AUTOMATIZACION DE LA MANUFACTURA

1. AUTOMATIZACION DE LA MANUFACTURA Prof. Orlando Durán Escuela de Ingeniería Mecánica PUCV orlando.duran@ucv.cl www.orlandoduran.cl Clase 04

2. Administración de Inventarios • Las empresas trabajan con inventarios de diferentes tipos que necesitan ser administrados. Se busca: • garantizar la independencia entre etapas productivas; • permitir una producción constante; • posibilitar el uso de lotes económicos; • reducir los leadtimes productivos; • como factor de seguridad y • para obtener ventajas de precio. • Como los inventarios no agregan valor a los productos, cuanto menor el nivel de inventarios con que un sistema productivo opera, más eficiente este sistema será.

3. Administración de InventariosProblemáticas • Identificación de la importancia relativa de cada ítem. Es obtenida a través la clasificación ABC; • Definición del tamaño de los lotes de reposición de los ítemes comprados y fabricados. Es obtenida a través del análisis de los costos relacionados con el sistema de reposición y de almacenaje. El mejor lote de reposición (lote económico) es aquel que minimiza los costos totales (costos directos, de preparación y de mantención); • Establecimiento de un sistema de control de inventarios que permita la reposición de los ítemes dentro de este tamaño de lote; • Establecimiento de los inventarios de seguridad, que darán cuenta de las variaciones aleatorias del sistema.

4. Clasificación ABC • Es un método de diferenciación de los inventarios según su cobertura, en relación a determinado factor, consistiendo en separar los ítemes por clases de acuerdo con su importancia relativa.

5. Clasificación ABC • Podemos elaborar la clasificación ABC por demanda valorizada empleando la siguiente rutina: • Se calcula la demanda valorizada de cada ítem, multiplicando el valor de la demanda por el costo unitario del ítem; • Se colocan los ítemes en orden decreciente de valor de demanda valorizada; • Se calcula la demanda valorizada total de los ítemes; • Se calculan los porcentajes de la demanda valorizada de cada ítem en relación a la demanda valorizada total, pudiendose calcular también los porcentajes acumulados; y • En función de los criterios de decisión, se establecen las clases a, b y c.

6. Clasificación ABCEjemplo Item X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 Demanda Anual 9000 4625 1075 15000 59500 16000 10000 4250 13500 1000 Costo Unitário 10 4 80 1 5 5 2 50 1 17

7. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ)Costos relacionados al tamaño de lote • costo directo • costo de preparación • costo de mantención de inventarios

8. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) costos relacionados al tamaño del lote costo directo • Es aquel incurrido directamente con la compra o fabricación del ítem. • Es proporcional a la demanda para el período y a los costos unitarios del ítem (de fabricación y de compra). donde: CD = costo directo del período; D = demanda del ítem para el período y C = costo unitario de compra o fabricación del ítem.

9. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) costos relacionados al tamaño del lote costo de preparación • son todos aquellos costos referentes al proceso de reposición del ítem por la compra o fabricación del lote de ítemes, • es proporcional al costo de una preparación de compra o de fabricación del ítem y al número de veces en que este ítem fue requerido durante el período de planeamiento. donde: cp = costo de preparación del período; n = número de pedidos de compra o fabricación durante el período q = tamaño del lote de reposición; a = costo unitario de preparación d = demanda del ítem para el período

10. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) costos relacionados al tamaño del lote costo de mantención de inventarios • son aquellos costos resultantes del hecho que el sistema productivo necesita mantener ítemes en inventarios para su provisión • es proporcional a la cantidad de inventario medio del período de planeamiento, al costo unitario del ítem, y a la tasa de encargos financieros que inciden sobre los inventarios. donde: CM = costo de mantención de inventarios del período; Qm = stock medio durante el período I = tasa de cargos financieros sobre los inventarios (cto. de capital).

11. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) Ejemplo • Un comerciante trabaja con máquinas fotográficas compradas en Paraguay a un costo de US$ 50,00 cada y vendidas aquí. En cada viaje a Paraguay gasta US$ 1.300,00, independiente de la cantidad traída. La demanda anual por las máquinas es de 600 unidades, y sobre el capital comprometido paga una taza de 78% al ano. ¿Cuántos viajes debe hacer por ano, o cuál es el tamaño del lote a ser comprado en cada viaje? Viajes Lotes CD CP CM CT 1 600 30.000 1.300 11.700 43.000 2 300 30.000 2.600 5.850 38.450 3 200 30.000 3.900 3.900 37.800 4 150 30.000 5.200 2.925 38.125

12. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) Ejemplo

13. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) lote económico básico • El costo unitario del ítem es fijo y la entrega del lote de reposición es realizada de una única vez. Es conocido como lote económico de compra.

14. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) lote económico básico • Aprovechando los dados del ejemplo anterior tenemos: • D = 600 unidades por ano; • C = $ 50,00 por unidad; • I = 0,78 al ano; • A = $ 1.300,00 por orden.

15. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) lote económico con descuentos • La mayoría de los proveedores consigue reducir sus costos a medida en que producen cantidades mayores de ítemes, diluyendo mejor sus costos fijos. • Frecuentemente traspasan parte de estas reducciones para los precios de los ítemes vendidos, estimulando los compradores a adquirir lotes mayores. El costo unitario (c) del ítem será: C1 si Q<Q1 C2 si Q1<=Q<Q2 C3 si Q2<=Q<Q3 ............................ Cn si Qn-1<=Q donde C1 > C2 > C3 ...> Cn $ CT 1 CT 2 CT 3 CT Q Q Q Q lote 1 2 3 n

16. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) lote económico con descuentos ejemplo • un proveedor establece su precio de venta para un ítem de acuerdo con la siguiente tabla de precios: • lotes menores de 50 unidades cuestan $ 5,00 por unidad; • lotes de 50 la 199 unidades cuestan $ 4,00 por unidad; • lotes de 200 la 399 unidades cuestan $ 3,00 por unidad; • lotes de 400 la 999 unidades cuestan $ 2,50 por unidad e • lotes sobre de 1000 unidades cuestan $ 2,40por unidad. • admitiendo que la demanda anual prevista de este ítem es de 5.000 unidades, que el costo de colocación de una orden de compra es de $ 30,00 y que la taza de encargos financieros sobre los inventarios es de 150% al año, cuál es el tamaño del lote de reposición de este ítem?

17. Tamaño del Lote de Reposición (EOQ) lote económico con descuentos Para C = $ 5,00 Como el lote de 400 unidades presentó el menor costo total este será el escogido. Para C = $ 4,00 Para C = $ 3,00 Para Q = 258 Para Q = 400 Para Q = 1000

18. Modelos de Control de Inventarios • Se pueden dividir los modelos convencionales de control de inventarios en dos grupos: • modelos que indirectamente se encargan de determinar el momento de la emisión de las ordenes de reposición: • control por punto de pedido y el de reposiciones periódicas. • modelos que buscan directamente emitir las ordenes de reposición: • son los basados en la lógica del MRP (material requirement planning), también llamado de cálculo de las necesidades de materiales, que emplea el concepto de dividir los ítemes en: • ítemes de demanda dependiente e • ítemes de demanda independiente.

19. Modelos de Control de Inventariospor punto de pedido • consiste en establecer una cantidad de ítemes en estoque, llamada de punto de pedido o de reposición, que cuando alcanzada dispara el proceso de reposición del ítem por una cantidad preestablecida. PP = Punto de Pedido; d = demanda por unidad de tiempo; t = tempo de resuprimiento; Qs = stock de seguridad.

20. Modelos de Control de Inventariospor punto de pedido- ejemplo • Supongamos que un ítem tenga una demanda anual de 1200 unidades, un costo de preparación del pedido de $ 200,00, una tasa de encargos financieros sobre los inventarios de 50% al ano y un costo unitario de $ 10,00. Este ítem tiene un stock de seguridad de 80 unidades, y un tiempo de reposición de 15 días. Suponga un año con 300 días útiles y la reposición hecha a través de lotes económicos, podemos montar el modelo de control por punto de pedido de la siguiente forma: • D = 1200 unidades por ano; • A = $ 200,00 por orden; • i = 0,50 al ano; • C = $ 10,00 por unidad; • t = 15 días; • Qs = 80 unidades;

21. Modelos de Control de Inventariospor revisiones periódicas • El modelo por revisiones periódicas trabaja en el eje de los tiempos, estableciendo fechas en las cuales serán analizadas la demanda o las demás condiciones de los inventarios, para decidir por la reposición de los mismos. Qf = cantidad de saldo final en stock; Qp= cantidades pendientes de entrega; Qr= cantidad solicitada y no atendida; Qs = stock de seguridad.

22. Modelos de Control de Inventariospor revisiones periódicas - ejemplo • Suponga que un ítem tenga demanda anual de 12000 unidades, costo de colocación del pedido de $ 400,00, taza de encargos financieros sobre los inventarios de 96% al ano, y costo unitario de $ 10,00. supongamos también que el stock de seguridad del ítem sea de 250 unidades y el tempo de resuprimiento de 10 días, con la empresa trabajando 240 días útiles por año. • D = 12000 unidades por año; • A = $ 400,00 por orden; • I = 0,96 al ano; • C = $ 10,00 por unidad; • t = 10 días; • Qs = 250 unidades; • d = 12000/240 = 50 unidades por dia;

23. Modelos de Control de InventariosMRP

24. Control con MRP • Los modelos de control de stocks basados en la lógica del MRP, o del cálculo de las necesidades de materiales, son modelos normalmente incorporados a un sistema de informaciones gerenciales más amplio, conocidos como MRPII (Manufacturing Resource Planning) o ERP, que buscan, vía informatización del flujo de informaciones, integrar los diversos sectores de la empresa, como marketing, ingeniería y finanzas, al sistema de producción.

25. Control con MRP • Considerando las cantidades de productos acabados a ser producidas período a período, determinadas por el Plan Maestro, se calculan las necesidades brutas de los demás items dependientes de acuerdo con la estructura del producto. • Comenzando por los componentes de nível superior y descendiendo enla BOM hasta el nivel de las materias primas. • Con las necesidades brutas del item en cada período, se puede descontar de la misma las cantidades en stock y las cantidades ya programadas para llegar en este período, obteniendose el valor de las necesidades líquidas del item. Si este valor en el período ha alcanzado determinado nivel, se libera la emisión de la orden de reposición. • Asi, se generan las necesidades brutas del nível inferior.

26. Item: Cuadro Cod: 1100 Q : 300 unid. Q : 15 unid. Leadtime: 2 semanas s Período 18 19 20 21 22 23 24 25 Necesidades Brutas 0 200 0 200 0 200 0 200 Reposiciones 10 10 10 10 10 10 10 10 Recebimientos Programados 0 300 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 50 40 130 120 -90 -100 -310 -320 -530 Control con MRP • Formulario MRP. Necesidades Líquidas 0 0 0 105 10 210 10 210 Liberación Planeada de Ordenes 300 300

27. Item Código Consumo Leadtime Lote Stock Estándar (semanas) Seguridad Bicicleta 1000 1 unid. 1 30 0 Rueda Delantera 1200 1 unid. 1 L4L 0 Rueda Trasera 1300 1 unid. 1 50 0 Neumatico 1220 2 unid. 2 100 20 Cámara 1230 2 unid. 2 50 10 Aro Delantero 1210 1 unid. 1 QPP: 2 sem. 0 Aro Trasero 1310 1 unid. 1 QPP: 3 sem. 0 Control con MRP Montaje Final Cod:1000 SM Cuadro SM Rueda Delantera SM Rueda Trasera Cadena Cod:1100 Cod:1200 Cod:1300 Cod:1400 Aro Delantero Neum. Cámara Aro Trasero Neum. Cámara Cod:1210 Cod:1220 Cod:1230 Cod:1310 Cod:1220 Cod:1230 MP Carbono MP Carbono Cod:1211 Cod:1211 MP Carbono 1211 0,2 kg/aro. 2 40 0

28. Item: bicicleta Cod: 1000 Q : 30 unid. Q : 0 unid. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Demanda Prevista 20 20 20 20 20 20 20 20 Demanda Confirmada 25 18 15 10 5 0 0 0 Recebimientos Programados 30 0 0 0 0 0 0 0 Stock Proyectados 15 20 30 10 20 30 10 20 30 Item: rueda delantera Cod: 1200 Q : L4L unid. Q : 0 unid. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 30 0 30 30 0 30 30 0 Reposiciones 0 0 0 0 0 0 0 0 Recebimientos Programados 30 0 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 0 0 0 -30 -60 -60 -90 -120 -120 Control con MRP PMP 0 30 0 30 30 0 30 30 LiberaciónPlaneada de Ordenes 30 0 30 30 0 30 30 0 Necesidades Líquidas 0 0 30 30 0 30 30 0 Liberación Planeada de Ordenes 0 30 30 0 30 30 0 0

29. Item: rueda trasera Cod: 1300 Q : 50 unid. Q : 0 unid. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 30 0 30 30 0 30 30 0 Reposiciones 0 0 0 0 0 0 0 0 Recebimientos Programados 0 0 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 40 10 10 -20 -50 -50 -80 -110 -110 Item: aro delantero Cod: 1210 QPP : 2 semanas. Q : 0 unid. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 0 30 30 0 30 30 0 0 Reposiciones 5 5 5 5 5 5 5 5 Recebimientos Programados 0 0 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 50 45 10 -25 -30 -65 -100 -105 -110 Control con MRP Necesidades Líquidas 0 0 20 30 0 30 30 0 Liberación Planeada de Ordenes 0 50 0 0 50 50 0 0 Necesidades Líquidas 0 0 25 5 35 35 5 5 Liberación Planeada de Ordenes 0 30 0 70 0 10 0 0

30. Item: aro trasero Cod: 1310 QPP : 3 semanas. Q : 0 unid. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 0 50 0 0 50 50 0 0 Reposiciones 5 5 5 5 5 5 5 5 Recebimientos Programados 30 0 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 5 30 -25 -30 -35 -90 -145 -150 -155 Item: Neumático Cod: 1220 Q : 100 unid. Q : 20 unid. Leadtime: 2 semanas s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 0 80 30 0 80 80 0 0 Reposiciones 0 0 0 0 0 0 0 0 Recebimientos Programados 0 100 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 20 20 40 10 10 -70 -150 -150 -150 Control con MRP Necesidades Líquidas 0 25 5 5 55 55 5 5 Liberación Planeada de Ordenes 35 0 0 115 0 0 5 0 Necesidades Líquidas 0 0 10 0 80 80 0 0 Liberación Planeada de Ordenes 100 0 0 100 0 0 0 0

31. Item: Camara Cod: 1230 Q : 50 unid. Q : 10 unid. Leadtime: 2 semanas s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 0 80 30 0 80 80 0 0 Reposiciones 0 0 0 0 0 0 0 0 Recebimientos Programados 0 50 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 60 60 30 0 0 -80 -160 -160 -160 Item: M.P. carbono Cod: 1211 Q : 40 Kg. Q : 0 Kg. Leadtime: 1 semana s Período 26 27 28 29 30 31 32 33 Necesidades Brutas 7 6 0 37 0 2 1 0 Reposiciones 0 0 0 0 0 0 0 0 Recebimientos Programados 40 0 0 0 0 0 0 0 Stocks Proyectados 0 33 27 27 -10 -10 -12 -13 -13 Control con MRP Necesidades Líquidas 0 0 10 0 80 80 0 0 Liberación Planeada de Ordenes 50 0 50 100 0 0 0 0 Necesidades Líquidas 0 0 0 10 0 2 1 0 Liberación Planeada de Ordenes 0 0 40 0 0 0 0 0

32. Inventarios de seguridad • Son proyectados para absorber las variaciones en la demanda durante el tiempo de reposición, o variaciones en el propio tiempo de reposición, dado que es apenas durante este período que los inventarios pueden acabar y causar problemas al flujo productivo. • cuanto mayores sean estas variaciones, mayores deberán ser los inventarios de seguridad del sistema. • en la realidad los inventarios de seguridad actúan como amortiguadores para los errores asociados al leadtime interno o externo de los ítemes.

33. Inventarios de seguridad • La determinación de los inventarios de seguridad toma en consideración de los factores que deben ser equilibrados: los costos resultantes del agotamiento del ítem y los costos de mantención de los inventarios de seguridad. • podemos calcular los costos de mantención de un cierto nivel de stock de seguridad atribuyéndole una taza de encargos financieros (i); • por otro lado el costo de falta en la práctica no es fácilmente determinable, lo que hace que las decisiones gerenciales sean tomadas considerando un determinado riesgo que queremos asumir, el que indirectamente significa imputar un costo de falta al ítem.

34. Inventarios de seguridad • La determinación del riesgo que se desea correr, o en otras palabras del nível de servicio del item, es función de cuantas faltas admitimos durante el período de planeación como suportable para este item. • Nível de Servicio =

35. Inventarios de seguridad • En sistemas computacionales es más simple trabajar con el valor del desvio médio absoluto (MAD) que con la desviación estándar. El valor del MAD es de aproximadamente 1,25 desviaciones estándar.

36. Inventarios de seguridad • Otras formas de cálculo de los stocks de seguridad: • Considerarlo como un porcentaje de la demanda durante el tiempo de reposición, o usar una distribución más simple como la de Poisson; • Envés de considerar la seguridad en unidades, considerarla como tiempo (timer buffer); • Algunos consideran que los stocks de seguridad sólo debem ser modelados para los item de demanda independiente, o cuando se usan modelos de control de stocks que consideran los itens como independientes entre si. • En algunas situaciones, como en un recurso cuello de botella o con leadtimes muy variables, se diseñan Inventarios de seguridad también en los itens de demanda dependiente.