PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA PRODUCCIÓN (Master Production Scheduling: MPS)

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1 MÓDULO: PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN Sesión : Plan Agregado de Producción e Introd. a la programación lineal Sesión 2: TEMAS: TEMA : PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA PRODUCCIÓN (MPS: Master Production Plan) TEMA : PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA PRODUCCIÓN (Master Production Scheduling: MPS) TEMA 2: PLANIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE MATERIALES (MRP: Materials Requirement Plan) TEMA 3: SISTEMAS JUSTO A TIEMPO (JIT: Just In Time) / 2/. Proceso MPS Fundamentalmente, consiste en desagregar el Plan Agregado de Producción (PAP) 2. Desarrollo del MPS. Calcular los inventarios proyectados a la mano. Plan de producción autorizado Plan Maestro de Producción (tentativo) (MPS) Están disponibles los recursos? Si No Inventario proyectado a la mano al final de la semana Inventario a la mano al final de la última semana Cantidad en el MPS pendiente al inicio de esta semana Requerimientos proyectados de la semana Planeación de Requerimientos de Materiales (MRP) Plan Maestro de Producción (autorizado) (MPS) 3/ 2. Determinar las fechas y la magnitud de las cantidades de MPS. 4/

2 Ejercicio. Un fabricante que produce sillas desea generar un MPS para esta operación. Marketing ha pronosticado una demanda de 3 sillas para la primera semana de abril, pero los pedidos de clientes que realmente se han registrado son por 38 sillas. No hay ninguna cantidad pendiente en el MPS en la semana Item: Ladder-back chair Quantity on Hand: 55 Forecast Customer orders (booked) MPS quantity April Order Policy: 5 units Lead Time: week 35 May Inventario= =7 sillas MPS start 5/ Available-topromise (ATP) / El pronóstico es menor que los pedidos registrados en la semana ; el saldo del inventario a la mano= =7 Solución Saldo del inventario a la mano=7+5-3=37. La cantidad necesaria para evitar una escasez de 3-7=3 sillas en la semana 2 3. Vallas de Tiempo en MPS Item: Ladder-back chair Order Policy: 5 units Lead Time: week Quantity on Hand: 55 2 April May Forecast Semana El tiempo necesario para el ensamble de 5 sillas es de una semana. Por consiguiente, el depto de ensamble deberá comenzar el ensamble de las sillas en la semana para poder tenerlas listas en la semana 2 Customer orders (booked) MPS quantity MPS start Available-topromise (ATP) El total de los pedidos de clientes registrados, hasta la próxima recepción del MPS, es de 38 unidades. El invent. ATP=55+-38= El total de los pedidos de los clientes registrados, hasta 7/ la próxima recepción del MPS es de =59.El invent ATP=5-59=9 MPS cantidad Valla del tiempo de demanda Valla del tiempo de planificación 8/

3 . SISTEMA MRP Demanda Dependiente Aglomerada Técnica para el control y planeación de inventarios de manufactura. Permite la coordinación tanto de órdenes de compra (pedidos hacia fuera de la firma) como de trabajos o jobs (pedidos dentro de la firma). Bicycles Order on day 3 Order on day 8 Rims 2 5 Qué materias primas requiero para producir? Proveedores internos Proveedores externos 9/ (a) Reorder point 5 Day 5 5 Day (b) /. Ventajas del Sistema MRP TEMA 2: PLANEACIÓN DE REQUERIMIETOS DE MATERIALES (MRP: Materials Requirement Plan) Permite un pronóstico más acertado de los requerimientos de componentes (disminuye el inventario de seguridad) Provee información para planificar capacidades y requerimientos financieros. Actualización automática / 2/

4 Plan de Requerimientos de Materiales Explosión de materiales (Bill of Materials, BOM) Plan Maestro de Producción (MPS) Otras fuentes de demanda B () Ladder-back subassembly C () Seat subassembly A Ladder-back chair D (2) Front legs E (4) Leg supports Transacciones de inventario Registros de inventarios MRP explosion Bills of Materials (BOM) Ingeneria y procesos de disñeo F (2) Back legs G (4) Back slats H () Seat frame I () Seat cushion Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) 3/ J (4) Seat-frame boards 4/ 2. Explosión de materiales (BILL OF MATERIALS) Registro donde figuran todos los componentes de un artículo, las relaciones padre-componente y las cantidades de uso derivadas del diseño.. Cantidad de uso: número de unidades de un componente que se necesita para fabricar una cantidad de su padre inmediato. 2. Elemento final: producto terminado que se vende al cliente. 5/ 2. Bill of Materials. Elemento intermedio: tiene por lo menos a un padre y por lo menos un componente. 2. Subconjunto: elemento intermedio que es ensamblado a partir de más de un componente. 3. Elemento comprado: no tiene componentes porque proviene de un proveedor, pero si tiene uno o varios padres. /

5 3. PLANIFICACIÓN DE MRP Explica con detalle cuantos elementos se producirán dentro de periódos de tiempo específicos. Se divide en (I) plan de producción agg. y (ii) plan de producción específico. 4. REGISTRO DE INVENTARIO Es el insumo final del MRP junto con las transacciones de inventario (expedición de nuevos pedidos, recepción de entregas programadas, retiros de invt., etc.). Ladder-back chair Kitchen chair Desk chair Aggregate production plan for chair family April 7 2 May / Requerimientos brutos Recepciones programadas Inventario proyectado a la mano Recepciones planeadas Emisiones planeadas de pedidos Son la demanda total provenientes de todos los planes de producción padres. Pedidos que ya han sido presentados, peo que todavía no han sido completados. Cantidad de inventario disponible para cada semana una vez que los requerimientos brutos han sido satisfechos. Su objetivo es impedir que el inventario proyectado a la mano disminuya por debajo de cero (no haya faltantes). Indica cuando deberá emitirse un pedido por una cantidad y producto específico. 8/ 5. REGLAS REFERENTES AL TAMAÑO DEL LOTE 5. Reglas Referentes al Tamaño del Lote Por medio de estas reglas se determinan las fechas y magnitudes de las cantidades de elementos incluidos en un periodo dado. FOQ (Cantidad de pedido fija) POQ (Cantidad de pedido periódica) LxL (Lote por Lote) 9/. FOQ (Cantidad de Pedido Fija): Para este tipo de producto es necesario pedir la misma cantidad que el proveedor indica o nada. Se mantiene la misma cantidad o un múltiplo cada vez que se emite un pedido. Recomendada cuando las restricciones de capacidad limitan la producción y los costos de preparación son altos. 2/

6 Ejemplo Los requerimientos brutos son la demnada total para las dos sillas. El inventario proyectado a la mano en la semana is = 7 units. Sin una nueva orden en la semana 4, habrá faltantes por 3 unidades : = - 3 units Item: C Description: Seat subassembly Lot Size: 23 units Lead Time: 2 weeks Item: C Description: Seat subassembly Requerimientos brutos Lot Size: 23 units Lead Time: 2 weeks Recepciones programadas 23 order 37 2/ Inventario proyectado a la mano 37 Recepciones planeadas balance Emisiones at end of week t planeadas 7 ( ) Inventory on hand at end ( of week t - ) ( ) ( ) or planned in in week t week t = / = 227 units 5. Reglas Referentes al Tamaño del Lote Item: C Description: Seat subassembly Lot Size: 23 units Lead Time: 2 weeks 2. POQ (Cantidad de Pedido Periódica): Requerimientos brutos 5 Recepciones programadas Inventario proyectado a la mano La cantidad de pedido es equivalente a la cantidad requerida durante el tiempo entre órdenes y deberá ser los suficientemente grande para evitar escasez del producto. Recepciones planeadas Emisiones planeadas / 24/

7 Ejemplo POQ ( ) - 7 POQ ( ) - 7 = 53 units (2 + ) - = 2 units ( ) Item: C Description: Seat subassembly 5 37 order Lot Size: P = 3 Lead Time: 2 weeks / Item: C Description: Seat subassembly 5 37 order Lot Size: P = 3 Lead Time: 2 weeks / 5. Reglas Referentes al Tamaño del Lote Ejemplo Item: C Description: Seat subassembly Lot Size: L4L Lead Time: 2 weeks 3. LxL (Lote por Lote): El pedido debe satisfacer los requerimiento de una sola semana. Es parecido al POQ, donde será P=. Busca minimizar los niveles de inventario / order 28/

8 2-7 = 3. MRP Cálculo de requerimientos para sub-ensambles o elementos intermedios Item: C Description: Seat subassembly Lot Size: L4L Lead Time: 2 weeks A Ladder-back chair B () Ladder-back subassembly C () Seat subassembly D (2) Front legs E (4) Leg supports F (2) Back legs G (4) Back slats H () Seat frame I () Seat cushion C () Seat subassembl y 23 J (4) Seat-frame boards H () Seat frame I () Seat cushion order / J (4) Seat-frame boards oromero@itam.mx 3/ 7. EXPLOSIÓN MRP Item: Seat subassembly Lot size: 23 units Lead time: 2 weeks Item: Seat subassembly Lot size: 23 units Lead time: 2 weeks Item: Seat frames Lot size: 3 units order Usage quantity: Usage quantity: Item: Seat cushion Lot size: L4L order / order 3 order / Lead time: week Lead time: week

9 Item: Seat frames Lot size: 3 units Lead time: week Item: Seat cushion Lot size: L4L Lead time: week REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD Fecha: Semana: 32 Plant Dept. 3: Lathe Station Capacity: 32 hours per week order 3 order Se requieren 4 unidades Item: Seat-frame boards Lot size: 5 units Lead time: week Hr planeadas Hr reales order 2 Figure / Hr totales Los requerimientos de capacidad proyectados exceden las horas34/ semanales de capacidad. 9. REPORTES 9. REPORTE DE INPUT-OUTPUT MRP explosion Workstation: Rough Mill : 32 Tolerance: ± 25 hours Se permiten desviaciones acumulativas de entre -25 horas y +25 horas. Routings and time standards Action notices Releasing new orders Adjusting due dates Material plan (MRP) Priority reports Dispatch lists Supplier schedules Manufacturing resources plan Performance reports Capacity reports Capacity planning Finite capacity scheduling Input-output control Cost and price data 35/ Figure 5.3 Ending Inputs Actual Cumulative deviation Outputs 7 7 Actual Cumulative deviation La desviación acumulativa excede el límite de tolerancia inferior, lo cual indica que las horas reales de producción han caído demasiado por debajo de las horas de producción 3/ planeadas y es necesario hacer algo al respecto.

10 . BILL OF RESOURCES Level Discharge TEMA: Nurse ( hr) MD ( hr) Therapy ( hr) Level Postoperative care (Angiogram) Bed (24 hr) Lab (3 tests) Kitchen ( meal) Pharmacy ( medicines) Level 2 Intermediate care Level 3 Postoperative care (Step down) Level 4 Postoperative care (Intensive) Fundamentos de los sistemas de Producción Just-In-Time, JIT Level 5 Surgery Level Postoperative care (Angiogram) Level 7 Postoperative care (Testing) 37/ 38/ Introducción Introducción En el año de 999, Toyota Motor Corp. anunció en EEUU que empezaría la producción de su modelo Toyota Solara coupe solo 5 días después de levantado el pedido por el cliente. Este anuncio sorprendió al sector automotriz, industria que típicamente requiere de 3 a días para producir una orden del cliente. The Wall Street Journal, An automaker tries the Dell way, Agosto / Implantar un sistema de producción que reaccione rápidamente y de manera eficiente a los pedidos del cliente requiere, entre otras características: -Procesos alineados -Un mínimo (cero?) de manejo de materiales -Corridas de producción pequeñas (una unidad?) -Costos mínimos de set-up -Niveles mínimos de inventario 4/

11 Introducción Lo anterior, representa en buena parte los fundamentos de los sistemas de producción Justo A Tiempo, Just In Time (JIT). Las principales características de estos sistemas se presentan a continuación. 4/ Caracteristicas de los sistemas Just-In-Time Sistema de arrastre para el manejo de materiales Alta calidad y consistencia Tamaños del lote pequeños Cargas de trabajo uniformes Relaciones cercanas con los proveedores Fuerza de trabajo flexible Estrategia de flujo en línea Producción automatizada Mantenimiento preventivo 42/ Manejo rápido y adecuado de información Supply Push vs. Demand Pull Ventajas de los sistemas JIT Analogía del río Supply Push: Input availability triggers production Supplier inputs Process outputs Customer Demand Pull: Output need triggers production Supplier inputs Process outputs Customer Information Flow: Material Flow: 43/ 44/

12 Tamaño del lotel e inventario de ciclo Tamaño del lotel e inventario de ciclo On-hand Average cycle Lot size = On-hand Average cycle Lot size = / / Figure. Time (hours) Figure. Time (hours) Tamaño del lotel e inventario de ciclo Tamaño del lotel e inventario de ciclo On-hand Average cycle Lot size = Lot size = 5 On-hand Average cycle Lot size = Lot size = / / Figure. Time (hours) Figure. Time (hours)

13 Minimización de desperdicios: (Parte ) Un diseño de planta dividido conforme a áreas de especialización tiene la desventaja de que puede causar demasidado movimiento innecesario de materiales. (Parte 2) Un diseño de planta dividido conforme a células de manufactura reduce el movimiento innecesario ed materiales y en consecuencia aumenta la productividad (Ley de Little: I=RT) Saw Saw Saw Grinder Grinder Saw Grinder Lathe 2 Lathe Press Heat Treat Heat Treat Lathe Lathe Lathe Press Press Press Saw Grinder Lathe A B Lathe Press 49/ 5/ Minimización de desperdicios: Cargas de trabajo uniformes Suppose we operate a production plant that produces a single product. The schedule of production for this product could be accomplished using either of the two plant loading schedules below. Not uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total,2 3,5 4,3 9, or Uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total 3, 3, 3, 9, How does the uniform loading help save labor costs? 5/ Sistema JIT QUÉ ES? Filosofía de gestión Sistema de arrastre a lo largo de la planta QUÉ REQUIERE? Participación del personal Fundamentos de ing. industrial Mejora continua Control total de la calidad Lotes pequeños QUÉ HACE? Ataca los desperdicios (tiempo, inventario, sobrantes) Expone problemas y cuellos de botella Logra una producción esbelta QUÉ ASUME? Ambiente estable 52/

14 Sistema de tarjetas -Kanban Sistema de tarjetas -Kanban Este sistema se basa en la utilización de señales (tarjetas, cajas, espacios pintados en el suelo, bolas de colores) para indicar la necesidad de empezar a producir un nuevo lote de alguna pieza, sub-ensamble o producto. El objetivo teórico es limitarse a ordenar solo aquellas cantidades que han sido requeridas por un cliente y evitar exceso de inventarios. 53/ Receiving post O Fabrication cell product product 2 O 3 Storage area Empty containers Full containers Assembly line Assembly line 2 54/ Figure.3 Sistema de tarjetas -Kanban Sistema de tarjetas -Kanban Receiving post product product 2 Storage area Receiving post product product 2 Storage area Empty containers Empty containers Assembly line Assembly line Fabrication cell Fabrication cell O O 3 Assembly line 2 O O 3 Assembly line 2 Full containers 55/ Full containers 5/ Figure.3 Figure.3

15 Sistema de tarjetas -Kanban Sistema de tarjetas -Kanban Receiving post product product 2 Storage area Receiving post product product 2 Storag e area Empty containers Empty containers Assembly line Assembly line Fabrication cell Fabrication cell O O 3 Assembly line 2 O O 3 Assembly line 2 Full containers 57/ Full containers 58/ Figure.3 Figure.3 Sistema de tarjetas -Kanban Sistema de tarjetas -Kanban Receiving post product product 2 Storage area Receiving post product product 2 Storage area Empty containers Empty containers Assembly line Assembly line Fabrication cell Fabrication cell O O 3 Assembly line 2 O O 3 Assembly line 2 Full containers 59/ Full containers / Figure.3 Figure.3

16 Número de contenedores Número de contenedores Westerville Auto Parts d = 2 units/day p =.2 day α =. w =.8 day c = 22 units k = d( w + p )( + α ) c / 2/ Example. Número de contenedores Westerville Auto Parts Número de contenedores Westerville Auto Parts d = 2 units/day p =.2 day α =. w =.8 day c = 22 units d = 2 units/day p =.2 day α =. w =.8 day c = 22 units k = 2( )( +. ) 22 k = 2( )( +. ) 22 3/ 4/ Example. Example.

17 Número de contenedores Westerville Auto Parts Número de contenedores Westerville Auto Parts d = 2 units/day p =.2 day α =. w =.8 day c = 22 units d = 2 units/day p =.2 day α =. w =. day c = 22 units k = containers k = containers 5/ k = d( w + p )( + α ) c / Example. Example. Número de contenedores Westerville Auto Parts Número de contenedores Westerville Auto Parts d = 2 units/day p =.2 day α =. w =. day c = 22 units d = 2 units/day p =.2 day α =. w =. day c = 22 units k = containers k = containers k = 2(. +.2)(.) 22 k = 2(. +.2)(.) 22 7/ 8/ Example. Example.

18 Número de contenedores Westerville Auto Parts d = 2 units/day p =.2 day α =. w =. day c = 22 units k = containers k = 8 containers 9/ Example. JIT en servicios Consistently high quality Uniform facility loads Standardized work methods Close supplier ties Flexible work force Automation Preventive maintenance Pull method of materials flow Line flow strategy 7/ Mejora de Procesos en una Planta En esencia, el objetivo de cualquier plan de mejora involucra 4 puntos:. Mejora del proceso logístico (diseño eficiente de planta y manejo rápido y adecuado de información) 2. Aumentar la Flexibilidad del Proceso (disminuir tiempo y costo de set-up, entrenamiento multi-tareas de los empleados) 3. Disminuir la variabilidad del proceso (en tasas de flujo, tiempo de procesamiento y calidad) 4. Minimizar los costos de proceso por medio de la eliminación de actividades que no agregan valor (transporte, inspección, etc) 7/ Beneficios operativos Reduce los requerimientos de espacio Reduce la inversión en inventarios Reduce los tiempos de entrega/manufactura Aumenta la productividad Aumenta la utilización del equipo Reduce el papeleo Valida prioridades para programar la producción Participación de la fuerza de trabajo Incremento en la calidad 72/