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Monsalve Fonnegra, Gisela Patricia

Planificación de operaciones de manufactura y servicios / Gisela Patricia Monsalve Fonnegra. - Medellín : Instituto Tecnológico Metropolitano, 2018

(Textos Académicos)

1. Administración de la producción 2. Planificación de la producción 3. Control de producción I. Tít. II Serie

658.5 SCDD 21 ed.

Catalogación en la publicación - Biblioteca ITM

Las opiniones originales y citaciones del texto son de la responsabilidad de la autora. El ITM salva cualquier obligación derivada del libro que se publica. Por lo tanto, ella recaerá única y exclusivamente sobre el autor.

Contenido

5 Planificación agregada, planificación de los requerimientos de manufactura MRP/MRPII y plan maestro de producción MPS

Prólogo

En este texto usted encontrará información de conceptos, teorías, técnicas y herramientas de planificación de operaciones y servicios; enfatizando en objetivos, características, usos, definiciones, ventajas y desventajas de las temáticas tratadas.

Dada la amplitud que implica la producción de bienes y servicios, se delimita el alcance del libro a contenidos fundamentales para la gestión de la producción, observada como macrosistema. Es por ello que el contenido abordado está principalmente argumentado en las fases táctica y operativa del ciclo de producción descrito por Dominguez Machuca, continuado por diversos autores y ampliamente utilizado en organizaciones a nivel mundial.

Principalmente, se abordan técnicas de índole determinístico, sin dejar de lado la mención y recomendación de investigación en otros tópicos especializados que se utilizan para resolver problemas puntuales con soluciones de óptimización matemática, como es el caso de las metaheurísticas. Se sugiere, además, el software de uso libre y licenciado para la solución de ejercicios y casos de aplicación.

Acorde con lo anterior, el texto sigue un hilo conductor que busca insertar al lector en su estudio, introduciéndolo en el contexto teórico necesario, para luego abordar temas determinantes acerca de pronósticos, modelos de inventarios, planificación de la capacidad y de recursos empresariales.

Esta obra se estructuró con enfoque global, con la intención de coadyuvar en las necesidades actuales de la formación en competencias con perfil internacional para tecnológos e ingenieros de las áreas tratadas; por eso, se investigaron las tendencias a nivel mundial de su contenido, encontrandose un conjunto de tópicos que permanecen vigentes; tambien, nuevos aportes relacionados con los sistemas de información que optimizan el uso de las técnicas ya existentes.

La información se presenta en capítulos, estos son el resultado de la revisión, el análisis, la descripción bibliográfica de textos, artículos y documentos públicos disponibles en la literatura científica, alrededor de la ingeniería industrial, la administración de empresas y profesiones afines y/o complementarias; así mismo, las temáticas se complementan con ejemplos propuestos y resueltos, que están diseñados, en su mayoría, a partir de la experiencia profesional en la administración de operaciones de manufactura y servicio, de la autora del texto.

Los cinco capítulos contienen información acerca de la planificación de la producción y las operaciones; hace parte del proceso formativo de discentes de carreras tecnológicas e ingenieriles en torno a la producción de bienes y servicios; asimismo, se constituye en una fuente de consulta práctica y real para empleados y trabajadores que tienen funciones relacionadas con la gestión de la producción y la administración de operaciones.

En el Capítulo 1: Introducción a la planeación, programación y control de la producción, se hace un preámbulo sobre la evolución de la administración de la producción y las operaciones; asimismo, aspectos relacionados con el ciclo de planificación y control de la producción. También, se presenta una descripción sobre las funciones desempeñadas por un administrador de operaciones.

En el capítulo 2: Pronóstico de la demanda, se definen los pronósticos, para qué sirven, por qué se usan, ventajas, desventajas, clasificación, ejemplos y el desarrollo de los modelos aplicables en la formación académica a nivel tecnológico y profesional alrededor de la producción. Se hará hincapié en varios modelos de pronósticos, la clasificación según métodos cuantitativos o cualitativos y se exploran otras formas de clasificación. Se esbozan las técnicas cuantitativas promedio simple, promedio móvil, promedio aritmético ponderado, promedio móvil ponderado, regresión lineal simple, suavización exponencial simple y suavizado exponencial con ajuste de tendencia; para cada modelo se hacen las mediciones más representativas del error; tambien, se mencionan técnicas avanzadas relacionadas, los software usados, se sugiere un procedimiento sencillo y útil para la solución de ejercicios y algunas claves de identificación de modelos. Ejercicios propuestos y resueltos.

En el capítulo 3: Inventarios determinísticos, se hace una descripción general acerca de los inventarios, para qué sirven, por qué se usan, ventajas, desventajas, clasificación, modelos, costos asociados, implicaciones de la tenencia o ausencia de los inventarios; ejercicios propuestos y resueltos de los modelos de inventarios soportados de manera analítica, los principales modelos a tratar serán determinísticos con demanda independiente, a saber: cantidad económica de pedido o lote económico EOQ con y sin ruptura, cantidad de pedido de producción con y sin ruptura, modelo de descuentos por cantidad; análisis ABC; reseña de aplicaciones de optimización matemática.

En el Capítulo 4: Planificación de la capacidad. Un requisito obligado para realizar la planificación agregada a mediano plazo y la planificación maestra a mediano y corto plazo es el tratamiento en el texto de los tópicos alrededor de la capacidad de producción: definición de capacidad de producción, tipos de capacidad, determinación de los factores de utilización y de eficiencia como importantes parámetros para la medición de la capacidad.

Capítulo 5. Planificación Agregada, Plan Maestro de Producción MPS y Planificación de los Requerimientos Empresariales MRP. Se explica en detalle la importancia de la estructuración de un plan agregado a mediano plazo, qué es esto, para qué se usa, por qué es tan importante para el cumplimiento de los objetivos estratégicos definidos en la planificación estratégica. Se realizarán ejemplos de planeación agregada en sus tres principales estrategias, persecución de la demanda, fuerza de trabajo nivelada con y sin horas extras y estrategia mixta.

Complementariamente, se explicará de manera general y práctica la definición, importancia y las formas de construcción de un programa maestro de producción MPS y un plan de requerimientos de manufactura MRP.

Se hará mención, de manera general, de las técnicas cualitativas y cuantitativas de pronósticos, dado que el objeto principal del texto es proporcionar orientación sobre las técnicas de planificación, programación y control de la producción y no la profundización en técnicas estadísticas.

El objetivo que se persigue no es describir a profundidad los modelos de inventarios determinísticos, pero sí se pretende dar una aproximación teórica y práctica de algunos modelos determinísticos empleados en las organizaciones de naturaleza productiva y comercial.

No se consideran en este texto las técnicas de investigación de operaciones y simulación empleadas para la planificación y programación de sistemas de producción de manufactura, ni operaciones de servicio.

Al final del texto, se adiciona un glosario de términos empleados frecuentemente en el ambito de la planificación de las operaciones y servicios, esto con el objeto de ayudar a una mejor comprensión y aprendizaje de los métodos y teorías descritas, en términos económicos y administrativos. De la misma manera, se describe inmediatamente después del glosario, un listado de acrónimos usados a lo largo del texto.

Al final de cada capítulo se referencian algunos software de uso libre y otros licenciados, que podrían ser usados para la solución de los ejercicios y técnicas expuestas, para motivar a los estudiantes a continuar con su proceso de enseñanza aprendizaje. De la misma manera, se relacionan las técnicas de optimización matemática para los temas documentados.

Aunque en el texto se contemplan técnicas probabilísticas para la planificación de la producción, se deja abierta la posibilidad de este reto, para una segunda edición.

1.1 La administración de operaciones

1.1.1 Anotación histórica

La historia de la Administración de Operaciones (AO) es realmente nueva, pero es selecta en contenidos y logros, gracias a la contribución de muchos estudiosos, sin embargo, la administración es tan antigua como el hombre; por tal razón, se presenta un resumen de los aportes de autores relevantes.

Nota: las fechas registradas corresponden a lapsos de tiempo de las operaciones, no necesariamente coinciden con las fechas de nacimiento y muerte de los autores.

Sócrates (470 a. C. - 399 a. C.) tuvo una gran influencia en los aspectos administrativos en las organizaciones del Estado; es considerado, además, como uno de los iniciadores en los estudios de la ética, ya que estableció los aspectos morales acerca de lo bueno y la virtud.

Platón (429 a. C. - 347 a. C.) establece en su libro La República, la teoría de la especialización o división del trabajo, dando un gran aporte a la ciencia económica.

Aristóteles (384 a. C. - 322 a. C.) describe que la experiencia de los individuos es la fuente del conocimiento y su teoría sobre la ética tiene que ver con la felicidad y el fin del hombre es alcanzarla. Plantea que quien realiza una actividad tiene un fin, y quien lo realice lo hace en busca de algún beneficio para él.

Eli Whitney (1800) recibe el crédito por la popularización de lo que se conocería como el «sistema estadounidense» de fabricación en serie de partes intercambiables, lo cual fue posible gracias a la estandarización y el control de calidad. Con la financiación del gobierno norteamericano fundó una armería en New Haven, donde fabricó sus famosos mosquetes. En sus primeros años de graduado ya había producido una máquina desmontadora, cuyo trabajo consistía en limpiar el algodón, separando la semilla de su fibra. La fabricación de piezas intercambiables la hizo realidad Henry Ford, un siglo más tarde, con la fabricación de automóviles en serie.

Frederick W. Taylor (1881), más conocido como «el padre de la administración científica», hizo su contribución cuando ideó la organización científica del trabajo, la selección de personal, la planeación y programación, el estudio de movimientos y el actual campo de la ergonomía. Fue de la indagación práctica de donde Taylor extrajo la idea de examinar y descomponer el trabajo en tareas simples, cronometrarlas de manera estricta y así reclamar a los trabajadores la realización de tareas en el tiempo justo. Con la organización de tareas se redujo el tiempo muerto en la producción, se evitaron los desplazamientos innecesarios y se optimizó la producción, se implementó el salario por el trabajo a destajo y se crearon los incentivos. El control del trabajo pasa de las manos de los obreros a los directivos, dando paso a la estandarización de la fabricación y a elevar el número de trabajadores calificados.

Para Taylor, la sinopsis de aplicación de la administración científica está en los estudios de tiempos y estándares de producción, en la supervisión funcional, la estandarización de herramientas e instrumentos, la planeación de tareas y cargos, el principio de excepción, utilización de la regla de cálculo y de instrumentos destinados a economizar tiempo, las guías de instrucciones de servicios, la idea de tarea asociada a incentivos de producción por su ejecución eficiente, la clasificación de los productos y del material utilizado en la manufactura, en el diseño de la rutina de trabajo.

Charles Babagge (1832), instituye conceptos de salario y los inconvenientes en el logro de las actividades por parte de los trabajadores al estar sujetos a una remuneración por los resultados. Su aportación más reconocida fue su obra La Economía de las máquinas y la manufactura, que fue editada varias veces y en varios países.

El aporte de Henry Fayol (1916-1949) está orientado al área funcional administrativa y financiera, sustentando la organización de la empresa en las acciones de gerenciamiento de los procesos. En su artículo «Administración industrial y general», explicó las funciones y principios del área administrativa; aunque controvertido por algunos, aún vigente.

Lilian y Frank Gilbreth (1881-1911), investigadores desarrolladores del estudio de tiempos y movimientos inicialmente propuesto por Taylor en 1881, crearon las tablas Therbligs y los tiempos predeterminados (MTM).

De acuerdo con Elton Mayo (Hawthorne, 1927-1933), la productividad de los trabajadores es potenciada por la motivación generada en su entono espacio-ambiental. La investigación socioeconómica desarrollada en la compañía eléctrica Hawthorne arrojó la publicación del libro Los problemas humanos de una civilización industrial, en la cual Mayo demuestra la incidencia no solo de los problemas materiales en la organización industrial, sino también los sociales.

Henry Gantt (1908-1913) logra evolucionar las gráficas de control y establece su diagrama de Gantt, como herramienta sencilla pero muy valiosa para la planificación y control de actividades, procesos y proyectos. Con los años, estos diagramas han tenido mejoras substanciales con su inserción en programas de computadora, que hacen más ágil y amplio su alcance y manejo.

Henry Ford y Charles Sorensen (1913) se asocian y combinan sus conocimientos sobre partes estandarizadas, acople en empaque de carnes, ventas por catálogo, e instauraron la noción revolucionaria de la línea de ensamble, donde el trabajador permanecía en un solo espacio y los materiales eran los que se movían.

Charles Sorensen se une a la Ford Motor Company como fabricante de patrones y fundidor; jugó un papel esencial en el desarrollo de la línea de ensamble en movimiento, el Modelo T, el Modelo 1928 A, modernizó el trabajo de fundición del motor V-6 y la cubierta de 1932 en una sola pieza. En lo laboral se opuso a la sindicalización.

Henry Ford ayudó a descomponer drásticamente las costumbres de vida, de trabajo y la apariencia de las ciudades, creando la «civilización del automóvil» del siglo XX; redujo los costos de fabricación, estandarizó la producción de los productos en masa, evaluó la capacidad adquisitiva del hombre. Ford es quien abre las puertas de la sociedad de consumo y llevó al extremo las recomendaciones de Taylor, ya que aprovechó la mano de obra sin cualificación, reduciendo los precios y el tiempo del adiestramiento.

Walter Shewhart (1924) combina sus conocimientos en estadística con la necesidad de controlar la calidad y proporciona las bases del muestreo estadístico. Introdujo la gráfica de control como una herramienta para distinguir entre las causas asignables y las causas ocasionales en la producción, de esta manera controlar y predecir los resultados futuros y poder administrarlos económicamente. Formula la idea estadística de intervalos de tolerancia y propone como reglas: la información carece de significado fuera de su contexto y la información está sujeta a la señal y al ruido, por eso es necesario separarlos.

Sin intención de magnificar la labor de Edward Deming (1950), se puede expresar que fue él quien destaca e impulsa el concepto de calidad, convirtiéndose en el autor más importante en este tema. En los años cincuenta impone el concepto de que la calidad es un «arma estratégica». Mejora la propuesta sobre calidad de Shewhart; propone focalizar el problema y atacarlo de raíz bajo cuatro premisas: planear, hacer, verificar y actuar. El control de calidad tiene desde este momento una mejora continua, se analiza cada etapa del proceso y sus deviaciones de manera tal que se conoce el proceso y se procura evitar errores.

Los generosos aportes de estudiosos investigadores clásicos, modernos y contemporáneos a la evolución de la administración y la producción han sido el pilar para aportaciones recientes:

Carro y González (s.f.) expresan que desde que Taylor, a principios del siglo XX, dio un giro en la forma de abordar los procesos de manufactura, han surgido algunos modelos o enfoques de producción que han tenido éxito, e inclusive lo siguen teniendo en la actualidad, y aun cuando nacieron en el seno de alguna empresa en particular, sus principios y técnicas han podido ser replicadas en otras organizaciones con excelentes resultados.

En la actualidad las empresas enfrentan grandes retos y desafíos, con varios factores de peso: un ambiente de competencia intenso dentro de las industrias, un proceso de globalización, las condiciones adversas del ciclo económico y permanentes cambios, especialmente de orden tecnológico, político y comercial. Por ello, es perentorio mantener y mejorar sus niveles de desempeño y productividad, teniendo énfasis en aumentar el valor de sus productos para satisfacer a sus clientes actuales y potenciales, así como eliminar pérdidas.

De otro lado, Pinto (2010) afirma que una inadecuada gestión de recursos para llevar a cabo sus proyectos conlleva a absorber pérdidas tanto en materiales, en horashombre, re-procesos, baja calidad, tiempos de espera, entre otros. Lo cual se traduce en una inadecuada planificación de operaciones.

Flores, González, Ramírez, Robledo y Cruz (2014) manifiestan que un proceso continuo que simplifica algunos de los pasos de mezclado de reactivos o separación de productos disminuye el costo de la planta, el costo de operación y mantenimiento; además, se acopla a otros procesos para la producción de nuevos productos.

Ante estos desafíos es fundamental concentrar esfuerzos en idear e implementar alternativas de negocios que permita mejorar su capacidad de desarrollo de nuevos productos y tecnologías optimizando su cadena de valor y optimizando su infraestructura; esta es la propuesta de Bautista A., Bautista C. y Campillo (2010).

A partir de la terminación de la Segunda Guerra Mundial, y como es de amplio conocimiento a nivel académico y empresarial, se da la incorporación de científicos a las organizaciones empresariales y gubernamentales, en especial en la Europa Central y América del Norte. Como consecuencia de las investigaciones aplicadas, se obtiene un cambio sustancial en la planificación de las operaciones de producción e inicia la planificación de las operaciones de servicio, que hasta el momento solo se había empleado para la logística de aprovisionamiento, custodia y distribución de materiales, en las guerras.

Consecuentemente, los investigadores posguerra, ahora nuevos empleados, dan avance a la planificación de operaciones desarrollando procesadores de lenguaje y software de investigación de operaciones, dejando de lado los cálculos manuales. Aunque estrictamente hablando, estos cálculos manuales no han desaparecido, dado que en Occidente se tiene un gran porcentaje de unidades productivas asociativas (UPAS), unidades de negocio, negocios de familia, micro, pequeñas y medianas empresas (mypimes), que aun planifican sus operaciones de manera manual o con la ayuda de herramienta informática Excel.