Planificación Agregada - prof.usb.ve.

Universidad Simón Bolívar
_____________________________
Planificación Agregada
PS-4162 Gestión de la Producción II
1
_____________________________
Contenido
♦Perfil de una empresa de proyección mundial:
Anheuser-Busch
♦El proceso de planificación
♦La naturaleza de la planificación agregada
♦Estrategias de la planificación agregada
Opciones de capacidad
♦ Opciones de demanda
♦ Opciones mixtas para desarrollar un plan
♦
2
_____________________________
Contenido
♦Métodos de la planificación agregada
Métodos gráficos y cuadros
♦ Métodos matemáticos para la planificación
♦ Comparación de los métodos de la planificación agregada
♦
♦Planificación agregada en el sector servicios
♦
♦
♦
♦
♦
♦
Restaurantes
Servicios varios
Cadenas nacionales de pequeñas empresas de servicios
Industria aérea
Industria hotelera
Hospitales
3
Objetivos de aprendizaje
_____________________________
Cuando haya completado este capítulo, debe ser capaz de:
♦ Identificar o definir:
Planificación agregada
♦ Programación táctica
♦ Técnica gráfica de la planificación agregada
♦ Técnicas matemáticas de planificación
♦
♦ Describir o explicar:
Cómo realizar una planificación agregada
♦ Cómo desarrollan planes agregados las empresas de servicios
♦
4
Anheuser-Busch
_____________________________
♦ Anheuser-Busch produce cerca del 40 por ciento de la
cerveza consumida en Estados Unidos.
♦ Ajusta la demanda fluctuante por marca a la capacidad de
la planta, de la mano de obra y del inventario.
♦ Para conseguir que las instalaciones tengan un alto grado
de utilización:
♦
♦
♦
♦
♦
Manejo de lotes
Eficaz mantenimiento de equipos
Programación de empleados
Programación de instalaciones
Utiliza la planeación agregada
5
La relación entre la planificación de capacidad,
planificación agregada, programa maestro y
_____________________________
programación a corto plazo
Planificación de capacidad
1. Tamaño de la instalación
2. Adquisición del equipo
Largo plazo
Planificación agregada
1. Utilización de la instalación
2. Necesidades de personal
3. Subcontratación
Programa Maestro
1. MRP
2. Desagregaciones del plan
maestro
Programación a Corto Plazo
1. Carga del centro de trabajo
2. Secuenciación del trabajo
Mediano plazo
Mediano plazo
Corto plazo
6
Sistema de planificación enfocado al
proceso
_____________________________
Pronóstico y
pedidos de las
empresas
Planificación
de la producción
agregada
Planificación
de las necesidades
de material
Planificación
maestra
de la producción
Disponibilidad
de recursos
Modificar CRP, MRP, o MPS
No
Planificación
de las necesidades
de capacidad
¿Realista?
Sí
Programa de
producción
7
La planificación agregada
_____________________________
♦Es la planeación a mediano plazo. También
se conoce como programación agregada.
♦Determina la cantidad de producción y su
programación para un futuro próximo (3 a 18
meses normalmente).
♦Ajusta los ritmos de producción,
necesidades de mano de obra, niveles de
inventario y otras variables controlables.
♦Normalmente el objetivo es minimizar los
costos durante el período de planificación.
8
La planeación agregada
_____________________________
♦Determina los niveles de fuerza laboral, el
ritmo de la producción, el tiempo extra, el
inventario, los niveles de subcontratación
con el objetivo de satisfacer la demanda y
minimizar los costos.
♦Con los datos anteriores es posible estimar
el presupuesto de operaciones.
9
Requisitos de la planificación agregada
_____________________________
♦Una unidad global lógica para medir las
ventas y la producción.
♦Pronosticar la demanda para el periodo de
planificación intermedio en estas unidades
agregadas.
♦Un método para calcular los costos.
♦Un modelo que combine los pronósticos y
los costos para que puedan tomarse buenas
decisiones de programación para el periodo
de planificación.
10
Proceso de Planificación
_____________________________
♦ Determinar los objetivos:
♦
Ejemplo: satisfacer la demanda dentro de los límites
de recursos disponibles al menor costo.
♦ Establecer los pasos a seguir para lograr los
objetivos:
♦
Ejemplo: contratar más mano de obra.
♦ Definir las fechas de inicio y de finalización:
♦
Ejemplo: comenzar a contratar en enero y finalizar en
marzo.
♦ Asignar las responsabilidades.
11
Horizontes de planificación
_____________________________
Planes a corto plazo
Asignación de trabajos
Pedidos
Programación de trabajo
Envíos
Responsabilidad:
Directores de
operaciones,
supervisores,
capataces
Hoy
3 meses
Responsabilidad:
Directores de
operaciones
Planes a medio plazo
Planificación de ventas
Planificación de la producción
y presupuestos
Fijación de empleo, inventario
y niveles de subcontratación
Análisis de los planes de
producción
1 año
Responsabilidad:
Altos ejecutivos
Planes a largo plazo
I+D
Planes de productos nuevos
Gastos de capital
Ubicación y expansión de las
instalaciones
5 años
Horizonte de planificación
12
Relaciones del plan agregado
_____________________________
Mercado y
demanda
I+D
Decisiones de
producto
Fuerza de
trabajo
Proceso de
planificación
y decisión
Previsiones de
demanda,
pedidos
Materias primas
disponibles
Plan
agregado de
producción
Programa
maestro de
producción
Inventario
disponible
Capacidad
externa
Programas de
trabajo detallados
Capacidad de
la planta
Planificación
de las
prioridades
y calendario
13
Elementos necesarios en la planificación
_____________________________
agregada
Una planificación agregada basada en las
matemáticas requiere:
♦
Tiempo:
♦
♦
♦
♦
♦
Experiencia:
♦
♦
♦
Definición del problema.
Desarrollo del modelo.
Verificación del modelo.
Aplicación del modelo.
Personas que entiendan el problema.
Personas que entiendan tanto el proceso de modelado como el modelo
específico.
Dinero:
♦
♦
Dinero para poder pagar todo lo anterior.
Suele ser necesario que varias personas estén dispuestas a financiar el
proceso durante varios meses.
14
Planificación agregada
_____________________________
♦ Determina la cantidad y el momento
adecuado de producción para un futuro
intermedio:
♦
Normalmente, de 3 a 18 meses.
♦ Combina (“agrega”) la producción
♦
Se suele expresar en unidades corrientes:
♦
Ejemplo: horas, dólares, equivalencias
(por ejemplo: los estudiantes EDP).
♦ Incluye las variables de capacidad y de
demanda.
15
Objetivos de la planificación agregada
_____________________________
♦ Satisfacer la demanda.
♦ Utilizar la capacidad de
forma eficaz.
♦ Satisfacer los programas de
inventario.
♦ Minimizar los Costos:
Mano de obra.
♦ Inventario.
♦ Planta y equipo.
♦ Subcontratación.
♦
16
Preguntas a responder
_____________________________
♦ Se deben utilizar los inventarios para absorber los
cambios de la demanda durante el período de
planificación?
♦ Debe la empresa variar el tamaño de la fuerza
laboral?
♦ Debe utilizar empleados a tiempo parcial o
potenciar las horas extras para absorber las
fluctuaciones?
♦ Deberían modificarse los precios, efectuar
descuentos, hacer publicidad, para influir en la
demanda?
17
Estrategias de la planificación agregada:
estrategias puras
_____________________________
♦ Opciones de capacidad: variar la capacidad
♦
Cambiar los niveles de inventario:
♦
Aumentar inventario en períodos de demanda baja para
hacer frente a la demanda alta en otros períodos.
Variar el volumen de la fuerza de trabajo contratando o
despidiendo temporalmente.
♦ Variar las tasas de producción mediante las horas
extras o las inactivas.
♦ Subcontratar.
♦ Contratar trabajadores a tiempo parcial.
♦
18
Estrategias de la planificación agregada:
estrategias puras
_____________________________
♦ Opciones de demanda: variar la demanda
♦
Influir en la demanda:
Publicidad
♦ Promociones
♦ Descuentos
♦ Más vendedores
♦
Retrasar entregas de pedidos durante los periodos de
alta demanda (“backordering”).
♦ Mezclar productos con ciclos de demanda
complementarios (demanda varía en forma opuesta en
distintas épocas del año).
♦
19
Opciones, ventajas e inconvenientes
_____________________________
.
Opción
Cambiar el
nivel de
inventario
Ventaja
Los cambios en
los recursos
humanos son
graduales; no hay
cambios bruscos
en la producción
Variar el tamaño Evita los Costos
de la fuerza de
de otras
trabajo
alternativas
contratando y
despidiendo
temporalmente
Inconvenientes Comentarios
Costo mayor de
mantenimiento
de inventario.
La escasez puede
producir pérdida
de ventas
Costos de
contratos,
despidos y
formación pueden
ser importantes
Es aplicable
principalmente
a la producción,
no a los servicios
Usado donde
mucha gente no
no calificada
busca ingresos
extra
20
Opciones, ventajas e inconvenientes
_____________________________
Opción
Variar las tasas
de producción
mediante las
horas extras o
inactividad
Subcontratar
Ventajas
Iguala las
fluctuaciones
estacionales
sin ningún costo
de contrato/
formación
Permite
flexibilidad
y nivelar la
producción de
la empresa
Inconvenientes
Primas de horas
extras: trabajadores
cansados; pueden
no hacer frente a la
demanda
Pérdida del control
de calidad;
beneficios
reducidos; pérdida
de futuros negocios
Comentarios
Permite
flexibilidad
dentro del
plan agregado
Se aplica
principalmente
en los entornos
de producción
21
Opciones, ventajas e inconvenientes
_____________________________
Opción
Ventajas
Utilizar
trabajadores
a tiempo
parcial
Menos costoso y
más flexible que
los trabajadores
fijos
Influir en la
demanda
Intentar usar la
capacidad sobrante.
Los descuentos
atraen más clientes
Inconvenientes Comentarios
Costos elevados
de movimiento/
formación;
reflejado en la
calidad; difícil
programación
Bueno para
trabajos no
calificados en
áreas con grandes
necesidades de
mano de obra
temporal
Incertidumbre en Crea ideas de
marketing
la demanda.
Dificultad para “Sobrecontratación”
(overbooking)
emparejar
exactamente la usada en algunos
demanda con la negocios
capacidad
22
Opciones, ventajas e inconvenientes
_____________________________
Opción
Ventajas
Inconvenientes
Comentarios
Pedidos
retenidos
Entregas
retrasadas
Puede evitar las
horas extras.
Mantiene
capacidad
constante
El cliente debe
estar dispuesto a
esperar; pero el
buen nombre se
pierde
Muchas
compañías
retrasan
pedidos
Utiliza
completamente
los recursos;
permite fuerza de
trabajo estable
Puede exigir
habilidades o
equipo del área
de experiencia
de la empresa
Mezclar
productos de
temporadas
contrarias
Arriesgado buscar
productos o
servicios con
modelos de
demanda opuestos
23
_____________________________
Estrategia
de equilibrio
La tasa de
producción es
constante
(programación
Los extremos
Estrategia de
alcance
La
producción
es igual a la
demanda
equilibrada)
24
Estrategias de planificación agregada
_____________________________
♦ Estrategia mixta o combinada:
♦ Combina dos o más opciones de planificación agregada.
♦ Programación nivelada:
Producir la misma cantidad todos los días .
♦ Mantener el nivel de la fuerza de trabajo constante.
♦ Variar las opciones de demanda o la capacidad de las
fuerzas que no sean las de trabajo.
♦ Suele tener como resultado unos costos de producción
más bajos.
♦
25
Métodos de planificación agregada
_____________________________
♦ Métodos de gráficos y tablas:
Son populares y fáciles de entender.
♦ Son métodos de prueba y error.
♦
♦ Métodos matemáticos:
♦
♦
♦
♦
♦
Método de transporte.
Regla de decisión lineal.
Modelo de coeficientes de gestión.
Simulación.
Regla de búsqueda de decisiones.
26
Métodos Gráficos
_____________________________
80
60
40
20
nio
Ju
o
ay
M
Ab
ril
zo
M
ar
o
er
br
Fe
er
o
0
En
T asa d e
P ro d u cció n p o r d ía
lab o rab le
Demanda Estimada y Demanda
Estimada Media
Mes
Demanda Diaria
Producción Diaria
27
Métodos Gráficos
_____________________________
Demanda y producción acumulada
Demanda acumulada
350
300
Reducción de Inventario
250
200
150
100
50
Exceso de Inventario
0
Enero Febrero Marzo
Abril
Mayo
Junio
Demanda AcumuladaMes Producción Acumulada
28
El método gráfico para la planificación
agregada
_____________________________
♦ Pronosticar la demanda en cada periodo.
♦ Determinar la capacidad en el horario regular de
trabajo, las horas extras y la subcontratación para
cada periodo.
♦ Hallar los costos de la mano de obra, de contratación
y despido y los costos de mantener el inventario.
♦ Considerar la política de la compañía que deba
aplicarse a los trabajadores o a los niveles de
existencias.
♦ Desarrollar planes alternativos y examinar sus
costos totales.
29
Planes Alternativos
_____________________________
♦ Plan 1: Mantener la mano de obra constante, por
ejemplo, al nivel de la demanda promedio durante el
lapso de planeación.
En los períodos de menor demanda se acumula inventario.
♦ En los períodos de mayor demanda se consume el inventario y se
agota la mercancía.
♦
♦ Plan 2: Mantener la mano de obra constante al nivel
necesario para el mes de menor demanda.
♦
Se subcontrata para responder a la mayor demanda en otros
períodos.
♦ Plan 3: Contratar y despedir empleados según sea
necesario para producir las necesidades mensuales
exactas (estrategia de alcance).
30
Costos Totales para cada
Alternativa
_____________________________
♦Para cada alternativa se estiman los costos
totales
Costo de mantenimiento del inventario
(almacenamiento)
♦ Costo de mano de obra
♦
♦ Costo tiempo regular
♦ Costo horas extras
♦ Costo contratación
♦ Costo de despidos y prestaciones sociales
♦ Costo subcontratación
♦
Costo de incrementar la tasa de producción
31
El método del transporte para
planificación agregada
_____________________________
♦Es un método de programación lineal.
♦Efectúa la programación de la producción
para satisfacer la demanda, con base en la
capacidad de producción.
♦No es un método de ensayo y error, sino un
modelo de optimización en el cual se
minimizan los costos.
♦Permite diferenciar la producción en horario
regular de trabajo, en sobretiempo y por
subcontratación del trabajo.
32
Programación de la producción
para satisfacer la demanda
_____________________________
Capacidades de
Producción Ri y Si
Período 1
Tiempo Regular
Capacidad < 400
Costos de producción y almacenamiento cij
Demandas Dj
4
6
Período 1
Tiempo Sobretiempo
Capacidad < 200
Período 2
Tiempo Regular
Capacidad < 500
7
5
Período 1
Requerimientos = 600
8
6
5
6
7
8
9
Período 2
Requerimientos = 500
Período 2
Período 3
9
Tiempo Sobretiempo
Requerimientos = 300
Capacidad < 300
Se desea estimar la cantidad de producto a producir en cada período para
satisfacer la demanda de cada período a fin de minimizar el costo total de
33
producción y almacenamiento
Estimación de costos
_____________________________
♦Los costos incluirán
Costo de producción en un tiempo determinado en
un periodo establecido
♦ Costo de mantenimiento y almacenamiento del
inventario en un período
♦ Costo de escasez del producto en un período en
caso de que se permita “back ordering”, esto es,
producir en un período para satisfacer la demanda
de un período anterior
♦
34
Problema del Transporte
_____________________________ Costos de producción,
min z =
almacenamiento
n y escasez cij
m
∑∑c
i =1
j =1
Sujeto a
n
∑x
j =1
ij
≤ ai
ij
= bj
m
∑x
Cantidad a
producir en i
demandada
en j
xij
i =1
x ij ≥ 0
ij
x ij
Capacidad de
producción ai
i = 1,....m
j = 1,....n
Demandas bj
35
El método del transporte
_____________________________
♦ Variable de Decisión:
Xij la cantidad a producir durante el tiempo regular en el período i,
para satisfacer la demanda durante el período j
♦ Yij = la cantidad a producir durante el tiempo sobretiempo en el
período i, para satisfacer la demanda durante el período j
♦
♦ Parámetros:
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
♦
Cantidad de períodos j = 1, .. n
Dj = Cantidad de productos demandados por período j
Ri = Capacidad de producción en tiempo regular en el período i
Si = Capacidad de producción en sobretiempo en el período i
Ci = Costo unitario de producir en tiempo regular por período i
Ki = Costo unitario de producir en tiempo sobretiempo por período i
I = Inventario Inicial del producto
H = Costo unitario de mantenimiento y almacenamiento del
inventario por período
36
E = Costo unitario de escasez por período
Tabla del transporte
_____________________________
Período 1 Período 2 Período i
Inventario Inicial
Producción Regular 1
Producción Sobret. 1
X11
Y12
Período n
Capacidad
No Utilizada
0
0+H
0+(j-1)H
0+(n-1)H
nH
C1
C1+H
C1+(j-1)H
C1+(n-1)H
0
K1 +(n-1)H
0
K1
C2+E
X12
Y12
X1i
K1+H
K1+(j-1)H
Y1i
S1
X2i
X2n
0
K2
Y2iK2+(j-2)H
Y2nK2 +(n-2)H
0
Xi1Ci+(i-1)E
X12Ci+(i-2)E
Ci
Ci +(n-i)H
0
Yi1Ki+(i-1)E
Yi2Ki+(i-2)E
YinKi +(n-i)H
0
Cn+(n-1)E
Xn2Cn+(n-2)E
Cn
0
Rn
Kn
0
Sn
X21
Producción Sobret. 2
Y21 K2+E
Producción Regular i
Producción Sobret. i
Producción Regular n
Xn1
Producción Sobret. n
Yn1Kn+(n-1)E
D1
X22
Y22
C2+(j-2)H
Y1n
R1
C2 +(n-2)H
Producción Regular 2
C2
X1n
I
Xii
Yii
Ki
XniCn+(n-j)E
Xin
Xnn
Kn+(n-j)E
YKn+(n-2)E
Y
Ynn
n2
ni
D2
Di
Dn
Capacidad
No Utilizada
R2
S2
Ri
Si
37
Modelo de Coeficientes de Gestión
_____________________________
♦Se basa en la actuación pasada de un
directivo.
♦Supone que la actuación del directivo ha
sido buena y puede tomarse como base para
futuras decisiones.
♦Estima una línea de regresión donde
determina la producción mediante la relación
con variables como la demanda y mano de
obra.
38
Regla de Decisión Lineal
_____________________________
♦ Especifica una tasa óptima de producción y un nivel de
mano de obra durante un período específico.
♦ Minimiza los costos totales de nómina, contratación,
despidos, horas extras e inventarios, mediante series
de curvas cuadráticas de costos (parábolas simétricas).
♦ Como las funciones cuadráticas son diferenciables, la
solución se obtiene igualando a cero la primera
derivada de la función de costo.
Costo de cambiar la fuerza laboral
Función Simétrica
Trabajadores despedidos
Trabajadores contratados
Costo de cambiar los niveles de inventario
Unidades
retrasadas
Función Simétrica
Unidades en
Inventario
39
Simulación
_____________________________
♦Utiliza un modelos de simulación matemática
en el cual se busca la combinación que
arroja un mínimo costo al variar la mano de
obra y la tasa de producción.
40
Comparación de los métodos de
planificación agregada
_____________________________
Técnica
Métodos
Aspectos importantes
Método de
gráficas y tablas
Prueba y
error
Sencilo de entender y fácil de
usar. Muchas soluciones; una
elegida puede no ser óptima
Método de
transporte
Optimización
Disponible software PL; permite
análisis de sensibildad y nuevas
restricciones. Las funciones
lineales pueden no ser realistas.
Modelo de
coeficientes de
gestión
Heurístico
Sencillo, fácil de llevar a cabo,
trata de imitar el proceso de
decisión del directivo. Utiliza la
regresión.
41
Control de los Costos de la mano
de obra en las compañías de servicios
_____________________________
Controlar las horas de trabajo para asegurar una
respuesta rápida a la demanda del consumidor.
♦ Recursos de mano de obra disponible que se
pueden añadir o eliminar para satisfacer una
demanda inesperada.
♦ Flexibilidad de las calificaciones individuales de
cada empleado para poder redistribuir la mano de
obra disponible.
♦ Flexibilidad de los trabajadores individuales según
la tasa de producción o según las horas de trabajo
para satisfacer la demanda.
♦
42
Ejemplos en el Sector Servicios
_____________________________
♦ Utilizar exceso de capacidad para proporcionar tiempo de
estudio y planificación a los vendedores de las agencias
inmobiliarias y de vehículos.
♦ Llamado a personal de guardia en cuerpos de bomberos,
polícia, atención a averías eléctricas y telefónicas.
♦ Permitir que el trabajador salga antes cuando la demanda es
menor.
♦ Los encargados de los supermercados trabajan como
cajeros cuando las colas son grandes.
♦ Las camareras más experimentadas aumentan su ritmo de
trabajo cuando llegan varios clientes al mismo tiempo.
43
Ejemplos en el Sector Servicios
_____________________________
♦ Restaurante de comida rápida, homogeneizando la
tasa de producción y la mano de obra en los
períodos de demanda baja versus los períodos
críticos.
♦ Compañías aéreas y de alquiler de automóviles,
para las programaciones de vuelos, personal en
tierra, rutas.
♦ La industria hotelera factura sus tarifas
dependiendo de la demanda.
♦ Los hospitales para programas la asignación de
dinero, personal y suministros para responder a la
demanda de los pacientes.
44