PLANEACIÓN DE OPERACIONES ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES

Objetivo de la planeación de operaciones

Equilibrar la totalidad de la demanda con la totalidad de los recursos de los inventarios y la capacidad. Se encarga del cálculo de las tasas de producción para el futuro en concordancia con el plan estratégico central y el plan de mercadeo.

DEMANDA AGREGADA • Pronósticos de demanda • Unidades de expresión

DIMENSIONES DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN • ¿Cuánto se dispone de cada recurso de producción? • ¿Cuánta capacidad proporciona cada tipo de recurso? • ¿Cuánto cuesta dimensionar la capacidad?

MARKETING Pronósticos Pedidos PRODUCCIÓN E INGENIERÍA Requerimientos de recursos

PRODUCTOS

INSUMOS

Insumos y productos de la planeación de operaciones Plan agregado Plan maestro Requerimientos de materiales Planes de provisión de personal Programas de entrenamiento

Espacio

Acuerdos con proveedores

FINANZAS

Presupuestos

Costos Estados financieros TALENTO HUMANO Condiciones laborales Entrenamiento

COMPRAS Bienes y servicios comprados

Planeación agregada Indica la manera como la empresa debe proveer la capacidad para satisfacer la demanda a mediano plazo. Los pasos a seguir son: 1. Seleccionar un horizonte de planeación 2. Elaborar un pronóstico de la demanda 3. Comparar la capacidad real con requerimientos de la demanda 4. Seleccionar una estrategia 5. Ajustar el plan a fin de optimizarlo

los

Algunos planes de producción

• • • •

Producción según demanda Producción constante Subcontratación Estrategias híbridas

Producción según demanda Se refiere a producir las cantidades demandadas en cada momento. En algunas industrias esta es la única alternativa posible, por ejemplo: agricultores, correos y restaurantes . Las alternativas para equilibrar la capacidad con la demanda pueden ser contratan personal eventual, poner turnos u horas extras, cambios que implican mayor costo.

Producción constante Se basa en la idea de producir una cantidad constante de forma uniforme a lo largo del horizonte de planificación. Esta cantidad se fija sobre la media de la demanda anual. La ventaja es que genera un nivel de producción muy uniforme que reduce los costos asociados a los bruscos cambios de capacidad. La desventaja es que tendrán que soportar los costos asociados al acarreo de inventario.

Subcontratación Significa producir siempre en el nivel mínimo previsto de la demanda y completar la demanda adicional con el uso de las subcontrataciones. La subcontratación puede ser la compra adicional del producto o la redirección temporal de los pedidos a un tercero para que éste los fabrique (compra de capacidad). Los costos asociados con los cambios en la capacidad se evitan. Los costos de comprar, pedir, transportar, inspeccionar, almacenar suelen ser mayores que si el producto es fabricado internamente de forma eficiente. La decisión de qué elementos comprar y qué elementos fabricar depende del costo, de la confidencialidad del proceso productivo, de mantener una cierto número de empleados y de la experiencia en la fabricación de determinados componentes o productos.

Estrategias híbridas Hay muchas posibilidades híbridas distintas que las empresas pueden usar a fin minimizar los costos, proporcionar el nivel de servicio requerido y conseguir los objetivos de los planes de ventas y financieros. Para lograr estas metas es necesario en muchos casos lograr la mezcla adecuada de las estrategias antes planteadas, aprovechando de sus ventajas y procurando reducir sus puntos débiles.

Criterios para la selección de planes agregados • • • •

Costos de contratación Costos de despido Costos de acarreo de inventarios Costos de subcontratación

Plan maestro Consiste en detallar, semanalmente o incluso diariamente, la cantidad de productos específicos o grupos de productos que van a elaborarse. Las demandas en el Programa Maestro son: – – – – – – –

Pedidos de los clientes Requisitos de las filiales Requisitos de distribución Piezas de repuesto Modelos, características y opciones Listas de planeación Mezcla de productos

Plan maestro (objetivos) • Programar productos finales para que se terminen con rapidez y cuando se hayan comprometido ante los clientes. • Evitar sobrecargas o subcargas de las instalaciones de producción, de manera que la capacidad de producción se utilice con eficiencia y resulte bajo el costo de producción. • Mejorar la utilización de los recursos de manufactura • Revisar y actualizar por lo menos una vez por semana

Barreras temporales • Se divide en cuatro secciones a los programas maestros de producción, cada una de ellas separada por un tiempo al que se conoce como barrera temporal. • La primera parte incluye las semanas iniciales del programa y se identifica como congelado, la parte subsecuente de las siguientes semanas se conoce como en firme, la siguiente de unas cuantas semanas se conoce como completa, y la última parte también de pocas semanas se conoce como abierta.

Barreras temporales • Congelada: significa que esta primera parte del PMP no puede modificarse, excepto bajo circunstancias extraordinarias y solo con autorización de los más altos niveles. • En Firme: significa que puede haber cambios en esta sección pero solo en situaciones excepcionales. • Completa: significa que se ha asignado a los pedidos toda la capacidad de producción disponible, solo puede haber cambios en los costos. • Abierta: significa que no se ha asignado toda la capacidad de producción, en esta sección normalmente se acomoda la programación de nuevos pedidos.

Tipos de operaciones de servicio • Cuasi manufactura • Cliente como participante • Cliente como producto

Teoría de colas Las LINEAS DE ESPERA, FILAS DE ESPERA o COLAS, son realidades cotidianas: • Personas esperando para realizar sus transacciones ante una caja en un banco, • Estudiantes esperando por obtener copias en la fotocopiadora, • Vehículos esperando pagar ante una estación de peaje o continuar su camino, ante un semáforo en rojo, • Máquinas dañadas a la espera de ser rehabilitadas. Se forman debido a un desequilibrio temporal entre la demanda del servicio y la capacidad del sistema para suministrarlo.

Teoría de colas •

Los Modelos de Líneas de Espera son de gran utilidad tanto en las áreas de Manufactura como en las de Servicio.

•

Los Análisis de Colas relacionan:

– – – – •

la longitud de la línea de espera, el promedio de tiempo de espera y otros factores como: la conducta de los usuarios a la llegada y en la cola,

Los Análisis de Colas ayudan a entender el comportamiento de estos sistemas de servicio (la atención de las cajeras de un banco, actividades de mantenimiento y reparación de maquinaria, el control de las operaciones en planta, etc.).

Costos de servicio y costos de espera • Los Administradores reconocen el equilibrio que debe haber entre el COSTO DE proporcionar buen SERVICIO y el COSTO del tiempo DE ESPERA del cliente o de la máquina que deben ser atendidos. • Los Administradores desean que las colas sean lo suficientemente cortas con la finalidad de que los clientes no se irriten e incluso se retiren sin llegar a utilizar el servicio o lo usen pero no retornen más. • Sin embargo los Administradores contemplan tener una longitud de cola razonable en espera, que sea balanceada, para obtener ahorros significativos en el COSTO DEL SERVICIO.

Costos de servicio vs nivel de servicio • Los COSTOS DE SERVICIO se incrementan si se mejora el NIVEL DE SERVICIO. Los Administradores de ciertos centros de servicio pueden variar su capacidad teniendo personal o máquinas adicionales que son asignadas a incrementar la atención cuando crecen excesivamente los clientes. – En supermercados se habilitan cajas adicionales cuando es necesario. – En bancos y puntos de chequeo de aeropuertos, se contrata personal adicional para atender en ciertas épocas del día o del año.

Teoría de colas • Cuando el servicio mejora, disminuye el costo de tiempo perdido en las líneas de espera. • Este costo puede reflejar pérdida de productividad de los operarios que están esperando que compongan sus equipos o puede ser simplemente un estimado de los clientes perdidos a causa de mal servicio y colas muy largas. • En ciertos servicios (IESS, Bancos, Cedulación) el costo de la espera puede ser intolerablemente alto.

Teoría de colas COLAS MAS COMUNES SITIO

ARRIBOS EN COLA

SERVICIO

Supermercado

Compradores

Pago en cajas

Peaje

Vehículos

Pago de peaje

Consultorio

Pacientes

Consulta

Sistema de Cómputo

Programas a ser corridos

Proceso de datos

Compañía de teléfonos

Llamadas

Efectuar comunicación

Banco

Clientes

Depósitos y Cobros

Mantenimiento

Máquinas dañadas

Reparación

Muelle

Barcos

Carga y descarga

Características de una línea de espera • Una cola de espera está compuesta de tres elementos: • Arribos o ingresos al sistema • Disciplina en la cola • Servicio

• Estos tres componentes tienen ciertas características que deben ser examinadas antes de desarrollar el aspecto matemático de los modelos de cola.

Características de arribo:

• La fuente de ingreso que genera los arribos o clientes para el servicio tiene tres características principales: • Tamaño de la población que arriba • Patrón de llegada a la cola • Comportamiento de las llegadas.

• El tamaño de la población puede ser: • infinito (ilimitado), o • limitado (finito)

Tamaño de la población • Infinito (ilimitado): Cuando el número de clientes o arribos en un momento dado es una pequeña parte de los arribos potenciales. Para propósitos prácticos poblaciones ilimitadas pueden considerarse a los vehículos que se acercan a un caseta de peaje, los aficionados a un partido del mundial de Fútbol, clientes en un supermercado. La mayoría de los modelos asume arribo infinito. • Población de arribo limitada o finita: cuando se tienen muy pocos servidores y el servicio es restringido. Ej.: los pacientes en un consultorio médico

Comportamiento de los arribos • La mayoría de los modelos de colas asume que los clientes son pacientes o sea que esperan en la cola hasta ser servidos y no se pasan entre colas. Desafortunadamente, la vida es complicada y la gente se reniega. Aquellos que se impacientan por la espera, se retiran de la cola sin completar su transacción. • Esta situación sirve para acentuar el estudio de la teoría de colas y el análisis de las líneas de espera, ya que un cliente no servido es un cliente perdido y hace mala propaganda de ese negocio.

Características de la línea de espera • La LINEA DE ESPERA es el segundo componente de un sistema de colas. La longitud de la cola puede ser también LIMITADA o ILIMITADA. • Cola LIMITADA es aquella que por aspectos físicos no puede incrementarse a tamaños infinitos. Puede ser el caso de una peluquería que tiene pocos barberos y sillas para atender. • Una cola es ILIMITADA cuando su tamaño no tiene restricción como es el caso de una caseta de peaje que sirve a los vehículos que arriban.

Características de la línea de espera • Una segunda característica de las líneas de espera se refiere a la DISCIPLINA EN LA COLA mediante la cual los clientes reciben el servicio. La mayoría de los sistemas usan la regla Primero En Entrar Primero En Salir (First In First Out) [PEPS (FIFO)]. Se denomina también FIFS (First In First Served). • En las áreas de emergencia de hospitales sin embargo se omite esta regla dependiendo de la gravedad de las lesiones de las personas que arriban por auxilio médico. • En supermercados, personas con menos de 10 artículos tienen la caja express que atiende a este tipo de clientes. Pero en la cola se les atiende con la política PEPS.

Características del servicio • El tercer elemento de un sistema de colas es el SERVICIO. En él son importantes dos propiedades básicas: – La configuración del sistema de servicio. – El patrón de tiempos de servicio. • Los sistemas para el servicio son clasificados en función del numero de canales (servidores) y el número de fases (número de paradas que deben hacerse durante el servicio). – Sistema de cola de un solo canal: tiene un solo servidor. Ejemplos de ello son los cajeros para automovilistas o los establecimientos de comida rápida.

Configuraciones básicas para el servicio • Sistema de cola multicanal: Son principalmente los cajeros de un banco en los cuales hay una sola cola y varias personas atendiendo a los clientes en diversas cajas. • Sistema de una sola fase: es aquel en el cual el cliente recibe el servicio de una sola estación y luego abandona el sistema. Un restaurant de comida rápida en el cual la persona que toma la orden también le entrega el alimento y cobra, es un sistema de una sola fase • Sistema multifase: cuando se pone la orden en una estación, se paga en una segunda y se retira lo adquirido en una tercera

Configuraciones básicas para el servicio COLA SERVIDOR

ARRIBOS

SALIDAS

SISTEMA UN CANAL, UNA FASE

COLA ARRIBOS

SERVICIO FASE 1

UN SOLO CANAL, MULTIFASE

SERVICIO FASE 2

SALIDAS

Configuraciones básicas para el servicio

COLA

CANAL 1

CANAL 2

ARRIBOS

CANAL 3

SISTEMA MULTICANAL UNA FASE

SALIDAS

Configuraciones básicas para el servicio

COLA

FASE 1 CANAL 1

FASE 2 CANAL 1 SALIDAS

ARRIBOS FASE 1 CANAL 2

SISTEMA MULTICANAL MULTIFASE

FASE 2 CANAL 2

Distribución del tiempo de servicio • Los patrones de servicio son similares a los patrones de llegada. Pueden ser constantes o aleatorios. • Si el tiempo de servicio es constante, toma la misma cantidad de tiempo atender a cada cliente. Es común con servicios dados por medio de máquinas (Lavadora automática de carros).

Medición del rendimiento de las colas •

Los modelos de colas ayudan a los administradores a tomar decisiones para balancear los costos de servicio deseables con los costos de espera en la línea.

•

Los principales factores que se evalúan en estos modelos son: – Tiempo promedio que cada cliente u objeto permanece en la cola – Longitud de cola promedio – Tiempo promedio que cada cliente permanece en el sistema (tiempo de espera + tiempo de servicio)

Simbología λ μ n nl ns N Pn Q tl ts ρ

Tasa de llegadas: cantidad promedio de llegadas por unidad de tiempo Tasa de servicio: cantidad promedio de llegadas que se pueden atender por unidad Cantidad de llegadas en sistema Cantidad promedio de llegadas a la espera Cantidad promedio de llegadas en el sistema Cantidad de canales en un sistema multicanal Probabilidad de que existan exactamente n llegadas en el sistema Cantidad máxima de llegadas que pueden estar en el sistema (suma de llegadas que se están atendiendo y están esperando) Tiempo promedio en que las llegadas tienen que esperar Tiempo promedio que las llegadas están dentro del sistema Utilización potencial de la instalación del servicio

Modelo 1 Supuestos del modelo: • Un canal • Una fase • Longitud de línea ilimitada

Modelo 1 2 n1      

 ns     

_

 t1       _

_

_

1 ts     

Modelo 2 Supuestos del modelo: • • • •

Un canal Una fase Tiempos de servicio constantes Longitud de línea ilimitada

Modelo 2  n1  2     _ _ 1 t s  t1 _

2



 n s  n1   _ _

_

λ t1  2 μ μ  λ 

Modelo 3 Supuestos del modelo: • • • • •

Un canal Una fase Arribos con distribución de Poisson Tiempos de servicio exponenciales Longitud de línea limitada

Modelo 3

_ Q 1 Q   1  Qρ  (Q  1 )ρ 2 nl  ρ   Q 1   1  ρ 1  ρ  





_ 1  (Q  1 )ρ Q  Qρ Q  1   n s  ρ Q 1 1  ρ 1  ρ  





Modelo 3 _ ρ 1  (Q  1 )ρ Q  Qρ Q 1  1 tl    Q λ  1  ρ 1  ρ  μ





Q Q 1   1  (Q  1)   Q  ts    Q 1   1     _





Modelo 4 Supuestos del modelo: • • • • •

Multicanal Una fase Arribos con distribución de Poisson Tiempos de servicio exponenciales Longitud de línea ilimitada

Modelo 4 _

_

n s  n1   /  

_

_

t s  t 1  1 /  

  ( /  ) N  n1  P0  2  ( N  1)!( N   )  _

   N _   P0  t 1    2      N ( N !) 1       N  

Modelo 4 P0 

1  ( /  ) n  ( /  ) N    n 0 n!  N !1   /( N ) 

N 1

1    Pw  N!   

  

N

 N    P0  N   

n

Pn 

Pn

N! N

n  N 

P0

   n  P n!

0

para n  N

para n  N

Ejercicio • Un fabricante está estudiando una propuesta para instalar un dispositivo automático en una de sus operaciones de producción. El dispositivo deberá realizar la operación en exactamente 0,5 minutos. La tasa de llegada es de 50 productos por hora y la tasa actual de servicio de la operación manual de un solo canal es de 60 por hora. Si el dispositivo cuesta $10.000 dólares y se producen 1.500 al año, y cada minuto ahorrado por producto de la operación vale $2 dólares. ¿deberá instalarse el dispositivo?