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Universidad Simón Bolívar

Planificación Agregada

PS-4162 Gestión de la Producción II

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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

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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

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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

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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 gradode utilización:♦ Manejo de lotes♦ Eficaz mantenimiento de equipos♦ Programación de empleados♦ Programación de instalaciones♦ Utiliza la planeación agregada

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6

La relación entre la planificación de capacidad, planificación agregada, programa maestro y

programación a corto plazo

Planificación de capacidad1. Tamaño de la instalación2. Adquisición del equipo

Planificación agregada1. Utilización de la instalación2. Necesidades de personal3. Subcontratación

Programa Maestro1. MRP2. Desagregaciones del plan

maestro

Largo plazo

Mediano plazo

Corto plazo

Mediano plazo

Programación a Corto Plazo1. Carga del centro de trabajo2. Secuenciación del trabajo

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Sistema de planificación enfocado al proceso

Pronóstico y pedidos de las empresas

Planificaciónde las necesidades

de material

Planificaciónde la producción

agregada

Disponibilidadde recursos

Planificaciónmaestra

de la producción

Programa deproducción

Planificaciónde las necesidades

de capacidad¿Realista?

Sí

Modificar CRP, MRP, o MPSNo

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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.

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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.

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Requisitos de la planificación agregada

♦Una unidad global lógica para medir lasventas y la producción.

♦Pronosticar la demanda para el periodo de planificación intermedio en estas unidadesagregadas.

♦Un método para calcular los costos.♦Un modelo que combine los pronósticos y

los costos para que puedan tomarse buenasdecisiones de programación para el periodode planificación.

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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.

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Horizontes de planificación

Hoy 3 meses 1 año 5 añosHorizonte de planificación

Planes a corto plazoAsignación de trabajosPedidosProgramación de trabajoEnvíos

Planes a medio plazoPlanificación de ventasPlanificación de la produccióny presupuestosFijación de empleo, inventarioy niveles de subcontrataciónAnálisis de los planes de producción

Planes a largo plazoI + DPlanes de productos nuevosGastos de capitalUbicación y expansión de lasinstalaciones

Responsabilidad: Directores de operaciones, supervisores, capataces

Responsabilidad: Directores de operaciones

Responsabilidad: Altos ejecutivos

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Relaciones del plan agregado

Plan agregado deproducción

Planificaciónde las

prioridadesy calendario

Previsiones dedemanda, pedidos

Programamaestro deproducción

Programas de trabajo detallados

Capacidad dela planta

Capacidadexterna

Inventariodisponible

Materias primasdisponibles

Fuerza detrabajo

Mercado y demanda I + D

Decisiones deproducto

Proceso de planificación

y decisión

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Elementos necesarios en la planificaciónagregada

Una planificación agregada basada en lasmatemáticas requiere:♦ Tiempo:

♦ Definición del problema.♦ Desarrollo del modelo.♦ Verificación del modelo.♦ Aplicación del modelo.

♦ Experiencia:♦ 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.

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Planificación agregada

♦ Determina la cantidad y el momentoadecuado de producción para un futurointermedio:♦ 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.

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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.

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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?

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18

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 parahacer 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 horasextras o las inactivas.

♦ Subcontratar.♦ Contratar trabajadores a tiempo parcial.

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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 demandacomplementarios (demanda varía en forma opuesta en distintas épocas del año).

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Opciones, ventajas e inconvenientes

. Opción Ventaja Inconvenientes Comentarios

Cambiar elnivel de inventario

Los cambios en los recursoshumanos songraduales; no haycambios bruscosen la producción

Costo mayor demantenimientode inventario. La escasez puedeproducir pérdidade ventas

Es aplicableprincipalmentea la producción, no a los servicios

Variar el tamañode la fuerza detrabajocontratando ydespidiendotemporalmente

Evita los Costosde otrasalternativas

Costos de contratos, despidos y formación puedenser importantes

Usado dondemucha gente nono calificadabusca ingresosextra

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Opciones, ventajas e inconvenientes

Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios

Variar las tasasde producciónmediante lashoras extras o inactividad

Iguala lasfluctuacionesestacionalessin ningún costode contrato/formación

Primas de horasextras: trabajadorescansados; puedenno hacer frente a la demanda

Permiteflexibilidaddentro del plan agregado

SubcontratarPermiteflexibilidady nivelar la producción dela empresa

Pérdida del controlde calidad; beneficiosreducidos; pérdidade futuros negocios

Se aplicaprincipalmenteen los entornosde producción

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Opciones, ventajas e inconvenientes

Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios

Utilizartrabajadoresa tiempoparcial

Menos costoso ymás flexible quelos trabajadoresfijos

Costos elevadosde movimiento/formación;reflejado en lacalidad; difícilprogramación

Crea ideas demarketing“Sobrecontratación”(overbooking)usada en algunosnegocios

Influir en la demanda

Intentar usar lacapacidad sobrante. Los descuentosatraen más clientes

Bueno paratrabajos no calificados en áreas con grandesnecesidades de mano de obratemporal

Incertidumbre enla demanda. Dificultad paraemparejarexactamente lademanda con lacapacidad

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Opciones, ventajas e inconvenientes

Opción Ventajas Inconvenientes Comentarios

PedidosretenidosEntregasretrasadas

Puede evitar lashoras extras. Mantienecapacidadconstante

El cliente debeestar dispuesto aesperar; pero elbuen nombre sepierde

Muchascompañíasretrasanpedidos

Mezclarproductos detemporadascontrarias

Utilizacompletamentelos recursos;permite fuerza detrabajo estable

Puede exigirhabilidades o equipo del áreade experienciade la empresa

Arriesgado buscarproductos oservicios conmodelos de demanda opuestos

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Los extremos

Estrategia de alcance

Estrategia

de equilibrio

La producciónes igual a la

demanda

La tasa de producción es

constante

(programación

equilibrada)

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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.

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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.

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Métodos Gráficos

Demanda Estimada y Demanda Estimada Media

020406080

EneroFebrero

Marzo Abril

Mayo

Junio

Mes

Tasa

de

Prod

ucci

ón p

or d

ía

labo

rabl

e

Demanda Diaria Producción Diaria

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Métodos Gráficos

Demanda y producción acumulada

050

100150200250300350

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Mes

Dem

anda

acu

mul

ada

Demanda Acumulada Producción Acumulada

Reducción de Inventario

Exceso de Inventario

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El método gráfico para la planificaciónagregada

♦ Pronosticar la demanda en cada periodo.♦ Determinar la capacidad en el horario regular de

trabajo, las horas extras y la subcontratación paracada periodo.

♦ Hallar los costos de la mano de obra, de contratacióny despido y los costos de mantener el inventario.

♦ Considerar la política de la compañía que debaaplicarse a los trabajadores o a los niveles de existencias.

♦ Desarrollar planes alternativos y examinar suscostos totales.

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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).

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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

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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.

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Programación de la producción para satisfacer la demanda

Período 1Tiempo RegularCapacidad < 400

Período 1Requerimientos = 600

Período 2Requerimientos = 500

Período 3Requerimientos = 300

4

67

5 8

6 6

7

Costos de producción y almacenamiento cijDemandas Dj

Capacidades deProducción Ri y Si

Período 1Tiempo SobretiempoCapacidad < 200

Período 2Tiempo RegularCapacidad < 500

Período 2Tiempo SobretiempoCapacidad < 300

9

5

8

9

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 producción y almacenamiento

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34

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

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Problema del Transporte

∑ ∑= =

=m

i

n

jijij xcz

1 1min

i

n

jij ax ≤∑

=1

j

m

iij bx =∑

=1

0≥ijx

mi ,....1=

nj ,....1=

Sujeto a

Costos de producción, almacenamientoy escasez cij

Capacidad de producción ai

Demandas bj

Cantidad a producir en i demandada en j xij

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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 ♦ E = Costo unitario de escasez por período

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Tabla del transporte

0 0+H 0+(j-1)H 0+(n-1)H nH

C1 C1+H C1+(j-1)H C1+(n-1)H 0

0

0

0

0

0

0

0

K1 K1+H K1+(j-1)H K1 +(n-1)H

C2+E C2 C2+(j-2)H C2 +(n-2)H

K2+E K2 K2+(j-2)H K2 +(n-2)H

Ci+(i-1)E Ci+(i-2)E Ci Ci +(n-i)H

Ki+(i-1)E Ki+(i-2)E Ki Ki +(n-i)H

Cn+(n-1)E Cn+(n-2)E Cn+(n-j)E Cn

Kn+(n-1)E Kn+(n-2)E Kn+(n-j)E Kn

D1 D2 Di Dn

Inventario Inicial

Producción Regular 1

Producción Regular 2

Producción Regular i

Producción Regular n

Producción Sobret. 1

Producción Sobret. 2

Producción Sobret. i

Producción Sobret. n

Período 1 Período 2 Período i Período n

X11 X12 X1i

X21

X1n

X22 X2iX2n

Xi1 X12 Xii Xin

Xn1Xn2 Xni Xnn

Y12 Y12

Yn1 Yn2 Yni Ynn

Y1iY1n

Y21 Y22 Y2i Y2n

Yi1 Yi2 YiiYin

Capacidad No Utilizada

Capacidad No Utilizada

I

R1

S1

R2

S2

Ri

Si

Rn

Sn

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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.

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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.

Trabajadores despedidos Trabajadores contratados

Costo de cambiar la fuerza laboral Costo de cambiar los niveles de inventario

Unidadesretrasadas Unidades en

Inventario

Función Simétrica Función Simétrica

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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.

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Comparación de los métodos de planificación agregada

Método degráficas y tablas

Método detransporte

Modelo decoeficientes de gestión

Prueba y error

Optimización

Heurístico

Sencilo de entender y fácil de usar. Muchas soluciones; unaelegida puede no ser óptimaDisponible software PL; permiteanálisis de sensibildad y nuevasrestricciones. Las funcioneslineales pueden no ser realistas.

Sencillo, fácil de llevar a cabo, trata de imitar el proceso de decisión del directivo. Utiliza la regresión.

Técnica Métodos Aspectos importantes

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Control de los Costos de la manode obra en las compañías de servicios

♦ Controlar las horas de trabajo para asegurar unarespuesta rápida a la demanda del consumidor.

♦ Recursos de mano de obra disponible que se pueden añadir o eliminar para satisfacer unademanda inesperada.

♦ Flexibilidad de las calificaciones individuales de cada empleado para poder redistribuir la mano de obra disponible.

♦ Flexibilidad de los trabajadores individuales segúnla tasa de producción o según las horas de trabajopara satisfacer la demanda.

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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.

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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.