Planeación Agregada De La Producción

PLANEACIÓN AGREGADA DE LA PRODUCCIÓN Mario José Basallo Triana Programa de Ingeniería Industrial Universidad del Valle, sede Buga Febrero – 2018

Jerarquía de las decisiones de planeación de la producción Pronóstico de la demanda agregada para el horizonte de planeación de t periodos

Pronóstico de demanda

Plan de producción agregada. Determinación de los niveles de producción agregada y fuerza de trabajo para el horizonte de planeación de t periodos Programa maestro de producción. Niveles de producción por artículo y por periodo Sistema de planeación de requerimiento de materiales. Cronograma detallado para producir y ensamblar componentes y subensambles

Planeación agregada (macro) de la producción Involucra decisiones como: • Cuántos empleados debe ocupar una empresa

• Cantidad de productos a producir de forma agregada • Decisiones de inventarios a grandes rasgos • Decisiones sobre subcontratación Se planea de forma agregada, no para ítems individuales.

El propósito de la planificación agregada de la producción Traducir los pronósticos de la demanda en el mediano plazo (tres a seis meses) a un esquema de planificación para niveles de personal y de producción de la empresa en un horizonte predeterminado de producción. Supuestos • En la mayoría de los casos, se tienen pronósticos

agregados para toda la compañía o para familias e productos • Se asume que los pronósticos coincidirán con la demanda real

Unidades agregadas de producción Es necesario representar una unidad de medida común para la demanda. • Agregar unidades en términos de peso, volumen,

cantidad necesaria de trabajo, valor monetario cuando los productos son similares en sus características • En general se usa el dinero generado por las ventas

como unidad agregada (especialmente cuando la empresa fabrica una gran cantidad de productos diferentes)

Unidades agregadas de producción Ejemplo 1

Modelo A1 A2 A3 A4 A5 A6

Cantidad de horas hombre Porcentaje del total Precio de venta necesarias para producir de ventas 4,2 $ 285 0,32 4,9 345 0,21 5,1 395 0,17 5,2 425 0,14 5,4 525 0,10 5,8 725 0,06

Procedimiento para la construcción de un plan agregado 1. Prefijar un horizonte de planificación y los periodos de

tiempo dentro del horizonte 2. Determinar las unidades agregadas de producción 3. Realizar un pronóstico de las unidades agregadas de

producción para cada periodo del horizonte 4. Identificar criterios (qué optimizar) y restricciones (qué

limitaciones). Es decir: formular el problema 5. Resolver el problema

El problema de planificación agregada Consiste en encontrar un equilibrio entre las cantidades ofertadas y las cantidades demandadas. Las cantidades ofertadas se pueden equiparar a la demanda de las siguientes formas: • Aumentando o disminuyendo la fuerza de trabajo con el

fin de aumentar o disminuir la producción • Aumentando o disminuyendo los inventarios en periodos específicos del horizonte • Realizando actividades de trabajo extra • Realizando actividades de subcontratación

El criterio de planificación Normalmente el criterio de planificación se basa en una medida de costo total, que involucra aspectos como: • Costos de suavización • Costos de despedir • Costos de contratar • Costos de mantener inventarios • Costos de faltantes • Costos de tiempo normal

• Costos de tiempo extra • Costos de subcontratación • Costos por pedidos pendientes o perdidos

Aspectos a considerar relacionados con el problema de PA 1. Suavización

2. Cuellos de botella 3. Horizonte de planificación 4. Tratamiento de demanda

Métodos heurísticos para la planificación agregada Se incorporarán métodos dos heurísticos sencillos para la planificación agregada. Recuerde que el objetivo es balancear la demanda con los recursos disponibles. • Plan de inventario cero: se responde a la demanda

variando la fuerza de trabajo para no tener inventario • Plan de fuerza de trabajo nivelada: se fija la fuerza de trabajo mínima requerida, se responde a la demanda con inventarios en los periodos donde la capacidad de mano de obra es insuficiente • Planes mixtos: Combinación de los planes anteriores

Métodos heurísticos para la planificación agregada Ejemplo 3.2 página 118 texto de Nahmias, ver hojas electrónicas.

Ejercicio en clase 1. Mencione

y explique las heurísticas básicas de planificación agregada. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de dichas políticas.?

2. Resolver el ejercicio 8 del conjunto de problemas de las

secciones 3.1 a 3.3, página 117. 3. Resolver los ejercicios 9, 11, 12 y 13 del conjunto de

problemas 3.4, página 123. Evalúe de igual forma el plan de cero inventarios para los casos donde no está explicito.

Solución óptima de la planeación agregada mediante optimización 𝑐𝐻 𝑐𝐹 𝐶𝐼 𝐶𝑅 𝐶𝑂 𝐶𝑈 𝐶𝑆

Costo de contratar un trabajador Costo de despedir un trabajador Costo de mantener una unidad en inventario Costo de producir una unidad en tiempo normal Costo incremental de producir una unidad en tiempo extra Costo de inactividad por unidad de producción Costo de subcontratar una unidad de producción

𝑛𝑡 𝐾

Número de días de producción en el periodo 𝑡 Número de unidades agregadas producidas por un trabajador en un día Inventario al inicio del horizonte de planeación Fuerza de trabajo al inicio del horizonte de planeación Pronóstico de la demanda en el periodo 𝑡

𝐼0 𝑊0 𝐷𝑡

Solución óptima de la planeación agregada mediante optimización Variables 𝑊𝑡 𝑃𝑡 𝐼𝑡 𝐻𝑡 𝐹𝑡 𝑂𝑡 𝑈𝑡 𝑆𝑡

Nivel de fuerza de trabajo en el periodo t Nivel de producción en el periodo t Nivel de inventario en el periodo t Cantidad de trabajadores contratados en el periodo t Cantidad de trabajadores despedidos en el periodo t Producción en unidades durante tiempo extra Tiempo muerto de los trabajadores, en unidades de producción Cantidad de unidades subcontratadas en el exterior

Solución óptima de la planeación agregada mediante optimización Minimizar 𝑇

෍ 𝑐𝐻 𝐻𝑡 + 𝑐𝐹 𝐹𝑡 + 𝑐𝐼 𝐼𝑡 + 𝑐𝑅 𝑃𝑡 + 𝑐𝑂 𝑂𝑡 + 𝑐𝑈 𝑈𝑡 + 𝑐𝑆 𝑆𝑡 𝑡=1

Sujeto a 𝑊𝑡 = 𝑊𝑡−1 + 𝐻𝑡 − 𝐹𝑡 𝑃𝑡 = 𝐾𝑛𝑡 𝑊𝑡 + 𝑂𝑡 − 𝑈𝑡 𝐼𝑡 = 𝐼𝑡−1 + 𝑃𝑡 + 𝑆𝑡 − 𝐷𝑡 𝐻𝑡 , 𝐹𝑡 , 𝐼𝑡 , 𝑂𝑡 , 𝑈𝑡 , 𝑆𝑡 , 𝑊𝑡 , 𝑃𝑡 ∈ ℤ+

Planes desagregados Convertir el plan agregado en el plan maestro de producción. ¿Es esto realmente necesario? Dos enfoques • Tiempo de agotamiento (poca utilización de capacidad,

tiempos de preparación pequeños) • Programación lineal entera (alta utilización de capacidad,

preparación costosa)

Tiempo de agotamiento Se calcula el tiempo de agotamiento agregado 𝑅′ 𝑛 σ 𝑖=1 𝑟𝑖 𝐼𝑖 + 𝑇 ′ 𝑅 = σ𝑛𝑖=1 𝑟𝑖 𝐷𝑖

Dónde 𝑟𝑖 es la tasa de producción del producto 𝑖, 𝑇 es la longitud del horizonte de planeación. El tamaño del lote para el producto 𝑖 será 𝑄𝑖 = 𝑅′ 𝐷𝑖 − 𝐼𝑖

MUCHAS GRACIAS