacto con los trabajadores y sin unidades discretas. Los trabajadores y administradores monitorean y ajustan el flujo de materiales para permitir que sea estable e interrumpido. La puesta en marcha y detención son complejas y difícil de regular. La producción es continua las 24 horas y en 7 días.

34 Celdas de Manufactura Agrupa los diversos productos producidos en un Job Shop de acuerdo con características comunes, incluyendo tamaño, pasos de procesamiento y materiales. Las celdas contienen las maquinas necesarias para completar la mayoría de los pasos del proceso de la familia de partes. Una maquina cara como el Planing no puede ser asignada a un solo departamento.

35 Celda A Celda B Planing Pintado Celda C Figura. Celdas de Manufactura

36 Modelos Estratégicos en Diseño de Procesos Antes se seleccionó un proceso para la operación o servicio que sea ventajoso. Ahora se requiere analizar : ciclo de vida de un producto Indicador de cambio durante: Introducción Crecimiento Madurez Periodos de descenso

37 Demanda I C M D Salida Tiempo Figura. Ciclo de Vida del producto

38 Innovación de producto y proceso Tasa de Innovación Innovación Proceso Innovación Producto Tiempo de madurez del producto Figura. Interacción entre innovación del producto y del proceso

39 Variedad de Producto y Volumen No Flujo Bajo Volumen UNICO PROYECTO Muchos productos Bajo volumen Varios productos Alto volumen Un producto Gran Volumen Mezcla Flujo JOB SHOP Identificar Modelo Proceso Mezcla Con flujo dominante Línea Flujo BATCH LINEA DE MONTAJE Continuos o Automát. PROCESOS CONTINUOS Figura. Matriz Producto Proceso

40 Planificación estratégica de la capacidad Cuánto debería producir una planta? Cuántos clientes deberían atender una instalación de servicios? Qué tipo de problema surgen cuando el sistema de producción se expande o se contrae?

41 Planificar la Capacidad Largo Plazo - Más de un año - Se requiere adquirir o disponer de los recursos productivos, edificios, equipos e instalaciones. - Participación y aprobación de Gerencia Mediano Plazo - Planes mensuales o trimestrales para los próximos 6-18 meses. - Variación de capacidad por: contratación, despidos, nuevas herramientas, compras menores de equipos, subcontratación, etc. Corto Plazo - Menos de un mes. - Programación semanal o diaria, ajustes para eliminar las diferencias entre la producción planificada y real. - Considerar: horas extras, transferencias de personal, otras rutas de producción, etc.

42 Plan del Proceso L.P Plan estrategia de la Capacidad Empresas Manufactureras Plan Total Empresas de Servicio M.P. P.M. De Producción Plan de requerimientos de Materiales Programación de pedidos Programación semanal de mano de obra y clientes C.P. Programación diaria de M.O. Y clientes

43 PLANIFICANDO LA CAPACIDAD DE LARGO PLAZO Deciciones estrategicas de largo plazo Cuánto debe producir una planta?, Cuán grande debe ser un almacén? y Qué nivel de servicios debe proveer una compañía?. Cuánto Planificando la capacidad, considera decisiones de: Largo plazo referidos a decisiones de inversiones en nuevas instalaciones, equipos considerando 2-5 años. Corto plazo respecto del tamaño, de la mano de obra, sobretiempo, subcontrataciones e inventarios.

44 Medidas efectivas de capacidad Capacidad utilizada = Capacidad actual (salida) Capacidad de diseño Capacidad efectiva = Capacidad actual (salida) Capacidad efectiva Otras = Horas de capacidad usada Horas de capacidad disponibles

45 Colchón de capacidad Se desean, altas tasas de utilización pero tasa de capacidad cercanas al 100% son muy peligrosas. En la practica muchas compañías operan entre 80-85%. Tasas sobre 85% puede considerar una disminución de la calidad y productividad o perdida de ordenes. Colchón de capacidad = 100 tasa de capacidad utilizada.

46 Ejemplo Capacidad utilizada = = Salida Mensual 91% Capacidad de diseño Colchón de Capacidad = % = 9% Empresas intensivas en capital deben mantener colchones de capacidad del orden de 15% con el fin de prevenir cualquier quiebre en el servicio de sus clientes. Colchones de capacidad es útil para estrategias de capacidad de largo plazo.

47 Estrategias temerosas de cambio de capacidad Suponiendo que la demanda crecerá firmemente y agregando capacidad en pedazos se puede utilizar 3 estrategias. Estrategia 1. Demanda anticipada y dirigida Unidades Capacidad Demanda Tiempo

48 Estrategia 2. Demanda resultante estrecha Unidades Capacidad Demanda Tiempo

49 Capacidad Unidades Demanda Tiempo Figura. Estrategias temerosas para cambios de la capacidad.

50 Cambios de tamaños en la capacidad Para un período de tiempo una empresa tiene un optimo nivel de operación en función del costo unitario promedio de la salida. El nivel de capacidad en el cual el costo unitario promedio es mínimo se denomina mejor nivel operativo y se observa en la siguiente figura. Costo Unitario Promedio Mínimo Costo Mejor nivel operativo Tasa de salida

51 La figura siguiente muestra economías y deseconomias de escala Costo Unitario Promedio 50 sillas 100 sillas 150 sillas Mejor nivel operacional Tasa de Producción Figura 3: Economía y deseconomia de escalas 100 sillas en preferibles desde el punto de vista de la economía de escalas. El más pequeño y el más grande restaurante tiene alto costo unitario y existe deseconomia de escalas. Determinar el mejor tamaño y nivel operario no es fácil.

52 Planificación agregada Pradenas et al. 2004, 2009) Corto plazo. Mediano plazo Largo plazo Ahora 2 meses 1 año

53 Repasando los niveles de planificación Corto plazo (Planes detallados) Cargas de maquinas Asignaciones de trabajos Mediano plazo (Niveles generales) Empleados Producción Largo plazo Capacidad de largo plazo Layout/localización

54 Secuencia de planificación Estratagias y Politicas corporativas Condiciones Económicas Competitivas y politicas Pronósticos de Dda agregada Plan de negocio Establece estrategias de producción y capacidad Plan de producción Establece capacidad de producción Programa maestro Establece programa para productos específicos

55 Entradas para la planificación agregada Recursos -Mano de obra -Instalaciones Pronósticos de Dda Policy statements - Subcontrato - Sobretiempo - Nivel de inventarios - Ordenes regresadas Costos - Inventario ocupado - Ordenes regresadas - Contratación/despido - Sobretiempo - Cambios de inventarios - Subcontrato

56 Salidas de la planificación agregada Costo total del plan Niveles de inventario proyectados - Inventario - Salida (producción) - Trabajadores - Subcontrato - Ordenes regresadas

57 Opciones de: Demanda - Precios - Promoción - Ordenes regresadas - Nueva demanda Capacidad - Contrato /despido de trabajadores - Sobretiempo/holguras - Trabajadores part-time - Inventarios - Subcontrato

58 Estrategias de la planificación agregada Mantener nivel de mano de obra Mantener producción estable Ajuste periodo a periodo de la demanda Usar combinación de variables de decisión

59 Estrategias Básicas Nivel de capacidad: Mantener producción constante en tiemporegular Producción cumpliendo con las variaciones en la demanda por una combinación de opciones. Demand Chase: Empatando la capacidad a la demanda, los resultados previstos para la producción en un período es la demanda esperada para ese período.

60 Técnicas para la planificación agregada - Determinar demanda para cada período - Determinar capacidad para cada período - Identificar políticas pertinentes - Determinar unidades de costos - Desarrollar planes alternativos y costos - Seleccionar el mejor plan que satisface los objetivos.

61 Producción/dda acumulada Diseño acumulado Producciòn acumulada Dda acumulada

62 Planificación agregada en servicios - Servicios ocurren cuando ellos pueden ser ofrecidos - Demandas por servicios son difíciles de predecir - Dificil predecir capacidad disponible - Mano de obra flexible es una ventaja

63 Desagregando Programa Maestro: Resulta de la desagregación del plan; entrega cantidad y el instante de los productos finales específicos para un horizonte previsto. Rough-cut capacity planning: el equilibrio aproximado de la capacidad y la demanda para probar la viabilidad de un programa maestro:

64 Proceso del programa maestro Entrada Inventario inicial Pronósticos Ordenes de los clientes Programa Maestro Salida Inventario proyectado Programa maestro de producc Inventario no comprometido

65 Inventario proyectado disponible Inv. inicial JUNE JULY Forecast Customer Orders (committed) Projected on-hand inventory Pronóstico mayor que las ordenes de los clientes en sem Ordenes de los clientes son mayores que los pronósticos de la sem. 1 Pronóstico es mayor que ordenes de los clientes en sem. 2

66 GESTION DE CADENAS DE ABASTECIMIENTO Gestión de las actividades que consiguen transformar materias primas, en bienes y productos finales y reparten los productos a clientes a través de un sistema de distribución. Estas actividades incluyen la tradicional función de compras mas otras actividades que son importantes para las relaciones con proveedores y distribuidores

67 EL PROCESO DE COMPRAS Actualmente: Compras exitosas consideran sugerencias de los abastecedores. Las empresas contratan personal altamente preparado para formar parte del equipo de compras. Estos profesionales deben conocer desde tácticas de compras hasta estrategias de subcontrato. El objetivo primario es obtener bienes y servicios para necesidades internas

68 Gestión de cadenas de abastecimiento puede incluir: Transporte de vendedores Transferencias de creditos y cajas Oferentes Distribuidores y bancos Contabilidades recibidas y por pagar Almacenamiento Cumplimiento de ordenes Participar en informaciones de Pronósticos, Producción, Control de la actividad de inventarios

69 Actividades de cadenas de abastecimiento cruzan: Contabilidad Finanzas Marketing Operaciones

70 Referencias Ignacio Hinostroza; Lorena Pradenas y Víctor Parada (2013). Board cu tting from logs: Optimal and heuristics approach for the problema of packing rectangles in a circle. International Journals Production Economics, 145 (2), pp ISI). Lorena Pradenas, Boris Oportus y Víctor Parada (2013)..Mitigation of greenhouse gas emissions in vehicle routing problems with backhauling. Expert Systems with Applications, 40 (8), pp ISI). R. Elizondo, V. Parada, L. Pradenas and C. Artigues (2010). An evolutionary and constructive approach to a crew scheduling problem in underground passenger transport, Journal of Heuristics, 16,(4), pp , (ISI). Pradenas L. Alvarez C. y Ferland J. (2009). A solution for the aggregate production planning problem in a multi-plant, multi-period and multiproduct environment" Acta Mathematica Vietnamica,,Vol 34 (1), pp L. Pradenas, F. Peñailillo, J. Ferland (2004). Aggregate production planning problem. A new Algorithm, Electronic Notes in Discrete Mathematics, Volume 18, Lorena Pradenas R.y Exequiel Matamala.R. (2012). Una formulación matemática y de solución para programar cirugías con restricciones de recursos humanos en el hospital público. Revista Chilena de Ingeniería, 20 (2), (SCIELO-Chile). Lorena Pradenas, Abel Campos, Jesús Saldaña y Víctor Parada (2011). Scheduling copper refining and casting operations by means of heuristics for the flexible flow problem, Pesquiza Operacional, 31(3), (SCIELO-Brasil), ISSN Rosa Medina D., Lorena Pradenas R. y Víctor Parada D. (2011). Un algoritmo genético para el problema de job shop flexible, Ingeniare. Revista chilena de Ingeniería, 19(1), (SCIELO-Chile). Rebolledo R., Pradenas L., Lopez A. e Inostroza R., Sistema de apoyo a la toma de decisiones basado en la optimización (OD-DSS) para la planificación de la produción en un aserradero, REVISTA ICHIO; Vol 1. N 1, pp , Septiembre L. Pradenas R., S. Hidalgo T. y M. Jensen C. (2008) Asignación de supervisores forestales. Resolución mediante un algoritmo tabu search", Revista chilena de Ingeniería, 16(3), pp (SCIELO-Chile). Saldaña C. A., Oliva SM. C. y Pradenas R. L. (2007). Modelos de programación entera para un problema de programación de horarios para Universidades. Revista Chilena de Ingeniería, 15(3), pp (SCIELO-Chile). PRADENAS L., PARADA V., And ZUÑIGA J. Copper Smelting Operations Programming, INTERFACES, julio-agosto 2006, ISI Pradenas Lorena, Azócar Leandro, Optimización en la asignación de tareas en un sistema de guardería forestal, Revista BOSQUE 26(2): 17-24, Octubre o Noviembre de 2005 (SCIELO-Chile).

71 GESTION DE OPERACIONES (operations management) Es la gestión de procesos o sistemas que: Generan, crean o proporcionan bienes o servicios.

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