LA INTEGRACION DE LAS CADENAS DE SUMINISTRO Y SU IMPLICACIÓN EN LA GESTIÓN DEL CAPITAL CIRCULANTE. UN ANÁLISIS MEDIANTE DINÁMICA DE SISTEMAS.

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1 LA INTEGRACION DE LA CADENA DE UMINITRO Y U IMPLICACIÓN EN LA GETIÓN DEL CAPITAL CIRCULANTE. UN ANÁLII MEDIANTE DINÁMICA DE ITEMA. Adolfo CREPO MARQUEZ Grupo de I+DT Organzacón Indusral, EI evlla, adolfo.crespo@es.us.es Oscar RUBIANO OVALLE Unversdad del Valle, Cal-Colomba, oscarruba@pno.unvalle.edu.co Rafael RUIZ UANO, Mguel Angel MUÑOZ PEREZ, José Mguel LEON BLANCO Grupo de I+DT Organzacón Indusral, EI evlla, usano@cca.es REUMEN La Dnámca de semas se ha posconado como una buena herramena para mpulsar la mejora de la gesón en las cadenas de sumnsro. Los modelos de Dnámca de semas ayudan a comprender la relacón enre esrucura y parones de comporameno de la cadena, de forma que los problemas asocados con esos comporamenos pueden resolverse medane el convenene redseño de la esrucura de la cadena, desde el puno de vsa de su ssema de gesón. En ese rabajo se presena un modelo genérco de Dnámca de semas para una cadena de sumnsro de cuaro nodos. En él se presa una aencón especal a la represenacón de los dferenes flujos y acumulacones exsenes en el ssema: maerales, nformacón y recursos fnanceros. El modelo se ulza en prmer lugar para descrbr dferenes posbldades de negracón de la cadena de sumnsro. Eso se hace en funcón a que exsa una mayor o menor colaboracón enre los nodos que la componen. Colaboracón que se pone en prácca a la hora de realzar conjunamene la oaldad de acvdades que permen planfcar y conrolar las operacones en la cadena. En segundo lugar, el modelo se ulza para evaluar las repercusones que enen los dsnos nveles de colaboracón enre los membros de la cadena, en cuano a la gesón del capal crculane de cada uno de ellos se refere, y además para dsnos escenaros de mercado (demanda). En ese sendo, es común enconrar en la realdad dsnos coses de fnancacón por cada nodo (en funcón a la pología del nvenaro que ésos poseen), además de dsna ulardad de nvenaros en la cadena en base al nvel de negracón de la msma. El arculo propone varas posbldades de colaboracón a nvel fnancero enre los nodos. Esas posbldades pueden ser muuamene benefcosas en érmnos de cose de fnancacón del capal crculane (cos of cash), y cclo de maduracón (cash-o cash cycle), para cada uno de los elemenos de la cadena. Palabras Clave: Cadenas de umnsro. mulacón, Dnámca de semas. 1. Inroduccón. El concepo "admnsracón de la cadena de sumnsro" (acuñado en nglés como upply Chan Managemen, CM), se usa en esa publcacón hacendo alusón a los medos por los cuales, las empresas abordan la creacón, dsrbucón y vena de sus producos (Porer, 1999). En ese rabajo se dscue en prmer lugar el concepo de negracón de una C y se revsan las conrbucones prncpales enconradas en ese 1

2 ema. En la seccón 3 se nroduce un modelo básco para la represenacón de la C; y en la seccón 4, se especfca la manera como se formalzan los dferenes nveles de negracón en el modelo. La seccón 5 esá dedcada al modelado del capal crculane y oras varables fnanceras de la C, hacendo énfass en las necesdades de fondos. En la seccón 6 se dscuen las saldas del modelo con la nencón para valdar el comporameno de las varables del msmo y aplcarlo a un caso supueso. Fnalmene en la seccón 7 se presenan las conclusones sobre los resulados del modelo. 2. Revsón bblográfca sobre negracón en la cadena de sumnsro A pesar de la relevanca del ema de la negracón denro del C, ese ha sdo abordado amplamene por relavamene pocos nvesgadores. Enre las conrbucones prncpales esán las realzadas por evens (1989), co y Wesbrok (1991), Towll e al. (1992), Cooper y Ellram (1993), Hew (1994) y Bowersox (1997). evens (1989) presenó un modelo de negracón con cuaro fases: negracón básca, negracón funconal nerna, negracón del sumnsro y la demanda de las propas compañías a lo largo de la cadena, y la negracón oal de la cadena de sumnsro. Hew (1994) exendó el modelo de evens a una quna fase que se podría dedcar a una mejor admnsracón y re-dseño de los procesos de negoco globales, buscando mejorar la efcenca y la efcaca globales de ales procesos. co y Wesbrook (1991) sugreron un modelo de res fases para obener una cadena de sumnsro negrada: 1) la fase de esudo", donde se analzan los lead mes y los nveles de nvenaro para ver mejoras poencales, 2) una "fase de posconameno", para denfcar nuevas oporundades que surgen como consecuenca de las acvdades de colaboracón enre los membros de la cadena, y 3) una "fase de accón" para llevar a cabo los planes anerores. Towll e al. (1992) presenaron un enfoque de negracón, smlar al de evens, y se basaron en prncpos de dreccón de operacones para reducr la amplfcacón de la señal de la demanda a lo largo de la cadena. Bowersox (1997) planea la dea de dos pos de negracón: nerna y exerna., y sugere que la creacón de benefcos de empo y ubcacón en la cadena, exge comparr la nformacón permendo acuerdos comercales convenenes con ese propóso, y ambén exge la exsenca de un ambene apropado para las ransaccones fnanceras. 3.- Modelado de la cadena de sumnsro La noacón usada para los flujos de nformacón y de maerales es la sguene:!"varables de esado y flujo de maerales: P : rabajo en proceso del nodo al nodo sguene +1, (ncluye el nvenaro de rabajo en proceso en el nodo, más el nvenaro de pares en ranspore al almacén de maerales/producos ermnados) en el perodo, Y : Invenaro de maerales/producos ermnados en el nodo, nvenaro a mano en el período, : candad de undades envadas al sguene nodo +1, 2

3 O : undades salenes del nvenaro de rabajo en proceso del nodo en, asa de procesameno de undades, I : undades enranes al nvenaro de rabajo en proceso del nodo en,!"varables de esado y flujo de nformacón, ordenes y enregas µ : prevsón de la demanda del nodo en el período, OP : ordenes colocadas por el nodo en el período, + 1 D : ordenes recbdas en el nodo en el período, colocadas por el nodo en - ID B 1 : ordenes pendenes de sasfacer por pare del nodo en el período -1, D : enregas deseadas del nodo al nodo +1 en el período, TY : maerales/producos oales dsponbles en el nodo, en el período, DO : candad de ordenes fnalmene envadas al nodo sguene +1 (equvalene a las undades envadas al sguene nodo ) en,!"parámeros del modelo L TD : empo de proceso (lead me), para que una undad de maeral del rabajo en proceso llegue al nvenaro de maerales/producos ermnados, en el nodo, : empo de enrega del nodo (gual a la undad, los producos se enregan en el msmo período en que se recben los peddos), ID : empo para que para que la nformacón sobre las ordenes colocadas por la eapa sea recbda y se procese en la eapa +1, ss : empo deseado de permanenca de una undad de maeral, como nvenaro a mano en el nodo ( políca de cada nodo), α : facor de suavzacón de la prevsón de la demanda en el nodo, β : coefcene fracconal de ajuse del nvenaro a mano, β L : coefcene fracconal de ajuse del nvenaro de rabajo en proceso. En la abla 1 se presenan las ecuacones del modelo. 3

4 Tabla 1. Ecuacones del modelo de Cadena de umnsro Ecuacón Cadena de sumnsro Básca (equvalene a la NI) La demanda fnal de la cadena de sumnsro en ( ) es deermnsa. Las OP cos cos ID ordenes colocadas por el nodo +1 en ID, son recbdas y sasfechas en ( TD =1): D = OP [1] + 1 ID Las ordenes a enregar deseadas, no ncluyen ordenes pendenes (esrucura base): + 1 D = D [2] El sumnsro de ordenes, al nodo sguene, puede afecarse por lmacones del nvenaro. Generándose la varable undades oales dsponbles TY : D, s TY D = TY, s TY < D Las undades oales dsponbles del períodos, ncluyen las recepcones de maerales: 1 TY = Y + O [4] Ordenes pendenes B (suponendo que las condcones ncales se conocen): + 1 B = B + D DO [5] 1 aldo físco del nvenaro a mano Y (suponendo condcones ncales conocdas: Y = Y + O [6] 1 Regsro de la nformacón relava a las ordenes fnalmene envadas: DO = [7] Tasa de ermnacón del rabajo en proceso: O I [8] = L Enrada al nvenaro de rabajo en proceso al nodo en : 1 I = [9] Trabajo en proceso (asumendo que se conocen sus condcones ncales): P = P + I O [10] 1 Prevsón de la demanda para el nodo, méodo de suavzacón exponencal: + 1 = D 1 + ( 1 ) µ 1 µ α α [11] Ordenes (asumendo no negracón en la cadena de sumnsro): OP Max ( µ + µ ( β ss + β L ) ( β Y + β L L P ), 0) = [12] Ordenes: en la forma de la heurísca de anclaje y ajuse 1 (Tversky and Kahneman, 1974) con los ajuses fracconales de los nvenaros y del rabajo en proceso. La prevsón de la demanda se denfca como el érmno nercal, y los oros dos érmnos son los de ajuse. Incluye la no negavdad de los peddos (erman, 1989): OP µ L L P ),0) [13] = Max ( + β ( µ ss Y ) + β ( µ No. [3] 1 Traduccón realzada del nombre orgnal en nglés: anchorng and adjusmen heursc. 4

5 Ordenes: Ecuacón Modfcacones para la Cadena de sumnsro PI 1 OP ( ( ) ( ),0) = Max + µ ss L P Y B b Informacón sobre nvenaros, en el banco de nformacón en el empo : µ [14] b = µ ( ss + L ) ( P + Y ) + b [15] Enregas deseadas: + 1 D = B D [16] 1 + Modfcacones para la Cadena de sumnsro TI Prevsón de la demanda: n µ = µ, = 1,.. n, sendo [17] Prevsón de la demanda nodo n: n n n cus n = D 1 + ( 1 ) µ 1 α [18] µ α 4.- Modelado de los nveles de negracón de la cadena de sumnsro Cadena de umnsro no Inegrada. Cuando la esrucura de la cadena de sumnsro es no negrada, las enregas de producos se defnen de acuerdo a la ecuacón [3] dada para la esrucura base; la asa de ordenes a colocar al nodo aneror, depende de la prevsón de la demanda local y de los nvenaros locales, de acuerdo con las ecuacones dadas en [11] y en [12]. Cada nodo realza su propa prevsón de la demanda y ordena en concordanca con ello Cadena de umnsro Parcalmene Inegrada. En la esrucura PI. los nodos conocen los nveles de nvenaros de sus clenes drecos e ndrecos. Aquí ambén aplca la ecuacón [11] para esmar la prevsón de la demanda, pero las ordenes se calculan con la ecuacón [14] que reemplaza a la [12] Cadena de umnsro Toalmene Inegrada. Al comparr ambén la nformacón global sobre la prevsón de la demanda, la prevsón de odos los nodos se hace equvalene a la prevsón del úlmo nodo, el deallsa. En consecuenca, la ecuacón [11] se reemplaza por la ecuacón [17]. Las órdenes se calculan de la forma expresada en la ecuacón [12]. 5.- Modelado de los flujos fnanceros. En ese arículo se presena sólo la relacón enre las prncpales varables fnanceras para cada nodo, usando la sguene noacón: CR : necesdades de fondos (capal de rabajo) del nodo en el empo, ICR : necesdades de fondos acumuladas del nodo al empo, ncluye las necesdades de efecvo para fnancar los nvenaros fnales y de rabajo en proceso, No. 5

6 R : cuenas por cobrar del nodo en el empo, Py : cuenas por pagar del nodo en el empo, Pm : preco de una undad de produco envada desde el nodo en, Pwp : valor medo de una undad de rabajo en proceso en el nodo en, mr : margen de uldad por produco en el nodo en el empo, dso ( ) : período de cobro del nodo, CumP : benefcos acumulados del nodo, en. Las prncpales relacones enre las varables es la sguene: CR = ICR + R Py CumP, [19] Py = Py + Pm Pm [20] 1 dso ( 1) R R 1 Pm dso ( ) Pm dso ( ) ICR dso ( 1) = + [21] CumP = P Pwp + Y ( Pm mr ) [22] = k = k = 1 k mr k 6.- Aplcacón a un caso supueso y análss de los resulados. Para la valdacón de los parones de comporameno de las prncpales varables del modelo, así como para la aplcacón, se consruyó el sguene caso: (a) cuaro nodos en línea (Fgura 1), a parr de los cuales, la cadena enrega producos al clene fnal, (b) se asgna a los parámeros operavos (lead mes, empos de rerasos, ec.), los valores asgnados por erman (1984) en la realzacón del juego de la cerveza (Tabla 2). Maeras Prmas Fabrcane Dsrbudor Mayorsa Deallsa [23] clenes Fgura 1. Cadena de sumnsro selecconada Parámeros Fabrcane Dsrbudor Mayorsa Deallsa Operavos L emana ss emana β /semana β L /semana α Admensonal Fnanceros $/Undad Pm dso () emana mr % Tabla 2. Parámeros de la smulacón 6

7 La demanda de los clenes es supuesa en 4 undades/semana - consane, hasa cuando se da un pulso en la señal de la demanda en la semana número 5, aumenando su valor a 8 undades/semana. Los resulados sguenes muesran el mpaco del pulso de la demanda sobre las varables de las órdenes, los flujos de maerales, y sobre las meddas de rendmeno fnancero a coro plazo del ssema. Mín. Max. Desv. Esd. Meda Fabrcane No Dsrbudor Inegrada Mayorsa Deallsa Fabrcane Parcalmene Dsrbudor Inegrada Mayorsa Deallsa Fabrcane Toalmene Dsrbudor Inegrada Mayorsa Deallsa Tabla 3. Ordenes colocadas por nodo. Nvel de Inegracón Medda NI IP IT Produccón acumulada (Undades) Nvel de ervco (%) 59,61 89,76 82,69 Nec. Medas de fondos normalzadas ($M) Tabla 4. Resulados de las meddas operavas globales En la fgura 2, se muesra que la C no negrada es mucho más vulnerable que la parcal y la oalmene negradas, en érmnos de la razón coso unaro de ordenes pendenes de enrega vs. ncremenos en el coso unaro de manener nvenaros. Cosos de Invenaros Globales Acumulados C. To. Normalzado 15,0 10,0 5,0 0, CosoRoura/Coso Mo NI 12,3 9,6 6,9 4,1 PI 1,4 1,4 1,3 1,3 TI 1,1 1,1 1,0 1,0 Fgura 2. Resulados de los cosos de nvenaros acumulados globales normalzados por nodo (dmnl) 7

8 7.- Conclusones. Los resulados obendos muesran claramene las mejoras poencales de la negracón medane el uso de herramenas ofrecdas por las ecnologías de la comuncacón para la colaboracón en la cadena de sumnsro. e alcanzan nveles de efcaca (enregas) y efcenca (nvel de servco) de la cadena de sumnsro noables; a su vez, se conrarresa sgnfcavamene el efeco bullwhp a lo largo de la cadena. Operavamene la negracón: (a) habla las polícas de peddos para ajusar las necesdades nuevas de los clenes ancpadamene, con mayor cereza, y con una gesón más efcene de los nvenaros (menores cosos de nvenaros para lograr un nvel de servco mea) a lo largo de la cadena, y (b) conrbuye a ncremenar las venas y a un mayor porcenaje de enregas a empo. En érmnos de la gesón fnancera a coro plazo (objeo prmaro de ese rabajo), la cadena de sumnsro negrada, presena un equlbro fnancero en érmnos de que, es capaz permanenemene de aender sus compromsos de pago, lo cual se comprueba por (a) una mayor esabldad en el rmo de generacón (nflow) y de consumo de lqudez (ouflow), (b) mejora el cclo de maduracón global de la cadena, ncdendo en una mayor roacón del efecvo. 8.- Referencas - BOWEROX, D.J Inegraed upply Chan Managemen: A raegc Imperave, presened a he Councl of Logscs Managemen 1997 Annual Conference, 5-8 Oc. Chcago, IL. - CHEN, F Decenralzed upply Chans ubjec o Informaon Delays. Managemen cence, Vol. 45, No. 8, Augus 1999, pp COOPER, M. C.; LAMBERT, D. M.; PAGH, J. D upply Chan Managemen: More Than a New Name for Logscs. The Inernaonal Journal of Logscs Managemen Vol 8, No 1. pp HEWITT F upply Chan Redesgn. The Inernaonal Journal of Logscs managemen, Vol. 5, No. 2, pp POIRIER C.C. "Advanced upply Chan Managemen". Berre-Koehler Publshers, Inc. an Francsco TERMAN, J Insrucons for Runnng he Beer dsrbuon Game (D-3679). loan chool of Managemen, MIT. - TERMAN, J. D Modelng Manageral Behavor: Mspercepons of Feedback n a Dynamc Decson Makng Expermen. Managemen cence, Vol. 35, No. 3, March TEVEN, G.C Inegrang he upply Chan. Inernaonal Journal of Physcal Dsrbuon & Maerals Managemen 19: TOWILL, D. R., Nam, N.M., and Wkner, J Indusral Dynamcs mulaon Models n he Desgn of upply Chans. Inernaonal Journal of Physcal Dsrbuon and Logscs Managemen 22: TVERKY,A., KAHNEMAN D Judgmen Under Uncerany. Heurscs and Bases. cence, 185, epember