03 Planificacion De Recursos Mps-mrp (2) (1)

PLANIFICACIÓN DE RECURSOS Mario José Basallo Triana Programa de Ingeniería Industrial Universidad del Valle, sede Buga Febrero – 2018

Objetivos de aprendizaje • Reconocer la naturaleza de los sistemas de planificación

de la producción en una organización • Identificar diferentes sistemas para la planificación de la

producción • Determinar la explosión o lista de materiales de un

producto • Desarrollar el programa maestro de producción (MPS) y

el programa de requerimientos de materiales (MRP) mediante diferentes esquemas de selección de tamaños de lote

EL PLAN MAESTRO DE PRODUCCIÓN

La planificación de la producción • Planificar cantidades a producir, y los recursos y/o

insumos necesarios durante un horizonte de planificación. • Requiere de planes de venta y operaciones • Genera un programa maestro de producción (MPS) y la

planificación de requerimientos de materiales (MRP)

Largo Plazo

Planeación de largo plazo

(años) Mediano Plazo (6 a 18 meses)

Planeación agregada

Corto Plazo

Programación Maestra de la Producción

(semanas a meses)

Pronósticos

Sistemas de Control Sistemas Pull

Sistemas Push

Sistemas Híbridos

(JIT)

(MRP)

(OPT)

Planificación jerárquica de la producción

Secuenciación de órdenes

Las tres fases principales del sistema productivo Requerimiento de producción para cada artículo terminado a lo largo del horizonte de planeación

Reglas de determinación de tamaños de lote y planeación de la capacidad

Programa maestro de producción (MPS)

Fase 1

Sistema de planeación de requerimiento de materiales (MRP)

Fase 2

Requerimientos de materia prima

Programa detallado del piso de producción Fase 3

Demanda dependiente independiente • Producto final ⇒ demanda independiente • Partes de ensamble o componentes ⇒ demanda

dependiente • El plan maestro de producción (MPS) es un sistema de

demanda independiente. • El

sistema de planificación de requerimientos de materiales (MRP) es un sistema de demanda dependiente.

Ejemplo: Una bicicleta • Bicicleta ⟹ Producto padre (demanda independiente) • Aro de la rueda ⟹ Componente (demanda dependiente)

Tendencia irregular de la demanda independiente Inventario de bicicletas

Demanda de aros de rueda

Realizar pedido

Punto de reorden

Día Inventario del elemento padre

Día Demanda del componente

PROGRAMA MAESTRO DE PRODUCCIÓN (MPS)

Elaboración del plan maestro de producción Alternativas para la elaboración del MPS: 1. Desagregar el plan agregado de acuerdo a una

estrategia de desagregación determinada. 2. Construir el plan directamente desde los pronósticos de

demanda en el horizonte de planificación determinado.

Construcción del MPS Producto Política de pedido Tiempo de espera (LT) 0

1

2

Pronóstico (𝐹) Pedidos pactados con los clientes (𝑂) Inventario disponible proyectado (𝐼) Cantidad en el MPS (𝑄) Inicio del MPS

Ecuaciones de balance de inventarios 𝐼𝑡 = 𝐼𝑡−1 + 𝑄𝑡 − max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡

3

4

5

Políticas de pedido (heurísticas) • Cantidad fija de pedido (FOQ – EOQ)

0, 𝑄𝑡 = ቊ 𝑞,

si 𝐼𝑡−1 > max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡 de otra manera

• Lote por lote (LL)

0, 𝑄𝑡 = ቊ max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡 − 𝐼𝑡−1 ,

si 𝐼𝑡−1 > max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡 de otra manera

• Cantidad periódica de pedido (POQ)

0, 𝑄𝑡 =

si 𝐼𝑡−1 > max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡

𝑡+𝑃−1

෍ max 𝐹𝑡 , 𝑂𝑡 − 𝐼𝑡−1 , 𝑖=𝑡

de otra manera

MPS: cantidad fija de pedido (FOQ) Producto: Silla con respaldo tipo escalera Política de pedido: FOQ 150 unidades

Tiempo de espera: Pronóstico Pedidos de los clientes Inventario disponible proyectado Cantidad en el MPS Inicio del MPS

1

semana

0

1 30 38

55

2 30 27

3 30 24

4 30 8

5 35 0

6 35 0

7 35 0

8 35 0

MPS: cantidad fija de pedido (FOQ) Producto: Silla con respaldo tipo escalera Política de pedido: FOQ 150 unidades

Tiempo de espera: Pronóstico Pedidos de los clientes Inventario disponible proyectado Cantidad en el MPS Inicio del MPS

1

semana

0

1 30 38

2 30 27

3 30 24

4 30 8

5 35 0

6 35 0

7 35 0

8 35 0

55

17

137

107

77

42

7

122

87

0 150

150 0

0 0

0 0

0 0

0 150

150 0

0

MPS: lote por lote (LL) Producto: Silla con respaldo tipo escalera Política de pedido: LL

Tiempo de espera: Pronóstico Pedidos de los clientes Inventario disponible proyectado Cantidad en el MPS Inicio del MPS

1

semana

0

1 30 38

55

2 30 27

3 30 24

4 30 8

5 35 0

6 35 0

7 35 0

8 35 0

MPS: cantidad periódica de pedido (POQ)

Producto: Silla con respaldo tipo escalera Política de pedido: POQ semanas 3

Tiempo de espera: Pronóstico Pedidos de los clientes Inventario disponible proyectado Cantidad en el MPS Inicio del MPS

1

semana

0

1 30 38

55

2 30 27

3 30 24

4 30 8

5 35 0

6 35 0

7 35 0

8 35 0

¿Cuál es la estrategia óptima de pedido? • Depende de los costos relacionados: • Costos de mantener inventario (ℎ) • Costos de emitir ordenes de producción (𝐴) • Las políticas descritas anteriormente no aseguran que los

costos sean mínimos y por tanto se consideran heurísticas simples.

¿Cuál es la estrategia óptima de pedido? Variables 𝑄𝑡 Cantidad a producir para el periodo 𝑡 𝐼𝑡 Inventario disponible proyectado para el periodo 𝑡 𝑦𝑡 variable binaria 0, 1 que establece la decisión de producir Parámetros 𝑑𝑡 Máximo entre el pronóstico y los requerimientos planeados en el periodo 𝑡 𝑎 Tiempo unitario de producción en horas ℎ Costo de mantener inventario por unidad 𝐴 Costo de preparación de pedidos o inicio de producción 𝐺𝑡 Horas de producción disponibles en el periodo 𝑡

¿Cuál es la estrategia óptima de pedido? Minimizar 𝑇

෍ ℎ𝐼𝑡 + 𝐴𝑦𝑡 𝑡=1

Sujeto a 𝐼𝑡 = 𝐼𝑡−1 + 𝑄𝑡 − 𝑑𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇 𝑎𝑄𝑡 ≤ 𝐺𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇 𝑥𝑡 ≤ 𝑀𝑦𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇 𝑄𝑡 , 𝐼𝑡 ≥ 0; 𝑦𝑡 ∈ 0,1 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇

Un modelo multiproducto Minimizar 𝑇

෍ ෍ ℎ𝐼𝑖𝑡 + 𝐴𝑦𝑖𝑡 𝑖∈𝑃 𝑡=1

Sujeto a 𝐼𝑖𝑡 = 𝐼𝑖𝑡−1 + 𝑄𝑖𝑡 − 𝑑𝑖𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇, 𝑖 ∈ 𝑃 𝑎𝑖 𝑄𝑖𝑡 ≤ 𝐺𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇, 𝑖 ∈ 𝑃 𝑥𝑖𝑡 ≤ 𝑀𝑦𝑖𝑡 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇, 𝑖 ∈ 𝑃 𝑄𝑡 , 𝐼𝑡 ≥ 0; 𝑦𝑡 ∈ 0,1 , ∀𝑡 = 1, … , 𝑇, 𝑖 ∈ 𝑃

Ejercicios Realizar los ejercicios 6 a 8 contenidos en el archivo denominado “EJERCICIOS DE PRÁCTICA” del texto de Krajewski et al. 8ª edición.

EL PLAN DE REQUERIMIENTOS DE MATERIALES

Planificación de la producción Programa maestro de producción (MPS) • Planeación de la producción de los elementos padres

Planificación de requerimientos de materiales (MRP) • Planificación

de los requerimientos de materiales (componentes) necesarios para satisfacer el MPS.

Planificación de la producción

MRP

MPS

Requerimientos de componentes

Planificación de la producción Programa maestro de producción

Transacciones de inventario

Registros de inventario

Explosión MRP

Plan de requerimientos de materiales (MRP)

Otras fuentes de demanda

Lista de materiales

Diseños de ingeniería y procesos

Lista de materiales (BOM)

Lista de materiales (BOM)

Items Cantidades Lego de 1 pin 2 Lego de 2 pines 6 Lego de 4 pines 3 Lego de 8 pines 16 Lego de 16 pines 4 Lego de 24 pines 2 Techo de 4 pines 3

BASE 1

2

CUERPO 1

2

HÉLICE DELANTERA 1

2

3

ALAS 1

2

3

COLA 1

2

HÉLICE TRASERA 1

2

3

ENSAMBLE FINAL 1

2

3

4

Lista de materiales (BOM) del ensamble del Black Hawck 1. Construya el diagrama jerárquico y la lista indentada

que involucra la lista de materiales incluyendo el número de elementos requeridos 2. Con base en lo realizado en el laboratorio estime el

tiempo que toma disponer de cada elemento de la lista en la estructura jerárquica. Nota: el tiempo de los elementos inferiores de la estructura jerárquica es el tiempo que toma trasladar dichos elementos desde la estación de materia prima. 3. Estime el tiempo total de ensamble

Requerimientos de materiales Si no existe inventario, ¿Cuántas unidades de los elementos G, E, y D serán necesarias para producir 5 unidades del elemento final A? ¿Cuánto tiempo tardará la producción de una unidad de A?

PLANIFICACIÓN DE REQUERIMIENTO DE MATERIALES (MRP)

Construcción del MRP – esquema Elemento Cantidad de uso Política de pedido Tiempo de espera 0 Requerimientos brutos Recepciones programadas Inventario disponible proyectado Recepciones planeadas Emisiones planeasdas de pedidos

1

2

3

4

5

6

7

8

Construcción del MRP para el elemento C C 1 230 2

Elemento Cantidad de uso Política de pedido Tiempo de espera 0 Requerimientos brutos Recepciones programadas Inventario disponible proyectado Recepciones planeadas Emisiones planeasdas de pedidos

37

FOQ

1 150

2 0

3 0

4 0

5 0

6 150

7 0

8 0

230

0

0

0

0

0

0

0

Construcción del MRP para el elemento C – resultado C 1 230 2

Elemento Cantidad de uso Política de pedido Tiempo de espera 0 Requerimientos brutos Recepciones programadas Inventario disponible proyectado Recepciones planeadas Emisiones planeasdas de pedidos

37

FOQ

1 150

2 0

3 0

4 0

5 0

6 150

7 0

8 0

230

0

0

0

0

0

0

0

117

117

117

117

117

197

197

197

0

0

0

0

0

230

0

0

0

0

0

230

0

0

EJERCICIO Prepare el plan de requerimiento de materiales para los componentes B, C, y D

Considere el siguiente MPS Producto A

Semana Requerimientos

1

2 100

3

4 200

5

6 120

7 180

Datos sobre política de pedido e inventario

8 60

9

10

PLANIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD – CRP

Desventajas del MRP • Se

asume que la demanda es determinística, sin embargo, en la realidad existe alta incertidumbre.

• Considera una capacidad del proceso infinita, de esta

forma el plan de producción puede generar faltantes, entregas tardías • En la realidad se espera tiempos de entrega variables

que dependan del tamaño del lote. • La

planificación es rígida al no poder realizar modificaciones al plan durante el horizonte de planeación.

Desventajas del MRP

¿Qué podría hacerse para superar las desventajas del MRP con el fin de que se ajuste de la mejor manera a la realidad?

Problemas de capacidad en el MRP • No

se tiene capacidad para responder a los requerimientos lo que genera entregas tardías o faltantes.

• Se

capacidad excesiva para responder requerimientos lo cual genera capacidad ociosa.

• Los

problemas de capacidad modificaciones al MRP.

hacen

a

los

necesarias

Ejemplo • Cálculo de los requerimientos de capacidad en un centro

de trabajo a través de los pedidos planeados del MRP o MPS. Disponibilidad mano de obra Disponibilidad de máquina

120 h por estación 5 días por estación

Centro de Hors hombre Hora máquina trabajo requeridas por unidad requerida por unidad T1 0.1 0.6 T2 0.25 0.3 T3 0.15 0.4

Semana MRP

2 198

3 0

4 0

5 0

6 495

7 0

8 0

Proponga una solución al problema de capacidad

9 0

10 342

11 0

Ejercicio • Resuelva el problema de capacidad Cuadro MPS Semana Modelo A Modelo B Modelo C Modelo D

1 1000 1500 600

2 1000 500 1500

Carga de capacidad (minutos) Modelo Ensamble Inspección Modelo A 20 2 Modelo B 24 2.5 Modelo C 22 2 Modelo D 25 2.4

3 1000 500 1500 600

4 1000 1500

MODELADO DE LA CAPACIDAD • Herramienta de utilidad que relaciona los aspectos de

capacidad y tiempos de entrega. 𝐺 𝑅𝑡 𝑄𝑡 𝑊𝑡 𝑈𝑡 𝐿𝑡

Capacidad del centro de trabajo (unidades) Requerimientos para el periodo 𝑡 dados en el MRP Producción del centro de trabajo en el periodo 𝑡 Trabajo en proceso en el periodo 𝑡 Cola en el centro de trabajo al principio del periodo 𝑡 Tiempo de entrega del trabajo en el periodo 𝑡

MODELADO DE LA CAPACIDAD Cálculo de cantidades 𝑄𝑡 = min 𝐺, 𝑈𝑡−1 + 𝑅𝑡

𝑈𝑡 = 𝑈𝑡−1 + 𝑅𝑡 − 𝑄𝑡 𝑊𝑡 = 𝑈𝑡 + 𝑄𝑡

𝑊𝑡 𝐿𝑡 = 𝐺

Ejemplo • La capacidad de un centro de trabajo es de 36 unidades

por semana, y las ordenes planeadas según el plan de producción son Semana Rt (u)

1 20

2 30

3 60

4 20

5 40

6 60

• Utilice el modelo descrito anteriormente para analizar los

tiempos de entrega, suponga que 𝑈0 = 10.

Ejercicio • La capacidad de un centro de trabajo es de 475 horas por

seman por semana, y las ordenes planeadas según el plan de producción son Semana Rt (h)

1 379

2 508

3 248

4 295

5 351

6 227

• Utilice el modelo descrito anteriormente para analizar los

tiempos de entrega, suponga que 𝑈0 = 0.

MUCHAS GRACIAS !