planificación contra stock
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR.
UNIVERSIDAD VALLE DEL MOMBOY.
FACULTAD DE POSTGRADO.
VALERA, EDO TRUJILLO.
Planificación contra Stock.
Cantidad económica de Fabricación, Familias de Piezas, Método C. Común y Método C. Maximo.
Elaborado por:
ADRIANA ROSALES
YRAIMA COLLS
MARIEL ROSALES
NELSON MONREAL
RUBEN SUÁREZ
YANEIRI RUÍZ
La planificación en las empresas en un proceso por el cual cada uno de los departamentos organiza sus recursos en el tiempo con el objeto de optimizar su uso y conseguir así el mayor beneficio posible para la empresa. El objetivo principal del presente escrito es servir al lector como base teórica y práctica para el planteamiento y resolución de los cálculos asociados a la selección de la planificación contra stock como estrategia de fabricación en la empresa.
INDICE
CONTENIDO PÁG
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Abstracto
Introducción………………………………………………………………………
Marco teórico..……………………………………………………………………
Planificación contra Stock………………………………………………………
Cantidad Económica de Fabricación…………………………………………
Cálculo de Cantidad Económica de Fabricación……………………………
Fabricación de una Familia de Piezas…………………………………………
Método de Ciclo Común………………………………………………………..
Método de Ciclo Máximo……………………………………………………….
Pasos para aplicación de método de ciclo máximo…………………………
Conclusiones…………………………………………………………………….
Anexos…………………………………………………………………………….
Bibliografía………………………………………………………………………
…
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INTRODUCCIÓN
La planificación en las empresas en un proceso por el cual cada uno de los
departamentos organiza sus recursos en el tiempo con el objeto de optimizar su
uso y conseguir así el mayor beneficio posible para la empresa.
Existen diferentes niveles de planificación en función del horizonte de
tiempo para el que se toman las decisiones. En este escrito se analizará la
planificación contra stock, ofreciendo herramientas y metodologías para obtener
de esta planificación el máximo provecho.
Si bien la planificación es una problemática común a todas las empresas,
no se ha resuelto de forma sistemática dado el gran número de variables que
afectan a las decisiones que se deben tomar, y que hacen muy difícil la
automatización de estos procesos de decisión.
Nadie duda de que la planificación de la producción es un proceso
necesario. En la vida cotidiana constantemente se desarrolla este proceso. Se
planifican las vacaciones, las horas de estudio, las excursiones, las actividades de
cada semana. Parece razonable pensar que las empresas también tienen que
planificar su trabajo.
Lamentablemente, más veces de las deseadas surgen imprevistos que
impiden que la planificación realizada se cumpla (una visita inesperada, el mal
tiempo, atascos en las carreteras) y es preciso re-planificar la actividad.
Sin embargo, los imprevistos no impiden que, la próxima excursión, las
vacaciones o la siguiente semana, no se planifiquen con todo detalle, es decir, a
pesar de los contratiempos, que seguro aparecerán, es necesario planificar.
El principal reto del planificador no es realizar la planificación en sí misma,
sino ser capaz de reaccionar a los imprevistos sin perder la motivación para seguir
planificando.
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Por otro lado, no existen fórmulas mágicas capaces de resolver de manera
eficiente y automática la planificación de una empresa, por lo que esta función
depende en gran parte de la persona encargada de llevarla a cabo, es decir,
podría considerarse un “arte”.
El objetivo principal del presente escrito es servir al lector como base
teórica y práctica para el planteamiento y resolución de los cálculos asociados a la
selección de la planificación contra stock como estrategia de fabricación en la
empresa. De igual manera en el presente se hace referencia a la fabricación de
una familia de piezas, que consiste en aprovechar las similitudes entre piezas para
lograr cierto grado de automatización y estandarización de los procesos
relacionados a la fabricación de dichos componentes.
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MARCO TEÓRICO
Cuando el ingeniero industrial trabaja en diseñar el proceso de fabricación
de una planta, esto implica el diseño de los procesos de producción (equipos, flujo,
capacidad) y los procesos de infraestructura (planificación y control, organización,
calidad). Aunque parece obvio que una infraestructura compatible con la misión de
la producción es esencial para obtener resultados óptimos, un número significativo
de instalaciones de fabricación se ven entorpecidas por infraestructuras poco
adecuadas, en especial en lo concerniente a su planificación de fabricación y
funciones de control.
La planificación y el control de la fabricación consisten en un conjunto de
funciones de logística que apoyan el procesamiento oportuno y eficaz de las
operaciones de producción. En la figura 0.1 se muestra un diseño general de un
sistema de fabricación integrado. Este modelo, o una variante apropiada, se aplica
a una amplia variedad de medios ambientes de fabricación. La programación
maestra y la planificación de requisitos de materiales se basan en lotes para la
fabricación separada o en tasas para la producción repetitiva. Las técnicas de
planificación de la capacidad y de la programación de la producción también
variarán según el medio ambiente de la producción.
Al igual que en el último tercio del siglo XX, el uso de las computadoras en
toda la industria estimulo la más profunda transformación de la fabricación desde
la Revolución industrial, la tecnología de la información dio forma a la
transformación de la planificación y el control de la fabricación en el último cuarto
del siglo. Los sistemas de computación y la proliferación de software comerciales
posibilitaron el procesamiento oportuno de las funciones de planificación y control,
permitieron su integración y las incorporaron a las prácticas de todo tipo y tamaño
de fabricantes.
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1. Planificación contra Stock.
La planificación contra Stock o planificación discreta se utiliza como el término
para diferenciar la planificación de empresas en las que el ciclo de pedido y el de
fabricación son independientes.
En estas empresas o bien la demanda anual es conocida (se fija en contratos
con los clientes) y se traduce en planes maestros de producción; o bien la
empresa decide cuánto fabricar en base a las previsiones. Este es el caso, por
ejemplo, de las empresas que trabajan para el sector del automóvil o de las que
fabrican bienes de consumo. La cadencia de piezas solicitadas por el cliente
puede entenderse como demanda constante a la línea de producción o montaje
del proveedor.
2. Cantidad económica de Fabricación.
2.1Definición.
El modelo de cantidad de producción económica (EPQ) aplica la lógica
de la cantidad económica de pedidos (EOQ) a las piezas que se fabrican, al
contrario de las que se compran a un vendedor externo. La situación de
producción se describe en la figura de abajo. Se fabrica una pieza en forma
interna a una tasa de unidades por día durante un periodo de t días. Si la
demanda diaria para la pieza es de r unidades por día, entonces el saldo
del inventario aumenta en (-r) unidades por cada día de producción.
Cuando termina el periodo de producción el saldo de inventario es de
t(-r) unidades. Este nivel de existencias se va reduciendo a una tasa r de
unidades por día durante el resto del ciclo de inventario. Cuando el saldo de
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existencias llega a cero vuelve a comenzar la producción de la pieza y se
repite el ciclo de inventario. El tamaño de pedido óptimo y el costo de
inventario correspondiente se obtienen con las ecuaciones siguientes.
Qo={2 RC P[CH (1− rp )]}12-----(Eq 1.1.0)
TICO=[2RCPCH (1− rp )]
12----- (Eq 1.2.0)
La ecuación (E1 1.2.0) solo es válida cuando Q=Qo
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2.2Cálculo de la cantidad económica de fabricación. Lote óptimo.
El cálculo de la cantidad económica de fabricación es un proceso relacionado
íntimamente con el concepto de rotación de stock. La rotación de stock determina
el número de veces que se cambian todas las piezas del almacén en un periodo.
Así, si un artículo se fabricara solo una vez al año, la rotación sería 1; y si se
hicieran 12 series anuales, la rotación seria 12.
La cantidad económica de fabricación fija el número óptimo de unidades
que interesa fabricar en cada serie. Conociendo la demanda total anual, se
calcula el número de series que se lanzarán anualmente y, por tanto, se puede
conocer el valor de la rotación.
La siguiente gráfica describe el comportamiento ideal en el tiempo del
inventario de un producto que se fabrica en la empresa.
La demanda (D) es constante y conocida.
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La tasa de producción (P) corresponde al número de unidades que
puede procesar la máquina por unidad de tiempo.
El tiempo productivo (Tp) es el tiempo durante el que se fabrica en el
periodo (T) y es el suficiente para satisfacer la demanda de todo el
periodo.
El resto del tiempo, hasta el final del ciclo (T-tp), la instalación estará parada
sin trabajo, fabricando otros productos diferentes o realizando mantenimiento.
La cantidad demandada (Q) en el periodo T coincide con la cantidad
producida en ese periodo.
Se define el factor de utilización (), como la proporción del tiempo total del
ciclo que se dedica a la producción del artículo, es decir,
La segunda forma de expresar se obtiene de la definición de Q expuesta
anteriormente.
La demanda total anual se satisface en n periodos de tiempo, es decir, en n
series de fabricación. A cada una de las series le corresponde un tiempo de
cambio.
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Durante el periodo de producción tp se demandan productos de forma
simultanea a la fabricación de los mismos y, por tanto, el punto al que se llega
(QM) en la gráfica es algo menor que Q.
El objetivo del problema planteado es minimizar el coste total anual de la
planificación (CT). Este coste está compuesto de tres términos: Por un lado, el
coste de producción del articulo (p); por otro, el coste de preparación de la
máquina (C) (dependerá del número de cambios que se realicen (n); y, por ultimo,
el coste de posesión en inventario (H), que será proporcional al inventario medio y
que incluye, entre otros, el coste de manipulación del inventario.
El primer término es independiente de la forma en que se fabrican los
artículos. El segundo y el tercer término dependen del número de series anuales
que se planifiquen. El coste total de cambio será menor cuanto menor sea el
número de series, pero el coste de posesión será mayor si el número de series es
pequeño.
En consecuencia, será necesario conseguir un compromiso entre ambos,
denominado cantidad económica de fabricación. Para obtenerla es preciso derivar
la función del coste total respecto a Q. Tanto n, como QM dependen de Q, luego en
primer lugar hay que expresar el coste total únicamente en función de Q.
Derivando respecto a Q e igualando a cero se obtiene la cantidad
económica de fabricación (CEF).
A partir de este resultado pueden obtenerse otros valores, como el intervalo
óptimo de fabricación y el coste total anual.
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Por último, si se entiende por plazo de entrega (PE) el tiempo que
transcurre desde que se lanza un pedido hasta que se comienzan a fabricar las
primeras unidades se puede definir el punto de pedido (PP) como el nivel de
inventario en el que hay que lanzar la orden de fabricación para que no se
produzca una rotura de stock.
Lógicamente, debido a la aleatoriedad de la demanda no contemplada en el
cálculo de las expresiones los lanzamientos se adelantarán en el tiempo,
disponiendo así de un tiempo de reacción ante posibles imprevistos (equivalente a
un stock de seguridad).
La CEF puede ajustarse dependiendo de las políticas de abastecimiento
(cantidad mínima, múltiplo de contenedores, descuentos por cantidad, cantidad
máximas que pueden almacenarse, entre otros).
2.3Fabricación de una Familia de Piezas.
Una familia de partes posee similitudes en la forma geométrica y el tamaño
o en los pasos de procesamiento que se usan en su manufactura.
La fabricación de una familia de piezas consiste en aprovechar las
similitudes geométricas, dimensionales y de proceso de manufactura para
establecer un grupo conformado con un determinado número de piezas,
entiéndase productos o componentes, que cumplen con las condiciones de
similitud antes descritas; la formación de dicho grupo de piezas o (familia de
piezas) se utilizará posteriormente para establecer una estandarización que
permita llevar el proceso de dichas piezas a cierto nivel de automatización en
cuanto fabricación, almacenaje y análisis de control de calidad se refiere.
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Si se emplea una instalación con exceso de capacidad para satisfacer la
demanda de un artículo, existe un tiempo en cada ciclo en que la máquina (o la
instalación) no se emplea.
Parece razonable buscar otro trabajo para aprovechar ese exceso de
capacidad de la máquina. Ahora bien, el ciclo óptimo de este nuevo trabajo no
tiene por qué coincidir con el del trabajo anterior y, de hecho, es improbable que
así suceda.
En otros casos, la creación de una célula para procesar una familia de
piezas con distintas cadencias, obligaría a planificaciones muy complejas y nunca
existiría un ciclo definido, por lo que su gestión se complicaría excesivamente. La
bibliografía presenta diferentes métodos para solucionar estos problemas. El
objetivo de los métodos consiste en obtener una secuencia de fabricación de
todos los artículos de la familia que satisfaga la demanda de cada uno de ellos al
menor coste posible.
2.4Método del Ciclo Común.
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En el método del ciclo común el ciclo es el mismo para los n artículos de la
familia. La evolución de los niveles de inventario se muestra en la figura siguiente.
Las zonas rayadas corresponden a los tiempos muertos de cada ciclo.
Cada uno de los artículos se fabrica una sola vez en el ciclo.
La primera condición que deben cumplir los productos que forman
parte de la familia, para que se pueda hallar una solución al problema, es
que la suma de las cargas que cada uno de ellos exige a la instalación ( ρi¿
sea menor o igual que 1 (la capacidad total de la misma).
Si esto no se cumple, es imposible obtener una solución. Esta
condición no garantiza que el método encuentre una solución, pero es una
condición necesaria.
Cada uno de los artículos tiene el mismo comportamiento que se
estudió en el apartado de la determinación de la cantidad económica de
fabricación.
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La única diferencia es que, ahora, el elemento en común a todos ellos no es la cantidad de fabricación Qi, sino el tiempo de ciclo T, por tanto las expresiones del inventario medio QM, y el número de ciclos, es escribirán en función de T. Así:
El coste total anual se puede obtener como suma de los costes de cada
uno de los productos de la familia.
Y la derivada respecto a T determina el ciclo óptimo de fabricación de la
familia.
A partir de este dato se pueden obtener las cantidades de fabricación y los
tiempos de fabricación de cada uno de los productos, despejándolos de la
expresión de Qi. También puede calcularse el coste total anual, sustituyendo el
valor de T obtenido en la expresión del coste total (CT).
Si no existen tiempos de cabio el ciclo calculado será el óptimo. Pero si
existen tiempos de reparación (si), se deberá cumplir una condición más: la
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suma de la carga de cada producto y los tiempos de preparación debe ser menor
que el ciclo total, es decir,
En caso en que no se cumpla esta segunda condición se puede obtener el
ciclo mínimo (Tmin) que si la cumple, despejando T en la ecuación anterior,
resultado,
Otra posibilidad sería tratar de reducir los tiempos de preparación. Se
podrían analizar económicamente ambas soluciones y elegir aquella que tenga un
menor coste, aunque no tiene por qué ser este el criterio.
2.5 Método del ciclo máximo.
El método del ciclo común tiene dos limitaciones principales:
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• Sólo se lanza una serie de cada artículo de la familia.
• El ciclo es el mismo para todos los artículos.
Se podría buscar otra planificación que, por un lado, respetara un ciclo
repetitivo para toda la familia a efectos de simplificar la planificación y el
control de la instalación, pero que, al mismo tiempo, respetara en lo posible
los ciclos óptimos de cada artículo. Esa planificación la obtiene el método
de ciclo máximo.
La primera condición que deben cumplir los productos que forman parte de
la familia, para que se pueda hallar una solución al problema, es que la suma de
las cargas que cada uno de ellos exige a la instalación (ρi ¿ sea menor o igual que
1.
Si esto no se cumple, es imposible obtener una solución. Esta condición no
garantiza que el método encuentre una solución, pero es una condición necesaria.
2.6Pasos para aplicar el método del ciclo máximo.
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PASO 1: 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).
PASO 3: Redondear este valor al entero más cercano. Este entero suele
considerarse múltiples de 5 o 7 días, dependiendo de los días que se trabaje a la
semana.
PASO 4: Para cada artículo calcular el número de series mi que se lanzarán en el
ciclo TMAX, redondeando al entero más próximo.
PASO 5: Calcular el tiempo productivo de cada artículo tpi.
PASO 6: Formar una secuencia en un gráfico de Gantt procurando respetar los
tiempos de ciclo. El reparto del tiempo productivo de cada artículo en cada una de
las series suele hacerse de manera uniforme, si bien este no es el reparto óptimo.
Si no existen tiempos de preparación el ciclo calculado será el óptimo. Pero
si existen tiempos de preparación (si) se deberá cumplir una condición más. La
suma de las series debe ser menor que el ciclo total, es decir,
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En caso de que no se cumpla esta segunda condición, se puede obtener el
ciclo mínimo que si la cumple, despejando T en la ecuación anterior, resultando:
También se podían tratar de reducir los tiempos de preparación o el numero
de series de uno de los artículos (claramente el de menor coste de
almacenamiento). Se analizarían económicamente las tres soluciones y se
decidiría por aquella que tenga un menor coste, aunque no tiene por que ser este
el criterio.
El último paso es calcular el coste total de esta planificación teniendo en
cuenta el ciclo TMAX o (TMAXmin). La expresión de este coste es similar al coste
total de método del ciclo común, pero teniendo en cuenta el numero de series m i.
Así, el coste de preparación debe multiplicarse por cada una de las series que se
lanza de cada producto y, por otro lado, el inventario medio se reduce, ya que
existe más de un lanzamiento por ciclo.
Teniendo en cuenta estos aspectos, el coste total resulta:
Es evidente que, en función de la secuencia elegida, el inventario medio de cada
artículo puede variar de un caso a otro, pero este aspecto no se tendrá en cuenta
para calcular este coste de planificación.
CONCLUSIONES
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Tras la exitosa realización de esta investigación sustentada en bibliografía
confiable en artículos científicos y en autores de renombre, el equipo de trabajo ha
logrado obtener conclusiones puntuales acerca de la planificación contra stock y
de los temas relacionados con la unidad.
La planificación contra stock es útil en empresas donde los ciclos de
demanda y producción son diferentes, por lo que hace necesario
determinar la frecuencia y cantidades de los productos demandados
por el cliente.
El modelo EPQ debe tener una estrecha correlación con la EOQ, es decir
es necesario conocer la cantidad de pedidos en un periodo
determinado para así determinar la cantidad de producción
económica.
El cálculo de la cantidad económica de fabricación es un proceso
relacionado íntimamente con el concepto de rotación de stock. La rotación
de stock determina el número de veces que se cambian todas las
piezas del almacén en un periodo.
Existen dos métodos referentes a la determinación de un ciclo de
fabricación, el método del ciclo común que obtiene un mismo ciclo para
todos los artículos; y el método del ciclo máximo que tratará de
respetar en lo posible los ciclos óptimos de cada uno de los artículos
de la familia.
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ANEXOS
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Figura 0.1 Diseño general de un sistema de fabricación integrado.
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BIBLIOGRAFÍA
Textos
Kjell B. Zaladín. MAYNARD MANUAL DEL INGENIERO INDUSTRIAL.
Mikeel P. Groover, Work Systems: The methods, measurement &
Management of Work (1999).
Vollman, Thomas E.,William L. Berry, y D. Clay Whybark. Manufacturin
Plannig and Control Systems, 2a. ed. (1988).
Landers Thomas L. Electronics Manufacturing Processes (1994).
Páginas Web
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http://biblioteca.utec.edu.sv/siab/virtual/auprides/30060/capitulo%201.pdf
http://www.gestiopolis.com/recursos3/docs/ger/gruptecno.htm
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