Producción y OperacionesProducción y OperacionesDr. Pedro PalominosDr. Pedro Palominos

Planificación de la Capacidad

y la Localización

- 2006 -

Objetivos de la estrategia de la localización

Sacar el máximo provecho de la localización para la empresa.

Decisiones sobre las instalaciones

• Las decisiones sobre las instalaciones se presentan en el extremo de una jerarquía de decisiones sobre capacidad que van desde el largo plazo hasta el corto plazo.

• La capacidad del sistema de producción define los límites competitivos de la empresa (tasa de respuesta).

Decisiones sobre las instalaciones

• En la toma de decisiones sobre instalaciones existen cuatro preguntas cruciales:

• ¿Cuándo se necesita esa capacidad?

• ¿Cuánta capacidad se necesita?

• ¿Qué clase de capacidad se necesita?

• ¿Dónde se necesita esa capacidad?

Estrategia acerca de las instalaciones

• Los elementos a considerar dentro de una estrategia acerca de las instalaciones son:

• Demanda, que se predice.

• Costos de las instalaciones.

• Probable comportamiento de la competencia

• Estrategia empresarial.

• Consideraciones internacionales.

Tamaño óptimo de capacidad

Costo ($)

Tamaño óptimo Q (cantidades)

Curva decosto total medioa largo plazo

Medición de capacidad

• La capacidad es la máxima velocidad de producción de una operación. Ej. Barriles de cerveza por año, Toneladas de acero por año, clientes atendidos por día, etc..

• Tamaño no es igual a capacidad.

• El volumen es la velocidad real de producción durante cierto período de tiempo, mientras que la capacidad es la máxima velocidad de producción.

Plan de desarrollo de la capacidad

DETERMINAR LAS NECESIDADES DE CAPACIDAD,DADAS LA PREVISIÓN DE LA DEMANDA Y LOS CUELLOS DE BOTELLA EXISTENTES

FORMULAR ALTERNATIVAS PARA ATENDERLAS NECESIDADES FUTURAS DE CAPACIDAD- Tipo de tecnología- Centralización/descentralización- Subcontratación

Plan de desarrollo de la capacidad

EVALUAR LAS ALTERNATIVAS- Factores económicos: costes, ingresos, riesgos- Impactos estratégicos: competitividad, flexibilidad, calidad y ajustes de organización y gestión

SELECCIONAR LA ALTERNATIVA OPTIMA YDEFINIR EL PLAN DE DESARROLLO DE LA CAPACIDAD

Localización¿Cuál es el mejor emplazamiento para un sistema?

• ¿Qué se entiende por mejor?– Los criterios para emplazar un hospital son

diferentes a los empleados para localizar un establecimiento de comida rápida..

• La localización se puede definir con mayor o menor precisión– País, región, localidad, polígono industrial, etc.

Secuencia de las decisiones de localización

País

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Región o ciudad

© 1995 Corel Corp.

Lugar

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Factores que afectan a un país• Disposiciones legales;

actitudes gubernamentales, estabilidad e incentivos.

• Cuestiones culturales y económicas.

• Localización de mercados.

• Disponibilidad de la fuerza de trabajo; actitudes; productividad y costes.

• Disponibilidad de suministros y energía.

• Tipos de cambio.

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Decisiones de localización de una región o ciudad

• Deseos empresariales.• Atractivo de la región (cultura,

impuestos, clima, etc.).• Disponibilidad de la mano de obra;

costes; actitud sindical.

• Costes y disponibilidad de servicios.• Reglamentación medioambiental de

la región/ciudad.

• Incentivos gubernamentales.• Proximidad a materias primas y

clientes.

• Costes del suelo y de edificación.© 1995 Corel Corp.

Factores que afectan el lugar

• Tamaño de los terrenos y costes (extensión, estacionamientos, drenajes, etc. ).

• Acceso a comunicaciones (aéreas, ferroviarias, marítimas y fluviales).

• Restricciones urbanísticas de la zona.

• Proximidad a los servicios y proveedores necesarios.

• Proximidad a los mercados• Cuestiones de impacto

mediambiental. © 1995 Corel Corp.

Problemas de localización

• Problemas de una sola instalación (criterios múltiples)– Una fábrica o bodega, Dependencias gubernamentales;

Hospitales, Plantas de corriente eléctrica, etc.

• Localización de varias fábrica y bodegas (reducir costos de producción y distribución)– Fábricas múltiples, Bodegas múltiples y/o fábricas

múltiples, etc.

Problemas de localización

• Localización de tiendas competitivas al menudeo (incrementar rentabilidad)– Bancos, Tiendas departamentales,

Supermercados, restaurantes, etc.

• Localización de servicios de emergencia (reducir el tiempo de respuesta)– Ambulancias, Estaciones de bomberos,

Estaciones de policía, etc.

Pasos para escoger un local de instalación

• Defina el objetivo de la localización y sus variables

• Identifique el criterio de selección más importante:– Cuantitativo - Cualitativos - Ambos

• Describa los objetivos para el criterio seleccionado en la forma de un modelo o varios

• Obtenga los datos necesarios y aplique el (los) modelo(s) a las diferentes alternativas de localización

• Escoja el lugar que mejor satisfaga el modelo o criterios

Métodos de evaluación de la localización

• Criterios múltiples.• Análisis del punto de

equilibrio de la localización

• Método del centro de gravedad

• El modelo de transporte• Otros métodos de

evaluación© 1995 Corel Corp.

Criterios múltiples

• Análisis de decisión multicriterial– Es un modelo de decisión, que puede ser descrito

en la siguiente tabla:

Alterna-tivas

Atributos

a1w1

a2w2

...aj

..wjA1

A2

Ai Sij

Criterios múltiples

S W F

j n

j i ij

i

m

1

1,......

1.- Aditivo

Donde:Sj= calificación total del punto jWi= peso para el factor iFij= calificación de factor para el factor i en el punto jn= número de localizacionesm= número de factores

Ejemplo: de Localización de una Pastelería

Richmond BirminghamOferta de lamano de obra

Muy buena Excelente

Relacioneslaborales ysindicales

Buenas Mala

Actitudes dela comunidad

Excelentes Muy buenas

Reglamentosgubernamentales

Malos Buenos

Calidad devida

Muy buena Buena

Rendimientoanual de lainversión

9% 15%

Cálculo de la calificación de localización

Peso Richmond

Birmingham

15 Oferta dela mano deobra

8 10

5 Relacioneslaborales

6 4

5 Actitudesde lacomunidad

10 8

5 Reglamentosgubernamentales

2 6

10 Calidad devida

8 6

60 Rendimiento deinversiónanual

6 10

Excelente=10; Muy bueno=8; Bueno=6; Malo=4;Muy Malo=2; El rendimiento de la inversión se normaliza

Solución según el criterio

S1= 15(8)+ 5(6)+5(10)+5(2)+10(8)+60(6)=650

S2= 15(10)+ 5(4)+5(8)+5(6)+10(6)+60(10)=900

En consecuencia , se prefiere la alternativa 2,Birmingham

Criterios múltiples2.- multiplicativo

Sj F

j n

ijw

i

mi

1

1,.....,

Donde:Sj= calificación total del punto jWi= peso para el factor iFij= calificación de factor para el factor i en el punto jn= número de localizacionesm= número de factores

Análisis del punto de equilibrio de localización

• Pasos:– Determinar el costo fijo y

variable de cada localidad.

– Graficar los costos para cada localidad y el volumen anual.

– Seleccionar la localidad que tiene el menor costo para el volumen de producción esperado

0

50000

100000

150000

200000

250000

0 2 4

Arica Santiago Valdivia

Método del centro de gravedad

Cxd W

WCy

d W

W

ix i

i

i

i

iy i

i

i

i

;.....

Donde:Cx= coordenada x del centro de gravedadCy= coordenada y del centro de gravedaddix= coordenada x de la localidad idiy= coordenada y de la localidad iWi= volumen de bienes transferidos a, o desde la localidad i

Técnica de instalación única

El modelo de HuffLocalización de tiendas competitivas al menudeo

N P C

ST

ST

Cij ij i

j

Aij

j

Aijj

n i

1Donde:Nij= número de clientes en la región i que probablemente se desplacen al punto j.Pij= probabilidad de que un cliente individual de la región i se desplace al punto j.Ci= número total de clientes que residen en l región i.Sj= tamaño de la instalación en el punto j (pies)2.Tij= tiempo que requiere el cliente para desplazarse de la región i al punto j.A= parámetro que se utiliza para reflejar el efecto del tiempo de recorrido sobre el comportamiento de compra de los clientes.

El método de transporte(Localización de múltiples fábricas y bodegas)

Min C C X

Sa

X b

X a

Xij

ij ij

j

n

i

m

ij j

i

m

ij

j

n

i

.

.

11

1

1

0

En donde:Xij= cantidad embarcada desde la bodega i hasta el mercado jbj= cantidad requerida por el mercado jai= cantidad total disponible en la bodega iCij= costo de envío de una unidad desde la bodega i hasta el mercado j

Otros métodos de evaluación

• Análisis detallado de costos (transporte, personal, gastos adicionales, servicios, etc).

• Regresión lineal múltiple• y = a + b1x1 + b2x2+ .......bnxn

• Modelos para el cálculo y optimización de los costos de transporte

f x W d X Pi i

i

n

( ) ( , )

1

Ejemplo real de aplicación de localización

• Localización óptima de unidades de servicios de urgencias para las subestaciones del Sistema Interconectado Central (SIC), exceptuando la Región Metropolitana, y el Sistema Interconectado Norte Grande (SING), del sistema eléctrico en Chile.

Ejemplo real de aplicación de localización

• La propuesta consiste en el desarrollo de un modelo matemático que permite determinar en primera instancia el número mínimo de unidades de servicios de urgencia necesarios para cubrir cada sistema interconectado y luego un modelo de la localización óptima de unidades de servicio técnico de urgencia. Ambos modelos tienen como restricción importante, que la atención de fallas en las subestaciones eléctricas sea atendida en un plazo máximo de dos horas.

Ejemplo real de aplicación de localización

• Para dar solución al problema de localización, se plantean 2 modelos que funcionan relacionados entre sí de la siguiente manera: el primero busca sólo determinar el número mínimo de ciudades en donde ubicar las unidades de servicio técnico suficientes para cubrir todas las subestaciones del SIC o SING en un máximo de 2 horas. Mientras que el segundo, se basa en el número mínimo de ciudades obtenidas a partir del primer modelo. En este caso se buscan - encuentran - las ciudades que minimizan la distancia total recorrida por las unidades del servicio técnico. Estos modelos sucesivos se ejecutan para cada uno de los SIC y SING solicitados.

Modelo 1

• Formalmente:

• Donde:• D = Velocidad promedio de traslado de la unidad

de emergencia (Unidad de longitud por unidad de tiempo), se consideró un valor medio de 40 km/hr

• T = Tiempo máximo de traslado permitido (Unidad de tiempo), en este caso, dos horas.

TVD

Modelo 1

• Variables:• Las variables de decisión del problema

indicarán si la unidad de servicio se ubica o no en la ciudad. Formalmente se define como:

• j = 1, 2, 3,..., M

casoen otro

jciudadn laa unidad einstala unsesiX j 0

1

Modelo 1

• Parámetros:• Los parámetros utilizados en el modelo son los siguientes:• M = Número total de ciudades candidatas del SIC o SING

en donde instalar las unidades de servicios de emergencias.• N = Número total de subestaciones eléctricas en el SIC o

SING.• D = Distancia máxima a la que una subestación i puede

estar de la ciudad j, en unidad de longitud.• dij = Distancia entre la subestación i y la ciudad candidata j,

en unidad de longitud (i=1,2,3,...,N; j=1,2,3,..., M)

Modelo 1

• Se define además el parámetro , como:

• El parámetro (Dij), permite determinar el par (subestación-ciudad) que cumple con la restricción de distancia.

Ddsi

DdsiD

ij

ij

ij 0

1

Modelo 1

• Función Objetivo:

• La función objetivo del modelo matemático busca minimizar el número de unidades de servicios de urgencia para atender las subestaciones del SIC o SING, siendo así un modelo de programación lineal entera.

M

jjXZMin

11

Modelo 1

• Restricciones:

• La restricción del modelo tiene como objeto asegurar que toda subestación este cubierta por lo menos por una unidad de servicio:

M

jijj DX

1

1 Nii ,...,3,2,1,

Modelo 2• Las variables de decisión y los parámetros

son iguales a los del modelo 1. Lo que ahora cambiará será la función objetivo, y además se agregará una nueva restricción:

• Función Objetivo:

• En este modelo se busca minimizar la distancia total recorrida, luego la función objetivo es:

M

j

N

ijXDijZMin

1 12

Modelo 2

• Restricciones:• Junto con la anterior restricción del modelo

1, ahora se agregará la siguiente restricción:

• De esta manera se asegura que este segundo modelo trabaje sobre el espacio de soluciones del modelo anterior.

M

jj ZX

11

M

jj ZX

11

Resultados

SING

7300000,00

7400000,00

7500000,00

7600000,00

7700000,00

7800000,00

7900000,00

8000000,00

0,00

1000

00,0

0

2000

00,0

0

3000

00,0

0

4000

00,0

0

5000

00,0

0

6000

00,0

0

Subestaciones

Escenario 1 (M1)

Escenario 1 (M2)

Estrategia de localización: organizaciones de servicios y organizaciones industriales

Localización de servicios al detalle y profesionales.

Técnicas❏ Modelos de regresión para determinar la

importancia de diversos factores en un determinado tipo de operación.

❏ Conteo del tráfico.❏ Análisis demográfico de la zona.❏ Análisis del poder adquisitivo de la zona.

Hipótesis❏ La localización es un elemento determinante de

los ingresos.❏ Un elevado contacto con el cliente es básico.❏ Los costes son relativamente constantes para un

área dada; por tanto, la función ingresos es crucial.

Localización para la producción de bienes.

Técnicas❏ Método de transporte.❏ Modelo de los factores ponderados.❏ Análisis del punto de equilibrio.❏ Gráficos comparativos.

Hipótesis❏ La localización es un elemento

determinante de los costes.❏ La mayoría de los principales costes

pueden identificarse explícitamente para cada ubicación.

❏ Un bajo contacto con el cliente permite concentrarse en los costes identificables.

❏ Los costes intagibles pueden evaluarse.

Última ideaPara muchas empresas, la localización ideal del futuro sería una industria flotante que fuese de puerto en puerto, de país en país, allí donde el coste fuera menor.

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