Planificación contra stock

Transcripción

1 Plaificar cotra stock 5 Plaificació cotra stock Puede parecer extraño dedicar u tema al estudio de métodos para plaificar la producció de empresas que trabaja cotra stock cuado, actualmete, sólo se predica técicas de trabajo que dirige a la empresa a trabajar si almacé. Si embargo, ese o es el objetivo de este tema, auque el título así lo delate. Como se vio e el capítulo de itroducció, el termio plaificar cotra stock se utiliza para difereciar la plaificació de empresas e las que el ciclo de pedido y el de fabricació so idepedietes. E estas empresas o bie la demada aual es coocida (se fija e cotratos co los clietes) y se traduce e plaes maestros de producció; o bie la empresa decide cuáto fabricar e base a las previsioes. Este es el caso, por ejemplo, de las empresas que trabaja para el sector del automóvil o de las que fabrica biees de cosumo. La cadecia de piezas solicitadas por el cliete puede etederse como demada costate a la líea de producció o motaje del proveedor.

2 52 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos Itroducció Muchos de los artículos que se compra habitualmete proviee de empresas que trabaja co catálogos de productos que se esambla e células o líeas de motaje específicas: Coches, televisores, lavadoras, relojes, teléfoos,.. Es cierto que la persoalizació de los productos hace que la gama que ofrece sea cada vez mayor. Ya es posible elegir el color del coche, el modelo de llatas y el tejido de la tapicería, directamete e fábrica. Pero todavía muchas partes del vehículo so las mismas, idepedietemete del modelo. Las empresas de motaje de automóviles solicita las piezas a sus proveedores segú el ritmo de producció de la líea e icluso segú la secuecia de motaje (JIS Just i Secuece). Segú la filosofía japoesa Just i Time o se solicita piezas hasta que o so ecesarias, pero eso o es motivo para que o se sepa a priori las piezas que se va a ecesitar. Los proveedores cooce la demada mesual de piezas que tiee que sumiistrar al cliete fial. La úica codició que debe cumplir es o dejar de sumiistrar piezas cuado se solicite. La maera de fabricar esas piezas e las istalacioes del proveedor es decisió suya. Depederá, pricipalmete, del coste de almaceamieto de las piezas y del coste de preparació de las máquias. El equilibrio etre estos dos costes determiará la catidad ecoómica de fabricació. El modelo más extedido es similar a los modelos de gestió de ivetarios de productos co demada

3 Plaificar cotra stock 53 idepediete, que se estudia e la mayoría de la bibliografía que trata el tema de gestió de operacioes. Otro problema frecuete es el de aquellas empresas que fabrica distitos productos e ua misma célula y que, además, tiee cadecias distitas. Este problema es cosecuecia de la ivelació de la producció que exige la filosofía Just i Time que se preseta al fial a cotiuació. Si el ciclo óptimo de cada producto fuese el mismo, sería posible combiarlos e la misma célula obteiedo ua secuecia óptima para la familia. Lametablemete, pocas veces coicide el ciclo óptimo de todos los productos y, para obteer la plaificació de la familia, será ecesario recurrir a otras técicas. Cocretamete, se estudiará dos métodos que obtiee solucioes bueas para este problema: El método del ciclo comú y el método del ciclo máximo. Co estos métodos es posible determiar el itervalo de fabricació óptimo para la familia de productos y, como cosecuecia de él, las catidades que se fabricará de cada uo de los artículos. Catidad ecoómica de fabricació El cálculo de la catidad ecoómica de fabricació es u proceso relacioado ítimamete co el cocepto de rotació de stock. I I rotació e año t 2 rotacioes e año t La rotació de stock determia el úmero de veces que se cambia todas las piezas del almacé e u período. Así, si u artículo se fabricara sólo ua vez al año, la rotació sería ; y si se hiciera 2 series auales, la rotació sería 2. La catidad ecoómica de fabricació fija el úmero óptimo de uidades que iteresa fabricar e cada serie. Coociedo la demada total aual, se calcula el úmero de series que se lazará aualmete y, por tato, se puede coocer el valor de la rotació.

4 54 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos Cálculo de la catidad ecoómica de fabricació. Lote óptimo La gráfica del comportamieto ideal e el tiempo del ivetario de u producto que se fabrica e la empresa tiee la forma siguiete: I Q Q M -D P - D t p T t La demada (D) es costate y coocida. La tasa de producció (P) correspode al úmero de uidades que puede procesar la máquia por uidad de tiempo. El tiempo productivo (t p ) es el tiempo durate el que se fabrica e el período (T) y es el suficiete para satisfacer la demada de todo el periodo. El resto del tiempo, hasta el fial del ciclo (T-t p ), la istalació estará parada si trabajo, fabricado otros productos diferetes, realizado mateimieto,... La catidad demadada (Q) e el periodo T coicide co la catidad producida e ese período: Q = D T = tp P Se defie el factor de utilizació ρ, como la proporció del tiempo total del ciclo que se dedica a la producció del artículo, es decir, tp D ρ = = T P La seguda forma de expresar ρ se obtiee de la defiició de Q expuesta ateriormete. La demada total aual se satisface e períodos de tiempo, es decir, e series de fabricació. A cada ua de las series le correspode u tiempo de cambio. = D Q

5 Plaificar cotra stock 55 Durate el período de producció t p se demada productos de forma simultaea a la fabricació de los mismos y, por tato, el puto al que se llega (Q M ) e la gráfica es algo meor que Q. Q M = t p (P D) = Q ( ρ) El objetivo del problema plateado es miimizar el coste total aual de la plaificació (CT). Este coste está compuesto de tres térmios: Por u lado, el coste de producció del artículo (p); por otro, el coste de preparació de la máquia (C) (depederá del úmero de cambios que se realice (); y, por último, el coste de posesió e ivetario (H), que será proporcioal al ivetario medio y que icluye, etre otros, el coste de maipulació del ivetario. QM CT = D p + C + H 2 El primer térmio es idepediete de la forma e que se fabrica los artículos. El segudo y el tercer térmio depede del úmero de series auales que se plaifique. El coste total de cambio será meor cuato meor sea el úmero de series, pero el coste de posesió será mayor si el úmero de series es pequeño. E cosecuecia, será ecesario coseguir u compromiso etre ambos, deomiado catidad ecoómica de fabricació. Para obteerla es preciso derivar la fució del coste total respecto a Q. Tato, como Q M depede de Q, luego e primer lugar hay que expresar el coste total úicamete e fució de Q. CT = D p + C D Q Q ( ρ) 2 + H - Derivado respecto a Q e igualado a cero se obtiee la catidad ecoómica de fabricació (CEF). CT 2CD = 0 CEF = Q H( ρ) A partir de este resultado puede obteerse otros valores, como el itervalo óptimo de fabricació y el coste total aual. CT* T* = CEF D = = D p + H 2C HD( ρ) ( ρ) CEF Por último, si se etiede por plazo de etrega (PE) el tiempo que trascurre desde que se laza u pedido hasta que se comieza a fabricar las primeras uidades se puede defiir el puto de pedido (PP) como el ivel de ivetario e el

6 56 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos que hay que lazar la orde de fabricació para que o se produzca ua rotura de stock. PP = D PE Lógicamete, debido a la aleatoriedad de la demada o cotemplada e el cálculo de las expresioes los lazamietos se adelatará e el tiempo, dispoiedo así de u tiempo de reacció ate posibles imprevistos (equivalete a u stock de seguridad). La CEF puede ajustarse depediedo de las políticas de abastecimieto (catidad míima, múltiplo de coteedores, descuetos por catidad, catidad máximas que puede almacearse,...) Fabricació de ua familia de piezas Si se emplea ua istalació co exceso de capacidad para satisfacer la demada de u artículo, existe u tiempo e cada ciclo e que la máquia (o la istalació) o se emplea. Parece razoable buscar otro trabajo para aprovechar ese exceso de capacidad de la máquia. Ahora bie, el ciclo óptimo de este uevo trabajo o tiee por qué coicidir co el del trabajo aterior y, de hecho, es improbable que así suceda. E otros casos, la creació de ua célula para procesar ua familia de piezas co distitas cadecias, obligaría a plaificacioes muy complejas y uca existiría u ciclo defiido, por lo que su gestió se complicaría excesivamete. La bibliografía preseta diferetes métodos para solucioar estos problemas. El objetivo de los métodos cosiste e obteer ua secuecia de fabricació de todos los artículos de la familia que satisfaga la demada de cada uo de ellos al meor coste posible. Se va a estudiar tres métodos: El método del ciclo comú, que, como su ombre idica, obtiee u mismo ciclo para todos los artículos. El método del ciclo máximo, que tratará de respetar e lo posible los ciclos óptimos de cada uo de los artículos de la familia. La producció ivelada, que preseta el ciclo ideal que debería emplearse para satisfacer las ecesidades del mercado

7 Plaificar cotra stock 57 Método del ciclo comú E el método del ciclo comú el ciclo es el mismo para los artículos de la familia. La evolució de los iveles de ivetario se muestra e la figura siguiete. Las zoas rayadas correspode a los tiempos muertos de cada ciclo. Cada uo de los artículos se fabrica ua sola vez e el ciclo. La primera codició que debe cumplir los productos que forma parte de la familia, para que se pueda hallar ua solució al problema, es que la suma de las cargas que cada uo de ellos exige a la istalació (ρ i ) sea meor o igual que (la capacidad total de la misma). ρi < Si esto o se cumple, es imposible obteer ua solució. Esta codició o garatiza que el método ecuetre ua solució, pero es ua codició ecesaria. Cada uo de los artículos tiee el mismo comportamieto que se estudió e el apartado de la determiació de la catidad ecoómica de fabricació. I Q Q M -D P - D t p T t La úica diferecia es que, ahora, el elemeto e comú a todos ellos o es la catidad de fabricació Q i, sio el tiempo de ciclo T, por tato las expresioes del ivetario medio Q M, y del úmero de ciclos, se escribirá e fució de T. Así,

8 58 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos Qi = Di T = tpi Pi = Pi ρi T QM = Q i( ρi) = T D i( ρi) El coste total aual se puede obteer como suma de los costes de cada uo de los productos de la familia. CT = T Di pi + Ci + Hi Di T 2 ( ρi) Y la derivada respecto a T determia el ciclo óptimo de fabricació de la familia. CT = 0 T* = T 2 i Ci Hi D( i ρi) A partir de este dato se puede obteer las catidades de fabricació y los tiempos de fabricació de cada uo de los productos, despejádolos de la expresió de Q i. Tambié puede calcularse el coste total aual, sustituyedo el valor de T obteido e la expresió del coste total (CT). Si o existe tiempos de cambio el ciclo calculado será el óptimo. Pero si existe tiempos de preparació (s i ), se deberá cumplir ua codició más: La suma de la carga de cada producto y los tiempos de preparació debe ser meor que el ciclo total, es decir, ρ i T * + si T * E caso e que o se cumpla esta seguda codició se puede obteer el ciclo míimo (T mi ) que sí la cumple, despejado T e la ecuació aterior, resultado T mi = Otra posibilidad sería tratar de reducir los tiempos de preparació. Se podría aalizar ecoómicamete ambas solucioes y elegir aquella que tega u meor coste, auque o tiee por qué ser éste el criterio. Método del ciclo máximo El método del ciclo comú tiee dos limitacioes pricipales: si ρi

9 Plaificar cotra stock 59 Sólo se laza ua serie de cada artículo de la familia. El ciclo es el mismo para todos los artículos. Se podría buscar otra plaificació que, por u lado, respetara u ciclo repetitivo para toda la familia a efectos de simplificar la plaificació y el cotrol de la istalació, pero que, al mismo tiempo, respetara e lo posible los ciclo óptimos de cada artículo. Esa plaificació la obtiee el método del ciclo máximo. La primera codició que debe cumplir los productos que forma parte de la familia, para que se pueda hallar ua solució al problema, es que la suma de las cargas que cada uo de ellos exige a la istalació (ρ i ) sea meor o igual que. ρi < Si esto o se cumple, es imposible obteer ua solució. Esta codició o garatiza que el método ecuetre ua solució, pero es ua codició ecesaria. El método está compuesto por 6 etapas: PASO. Calcular el ciclo óptimo (T*) para cada artículo de la familia por separado. PASO 2. Elegir el máximo valor de todos los ciclos calculados (TMAX). TMAX = max i ( Ti *) PASO 3. Redodear este valor al etero más cercao. Este etero suele cosiderarse múltiples de 5 o 7 días, depediedo de los días que se trabaje a la semaa. PASO 4. Para cada artículo calcular el úmero de series m i que se lazará e el ciclo TMAX, redodeado al etero más próximo. m i = TMAX Ti *

10 60 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos PASO 5. Calcular el tiempo productivo de cada artículo t pi t pi = ρi TMAX PASO 6. Formar ua secuecia e u gráfico de Gatt procurado respetar los tiempos de ciclo. El reparto del tiempo productivo de cada artículo e cada ua de las series suele hacerse de maera uiforme, si bie éste o es el reparto óptimo. Si o existe tiempos de preparació el ciclo calculado será el óptimo. Pero si existe tiempos de preparació (s i ) se deberá cumplir ua codició más. La suma de la carga de cada producto y la suma de los tiempos de preparació de cada ua de las series debe ser meor que el ciclo total, es decir, ρ i TMAX + mi si TMAX E caso e que o se cumpla esta seguda codició, se puede obteer el ciclo míimo que sí la cumple, despejado T e la ecuació aterior, resultado TMAX mi = mi s Tambié se podría tratar de reducir los tiempos de preparació o el úmero de series de uo de los artículos (claramete el de meor coste de almaceamieto). Se aalizaría ecoómicamete las tres solucioes y se decidiría por aquella que tega u meor coste, auque o tiee por qué ser éste el criterio. El último paso es calcular el coste total de esta plaificació teiedo e cueta el ciclo TMAX (o TMAX mi ). La expresió de este coste es similar al coste total del método del ciclo comú, pero teiedo e cueta el úmero de series m i. Así, el coste de preparació debe multiplicarse por cada ua de las series que se laza de cada producto y, por otro lado, el ivetario medio se reduce, ya que existe más de u lazamieto por ciclo. Teiedo e cueta estos aspectos, el coste total resulta: CT = Di pi + TMAX mi Ci + i ρi TMAX 2 Hi Di mi ( ρi) Es evidete que, e fució de la secuecia elegida, el ivetario medio de cada artículo puede variar de u caso a otro, pero este aspecto o se tedrá e cueta para calcular el coste de la plaificació.

11 Plaificar cotra stock 6 Bibliografía recomedada Maual para la implatació del Just I Time (Vols. y 2). H. Hirao, Productivity Press, Madrid, 99 Libros de referecia de los temas relacioados co el Just I Time. La mayoría de libros que trata esta filosofía hace referecias a estos dos. Faciles de leer, preseta múltiples ejemplos y herramietas.

12 62 Orgaizació de la Producció II. Plaificació de procesos productivos