c:\documents and settings\sistemas\escritorio\tesis
TRANSCRIPT
PROPUESTA DE UN PLAN ÓPTIMO DE PRODUCCIÓN A PARTIR DE LA ADAPTACIÓN DEL MODELO DE HANSSMANN & HESS PARA UNA
EMPRESA DEL SECTOR PUBLICITARIO
STEPHANIE A. ARANGO CHAPARRO
ALEXANDRA CARVAJAL MANJARRÉS
PONTIFICIA UNIVERDAD JAVERIANA CALI
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA INDUSTRIAL
SANTIAGO DE CALI
2016
2
PROPUESTA DE UN PLAN ÓPTIMO DE PRODUCCIÓN A PARTIR DE LA ADAPTACIÓN DEL MODELO DE HANSSMANN & HESS PARA UNA
EMPRESA DEL SECTOR PUBLICITARIO
STEPHANIE A. ARANGO CHAPARRO
ALEXANDRA CARVAJAL MANJARRÉS
TRABAJO DE GRADO
NICOLÁS CLAVIJO BURITICÁ
PONTIFICIA UNIVERDAD JAVERIANA CALI
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA INDUSTRIAL
SANTIAGO DE CALI
2016
3
4
5
6
7
8
9
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN ............................................................................................................. 10
SUMMARY ............................................................................................................ 10
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 11
CAPITULO 1: REVISION DE LITERATURA Y ANTECEDENTES . ...................... 15
ANTECEDENTES TEORICOS:....................................................................................................... 15
ANTECEDENTES PRACTICOS: ..................................................................................................... 19
CONCLUSIONES PARCIALES: ..................................................................................................... 22
CAPITULO 2: CARACTERIZACIÓN ....................... .............................................. 23
CONCLUSIONES PARCIALES: ..................................................................................................... 35
CAPÍTULO 3: ADAPTACIÓN DEL MODELO ................. ...................................... 36
CONCLUSIONES PARCIALES: ..................................................................................................... 39
CAPITULO 4: VALIDACIÓN Y RESULTADOS ............... ..................................... 40
CONCLUSIONES PARCIALES: ..................................................................................................... 55
CAPITULO 5: PROPUESTA A PRESENTAR ................. ...................................... 56
BIBLIOGRAFIA ...................................... ............................................................... 60
ANEXO 1: RESUMEN DE RESULTADOS..................... ....................................... 62
ANEXO 2: SIMULACIÓN DE LA DEMANDA DE PRODUCTOS TIPO A ...............81
ANEXO 3: .......................................... .................................................................. 106
PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE EN STATFIT PRODUCTOS TIPO A ............................................ 106
10
RESUMEN
Este estudio estuvo orientado a abordar el problema de la programación de la producción de la organización IMPRESOS RICHARD LTDA. Se tomó como base el modelo de planeación agregada de Hanssman & Hess, el cual tiene en cuenta la variación de la fuerza laboral. La propuesta de este estudio presenta una adaptación del modelo de acuerdo a las necesidades de la empresa, desde la modelación matemática.
Este proyecto se desarrolló en tres fases, las cuales fueron: caracterización , donde se obtuvieron los datos atributos de la empresa los cuales fueron usados en la siguiente fase de modelación , donde se tomó como base el modelo antes mencionado para la adaptación de los parámetros requeridos por la empresa. Finalmente en la tercera fase de discusión y propuesta , se presentan resultados obtenidos y la propuesta para la empresa.
En los resultados se encontró que el nivel de eficiencia es inverso a los costos, lo que quiere decir que al aumentar la eficiencia la empresa incurre en menor costo de producción. Lo anterior al parecer trivial, resulta ser interesante encontrar el nivel de costo al que incurre la empresa ante diferentes niveles de eficiencia, cuestión que fue hallada tras un proceso de experimentación. Finalmente se propone con estos resultados a la empresa la evaluación de la eficiencia y el uso del modelo adaptado en esta tesis.
SUMMARY
This study was aimed at addressing the problem of production scheduling of IMPRESOS RICHARD LTDA organization. The aggregate planning model Hanssman & Hess, which takes into the variation of the labor force, was taken as a basis. The goal of this study is to present a model adaptation according to the needs of the company, from mathematical modeling.
This project was developed in three phases, which were: characterization, where the attributes of the company were used in the next phase of modeling, which was taken as the base model above for adjusting parameters data were required by the company. Finally in the third phase of discussion and proposed, its shows the results and the proposal for the company.
The results found that the level of efficiency is inverse to the costs, which means that increasing the efficiency the company incurs lower production cost. This seems trivial, it be interesting to find out the level of the cost incurred by the company at different levels of efficiency, an issue that was found after a process of experimentation. Finally it proposed with these results the company evaluating the efficiency and the use of adapted model in this thesis.
11
INTRODUCCIÓN
La industria gráfica pertenece a un sector dedicado principalmente a la realización de servicios de impresión para terceros. Las empresas pertenecientes a este sector usualmente manejan la estrategia de manufactura fabricación bajo pedido (Make To Order). Los sistemas de impresión más utilizados por dichas empresas corresponden a: Offset (revistas, libros, etiquetas, papelera, entre otros.), Flexografía (envases flexibles, envases de cartón corrugado, entre otros), Huecograbado (envases flexibles y etiquetas autoadhesivas), Serigrafía (valores e impresos de seguridad) y Digital (libros y trabajos a pedido). (Consejo Federal de Ciencia y Tecnologia, 2008)
En 1980 las importaciones mundiales fueron de US$3.700 millones en maquinaria de impresión; para 1996 este valor aumentó a más de 14 mil millones. Los mayores y principales países productores en el 2006 fueron Estados unidos con UA$182 mil millones, Japón con US$84 mil millones y China con US$41 mil millones, seguidos de Alemania, Inglaterra, Francia e Italia. En el 2007 el mercado mundial de la industria gráfica se movilizó con un valor de 721 mil millones contando con una participación del 30% por parte del continente de Asia, 29,8% de Norte América y el 28,6% del continente de Europa occidental. Es importante remarcar que el 85% de los impresores comerciales del mundo utilizan la impresión digital. (Consejo Federal de Ciencia y Tecnologia, 2008)
Según la confederación Latinoamericana de la industria gráfica, la primera mitad de la década de los ochenta se consideró como la década perdida en la industria gráfica en Latinoamérica, debido a que pasaron de tener una participación del 7.6% a nivel mundial donde uno de cada 10 dólares en maquinaria gráfica que se embarcaba en el mundo tenía como destino Latinoamérica logrando un valor de US$336 millones, a obtener US$183 millones en 1985 seguido de US$125 millones en 1984, alcanzando una participación de US$59 millones por parte de Argentina, US$52 millones por parte de Brasil, US$16 millones por parte de Chile, US$22 millones por parte de Colombia, US$80 millones por parte de México y US$43 millones por parte de Venezuela. Sin embargo, en los años 90 esta industria sufrió una transformación y logró recuperarse ingresando US$8.114 millones en maquinaria de impresión. En el 2007 América Latina se concentró el 6,2% de la producción; en cuanto a los países con mayor preponderancia que tuvo el sector en América Latina se encuentran Brasil y México (aproximadamente US$ 12 mil millones cada uno). En el año 2009 Latinoamérica y Asia fueron las regiones de mayor crecimiento. (Miranda Morales, 2005)
Colombia en el 2007 tuvo una participación de $887 millones de dólares, convirtiéndose en el segundo exportador de América Latina y obteniendo una productividad por empleado del 26%. Según datos de la Asociación Colombiana de la Industria Gráfica (Andigraf), en el 2014 las exportaciones de la industria alcanzaron US$195 millones, correspondiendo el 27% a la exportación de libros,
12
una cifra baja a comparación de otros años, esta disminución se debió a la fuerte competencia del mercado Chino que ha utilizado estrategias muy agresivas, sin embargo, las exportaciones en etiquetas aumentaron un 19%, logrando un total de 504 toneladas. En el 2015 sus exportaciones alcanzaron 200 millones de dólares anuales en promedio y se realizan a 80 destinos, principalmente a cinco mercados: Venezuela, Ecuador, Perú, Estados Unidos y México. (Carvajal, 2015)
Actualmente, la comunicación gráfica en Colombia es un punto clave para el desarrollo empresarial con una producción de casi dos billones de pesos e ingresos operacionales que bordean los tres billones, apoyando a la economía con cerca del 4% del PIB anual; así mismo, este sector se encuentra compuesto por 15.000 empresas que se dedican a generar aproximadamente 60.000 empleos directos y más de 100.000 indirectos; esto lleva al país a conservar el segundo puesto de la industria gráfica más relevante de América Latina y posicionarse en uno de los 20 de las industrias más destacadas del mundo no solo por su calidad si no por su producción amigable con el medio y su alto nivel de exportaciones. (Dinero, 2015)
De acuerdo con un informe del Ministerio de Comercio, Industria y Turismos, en el 2032 Se aspira generar por lo menos $3.4 mil millones de dólares y ascender sus exportaciones a 1.5 mil millones de dólares, generando al menos 20.000 empleos más y logrando ser reconocido como “el campeón regional”. (Ministerio de Comercio, Industria y Turismo, 2009)
La industria gráfica es uno de los mayores sectores productivos del Valle del Cauca. En el periodo de enero hasta abril del 2015 generó ventas externas de US$ 3 millones que representan una participación del 2% del total de ventas externas en Colombia. Las principales exportaciones del Valle del Cauca se realizan a Panamá con una participación de 35%, Ecuador del 15%, México de 12% y EE.UU con una participación del 10%, seguidos a estos están Bolivia, Chile, Costa Rica y Guatemala, actualmente se está empezando a llegar a mercados como Australia, Alemania o Israel. Según investigación y estadísticas brindadas por un artículo de El País denominado “Industria gráfica, sector con grandes posibilidades de expansión”, el Grupo Carvajal, es el líder en las exportaciones de este sector pues sus empresas generan una participación del 44% de las exportaciones totales en el Valle. (El País, 2015)
Una de las 15000 empresas en Colombia dedicadas a este sector es Impresos Richard, creada en Cali en 1985, dedicada a la realización de impresos publicitarios, promocionales y editoriales de alta calidad; se enfocan en lograr desarrollar trabajos de alta calidad satisfaciendo los requisitos del cliente y siendo amigables con el medio ambiente tanto en su impacto como en su preservación, brindando seguridad al personal con la gestión del desempeño de seguridad y salud en el trabajo y buscando un mejoramiento continuo del Sistema de Gestión Integrado. Esta organización trabaja con una distribución física tipo taller (Job Shop) y maneja el sector de acabado de trabajos impresos como: plastificado,
13
barniz, UV total y parcial, metalizado, laminado mate y brillante al frío, así como estampado al calor. Impresos Richard cuenta con la maquinaria y el personal capacitado para brindar un mejor servicio, manejando entregas a tiempo y alta calidad, tiene más de 30 clientes nacionales como Studio F, Pontificia Universidad Javeriana Cali, Incauca, Universidad del Valle, Universidad ICESI, entre otros; también cuenta con clientes internacionales en distintos países como Panamá, Estados Unidos y Aruba.
Impresos Richard consta de dos plantas ubicadas en la Flora Industrial y en San Nicolás en la ciudad de Cali. La planta de San Nicolás se dedica a la impresión digital, inició con ventas de 25 millones y se logró intensificar a 130 millones, notando un incremento significativo en la demanda.Este incremento generó una serie de problemas, donde la relación entre el crecimiento de la demanda y la utilización de recursos ha generado un impacto similar sobre los costos de operación aumentándolos; debido a la capacidad limitada, la inexistencia de datos confiables y la carencia de recursos tecnológicos, el proceso para la planeación de la producción y la asignación de recursos de mano de obra y maquinaria es más complejo, consecuentemente, la organización evidencia carencia de herramientas para efectuar esta actividad de planeación de operaciones a fin de propender una gestión más efectivo.
Este trabajo de grado atendió el siguiente cuestionamiento: ¿Cuál es el plan de producción que mediante la utilización de una herramienta cuantitativa permita asignar los recursos y reducir el costo de operación en un nivel táctico para la organización Impresos Richard, especialmente en su línea de impresión digital?; dicha pregunta derivó el propósito general de Proponer un plan de producción óptimo, mediante la adaptación del modelo matemátic o de Hanssmann & Hess para la asignación de recursos y minimización de costos en la línea de impresión digital en la organización Impresos Richa rd . Para abordar este objetivo general se atendieron los siguientes objetivos específicos:
� Caracterizar la situación operativa actual de la empresa, mediante estadística descriptiva para la definición de los atributos claves de la línea de impresión digital.
� Desarrollar un modelo matemático, mediante la adaptación del modelo de planeación agregada de Hanssmann & Hess para representar el impacto de las variables de producción en el costo.
� Validar el modelo, mediante software de modelación matemática con el propósito de comparar la operación real con el generado en este proyecto.
� Exponer los resultados mediante recomendaciones al proceso de planeación de la producción para mejorar la asignación de recursos y minimizar costos del sistema.
El cumplimiento dmetodología de Caracterización, se posteriormente fuerModelación, tomó cde pasar la adaptacde la empresa, fiestableció los result
Figura 1. EsqueFuente: Elabora
Este proyecto se bque ayuda a las cespecialmente en laprogramación linealda solución al problel cual tiene en cuende producción y lostotal de la nómina reescasez incurridos determinar un plan Hess, 1960).
Este documento sRevisión de literatu3: Modelo matemátPropuesta a presen
14
de los objetivos anteriores se llevó a tres fases (Figura 1). La primerse basó en la obtención de datos y atributeron utilizados en la modelación; la segu como base el modelo original de Hanssmtación adecuada de acuerdo a los parám finalmente, la fase 3 denominada Diultados obtenidos y la propuesta a presenta
uema de la metodología del proyecto ración propia
basó en la teoría de programación agreg compañías a mantener en equilibrio la la adaptación del modelo Hanssman & al fue creado por Fred Hanssmann & Sidblema de la planificación de la producción
uenta las exigencias de demanda mensualelos niveles de fuerza de trabajo con el fin regular y tiempo extra, contratación y dess durante un intervalo de planificación, ten agregado de producción con costos mí
se estructura en los siguientes capítultura y marco de referencia; Capitulo 2: Caático adaptado; Capitulo 4: Validación y
entar; finalmente, conclusiones y recomend
FASE 3
FASE 2
FASE 1 •CA•
•M•
•D
a cabo mediante una era fase denominada
butos de la empresa que gunda fase denominada smann & Hess con el fin metros y requerimientos Discusión y Propuesta, ntar.
regada de la producción la oferta y la demanda, & Hess, este modelo de idney W. Hess en 1960, ón y la fuerza de trabajo, ales del producto, la tasa fin de minimizar el costo espidos, el inventario y la , teniendo como objetivo mínimos. (Hanssmann &
tulos, en el Capítulo 1: Caracterización; Capitulo y resultados; Capitulo 5: ndaciones.
CARACTERIZACIÓN•Cumple Objetivo 1
MODELACIÓN•Cumple objetivos 2 y 3
DISCUSIÓN Y PROPUESTA•Cumple Objetivo 4
15
CAPITULO 1: REVISION DE LITERATURA Y ANTECEDENTES
En este capítulo se atenderán los antecedentes teóricos y prácticos que han abordado el problema de la planeación agregada de la producción en general y en la industria gráfica. Primero se abordan los antecedentes teóricos, donde se tomaron conceptos, posturas teóricas y modelos, para lograr un mayor entendimiento de los conceptos básicos para la realización y aplicación de un modelo en la organización mencionada anteriormente; los anteriores fueron tomados de artículos de investigación que se mencionaran posteriormente y textos de autores como Lee Krajewski, Robert Jacobs, Richhard Chase, entre otros. Posteriormente se observaron los antecedentes prácticos, para lograr sintetizar ideas de acuerdo a la industria gráfica; y por ultimo podrá encontrar una conclusión parcial acerca de este capítulo.
ANTECEDENTES TEORICOS:
En esta sección se abordarán diferentes temas referentes a la modelación matemática para la programación de la producción, desde la perspectiva de la planeación agregada; concluyendo con la definición del modelo matemático de Hanssmann & Hess.
En esta investigación se aplicó la modelación matemática para la programación de la producción de la organización IMPRESOS RICHARD LTDA en la línea de impresión digital, basados explícitamente en la planeación agregada; a fin de proponer estrategias que permitan la satisfacción a mediano plazo de los requerimientos de producción, mediante la optimización de los recursos de su sistema de operaciones.
Según Chase, Jacob y Aquilano (10ª edición) la planeación agregada es el proceso que ayuda a las compañías a mantener en equilibrio la oferta y la demanda, donde traduce los planes anuales y trimestrales de un negocio a planes generales a mediano plazo para la mano de obra y producción. Tiene como objetivo bajar al mínimo el costo de los recursos necesarios para satisfacer la demanda durante ese plazo. Para la planeación agregada se pueden usar diferentes métodos matemáticos, ya que cumplen con los mismos objetivos de minimizar los costos y optimizar el uso de los recursos; estas técnicas deben cumplir condiciones como el cumplimiento de los objetivos, variables y restricciones que posee el sistema de producción a modelar.
16
Debido a que en la actualidad la organización Impresos Richard presenta problemas en cuanto a la asignación de sus recursos y aumento de costos, ya que no cuentan con un modelo para la planeación de operaciones; se eligió el modelo de Hanssmann & Hess para hacer su adaptación a las necesidades de esta organización; ya que, este modelo determina el plan óptimo de producción variando los niveles de fuerza laboral. En esta empresa de impresiones, el factor más relevante en el proceso de planeación de la producción es la fuerza laboral, debido a que representa la mayor proporción de los costos de producción.
Se define programación , de acuerdo con Krajewski, Ritzman y Malhotra (8ª edición), como la asignación de recursos a través del tiempo para la realización de tareas específicas. Luego, la programación de la producción , especificada por estos autores como planes a corto plazo con el fin de implementar el programa maestro de producción, se centra en encontrar la mejor forma de usar la capacidad existente, teniendo en cuenta las restricciones técnicas de producción.
Para la programación se utilizó un modelo matemático definido como “traducción de la realidad física para poder aplicar los instrumentos y técnicas de las teorías matemáticas para estudiar el comportamiento de sistemas complejos” Pascuas (2008), utilizando los instrumentos matemáticos como variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones. Para este proyecto se tuvo en cuenta dos modelos matemáticos los cuales serán mencionados en los siguientes párrafos.
Uno de los modelos que ha influido en gran medida a las empresas, es el modelo de Bowman (1956), el cual consiste en un modelo de programación lineal para la planeación de la producción agregada, que es conocido como el modelo del transporte de Bow-man. En este modelo se propone como origen los binomios
formados por la alternativa de producción (producción en horas regulares, en
horas extras y subcontratación) y el periodo en que se produce; y como destino los
periodos a los a los que asignará la entrega de dichas producciones. Al trabajar con este modelo se considera el número máximo de unidades que se pueden producir durante un periodo determinado con tiempo de trabajo regular, con horas extras, y unidades subcontratadas, el número de unidades del producto terminado que se entregarán durante el periodo determinado, los costos por almacenamiento unitario por periodo, costos de producción unitario en tiempo regular, costos de producción con horas extras, y los costos por subcontratar.
Por último, el desarrollo de la programación de la producción de IMPRESOS RICHARD se fundamentó en el modelo de programación lineal propuesto por Hanssmann & Hess en 1960, el cual da solución al problema de la planificación de la producción y la fuerza de trabajo, teniendo en cuenta las exigencias de demanda mensuales del producto, la tasa de producción y los niveles de fuerza de
17
trabajo con el fin de minimizar el costo total de la nómina regular y tiempo extra, contratación y despidos, el inventario y la escasez incurridos durante un intervalo de planificación, teniendo como objetivo determinar un plan agregado de producción con costos mínimos. (Hanssmann & Hess, 1960). Este modelo está planteado de la siguiente manera:
Variables de decisión
�� = Cantidad a producir en el período “t”, t =1,2..., T.
��= Inventario disponible al final del período “t”, t =1,2..., T.
��= Cantidad en escasez (backorder quantity) al final del período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de fuerza laboral en Tiempo regular (Horas- hombre) programado en el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Tiempo extra (overtime) programado en el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de fuerza laboral contratada en horas de trabajo y no utilizadas en el período “t”,t =1,2..., T (undertime).
�� = Incremento en el nivel de fuerza laboral, expresado en horas de trabajo del período “t-1” al período “t”, t =1,2..., T.
�� = Decremento en el nivel de fuerza laboral, expresado en horas de trabajo del período “t-1” al período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de inventario en el período “t”, t =1,2..., T (Una variable no restringida).
Parámetros:
�� = Costo unitario de producción en el período “t”, t =1,2..., T.
� � = Costo de una hora hombre programada en tiempo regular durante el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Costo por hora hombre programada en tiempo extra durante el período “t”, t =1,2..., T. �� = Costo de mantener en inventario una unidad del período “t” al período “t+1”, t =1,2..., T. �� � Costo de penalización por unidad pendiente al final del período “t” y suministrada en el período “t”, t =1,2..., T.
���= Costo de incremento en el nivel de la fuerza laboral por hora hombre en el período “t”,t =1,2..., T.
18
���� = Costo de decremento en el nivel de la fuerza laboral por hora hombre en el período “t”, t =1,2..., T.
� = Cantidad de horas de trabajo requeridas por unidad de producto.
��= Demanda pronosticada en el período “t”, t =1,2..., T.
Condiciones Iniciales
��� = Nivel de inventario al inicio del horizonte de planeación.
��� � �� (1)
��� = Nivel de inventario deseado al final del horizonte de planeación.
��� � �� (2)
���= Nivel de fuerza laboral en Tiempo regular (Horas- hombre) al inicio del horizonte de planeación.
��� � �� (3)
Parámetros referenciales:
t = periodo de planeación. t =1,2…,T
T = Numero de periodos de horizonte de planeación
Función objetivo:
El problema de la minimización total de los costos por un periodo de n meses se puede formular como una función de minimización:
���. � � !"���� # ������ # ������ # ����$ # !"���� # ����� # ��%���$ "4$�
�'�
�
�'�
19
Sujeto a:
Restricciones de Estado
��� � ���� # �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (5)
��� � �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (6)
Restricciones de nivel de fuerza laboral
��� ( ���� � �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (7)
��) ( ��� � ��� ( ���Para cada t=1,2,…, T. (8)
Restricciones lógicas
�� , ��, �� , ��� , ���, ���, ��, �� + 0 Para cada t=1,2,…, T. (9)
��� No restringida Para cada t=1,2,…, T.
Condiciones iniciales:
��- � �� (10)
��� � �� (11)
��- � �� (12)
Se realizó la adaptación de este con respecto al sistema de producción de la empresa, buscando obtener el cumplimiento de los objetivos mencionados anteriormente.
ANTECEDENTES PRACTICOS:
Con el objetivo de concluir ideas sobre la planeación agregada aplicadas al sector gráfico se resumió la revisión de los artículos encontrados en el siguiente texto, donde se muestran los autores y sus propuestas en sus respectivos artículos:
Arango, Vergara y Gaviria(2010) presentaron un artículo sobre una investigación acerca de la toma de decisiones en la planeación agregada, desarrollado en el Grupo de Logística Industrial-Organizacional –GICO. Para esto, emplearon un modelo de planeación agregada, buscando minimizar los costos, donde definieron variables de decisión, parámetros constantes del modelo, función objetivo donde tuvieron en cuenta los costos mano de obra y costos asociados a manejo de inventario; por último, definieron restricciones de capacidad, de mercado, de materiales e inventario, administrativas y de no negatividad.
20
Sánchez (2011) presentó un artículo acerca de la administración de operaciones, aclarando no solo su definición, sino también su importancia en el mundo actual. Además dio a conocer las características relevantes que deben ser tenidas en cuenta a la hora de aplicar la administración de operaciones en una empresa, las cuales son, estrategia corporativa, capacidades fundamentales, prioridades corporativas (costo, calidad, tiempo y flexibilidad), administración de productividad, capacidad, economías de escala, localización y distribución física; también aclaró que las decisiones de operación más importantes que se deben tener en cuenta, son las que están relacionadas con la administración de la cadena de suministro, pronósticos, administración de inventarios, planeación agregada, programación, administración de procesos, administración de tecnología, administración de la fuerza de trabajo, normas de trabajo y calidad.
Dante, Forradella, Palma y Guiñazu (2010) presentaron un artículo acerca de un modelo de planeación agregada de la producción de IMPSA Hydro. Para la simulación de la planeación agregada, utilizaron un modelo matemático en programación lineal, tomando la demanda como conocida y basándose en trabajos de Boiteux, Corominas, entre otros. Su propósito fue optimizar los costos de fabricación, además la organización de datos para el área de planificación.
Boiteux, Corominas, Lusa y Martínez(2009) presentaron un artículo acerca de la introducción de un modelo de planeación de la producción, la plantilla y la tesorería, que contiene una síntesis de los instrumentos necesarios para la elaboración de planes agregados, también la presentación del modelo incluyendo como datos, familia de productos, plantilla inicial, productos financieros, entre otros. El modelo brindó como resultados en cuanto un cambio en la capacidad productiva, que se debe recurrir a contrataciones, despidos o jornadas cortas o largas.
Ecured (2015) En su artículo presenta la definición de administración de operaciones exponiendo que es el área de la administración de empresas dedicada tanto a la investigación como a la ejecución de todas aquellas acciones tendientes a generar el mayor valor agregado mediante la planificación, organización, dirección y control en la producción tanto de bienes como de servicios, destinado todo ello a aumentar la calidad, productividad, mejorar la satisfacción de los clientes, y disminuir los costos.
Se puede concluir que no se encontró evidencia en la literatura referente a la planeación agregada de la producción en la industria gráfica que consideren restricciones de gestión laboral, mediante modelos matemáticos.
21
Tabla No.1 Resumen de los antecedentes teóricos
Los anteriores artículos e información fueron tomados de las bases de datos brindadas por la universidad en el sector de recursos digitales, donde se tuvo acceso a las bases de E-journals, E-books, etc. Además de trabajos de grados disponibles en la misma y la investigación en internet de trabajos de grados provenientes de otras universidades. Se hizo un filtro para encontrar los temas de interés para este proyecto, teniendo en cuenta palabras claves como: planeación agregada de la producción, tesis, doctorado, administración de operaciones, producción, programación lineal, proyectos de investigación, Hanssmann & Hess entre otras.
AUTORES AÑO TEMA
Arango, Vergara y Gaviria 2010 -Toma de decisiones en la planeación agregada -Modelo de planeación agregada para la minimización de los costos
Sánchez 2011 - Definición de administración de operaciones. - Características relevantes en la aplicación de la administración de operaciones en una empresa. - Decisiones de operación en la administración de la cadena de suministro.
Dante, Forradella, Palma y Guiñazu
2010 - Modelo lineal de planeación agregada de la producción de IMPSA Hydro.
- Simulación de la planeación agregada - Optimización de los costos de fabricación
Boiteux, Corominas, Lusa y Martinez
2009 - Introducción de un modelo de planeación de la producción
- Instrumentos necesarios para la elaboración de planes agregados
- Presentación del modelo
Ecured 2015 - Definición de administración de operaciones
- Generación del mayor valor agregado mediante la planificación, organización, dirección y control en la producción tanto de bienes como de servicios.
22
CONCLUSIONES PARCIALES:
� Los métodos que se utilizan con mayor frecuencia son modelos de programación lineal para sistemas de planeación agregada, donde no se contempla la escasez.
� Hanssmann & Hess son de los pocos autores que incluyen la variación de la fuerza laboral para minimizar los costos de producción.
23
CAPITULO 2: CARACTERIZACIÓN
En este capítulo se realiza una caracterización y se mencionan los atributos generales de la empresa que inciden directa o indirectamente en tratamiento del problema.
IMPRESOS RICHARD LTDA es una compañía nacida en Cali en 1985, especializada en la realización de impresos publicitarios, promocionales y editoriales de alta calidad. Dentro de su filosofía empresarial, aplican la innovación, la flexibilidad y la excelencia; como base para la satisfacción de los clientes.
Ofrecen los más modernos sistemas de impresión en papel, cartón, adhesivos, materiales rígidos y semirrígidos, para atender la demanda y requerimientos del mercado, así como, el servicio de diseño gráfico a sus clientes.
Esta organización trabaja con una distribución física tipo taller (Job Shop) y manejael sector de acabado de trabajos impresos. Impresos Richard cuenta con la maquinaria y el personal capacitado para brindarle el mejor servicio, manejando entregas a tiempo y la más alta calidad. La empresa tiene más de 30 clientes nacionales como Studio F, Pontificia Universidad Javeriana Cali, Incauca, Universidad del Valle, Universidad ICESI, entre otros; también cuenta con clientes internacionales en distintos países como Panamá, Estados Unidos y Aruba.
Esta organización consta de dos plantas ubicadas en la Flora Industrial y en San Nicolás en la ciudad de Cali. La planta de San Nicolás inició con ventas de 25 millones y se intensificó a 130 millones anuales, es decir, hubo un importante incremento en la demanda, lo cual genero una serie de problemas, impactando los costos de producción, y en ocasiones no cumpliendo con los pedidos a tiempo; lo que lleva a enfocarse en la mala asignación de los recursos tanto materias primas como recursos humanos, teniendo como resultado fallas en las entregas, y por otro lado, falta de personal en ocasiones o tiempo de ocio; ya que, la organización carece de herramientas para efectuar esta actividad de gestión de una manera más acertada, dejando de lados datos importantes como lo son: los costos de producción dependiendo de los metros cuadrados, ya que todos sus precios y materiales van sujetos al tamaño del producto que se va a realizar y por otro lado, no se manejan inventarios de ninguna materia prima, ni producto terminado; debido a que todos los productos van diseñados exclusivamente para la publicidad que el cliente desea.
Imagen 1. Ubicaciónde Cali.
Fuente: Elaboración
Según la informahttp://impresosrichaavisos, señalética, py afiches, exhibidorstands, car brandincaracterísticas de ca
FAMILIA
TIPO DE PRODUCAvisos
Señalética
24
ión de la planta de impresión digital en San
ión propia a partir Google Maps.
rmación disponible en la página whard.com Sus productos se dividen en la, proyectos especiales, diseño de interioreores, tropezones, buzones, vinilos, matering y cuadernos. En la siguiente tabla (T cada producto:
IAS DE PRODUCTOS DE IMPRESOS RICHA
CTO DESCRIPCIÓLos avisos en el punto de ventatención del cliente, generando ambientes interesantes, que relaciocon su marca, para lograr recordauna imagen corporativa.
La señalética es indispensable en suguiar, orientar, informar u organiempleados, dirigiendo su compordeterminado.
an Nicolás en la ciudad
web de la empresa las siguientes familias: ores, volantes, plegables teriales POP, empaques, (Tabla 2) se explica las
HARD LTDA
IÓN enta permiten captar la o diferenciación. Crean cionen su espacio interior dación y construcción de
su empresa o local; para nizar a sus clientes o ortamiento en un caso
25
Proyectos especiales La realización de proyectos creativos e innovadores permite que las marcas impacten y ganen reconocimiento y recordación entre sus consumidores. Impresos Richard ofrece soluciones integrales de publicidad gráfica, haciendo realidad cualquier proyecto, aportando nuestras ideas y una experiencia de 30 años.
Diseño de interiores El diseño interior de un local comercial es un punto
importante para generar impacto y diferenciación en los clientes. Este diseño debe proporcionar un ambiente acogedor y llamativo, para lograr despertar el interés del consumidor frente a la marca y sus productos. Incrementando así las ventas.
Plegables, afiches y volantes
Los volantes publicitarios son una herramienta ideal para alcanzar muy buenos resultados al dar a conocer su empresa, posicionar su producto o marca, resaltar algún producto o promoción en especial
Exhibidores Es un buen complemento de marketing porque permite crear publicidad de alto impacto, en el lugar de la compra. Generando diferenciación de marca y producto frente a la competencia
Tropezones Este medio de publicidad permite motivar sus clientes a
una determinada acción de consumo. Perfecto para promocionar sus productos y dar a conocer sus actividades de marketing.
Buzones Medio de comunicación con sus clientes y empleados, que
a su vez permite crear posicionamiento y recordación de marca.
Vinilos Valioso complemento para sus campañas publicitarias en interiores y exteriores. Plasma cualquier idea en una gran variedad de materiales y tamaños a muy bajo costo permite, la constante renovación de la publicidad a comunicar.
26
Materiales POP Óptimos en la recordación de marca, basándose en una gran variedad de objetos impresos o estampados, con información de la empresa. Permitirán a sus clientes mantener los datos de su empresa siempre a la mano.
Empaques Los empaques contienen, protegen y preservan el
producto; asegurando que este perdure en óptimas condiciones, hasta llegar al consumidor final. Además de esto, desempeñan un papel importante en la promoción, venta y diferenciación del producto en el punto de venta.
Stands Los stands publicitarios crean ambientes únicos y
personalizados, reforzando su marca en los diferentes eventos y sitios donde los ubique. Un diseño innovador permite diferenciación y reconocimiento, frente a sus competidores, y se convierte en el principal punto de venta en el lugar de la compra.
Car branding El marcaje vehicular es un medio publicitario de alto
impacto, que logra llegar a una gran cantidad de personas diariamente. Permite la construcción, recordación y diferenciación de marca a un muy bajo costo.
Cuadernos Los cuadernos corporativos son una de las mejores herramientas de Marketing, debido al gran impacto publicitario que tienen. Además de ser elementos útiles y prácticos, generan una presencia visual continua por ser elementos de constante uso entre sus clientes y colaboradores. Son muy apreciados y su marca está presente siempre.
Tabla No.2 Descripción de las familias de productos
La planeación operativa se realiza dependiendo de la cantidad de trabajo que se necesita terminar en el día, está centrada en la planeación de la producción, teniendo en cuenta la capacidad de las máquinas pero no con estudios específicos solo con estimación según la experiencia, la fuerza laboral (mano de obra disponible) la cual depende de la cantidad de trabajo diaria lo que significa que en caso de necesitar mayor mano de obra se pueden llamar otros operarios que están al servicio de la empresa y proceso de cada línea de productos, lo que indica que no cuentan con una herramienta establecida para dicha programación.
27
Para este plan IMPRESOS RICHARD LTDA realiza un análisis de contribución de proporción en la totalidad de las utilidades de las familias de productos para determinar qué procesos son necesarios para aumentar ganancias, dando como resultado la necesidad de mejora en la línea de impresión digital en la asignación de los recursos a la hora de la programación de la producción; teniendo como objetivo la reducción de los costos de esta línea. Para el desarrollo de la programación de producción utilizan hojas de cálculo Microsoft Excel®.
En la tabla No.3 se identificaron los procesos de la organización empleando la cadena de valor de Michael Porter.
Seguido a esto, se muestra todas las actividades que se realizan para diseñar, producir, llevar al mercado, entregar y apoyar los productos; las cuales se dividen en diferentes grupos dependiendo del tipo de actividad que realizan. Las actividades primarias son las implicadas en la creación física del producto, su venta y transferencia al comprador así como la asistencia posterior a la venta (Web y Empresas, 2013). Se dividen a su vez en las cinco categorías las cuales son:
� Logística interna: La primera actividad primaria de la cadena de valor es la logística interna. IMPRESOS RICHARD recibe la materia prima en el momento de empezar la producción lo cual indica que no recurren en gastos de inventario. Además, se maneja una buena relación con los proveedores los cuales suministran dicha materia en el momento necesario.
� Operaciones : La siguiente etapa de la cadena de valor son las operaciones. Las operaciones toman las materias primas desde la logística de entrada y crea el producto.
� Logística Externa: Después de que el producto está terminado, la siguiente actividad de la cadena de valor es la logística de salida. Aquí es donde el producto sale del centro de la producción y se entrega al consumidor final dependiendo del acuerdo de entrega, ya que, la organización ofrece el servicio de instalación para algunos productos, entrega puerta a puerta o el cliente puede recoger el trabajo terminado directamente en la compañía.
� Marketing y Ventas : Marketing y ventas es la cuarta actividad primaria de la cadena de valor. Aquí hay que tener cuidado con los gastos de publicidad, los cuales son una parte fundamental de las ventas. IMPRESOS RICHARD LDTA usa sus propios recursos como publicidad, es decir, existen volantes cuadernos, etc., que son repartidos a los clientes ofreciendo la diversidad de productos que maneja la empresa.
28
� Servicios: La actividad final de la cadena de valor es el servicio. Los servicios cubren muchas áreas, que van desde la administración de cualquier instalación hasta el servicio al cliente después de la venta del producto. Esta organización ofrece diferentes servicios después del producto terminado, los cuales incluye: transporte, envió del producto e instalación.
El otro grupo principal se denomina como actividades de Apoyo que se refieren a las que sustentan a las actividades primarias y se apoyan entre sí, proporcionando insumos comprados, tecnología, recursos humanos y varias funciones de toda la empresa las cuales se podrán evidencia en la tabla. Y por último se puede decir que la infraestructura no está asociada a ninguna de las actividades primarias sino que apoya a la cadena completa.
PROCESOS DE LA ORGANIZACIÓN
INFRAESTRUC-TURA
Financiación y Planificación.
RECURSOS HUMANOS
Reclutamiento, Capacitación y Sistemas de Remuneración.
DESARROLLO TECNOLOGICO
Nuevas líneas de productos y servicios, Automatización de procesos, Diseño y Rediseño de procesos.
COMPRAS Maquinaria, Abastecimiento de materia prima, Relación con proveedores.
LOGISTICA INTERNA
OPERACIONES LOGISTICA EXTERNA
VENTAS SERVICIOS
Almacenamiento del material. Recepción de materiales. Control deinventarios.
fabricación de: Avisos, señalética, volantes, plegables y afiches, exhibidores, vinilos, empaques, cuadernos. Terminados: Pliegue de productos que lo
Procesamiento de pedidos. Transporte del Producto terminado hastael cliente.
Fuerza de Ventas.
Promociones Publicidad de la empresa. Determinación del precio deventa de la orden.
Instalaciónde: Stands, car branding, afiches, productos con estructura metálica.
29
requieren. Empaque de los pedidos. Mantenimiento preventivo de las maquinas. Programación de la producción según las solicitudes de pedido.
Tabla No.3 Cadena de valor de Porter.
Según la fase exploratoria del proyecto, se encuentra mediante entrevistas que hay una línea a seguir desde que el cliente ingresa a la empresa al área de ventas, donde se solicitan las órdenes y archivos para programar la producción; luego, prosigue al área de compras y planeación donde estas áreas se integran para realizar la orden de producción del servicio solicitado y una vez esté aprobada sigue a producción; y por último pasa al área de despacho donde se encargan de hacer la entrega según lo acordado con el cliente.
Figura No.2 Diagrama de procesos en IMPRESOS RICHARD LTDA
Fuente: Elaboración propia
Cliente
ventas (ordenes y archivos)
Planeacion
Compras
Produccion
Despacho
30
Aquí se puede evidenciar que siguen un diagrama en sus procesos integrando áreas para la eficacia a la hora de armar un plan de producción, lo que indica que las diferentes áreas están encaminadas y unificadas a lograr el objetivo de la empresa de satisfacer a sus clientes con rapidez y efectividad, gracias a su diseño y estructura organizacional. Esta alineación permite determinar el grado de importancia de dichos procesos por los cuales pasa el cliente y luego el producto requerido; de este proceso la compañía IMPRESOS RICHARD LTDA despliega sus objetivos y proyectos de mejora en los procesos, además de, identificar cambios pertinentes en la estructura de la organización ajustando los procesos o creando nuevas líneas de producto según el mercado.
El encargado, es decir, el líder de este proceso es el coordinador de producción de la línea digital, el cual es el responsable de la mejora continua de ésta y la programación de la producción.
De este proceso, se identificó el aumento significativo en la demanda, ya que, inició con ventas de 25 millones y se logró intensificar a 130 millones anuales, lo cual generó un desorden en la programación general de la producción, ya que, no cuentan con un modelo apropiado para la asignación de los recursos según cada producto. Esto es debido a que no se cuenta con el estudio que arroje la necesidad de mano de obra y tiempo en máquina para cada producto o familia de productos, lo que lleva a la difícil tarea de programar la producción donde en este momento se puede observar en algunos momentos ocio en los trabajadores y las maquinas.
Los atributos del sistema de operaciones que se tuvieron en cuenta para el desarrollo de este modelo matemático son:
ATRIBUTOS DEL SISTEMA
Nivel de fuerza laboral en Tiempo regular (Horas- hombre)
280
( máximo: 3500/minimo: 140)
Numero de turnos 1 Días a la semana de trabajo 5 Presupuesto de GH $600.000
Nivel de eficiencia Varía entre el 50% y 100% Máximo de contrataciones de operarios por mes
4
Máximo de despidos de operarios por mes 2
31
Máximo de contrataciones horas mes 640 Máximo de despidos horas por mes 320 Tabla No.4 Atributos del sistema de operaciones
El nivel de fuerza laboral cuenta con un máximo y un mínimo de 3500 y 140 horas-hombre respectivamente, estos valores tienen en cuenta la capacidad y tiempo de demora de maquinaria para todas las referencias. En otras palabras la capacidad de las máquinas son equivalentes a la máxima expresión de nivel de fuerza laboral. Así de ésta manera, no habría ningún caso en el que se contrate o incremente el nivel de fuerza laboral a su máximo y no haya máquina dónde operar.
En el siguiente gráfico (Gráfica 1) se muestra clasificación de la demanda del último año (2015); para la simplificación de los datos se realizó la clasificación ABC a partir de los datos históricos de venta; donde se tomaron los productos tipo A para la realización del proyecto, los cuales fueron:
Grafica No.1 Diagrama de Pareto de la clasificación ABC para productos A.
Fuente: Elaboración propia
Debido a que los datos de las ventas de la compañía no eran suficientes para la elaboración del modelo, se decidió realizar una simulación a partir de los históricos de venta. A estos datos se les realizó un proceso de bondad de ajuste por medio de STAT FIT; con base en las distribuciones arrojadas por el programa, se hizo la simulación de cada referencia tipo A, ya que son las más representativas en
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
$ -
$ 50.000.000,00
$ 100.000.000,00
$ 150.000.000,00
$ 200.000.000,00
$ 250.000.000,00
Diagrama de pareto ABC
Importe anual % Acumulado
32
beneficios para la organización. Finalmente, se estableció la siguiente demanda en metros cuadrados para todos los meses. En las siguientes imágenes se muestra un ejemplo de una referencia de las pruebas de bondad de ajuste y gráficos de comportamiento de la demanda realizadas (se pueden encontrar completas en el anexos No.2 y No.3), y además, la demanda que dio como resultado.
Imagen No.2 Prueba de bondad de ajuste para vinilos.
Fuente: STATFIT
La prueba de bondad de ajuste se realizó con el propósito de identificar a cual función de distribución se ajustan los datos de demanda de cada una de las referencias de producto; así mismo, se analizó la dependencia de los datos previamente.Y se confirmó el resultado comparando con la gráfica No.2 donde se analizó el comportamiento de la demanda. La cual arrojó en este caso que la distribución que sigue en la Gamma.
33
Grafico No.2 Análisis del comportamiento de la demanda para vinilos.
Fuente: STATFIT
El mismo procedimiento fue utilizado con las demás referencias tipo A para determinar las respectivas demandas; estas pruebas de bondad de ajuste se encuentra expresado en el Anexo 2 y el análisis del comportamiento para cada referencia se encuentra en el anexo 3.
Por otro lado, la organización no cuenta con el cálculo de sus tasas de producción, por lo tanto, se decidió buscar una forma para realizar dicho calculo que se sintetiza en el siguiente esquema (Figura 3.).
Figura No.3 Pasos realizados para el cálculo correspondiente de las tasas de producción.
El primer paso consistió en sacar el promedio de la demanda en �� para cada una de las referencias tipo A, ese promedio fue divido en 5 intervalos con el fin de tener 5 medidas diferentes para cada una de las referencias, seguido a esto, se tomó el tiempo de producción en minutos para cada una de las 5 medidas (ese tiempo fue convertido a horas); para calcular la tasa de producción, se dividió cada una de las medidas entre su tiempo en horas de producción correspondiente, obteniendo como resultada la tasa correspondiente a cada medida, finalmente y debido a que empresas de este sector y en especial Impresos Richard se dedican
Se calculó el promedio de la demanda (�^2) para cada una de las
referencias tipo A.
El promedio fue divido en 5 intervalos, se tomó el
tiempo (min) de producción para cada una de las 5 medidas dadas. Ese tiempo fue convertido en horas.
Se dividió cada una de las 5 medidas entre el tiempo en horas correspondiente
para sacar la tasa de cada medida.
Se eligió el mayor tiempo en horas, por lo cual la tasa correspondiente a ese tiempo seria la tasa de producción para esa referencia en especifico.
a producir grandes tasa de ese mayoreferencia.
A continuación se mla referencia Lamina
Vel. Normal
Promedio
Cant (m2)
79,888
399,44 159,776
239,664
Intervalo 319,552
79,888 399,44Tabla No. 5 Calculo
Grafica No. 3 Comproducción.
Finalmente las tasauna de las referenci
TASA DE PRODUCCIÓN
IMPRESIONES
LAMINAS
VINIMOS
PENDONES
FALCOM
TROPEZON
SEÑALETICA
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 100
Can
tid
ad (
m2
)
34
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
IMP
RES
IO…
LAM
INA
S
VIN
ILO
S
PE
ND
ON
ES
FALC
OM
s lotes de , se decidió escoger el mayoyor tiempo fue la tasa de producción qu
mostrará un ejemplo para el calculo de lainas:
nt (m2) Tiempo
(min) t en horas m2/hr
9,888 60 1 79,888
59,776 135 2,25 71,0115556
39,664 175 2,91666667 82,1705143
19,552 191 3,18333333 100,382827
99,44 205 3,41666667 116,909268 lo de tasa de producción para referencia L
omportamiento de las medidas con resp
sas de producción y su comportamiento cncias son las siguientes:
UCCIÓN (M2/HORA)
67,27
116,91
6,85
7,03
6,28
5,96
1,22
100 200 300 400 500
Tiempo en Horas
FALC
OM
TRO
PE
ZON
SEÑ
ALE
TIC
A
HA
BLA
DO
…
LON
AS
CA
BE
ZOTE
S
BA
NN
ER
S
AFI
CH
ES
yor tiempo en horas y la que se eligió para esa
la tasa de producción de
Laminas.
especto a su tiempo de
correspondiente a cada
35
HABLADORES 11,33
LONAS 11,76
CABEZOTES 7,66
BANNERS 8,36
AFICHES 6,78 TablaNo. 6 Resumen de tasas de producción para cada una de las referencias. Fuente: Elaboración propia.
CONCLUSIONES PARCIALES:
� El incremento constante de esta demanda de ventas de 25 millones a 130 millones anuales ha generado problemas enfocados a un incremento directamente proporcional sobre los costos de producción, debido a la falta de planeación de operaciones con las herramientas necesarias para tener como resultado una programación de la producción basada en un análisis enfocado en las necesidades de la organización.
� Se analizaron 3395 referencias de producto donde se realizó una clasificación ABC, que arrojo 12 referencias tipo A que fueron las que presentaban mayor demanda.
� La empresa trabaja con un sistema de producción Make To Order, es tipo taller; además, trabaja con línea de 14 familias de producto.
36
CAPÍTULO 3: ADAPTACIÓN DEL MODELO
De acuerdo con el modelo de Hanssmann & Hess descrito en el capítulo 2 se hace una adaptación de este teniendo en cuenta los siguientes nuevos parámetros: β: Límite Máximo de Contratación . Número máximo de empleados que se pueden contratar, expresados en horas/mes. µ: Límite Máximo de Despidos. Refiriéndose a las horas al mes que la empresa no puede sobrepasar en despidos. α: Presupuesto de Gestión Humana . Presupuesto total anual de contratación y despido realizado por el área de gestión humana. De igual forma, para dicha adaptación se tuvieron en cuenta las siguientes nuevas restricciones, las cuales son generadas para representar mejor la realidad operativa de Impresos Richard:
� Restricción de Política de contratación: Esta restricción se adapta al modelo de acuerdo al máximo de horas que la organización permite en cuanto a las contrataciones a realizar, evitando así, que el modelo arroje valores de contratación indiscriminadamente.
� Restricción de Política de despidos: La organización igualmente cuenta con un máximo de horas de despido a realizar que no puede exceder, logrando, que el modelo arroje valores de contratación conformes a esta limitante monetaria.
� Restricción de presupuesto de Gestión Humana: Dicha restricción se basa en la adaptación que se hace al modelo con el fin de evitar que tanto las contrataciones como despidos, superen el presupuesto total que el área de Gestión Humana maneja.
37
� Restricción de Tiempo Extra: Esta restricción se debe a que por la Legislación Colombiana, las horas extras no pueden extralimitarse el 25% de las horas regulares. (Avance Jurídico Casa Editorial Ltda, 2016)
De acuerdo a lo anterior, el modelo final queda de la siguiente manera:
Variables de decisión
�� = Cantidad a producir en el período “t”, t =1,2..., T.
��= Inventario a mano al final del período “t”, t =1,2..., T.
��= Cantidad en escasez (backorder quantity) al final del período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de fuerza laboral en Tiempo regular (Horas- hombre) programado en el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Tiempo extra (overtime) programado en el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de fuerza laboral contratada en horas de trabajo y no utilizadas en el período “t”, t =1,2..., T (undertime).
�� = Incremento en el nivel de fuerza laboral, expresado en horas de trabajo del período “t-1” al período “t”, t =1,2..., T.
�� = Decremento en el nivel de fuerza laboral, expresado en horas de trabajo del período “t-1” al período “t”, t =1,2..., T.
��� = Nivel de inventario en el período “t”, t =1,2..., T (Una variable no restringida).
Parámetros:
�� = Costo unitario de producción en el período “t”, t =1,2..., T.
� � = Costo de una hora hombre programada en tiempo regular durante el período “t”, t =1,2..., T.
��� = Costo por hora hombre programada en tiempo extra durante el período “t”,
t =1,2..., T.
�� = Costo de mantener en inventario una unidad del período “t” al período “t+1”,
t =1,2..., T.
�� � Costo de penalización por unidad pendiente al final del período “t” y suministrada en el período “t”, t =1,2..., T.
38
���= Costo de incremento en el nivel de la fuerza laboral por hora hombre en el período “t”, t =1,2..., T.
���� = Costo de decremento en el nivel de la fuerza laboral por hora hombre en el período “t”, t =1,2..., T.
� = Número de horas de trabajo requeridas por unidad de producto.
��= Demanda pronosticada en el período “t”, t =1,2..., T.
0= Límite Máximo de Contratación en el horizonte de Planeación T.
μ = Límite Máximo de Despidos en el horizonte de Planeación T.
α = Presupuesto anual de Gestión Humana.
Condiciones Iniciales
��� = Nivel de inventario al inicio del horizonte de planeación.
��� � �� (13)
��� = Nivel de inventario deseado al final del horizonte de planeación.
��� � �� (14)
���= Nivel de fuerza laboral en Tiempo regular (Horas- hombre) al inicio del horizonte de planeación.
��� � �� (15)
Parámetros referenciales:
2 = Periodo de planeación. t =1,2..., T.
= Número de periodos del horizonte de planeación.
Función objetivo:
���. � � !"���� # ������ # ������ # ����$ # !"���� # ����� # ��%���$ "16$�
�'�
�
�'�
Sujeto a:
Restricciones de Estado
39
��� � ���� # �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (17)
��� � �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (18)
Restricciones de nivel de fuerza laboral
��� ( ���� � �� ( ��Para cada t=1,2,…, T. (19)
��) ( ��� � ��� ( ���Para cada t=1,2,…, T. (20)
Restricción de Política de contratación
�� 5 0 Para cada t (21)
Restricción de Política de despidos
�� 5 6 Para cada t(22)
Restricción de presupuesto de Gestión Humana
����� # ���%�� 5 7 Para cada t (23)
Restricción de Tiempo Extra
�8� 5 ��� 9 0,25 Para cada t (24)
Restricciones lógicas
�� , ��, �� , ��� , ���, ���, ��, ��
+ 0Para cada t=1,2,…, T. (25)
��� No restringida Para cada t=1,2,…, T.
Condiciones iniciales:
��- � ��(26)
��� � �� (27)
��- � ��(28)
CONCLUSIONES PARCIALES:
40
� La adaptación del modelo de Hanssmann & Hess está dado por la inclusión de los parámetros β(Límite Máximo de Contratación),µ (Límite Máximo de Despidos)y α (Presupuesto de Gestión Humana), así mismo, de la Restricción de Política de contratación, Restricción de Política de despidos, Restricción de presupuesto de Gestión Humana y Restricción de Tiempo Extra.
CAPITULO 4: VALIDACIÓN Y RESULTADOS
En la industria gráfica, especialmente en Impresos Richard, si un cliente pide cierta referencia con un diseño especifico, esta referencia no podrá ser vendido para otros; de acuerdo a estas características de producción y distribución de la empresa, en el modelo de Hanssmann & Hess adaptado no tiene en cuenta el inventario entre el periodo t y t+1.
Este modelo ha sido validado computacionalmente para diferentes escenarios de eficiencia.Dichos escenarios variaron entre el 50% y 100%, evaluando cada 10%.Lo anterior se hizo debido a que Impresos Richard puede trabajar aceleradamente o des-aceleradamente lo cual le da diferentes ritmos de producción que afectan el costo (y así mismo diferentes ocios productivos para maquinaria y mano de obra); por tanto, para este proyecto fue necesario conocer el comportamiento del sistema ante diferentes niveles de eficiencia.
Para efectuar la validación computacional del modelo, se tuvo en cuenta información paramétrica asociada a costos suministrada por la empresa.
Información paramétrica
C(t) $ 350.000
Cr(t) $ 2.873
Co(t) $ 4.309
h(t) $ 99.999.9991
π(t)
Cl(t) $ 1.125
Cl'(t) $ 1.875
m No aplica por que los
1Se tiene en cuenta un costo de mantener h(t) equivalente a un número muy grande finito (M) para evitar
que el modelo de optimización acumule inventario. Lo anterior para atender una de las características más
importantes de éste sistema de producción, la cual es, la no acumulación de inventarios entre el periodo t y
el periodo t+1.
VALIDACIÓN POR
Se contempla toda
La siguiente tabla (cada una de las redatos que Impresocasillas de Inventarproducción correspexpresadas en (anterior por el nivel que la planta operade manera óptima, a
Tabla No. 7 Demand
Posteriormente, se escenario), expresaobtenidas teniendoanteriormente (Tabl
41
datos están todos en
horas.
D(t) Es generada por la
simulación
β (Ope/Mes) 4
µ (Ope/Mes) 2
α (Mes) $ 600.000
R ESCENARIOS
da la eficiencia (100%)
a (Tabla 7.) muestra la demanda en met referencias por mes, siendo estas recolesos Richard suministró; debido a que notarioInicial e Inventario Finalse encuentra sponden a las calculadas en el Capí
). Para definir la tasa de produccel de eficiencia que en este caso es 100%ra a su máxima eficiencia, es decir, que loa, aprovechando al máximo el tiempo dispo
anda requerida por mes( )
e realizó el calculó de la demanda requerisada en horas; cada una de las demand
ndo como referencia el nivel de ebla 8.).
todos en
a por la
etros cuadrados de olectadas de la base de no existe inventario, las
en cero. Las tasas de pítulo2 las cuales son
ucción 2, se multiplicó la %. Su función es asumir
los recursos son usados ponible.
erida por mes (para éste andas mensuales fueron
eficiencia mencionado
Tabla No. 8 Demand
Seguido de esto, se
DEMANDA AGREGAD
ENERO
FEBRERO 152
MARZO
ABRIL
MAYO 103
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE 108
NOVIEMBRE 157
DICIEMBRE
INVENTARIO IN
INVENTARIO FIN Tabla No. 9 Demand Los meses de Febrrequieren de horasrespectivamente, se
Para dar a conocer las referencias, se requerida por mes d
42
anda requerida por mes (Hr).
se procedió a calcular la demanda agregad
GREGADA
40,29
152,59
38,80
50,27
103,07
34,73
25,03
46,43
55,33
108,55
157,52
94,30
0
0
anda AgregadaFuente: Elaboración propia.
brero y Noviembrecontienen la demanda ras de producción mayores, con valores seguidos de Octubre con 108.55 horas y M
er el porcentaje de participación de la demae calculó el nivel agregación que resulta de cada referencia entre su demanda agr
40,29
152,59
38,80
50,27
103,07
34,73
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
0 1 2 3 4 5
Ho
ras
Periodo
Demanda Agregad
ada (Tabla 9.).
ia.
da más alta, por lo tanto, s de 152,59 y 157,51 Mayo con 103.07.
manda para cada una de lta de dividir la demanda gregada (Tabla 10).
103,07
34,73
25,03
46,43 55,33
108,55
157,52
94,30
6 7 8 9 10 11 12
Periodo (mes)
Agregada (Hr)
Tabla No. 10 Porcen
Las condiciones insiguiente manera:
� Núm Nota: Debidoinicio del perhoras al día,
� y
� Nturnos. Nota: Debidomáxima, se cdía, 5 días a
� Nturnos. Nota: Debidomínima, se cdías a la sem
� Máximo de cde contrataci
43
centaje de participación de demanda para c
iniciales para dicho modelo (Tabla 11.)
mero de operarios × Horas al mes× Núme
ido a que el es la expresión en horaseriodo de planeación, se consideran dos oa, 5 días a la semana y 4 semanas.
, debido a la inexistencia de inventa
Número de operarios máximos × Horas
ido a que el es la expresión en hore consideran 25 operarios como máximo q a la semana y 4 semanas.
Número de operarios mínimos × Horas
ido a que él es la expresión en hor considera 1 operario como mínimo que la
emana y 4 semanas.
e contrataciones (Hr/mes) = Horas al mesciones (Ope/Mes).
a cada referencia.
.) se calcularon de la
mero de turnos.
ras de la fuerza laboral al operarios que laboran 7
ntario.
as al mes × Número de
oras de la fuerza laboral o que laboran 7 horas al
s al mes × Número de
oras de la fuerza laboral laboran 7 horas al día, 5
es (5 × 8 × 4) × Máximo
44
Nota: Consiste en las horas máximas a contratar al mes, por lo tanto, se tiene en cuenta que máximo se contratan 4 operarios al mes que trabajen 8 horas al día, 5 días a la semana y 4 semanas.
� Máximo de despidos (Hr/mes) = Horas al mes × Máximo de despidos (Ope/Mes). Nota: Hace referencia a las horas máximas a despedir al mes, por lo tanto, se tiene en cuenta que máximo se despiden 2 operarios al mes que trabajen 8 horas al día, 5 días a la semana y 4 semanas.
CONDICIONES INICIALES
NI(0) 0
LR(0) 280
NI(t) 0
LR max 3500
LR min 140
Número de turnos 1
Nivel de Eficiencia 100%
Presupuesto de GH $ 600.000,00
Max Contrataciones (Op/mes) 4
Max despidos (Op/mes) 2
Max Contrataciones (horas/mes) 640
Max despidos (Horas/mes) 320
Tabla No. 11 Resumen de condiciones de inicialización del modelo.
Este modelo estuvo sujeto a las siguientes restricciones:
Todas las restricciones se muestran bajo una partición entre lado izquierdo (LHS, por su siglas en inglés) y lado derecho (RHS).
� Restricción de Nivel de Inventario: Planteó que de���� # �� ( ��debe ser igual a los valores de planeación agregada para cada mes calculados con anterioridad (Tabla 12.).
45
Restricción de Nivel de Inventario
LHS RHS
Enero 40,29 40,29
Febrero 152,59 152,59
Marzo 38,80 38,80
Abril 50,27 50,27
Mayo 103,07 103,07
Junio 34,73 34,73
Julio 25,03 25,03
Agosto 46,43 46,43
Septiembre 55,33 55,33
Octubre 108,55 108,55
Noviembre 157,52 157,52
Diciembre 94,30 94,30
Inven. FIN 0 0
Tabla No. 12 Restricción de Nivel de Inventario
� Restricción de equilibrio de Fuerza Laboral: Donde ��� ( ���� ( �� # �� � 0. Ésta fue obtenida a partir de la ecuación (19).
Restricción de equilibrio de Fuerza Lab.
LHS RHS
Enero 0 0
Febrero 0 0
Marzo 0 0
Abril 0 0
Mayo 0 0
Junio 0 0
Julio 0 0
Agosto 0 0
Septiembre 0 0
Octubre 0 0
Noviembre 0 0
Diciembre 0 0
Tabla No. 13 Restricción de equilibrio de fuerza laboral.
46
� Restricción de equilibrio de nivel de producción: En esta restricción ��� ( ��� ( �� # ��� fue estrictamente igual a cero (0). Ésta fue obtenida desde la ecuación (20).
Tabla No. 14 Restricción de equilibrio de nivel de producción.
� Restricción de tiempo extra: Aseguró que el ��� no sobrepasara el ��� ; 0,25.
Restricción de Tiempo extra
LHS RHS
Enero 0 35 Febrero 12,58908411 35 Marzo 0 35 Abril 0 35 Mayo 0 35 Junio 0 35 Julio 0 35 Agosto 0 35 Septiembre 0 35 Octubre 0 35 Noviembre 17,51650043 35 Diciembre 0 35
Tabla No. 15 Restricción de tiempo extra.
Restricción de equilibrio de Nivel de Prod.
LHS RHS
Enero 0 0
Febrero 0 0
Marzo 0 0
Abril 0 0
Mayo 0 0
Junio 0 0
Julio 0 0
Agosto 0 0
Septiembre 0 0
Octubre 0 0
Noviembre 0 0
Diciembre 0 0
47
Seguido de plantear dichas restricciones más las mencionadas en el capítulo 3 en el complemento Solver de Microsoft Excel®, se obtuvo como respuesta factible la siguiente tabla:
PERIODO P(t) I(t) LR(t) Lo(t) Lu(t) L(+) L(-)
Enero 40,29098676 0 140 0 99,709013 0 140 Febrero 152,5890841 0 140 12,58908 0 0 0 Marzo 38,7996455 0 140 0 101,20035 0 0 Abril 50,26722678 0 140 0 89,732773 0 0 Mayo 103,0696425 0 140 0 36,930357 0 0 Junio 34,72862431 0 140 0 105,27138 0 0 Julio 25,03161612 0 140 0 114,96838 0 0 Agosto 46,4264224 0 140 0 93,573578 0 0 Septiembre 55,3259666 0 140 0 84,674033 0 0 Octubre 108,547806 0 140 0 31,452194 0 0 Noviembre 157,5165004 0 140 17,5165 0 0 0 Diciembre 94,30456459 0 140 0 45,695435 0 0 Totales 906,8980862 0 1680 30,10558 803,2075 0 140
Costos C(t) h(t) Cr(t) Co(t) Cl(t) Cl'(t) Unitarios $350.000 $99.999.999 $2.873 $4.309 $1.125 $1.875 Totales $317.414.330 $0 $4.826.185 $129.728 $0 $262.500
Tabla No. 16 Resultado arrojado por el Solver de Microsoft Excel La tabla anterior muestra que para todos los meses fueron necesarias 140 horas para suplir la producción mensual siendo este el mínimo en horas expresado en las condiciones iniciales, esto debido a que su nivel de eficiencia es de 100%; por otro lado, se trabajaron horas extras en los meses de Febrero y Noviembre puesto que fueron los meses de mayor demanda, en los que no se alcanzaba a suplir los requerimientos con los recursos disponibles, igualmente, fueron los únicos en los cuales no existió horas no laboradas; no hubo la necesidad de realizar contrataciones, sin embargo, en el mes de enero se despidieron 140 horas; esto con el fin nivelar su tiempo de producción para no incurrir en gastos innecesarios. Finalmente, se observan los costos unitarios brindados por la empresa y los costos totales arrojados; se evidencia un costo de $99.999.999 en mantener inventario ya que se utilizó el método de la gran M para que este no fuera tenido en cuenta a la hora de buscar una solución factible pues como se ha mencionado anteriormente, no existe inventario para este caso.
48
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
HO
RA
S
PERIDO (MES)
COMPARACIÓN
P(t) I(t) LR(t) LO(t)
FO $ 322.632.743
Costos GH: $262.500
El costo total para suplir la demanda de todos los meses teniendo en cuenta todas especificaciones y restricciones mencionadas anteriormente, fue de $322’632.743. El costo relacionado al prepuesto de gestión humana está dado por el ��"�$ y ���"�$y es de $262.500.
Se puede analizar que las horas laboradas para suplir la demanda fueron constantes para todos los meses, sin embargo, la cantidad a producir varió, esto debido a la demanda mensual que se evidencio; en cuanto al inventario, se mantiene en cero ya que no se considera para este caso y existe una pequeña variación de las horas extras a laborar en los meses de Febrero y Noviembre, puesto que la cantidad a producir es alta para estos meses, y debe incurrir en horas extras para cumplir en la producción (Gráfica 4.).
Gráfica No.4 Comparación de resultados
Fuente: Elaboración propia.
Mes C(t)
Enero $ 14.101.8
Febrero $ 53.406.1
Marzo $ 13.579.8
Abril $ 17.593.5
Mayo $ 36.074.3
Junio $ 12.155.0
Julio $ 8.761.0
Agosto $ 16.249.2
Septiembre $ 19.364.0
Octubre $ 37.991.7
Noviembre $ 55.130.7
Diciembre $ 33.006.5
Tabla No. 17 Costos
Para analizar dichcorrespondientes a mes.
Gráfica No.5 Costos
La gráfica muestra superando los $50.mismo a las horas meses de Junio y Jrespectivamente.
$ -
$ 10.000.000
$ 20.000.000
$ 30.000.000
$ 40.000.000
$ 50.000.000
$ 60.000.000
0
Co
sto
49
C(t) h(t) CR(t) CO(t) CL(t)
14.101.845 $ - $ 402.182 $ - $ -
53.406.179 $ - $ 402.182 $ 54.248 $ -
13.579.876 $ - $ 402.182 $ - $ -
17.593.529 $ - $ 402.182 $ - $ -
36.074.375 $ - $ 402.182 $ - $ -
12.155.019 $ - $ 402.182 $ - $ -
8.761.066 $ - $ 402.182 $ - $ -
16.249.248 $ - $ 402.182 $ - $ -
19.364.088 $ - $ 402.182 $ - $ -
37.991.732 $ - $ 402.182 $ - $ -
55.130.775 $ - $ 402.182 $ 75.480 $ -
33.006.598 $ - $ 402.182 $ - $ -
tos escenario 1.
icha tabla se creóuna gráfica acerca d a este escenario con el fin de identificar
tos totales para escenario 1.
ra cómo los costos para Febrero y Noviem50.000.000, esto debido a las altas horass extras que incurre para cumplir la demay Julio son los de más bajo costo con $12
1 2 3 4 5 6 7 8
Periodo (Mes)
C.Total (100%)
C.Total (100%)
CL'(t) C.Total
$ 262.500 $ 14.766.527
$ - $ 53.862.609
$ - $ 13.982.058
$ - $ 17.995.711
$ - $ 36.476.557
$ - $ 12.557.201
$ - $ 9.163.248
$ - $ 16.651.430
$ - $ 19.766.270
$ - $ 38.393.914
$ - $ 55.608.437
$ - $ 33.408.780
de los costos totales ar la variación para cada
embre son los más altos, ras de producción y así manda; por otro lado, los 12.557.201 y $9.163.248
8 9 10 11 12
De acuerdo con losdespidos, como seobtener costos mainventario fue 0 decontrataciones para
Como es un procdesagregada, a conuno de los casos.
� Desagregaclos de la talos valores para cada re
Tabla 18. Desagrea
Esta desagren lacantidala referencia173,83 segu
50
os resultados en el mes de Enero se incurse explicó anteriormente fue debido a uayores los demás meses; igualmente e
debido al método de la gran M; así misra ningún mes, los costos de las contrataci
oceso de demanda agregada, se debe ontinuación se muestra el proceso de des
ación de la cantidad a producir : Se real tabla de resultado arrojado por el Microso
s correspondientes a losporcentaje de par referencia (Tabla 10.)
reagacion de las cantidades a producior (Hr
gragacion muestra la participacion de caddad a producir en horas para cada mes, dcia con mayor participacion fue Pendones pguido de Impresionescon un total de 159,05
urrió en un costo alto en una nivelación para no e el costo de mantener mismo, ya que no hubo aciones fueron cero (0).
be calcular la demanda esagregación para cada
alizó la multiplicación de soft Excel (Tabla 16.) por articipación de demanda
(Hr).
ada una de las refencias , donde se evidencia que
pues obtuvo un total de ,05.
� Desagragacmultiplico el(Tabla 16.) para cada re
Tabla 19. Desagreg
� Desagregacla tabla de valores de lade demanda
Tabla 20. Desagreg