PLANEACION AGREGADA DE LA PRODUCCION. La planeación o planificación es un proceso cuyo principal objetivo es determinar una estrategia de forma anticipada que permita que se satisfagan unos requerimientos de producción, optimizando los recursos de un sistema productivo. La planeación agregada aborda la determinación de la fuerza laboral, la cantidad de producción, los niveles de inventario y la capacidad externa, con el objetivo de satisfacer los requerimientos para un horizonte de planificación de medio plazo (6 a 18 meses).

PORQUE SE LLAMA PLANEACION AGREGADA. A la planeación efectuada en un horizonte temporal de medio plazo se le conoce como "agregada" debido a que no desglosa una cantidad de producción detallada en referencias, sino que considera familias de productos. Así mismo se consideran los recursos del sistema, en familias de recursos, así por ejemplo, el tiempo de planificación no se detalla a un nivel de órdenes de trabajo (día a día), sino que se planifica en periodos de tiempo que conforman un horizonte temporal de planificación a medio plazo. Ésta planeación será posteriormente desagregada en el Plan Maestro de Producción y en la planeación a corto plazo o"planeación de taller", si se aplica planeación jerárquica, claro está.

VARIABLESY CONSIDERACIONES DE UN PLAN AGREGADO A la hora de elaborar un plan agregado se debe tener en cuenta que existen una serie de consideraciones de tipo económico, comercial, tecnológico e incluso social o de comportamiento que alimentan y afectan la estrategia. Así mismo, se deben considerar las variables de decisión y restricciones para la planificación. La eficiencia del plan depende en gran medida de la calidad de la información recolectada, es por ello que se debe optar por elaborar un plan agregado sobre procesos estandarizados.

CONSIDERACIONES ECONÓMICAS En planeación agregada el criterio económico consiste en la minimización del costo, que ínsitamente implica maximizar el beneficio, por ello deben considerarse todos los factores que dentro del plan afecten el costo. Mano de obra (costo del tiempo normal, costo del tiempo extra). Contratación (Entrevistas, evaluaciones, exámenes, inducción) Despidos (Compensaciones legales) Subcontratación (costo de servicio, costo de servicio y materia prima) Inventario (Costos de mantenimiento, costo de oportunidad) Ruptura de inventario o faltantes

CONSIDERACIONES COMERCIALES Y OTROS Tiempos y términos de entrega Nivel de servicio Curvas de aprendizaje Tasas de producción

VARIABLES DE DECISIÓN Nivel de fuerza laboral: interna y externa Nivel de producción Horas de trabajo: normales y extras Niveles y políticas de inventario.

1.1 IMPORTANCIA DE LA PLANEACIÓN AGREGADA.

La importancia de la planeación agregada se encuentra en la relación existente entre la oferta y la demanda y la producción a mediano plazo hasta un aproximado de doce meses a futuro.

El término agregada implica que esta planeación se realiza para una sola medida en general de producción y en dado caso, en algunas categorías de productos acumulados.

* Por lo tanto, la planeación agregada, tiene un alcance establecido, tanto en límite de tiempo, como a nivel de productividad, en el que deberá abarcar un tiempo no mayor de un año, al igual que sólo se aplica para una sola medida general de producción, y cuando mucho pudiera realizarse para algunas categorías de productos ya existentes.

La planeación y programación de operaciones se centra en el volumen y en el tiempo de producción de los productos, la utilización de la capacidad de las operaciones, y establecimiento de un equilibrio entre los productos y la capacidad entre los distintos niveles para lograr competir adecuadamente.

1.2 ESTRATEGIA DE LA PLANEACION AGREGADA. Dentro del proceso de elaboración del plan agregado y en aras del cumplimiento de su objetivo fundamental, es importante el manejo de las variables que pueden influir en este, las cuales pueden ser clasificadas en dos grandes grupos: 1. En primer lugar, están las variables de oferta, las cuales permiten modificar la capacidad de producción a través de la programación de horas extras, contratación de trabajadores eventuales, subcontratación de unidades y acuerdos de cooperación.

2. En segundo lugar, están las variables de demanda, las cuales pueden influir en el comportamiento del mercado mediante la publicidad, el manejo de precios, promociones, etc.

Así mismo, existen varias estrategias para la elaboración del plan agregado, las cuales han sido clasificadas así: 1. ESTRATEGIAS PURAS: • Mano de obra nivelada (con empleo de horas extras o trabajadores eventuales). • Estrategia de persecución, adaptación a la demanda o de caza: (con o sin empleo de la subcontratación). 2. ESTRATEGIAS MIXTAS: Se realizan mezclando varias estrategias puras. Debido a las diferentes estrategias que se pueden adoptar, se debe obtener un plan que satisfaga las restricciones internas de la organización y a la vez mantenga el costo de utilización de los recursos lo más bajo posible. En cuanto a las técnicas existentes en la elaboración de planes agregados, las más renombradas son las siguientes: 1. Métodos manuales de gráficos y tablas. 2. Métodos matemáticos y de simulación: programación lineal (método simplex y método del transporte), programación cuadrática, simulación con reglas de búsqueda (SearchDecision Rules) y programación con simulación. 3. Métodos heurísticos: método de los coeficientes de gestión, método PSH (ProductionSwitchingHeuristic), reglas lineales de decisión (LDR) y búsqueda de reglas de decisión (SDR).

1.3 METODOS DE LA PLANEACION AGREGADA: 1.3.1 MÉTODOS HEURÍSTICOS DE PLANEACIÓN AGREGADA

Como es sabido, el principal objetivo de la planeación es la de equilibrar los requerimientos y los recursos de producción. La planeación agregada parte de un pronóstico (predicción del futuro de los requerimientos), y puede optar, teniendo en cuenta sus recursos, si actuar sobre la capacidad o la demanda para establecer dicho equilibrio. Alternativas que actúan sobre la capacidad: Éstas alternativas, conocidas con el nombre de adaptativas buscan establecer acciones de ajuste para adaptar la capacidad a los comportamientos de la demanda. Éstas acciones pueden contemplar ajustar la fuerza de trabajo (contratar o despedir), variar la fuerza de trabajo (horario extra), implementar inventarios de previsión, subcontratar o acumular pedidos.

Alternativas que actúan sobre la demanda: Éstas alternativas conocidas con el nombre de arbitrarias buscan establecer acciones comerciales para ajustar la demanda a la capacidad de la empresa.

REQUERIMIENTOS DE PRODUCCIÓN La primera etapa en la creación de un plan agregado consiste en la determinación de los requerimientos de producción. Dichos requerimientos se ven afectados básicamente por 3 factores: Pronóstico de la demanda Inventario inicial de la unidad agregada Inventario de seguridad

Por ejemplo: Considerando que en una compañía se tiene la siguiente información (tabla) respecto a sus pronósticos e inventarios de seguridad requeridos por período, y que parte con un inventario inicial de 400 unidades.´

Los requerimientos de producción serán:

El cálculo del requerimiento de cada período se efectúa según la siguiente ecuación:

Una vez determinados los requerimientos de producción, se procede a elaborar el plan agregado. NUM 1: CASO DE ESTUDIO

Una compañía desea determinar su plan agregado de producción para los próximos 6 meses. Una vez utilizado el modelo de pronóstico más adecuado se establece el siguiente tabulado de requerimientos (no se cuenta con inventario inicial, y no se requiere de inventarios de seguridad).

Información del negocio: Costo de contratar: $ 350 / trabajador Costo de despedir: $ 420 / trabajador Costo de tiempo normal (mano de obra): $ 6 / hora Costo de tiempo extra (mano de obra): $8 / hora Costo de mantenimiento de inventarios: $ 3 /tonelada - mes Costo de faltantes: $ 5 / tonelada - mes Costo de subcontratar: $ 35 / tonelada Tiempo de procesamiento: 5 horas / operario - tonelada Horas de trabajo: 8 horas / día Utilizaremos diferentes métodos heurísticos para determinar un Plan Agregado para éste caso. 1. PLAN AGREGADO: FUERZA LABORAL VARIABLE En ésta estrategia se considera la posibilidad de ajustar la fuerza laboral para alinear perfectamente la demanda con la producción, mediante contrataciones y despidos, por ende, es vital realizar el más preciso cálculo del costo de contratar y despedir. En la práctica habrá que considerar la curva de aprendizaje de cada nuevo operario, por tal motivo es una estrategia que puede resultar inconveniente en tareas que requieran de cierto grado de especialización. El primer paso para elaborar éste plan consiste en considerar cuál es la base laboral de la compañía (en nuestro ejemplo serán 0 trabajadores), luego se debe calcular el número de trabajadoresrequeridos por mes, teniendo en cuenta los requerimientos de producción. La ecuación que nos determina el número de trabajadores por mes es la siguiente:

Por ejemplo, para el mes 1, el cálculo sería el siguiente: Número de trabajadores = (1850 ton * 5 h/ton) / (22 días * 8 h/día) Número de trabajadores = 52,55, redondeamos por exceso = 53 Dado que nuestra base laboral era de 0 trabajadores debemos contratar entonces 53 operarios. Dado que ésta estrategia busca alinear la demanda y la producción, asumimos que los 53 trabajadores producen sólo los requerimientos (por cuestiones de redondeo), por ende nuestro tiempo disponible será igual al tiempo requerido para satisfacer el requerimiento de cada mes:

Lo restante será efectuar los cálculos referentes a los costos de contratar, despedir y de tiempo normal. El siguiente tabulado mostrará el resultado de estos cálculos para todos los períodos.

2. PLAN AGREGADO: FUERZA LABORAL CONSTANTE - CON INVENTARIOS Y FALTANTES En ésta estrategia se considera la posibilidad de establecer una constante en cuanto al número de empleados, el cual permanecerá sin variación durante el desarrollo del plan. Evidentemente al ser el número de trabajadores constante y los requerimientos variables, existirán períodos en los que se produzca más o menos la cantidad demandada, la pregunta es ¿Qué hacer en dichos períodos? Existen muchas formas de abordar estos períodos, por ejemplo con horas extras, subcontratación etc. o simplemente manejar inventarios y faltantes. En éste caso utilizaremos inventarios y faltantes. Asumamos que para éste caso disponemos de un inventario inicial de 400 unidades. El primer paso consiste en determinar la base laboral, es decir, el número de trabajadores constante con que contaremos en nuestro plan.

En nuestro ejemplo sería: Número de trabajadores = (8000 ton * 5 h/ton) / (125 días * 8 h/día) Número de trabajadores = 40 Dado que ésta estrategia no logra alinear la demanda con la producción de manera exacta, se hace necesario calcular el tiempo disponible y la producción real por cada período, habrá por ende períodos en los que se produzca más o menos respecto a la cantidad demandada.

Para el primer período de nuestro ejemplo sería: Tiempo disponible = 22 días * 8 h/día * 40 trabajadores Tiempo disponible = 7040 horas Dado que conocemos el tiempo estándar de procesamiento, podemos calcular la producción real de éste mes: Producción real = (7040 h) / (5 h / ton) Producción real = 1408 ton

El paso siguiente consiste en determinar el inventario final o los faltantes, para ello el cálculo se efectúa según el cumplimiento de la siguiente condición: Sí (inventario inicial + Producción real) > Requerimientos de producción, tendremos inventario final que será igual a: Inventario final = Inventario inicial + Producción Real - Requerimientos Sí (inventario inicial + Producción real) < Requerimientos de producción, tendremos faltantes que serán iguales a: Unidades Faltantes = Requerimientos - Inventario inicial - Producción Real

En nuestro ejemplo, para el primer mes se calcularía así: ((Inv Inicial = 400) + (Producción Real = 1408)) < (Requerimiento = 1850) Unidades Faltantes = 1850 - 1408 - 400 Unidades Faltantes = 42 ton

Lo restante será efectuar los cálculos referentes a los costos de almacenar, costos de unidades faltantes y costo de tiempo normal. Vale la pena recordar que en éste plan agregado el inventario inicial de cada período corresponde al inventario final del período inmediatamente anterior.

3. PLAN AGREGADO: FUERZA LABORAL MÍNIMA - CON SUBCONTRATACIÓN La estrategia de fuerza laboral mínima es un plan de tipo adaptativo, que considera ajustar la fuerza laboral a la mínima demanda de los requerimientos de producción. Esto tiene dos implicaciones, la primera que no existirá inventario, y la segunda que la fuerza laboral no podrá cubrir todos los requerimientos, en éste caso se debe considerar un ajuste ya sea sobre la capacidad o sobre la demanda. Una de las medidas de ajuste sobre la capacidad es considerar la posibilidad de subcontratar, tal como lo apreciaremos en éste ejemplo.

El primer paso consiste en determinar la fuerza laboral mínima, es decir, el número constante de trabajadores con que contaremos en nuestro plan:

En nuestro ejemplo sería: Número de trabajadores = (850 ton * 5 h/ton * 6) / (125 días * 8 h/día) Número mínimo de trabajadores = 25,5 - redondeamos por defecto = 25 Dado que ésta estrategia no logra alinear la demanda con la producción de manera exacta, se hace necesario calcular el tiempo disponible y la producción real por cada período, dado que se trabaja con la fuerza laboral mínima habrá períodos en los que se produzca menos respecto a la cantidad demandada.

Para el primer período de nuestro ejemplo sería: Tiempo disponible = 22 días * 8 h/día * 25 trabajadores Tiempo disponible = 4400 horas

Dado que conocemos el tiempo estándar de procesamiento, podemos calcular la producción real de éste mes: Producción real = (4400 h) / (5 h / ton) Producción real = 880 ton

El siguiente paso consiste en determinar las unidades faltantes, en éste caso unidades a subcontratar: Unidades Faltantes (Subcontratar) = Requerimientos - Producción Real En nuestro ejemplo para el primer período se calcularía así: Unidades a subcontratar = 1850 - 880 Unidades a subcontratar = 970 Lo restante será efectuar los costos asociados a la subcontratación, y los costos de tiempo normal. Vale la pena recordar que en éste tipo de estrategias no se manejan inventarios.

El costo total del plan equivale a = $ 255.000

4. PLAN AGREGADO: FUERZA LABORAL PROMEDIO - HORAS EXTRAS La estrategia de fuerza laboral promedio es un plan adaptativo que considera manejar un número medio de operarios y por consiguiente se asume como ínsito el hecho de que habrá períodos en los que se produzca más o menos la cantidad demandada. Una de las medidas de ajuste sobre la capacidad es considerar la posibilidad de cubrir las unidades faltantes produciendo en horario extemporáneo (horas extras). El primer paso consiste en calcular el número promedio de trabajadores, y aunque éste corresponde al cálculo de un método heurístico varios expertos coinciden en la siguiente formulación, que implica efectuar los cálculos de las estrategias vistas anteriormente:

En los casos como en nuestro ejemplo, en el que no contemos con un número inicial de operarios ajustaremos la media considerando tan solo la cantidad constante, mínima y con un coeficiente de 2. El valor de corrección (-1) se mantendrá. En nuestro ejemplo sería: Número de trabajadores = [(40 + 25) / 2] - 1 Número de trabajadores = 31

Dado que ésta estrategia no logra alinear la demanda con la producción de manera exacta, se hace necesario calcular el tiempo disponible y la producción real por cada período, habrá por ende períodos en los que se produzca más o menos respecto a la cantidad demandada.

Para el primer período de nuestro ejemplo sería: Tiempo disponible = 22 días * 8 h/día * 31 trabajadores Tiempo disponible = 5456 horas Dado que conocemos el tiempo estándar de procesamiento, podemos calcular la producción real de éste mes: Producción real = (5456 h) / (5 h / ton) Producción real = 1091 ton

El paso siguiente consiste en determinar el inventario final o los faltantes, para ello el cálculo se efectúa según el cumplimiento de la siguiente condición: Sí (inventario inicial + Producción real) > Requerimientos de producción, tendremos inventario final que será igual a: Inventario final = Inventario inicial + Producción Real – RequerimientosSí (inventario inicial + Producción real) < Requerimientos de producción, tendremos faltantes que serán iguales a: Unidades Faltantes = Requerimientos - Inventario inicial - Producción Real En nuestro ejemplo, para el primer mes se calcularía así: ((Inv Inicial = 0) + (Producción Real = 1091)) < (Requerimiento = 1850) Unidades Faltantes = 1850 - 1091 - 0 Unidades Faltantes (Producir con extras) = 759 ton Lo restante será efectuar los cálculos referentes a los costos de almacenar, costos de horas extras y costo de tiempo normal. Vale la pena recordar que en éste plan agregado el inventario inicial de cada período corresponde al inventario final del período inmediatamente anterior. El costo total del plan es = $259.418

1.3.2 METODO DE OPTIMIZACION.

La velocidad, fiabilidad y robustez que han alcanzado los modernos métodos de optimización hace posible que en la actualidad pasen a ser un activo de la economía empresarial. Un factor clave para el éxito de un método de optimización es que permita incorporar a su estrategia de búsqueda el conocimiento disponible de su propio dominio. Por otra parte, el diseño del modelo de optimización correspondiente no debe incorporar elementos de la realidad que no sean significativos para el nivel de estudio que se realiza, sobretodo cuando introduzcan una carga computacional innecesaria que pueda hacer inoperante el modelo. Estos principios generales nos han llevado a utilizar en los diferentes niveles del sistema los procedimientos de planificación y optimización que mejor se adecuen al perfil computacional del modelo. Programación Lineal (LP) Programación Entera Mixta (MIP) Programación con Restricciones (CP) Programación Estocástica Métodos Híbridos

LOS MÉTODOS DE OPTIMIZACIÓN MÁS OCUPADOS SON LOS SIGUIENTES: • La optimización clásica, se ocupa si la restricción no existe, o es una restricción de igualdad, con menor o igual número de variables.

• Optimización con restricciones de desigualdad - optimización no clásica, se establece si la restricción contiene mayor cantidad de variables que la función objetivo, o la restricción contiene restricciones de desigualdad, existen métodos en los que en algunos casos se pueden encontrar los valores máximos o mínimos. • Optimización estocástica, cuando las variables del problema (función objetivo y/o restricciones) son variables aleatorias el tipo de optimización realizada es optimización estocástica.• Optimización con información no perfecta, en este caso la cantidad de variables, o más aún la función objetivo puede ser desconocida o también variable. • En los problemas de optimización, los Multiplicadores de Lagrange, nombrados así en honor a Joseph Louis Lagrange, son un método para trabajar con funciones de varias variables que interesa maximizar o minimizar, y está sujeta a ciertas restricciones.

1.4 LA PLANEACION AGREGDA EN LOS SERVICIOS. Las organizaciones de servicios también pueden utilizar la planeación agregada la cual se centra en una situación que se debe hacer de acuerdo a una solicitud de servicio y no para generar inventarios. Por consiguiente los productos terminados no están disponibles para responder a fluctuaciones de la demanda sino en los registros de trabajo pendientes que puedan incrementarse o disminuirse para utilizar la capacidad a los niveles deseados. Por ejemplo, el departamento de obras públicas del gobierno de una ciudad, es responsable de reparar y mantener todas lascalles y avenidas y los sistemas de drenaje, además de construir nuevos acceso. El departamento no puede establecer inventario de estos productos terminados, pero sin embargo puede conservar las combinaciones adecuadas de mano de obra capacitada y no capacitada, equipos, proveedores y emplear subcontratistas que satisfagan la demanda para varios servicios. La implementación de un plan puede afectar el comportamiento organizacional de servicios de varias maneras, se deben de realizar arreglos para conservar el nivel de atención de los servicios que presta la planta de empleados y la de los subcontratistas. Es necesario coordinar muy bien el departamento de recursos humanos, los cambios en la fuerza de trabajo, de manera que se disponga de personal adecuado cuando sea necesario. La planeación agregada es un proceso que permite llegar a un equilibrio entre los niveles de servicio, las restricciones sobre las capacidades que se fijan y los ajustes temporales a la demanda de servicios a mediano plazo, para hacer el mejor uso de los recursos disponibles.