Daniel E. VázquezJosé Luis RosalesOswaldo Landeros

Las decisiones de diseño se clasifican en:

Papel de las instalaciones.¿Qué función debe desempeñar cada una?, ¿Qué procesos se realizan en cada una?

Las decisiones que se tomen determinaran la cantidad de flexibilidad que la cadena tiene para cambiar la manera en la que satisface la demanda.

EJEMPLO: Toyota tiene plantas ubicadas en todo el mundo en cada uno de los mercados que

atiende. Antes de 1997, cada planta era capaz de atender solo su mercado local. Esto perjudico a Toyota cuando la economía asiática entro en recesión a finales de los ‘90. las plantas locales en Asia tenían capacidad ociosa que no podía utilizarse para atender otros mercados con mayor demanda. Ahora ha agregado flexibilidad a cada planta para atender el mercado local así como ha otros mercados.

Ubicación de las Instalaciones.¿Dónde deben estar ubicadas?

Tiene impacto a largo plazo en el desempeño de la C.S., pues es muy costoso cerrarlas o trasladarlas a otro lugar.

EJEMPLO:

Toyota construyo su primera planta de ensamblaje estadunidense en Lexington, Kentucky, en 1988 y desde entonces ha estado operando. Esta planta resulto ser muy rentable cuando el “yen” se fortaleció y los automóviles producidos en Japón eran muy costosos para competir con los que se producían en E.U. Esta planta ayudo a Toyota a tener una capacidad de respuesta en el mercado estadounidense y mantener los precios bajos.

En contraste, una planta mal ubicada impide a la C.S. desempeñarse cerca de la cadena eficiente. Amazon.com tuvo problemas al suministrar libros en E.U cuando solo contaba con un almacén en Seattle. Como consecuencia tuvo que abrir mas almacenes en otras partes del pais.

Asignación de la capacidad.

¿Cuánta capacidad debe asignarse a cada instalación?

Tiene un impacto significativo en el desempeño. Aunque esta pueda modificarse mas fácilmente que con la de ubicación. Las decisiones de la capacidad tienden a mantenerse vigentes varios años.

- Si la capacidad es alta existe una utilización deficiente y por lo tanto costos elevados.- Si la capacidad es baja repercute en una respuesta pobre para la demanda, o bien en costos altos, si

la demanda se cubre desde una instalación distante.

Asignación del mercado y la oferta.

¿Qué mercados debe atender cada instalación?, ¿Qué fuentes de suministro deben alimentar a cada una?

Tiene un impacto significativo en el desempeño, ya que afecta los costos totales de producción, inventario y transporte en que incurre la C.S. para satisfacer la demanda del cliente. Esto solo puede cambiar si las instalaciones son lo bastante flexibles para atender diferentes mercados y recibir los suministros de diferentes fuentes.

EJEMPLO:

Amazon.com ha construido nuevos almacenes y a cambiado los mercados atendidos por cada uno de ellos conforme a crecido su base de clientes, como resultado, los costos disminuyeron y la capacidad de respuesta mejoró.

Factores Estratégicos.

Actualmente, las C.S. globales apoyan mejor sus objetivos estratégicos en distintos países que desempeñan diferentes funciones. Kasra Fredows propone la siguiente clasificación:

1.- Instalación en el exterior.- desempeña el papel de ser una fuente de suministro de bajo costo para mercados fuera del país donde se encuentra ubicada. Esta ubicación debe ofrecer costos bajos en mano de obra y de otro tipo para facilitar la producción a bajo costo. En Asia no se cobra “Aranceles de Importación”, si se exporta toda la producción.

2.- Instalación de origen.- al igual que el anterior tiene como objetivo conseguir bajos costos en mano de obra y una infraestructura desarrollada, pero su papel es ser la fuente principal del producto para toda la red global. Por lo tanto, las buenas Instalaciones en el exterior suelen convertirse en Instalaciones de origen.

3.- Instalación servidora.- su objetivo es abastecer al mercado donde esta situada, se construyen para evitar las barreras arancelarias o los altos costos en la logística para abastecer a la región desde otro lugar.

4.- Instalación contribuidora.- atiende al mercado donde se sitúa, además tiene como objetivo el desarrollo o modificaciones al producto.

5.- Instalación de avanzada.- atiende al mercado donde se sitúa, pero tiene como objetivo acceder al conocimiento o a las habilidades de dicha región.

6.- Instalación líder.- esta crea nuevos productos, procesos y tecnología para toda la red. Se ubican en áreas con buen acceso a mano de obra calificada y a los recursos tecnológicos.

Factores Tecnológicos. Si la tecnología de producción requiere de una economía de escala significativa, es mejor

contar con pocas instalaciones de alta capacidad, ejemplo: los chips de computadoras, ya que requieren de una gran inversión construyen instalaciones de alta capacidad.

Caso contrario, cuando se tiene una economía baja, lo ideal es construir muchas instalaciones locales, ejemplo: coca-cola no tiene costos fijos elevados ya que para reducir los costos de transporte, coca-cola establece muchas plantas embotelladoras en todo el mundo y cada una atiende su mercado local.

Factores Macroeconómicos. Incluyen los impuestos, aranceles, tipos de cambio de divisas y otros factores económicos

que no dependen del control interno de la compañía. Es de gran importancia que se tengan en cuenta en la toma de decisiones sobre el diseño de la red.

Factores Políticos. Las compañías prefieren ubicar sus instalaciones en países políticamente estables, donde

las reglas del comercio y propiedad estén bien definidas, además que cuenten son sistemas jurídicos independientes y claros, para que las compañías sientan que pueden recurrir a los tribunales si lo necesitan.

Factores de Infraestructura. Una buena infraestructura es un prerrequisito muy importante. Los elementos

fundamentales de infraestructura que se deben considerar son: la disponibilidad de los sitios y mano de obra, la proximidad a las terminales de transporte, servicio ferroviario, proximidad a aeropuertos y puertos marítimos, acceso a las autopistas, congestionamiento y servicios públicos.

Factores Competitivos. Una decisión importante que se debe tomar es si ubicar las instalaciones cerca o lejos de

la competencia. La forma de la competencia, la disponibilidad de la mano de obra y la materia prima también influyen en la decisión.

- Externalidades Positivas.- cuando múltiples compañías se ubican cerca unas de otras, esto incrementa la demanda total y beneficia a ambas partes (Gasolineras y tiendas minoristas).

- Ubicar para dividir el mercado.- se da cuando no existe una externalidad positiva. Cuando las compañías no controlan el precio, pero compiten en distancia del cliente, pueden maximizar la participación de mercado si se ubican cerca unas de otras y se dividen el mercado. Si las compañías compiten en precio e incurren en costos de transportación hacia el cliente lo optimo para las 2 es que se ubiquen lo mas lejos posible, esto minimiza la competencia en precio y ayuda a ambas a dividirse el mercado y maximizar las ganancias.

Tiempo de respuesta al cliente y presencia local.- Tiendas de conveniencia: atraen a clientes que buscan un tiempo de respuesta corto, por lo

que existen muchas “tienditas” distribuidas en un área.- Supermercados: atraen a clientes que compran grandes cantidades de bienes y que están

dispuestos a recorrer distancias mas grandes, por lo que hay menos instalaciones.- Tiendas de descuento: atraen a clientes que son menos sensibles al tiempo. Son aun mas

grandes que los supermercados y hay pocas instalaciones en un área determinada.

Si la compañía entrega sus productos al cliente, emplea medios de transporte rápidos que le

Permitan construir pocas instalaciones,. Sin embargo, esto incrementa los costos de

Transportación y muchas veces sale mejor tener presencia cerca del cliente.

Costos de logística e instalaciones. Los costos de logística e instalaciones en los que se incurre dentro de la C.S. cambian

conforme cambia el numero de instalaciones, ubicación y capacidad.

Amazon.com con pocas instalaciones tiene menos costos de inventario e instalaciones que Borders, que tiene cerca de 450 tiendas. Sin embargo, esta ultima tiene menos costos de transportación.

También influye el proceso de transformación que ocurre en una instalación. Cuando existe una reducción en el volumen del material por dicho proceso, puede ser mejor ubicar las instalaciones cerca de la fuente de aprovisionamiento, por ejemplo: cuando el mineral ferroso se procesa para producir acero, la cantidad de producción es una fracción del mineral. Por lo tanto es conveniente que la fuente y las instalaciones estén cerca.

La meta para diseñar la red de la cadena de suministro es maximizar las utilidades de la compañía al mismo tiempo que se satisfacen las necesidades del cliente. Las decisiones para este diseño se toman en 4 fases:

1.- Definir la estrategia y diseño de la C.S. esto es una clara definición de la estrategia competitiva de la compañía como el conjunto de necesidades del cliente que la cadena busca satisfacer.

Fase I

Estrategia CompetitivaEstrategia Competitiva

Restricciones Internas(Capital, crecimiento, red

existente)

Restricciones Internas(Capital, crecimiento, red

existente)

Competencia GlobalCompetencia Global

2.- Definir la configuración regional de las instalaciones identificar donde se van a ubicar las instalaciones.

Fase IIAmbiente

Competitivo

Ambiente Competitivo

Tecnologías de producción

(Costo, impacto de escala/alcance,

apoyo y flexibilidad)

Tecnologías de producción

(Costo, impacto de escala/alcance,

apoyo y flexibilidad)

Costos agregados de factores y

logística

Costos agregados de factores y

logística

Riesgo político, de tipo de cambio y

demanda

Riesgo político, de tipo de cambio y

demanda

Demanda Regional (tamaño,

crecimiento, especificaciones

locales)

Demanda Regional (tamaño,

crecimiento, especificaciones

locales)

Aranceles e incentivos fiscales

Aranceles e incentivos fiscales

Seleccionar un grupo de sitios potencialmente deseables lugares donde existe una buena infraestructura y una buena recepción de la comunidad.

Opciones de ubicación seleccionar la ubicación y la asignación de capacidad precisas para cada instalación.

Fase IIIMétodos de producción(Habilidades necesarias, tiempos de respuesta)

Métodos de producción(Habilidades necesarias, tiempos de respuesta)

Infraestructura disponible

Infraestructura disponible

Fase IVCostos de Factores

(M.O. materias que son específicos del sitio)

Costos de Factores(M.O. materias que son

específicos del sitio)

Costos de Logística(transportación,

inventario, coordinación)

Costos de Logística(transportación,

inventario, coordinación)

Meta del Gerente: Maximizar la rentabilidad total de la red de la CS yproporcionar a los clientes la capacidad de respuesta adecuada.

Se usan los modelos de diseño de la red en 2 situaciones diferentes:

La meta es maximizar las utilidades sin dejar de satisfacer las necesidades del

cliente.

Al tomar la decisión sobre el diseño de la red, debe estar disponible la siguiente

información: Ubicación de las fuentes de abastecimiento y mercados ◦ Ubicación de los sitios de las posibles instalaciones◦ Pronostico de la demanda por mercado◦ Costos de instalación, mano de obra y material por sitio◦ Costos de inventario por sitio y como una función de la cantidad ◦ Precio de venta del producto en diferentes regiones◦ Impuestos y aranceles◦ Tiempo de respuesta deseado y otros factores de servicio

5.4 Modelos para la ubicación de las instalaciones y la asignación de capacidad

En esta fase, el gerente debe decidir las regiones en las cuales se ubicaran lasinstalaciones, y para ello considera: La demanda regional Aranceles Economías de escala

Ejemplo SunOil, fabricante de productos petroquímicos.- La ventaja del método es que disminuye los costos de transporte y ayuda aevitar los aranceles que pueden ser impuestos si el producto es importado deotras regiones .

- La desventaja del método es que las dimensiones de las plantas se determinanpara satisfacer la demanda local y pueden no explotar del todo las economíasde escala.

El gerente debe considerar estos balances cuantificables junto con los factoresno cuantificables como el ambiente competitivo y el riesgo político.

Fase II: Modelos de Optimización de Redes

1er paso: Recolectar la información en una forma tal que pueda utilizarse en un modelo cuantitativo. El Vicepresidente de la CS de SunOil decide ver la demanda mundial en términos de 5 regiones.

Entradas – Costos, Capacidades, Demandas

 Región de demanda Costo de producción y transporte por cada 

1,000,000 de unidades

Costo fijo 

capacidad baja

costo fijo

capacidad altaRegión de oferta A, Norte A. Sur Europa Asia África

América del Norte 81 92 101 130 115 6000 10 9000 20

América del sur 117 77 108 98 100 4500 10 6750 20

Europa 102 105 95 119 111 6500 10 9750 20

Asia 115 125 90 59 74 4100 10 6150 20

África 142 100 103 105 71 4100 10 6000 20

Demanda 12 8 14 16 7

El Vicepresidente quiere caber cuál sería la red de mejor costo. Para esto necesitamos

analizar el modelo de localización de planta con capacidad limitada, que puede usarse

en esta situación.

n Numero de posible de locaciones y capacidades de la planta (cada nivel de capacidad constara como una ubicación separada)

m Numero de mercados o puntos separada

Dj Demanda anual del mercado j

Kj Capacidad potencial de la planta i

Fj Costo fijo anualizado de mantener la fabrica i abierta

Cij Costo de producir y enviar una unidad desde la fabrica i al mercado j (el costo incluye producción, inventario, transporte y aranceles )

El objetivo del equipo de la CS es decidir cual es el diseño de la red que maximiza las utilidades después de los impuestos.

El modelo se enfoca en minimizar los costos de satisfacer la demanda global

yi 1 si la planta i esta abierta, 0 si esta cerrada

xiji Cantidad enviada desde la planta i al mercado j

Modelo de localización de planta con Capacidad Limitada

Este modelo requiere los siguientes datos:

0,,...1 para ,1,0

,...1 para ,

,...1 para ,

donde

minimizar

1

1

1 11

ijj

ji

m

jij

j

n

jij

m

i

n

jijij

n

jji

xniy

niyKx

mjDx

xcyf

El problema se formula como el método entero siguiente:

Entrada -Costos ,Capacidades, Demandas                           

 Región de demanda Costo de producción y transporte por cada 1,000,000 de unidades

costo fijo capacidad 

bajacosto fijo

capacidad alta

Región de oferta A, Norte A. Sur Europa Asia ÁfricaAmérica del Norte 81 92 101 130 115 6000 10 9000 20América del sur 117 77 108 98 100 4500 10 6750 20Europa 102 105 95 119 111 6500 10 9750 20Asia 115 125 90 59 74 4100 10 6150 20África 142 100 103 105 71 4100 10 6000 20Demanda 12 8 14 16 7

Variables de decisión

Región de demanda-asignación de la producción (1000 unidades)

Región de oferta  A, Norte A. Sur Europa Asia África

planta(1=abierta)

planta(1=abierta)

América del Norte 0 0 0 0 0 0 0América del sur 12 8 0 0 0 0 1Europa 0 0 0 0 0 0 0Asia 0 0 4 16 0 0 1África 0 0 10 0 7 0 1

Restricciones:Región de oferta Exceso de capacidadAmérica del Norte 0América del sur 0Europa 0Asia 0África 0Demanda no satisfecha

A, Norte A. Sur Europa Asia África12 8 14 16 7

Función objetivocosto=  $                  23,751.00 

Se concluye que: “La red de menor costo tendrá instalaciones ubicadas en América del Sur, Asia y África”

Fase III: Modelos de Gravedad en Localización

Este modelo se emplea para encontrar los sitios que minimizan los costos de transportar las Materias primas de los proveedores y los bienes terminados a los mercados atendidos.

Ejemplo: Steel Appliances (SA), un fabricante de refrigeradores y estufas de alta calidad.-Fábrica ensamblajes Denver.-Debido a la gran demanda, han decidido construir otra fábrica (Costa Este).-Existen 3 plantas que proveerán partes a la nueva fábrica.

  fuentes mercadosCosto de Transporte $/ton por milla (Fn)

Cantidad Ton. (Dn)

coordenadas 

dnXn Yn

Fuentes

Buffalo 0.9 500 700 1200 1389

Memphis 0.95 300 250 600 650

St. Louis 0.85 700 225 825 855

Mercados

Atlanta  1.5 225 600 500 781

Boston 1.5 150 1050 1200 1595

Jacksonville 1.5 250 800 300 854

Philadelphia 1.5 175 925 975 1344

Nueva York 1.5 300 1000 1080 1472

Los modelos de gravedad suponen:

Tanto los mercados como las fuentes de suministro pueden ubicarse sobre un plano. Las distancias se calculan como la distancia geométrica entre dos puntos en el plano.

Los Costos de transporte crecen Linealmente con la cantidad embarcada

Los datos básicos son los siguientes:

Xn,Yn

Coordenadas de la localización de un mercado o una fuente de suministro n

Fn Costo de enviar una unidad por milla entre la instalación y el mercado o la fuente de suministro n

Dn Cantidad que se enviara entre la instalación y el mercado o la fuente de suministro n

K

n

nnn

dnDnFnTc

yyxxdnd

1

22 )()(

Si (x,y) es la localización seleccionada para la instalación, la distancia “Dn” entre la instalación y la fuente de suministro o mercado “n” está dada por:

El Costo total del transporte (TC) está dado por:

Las coordenadas (x,y) = (681, 882) como la localización que minimiza el costo TC.Seria entonces entre Carolina del Norte y Virginia.

Las coordenadas precisas proporcionadas por el modelo de gravedad pueden no corresponder a una localización factible, por lo que el gerente deberá buscar sitios cercanos a las coordenadas óptimas que tengan la infraestructura requerida, así como la mano de obra calificada.

Decidir la ubicación y asignación de la capacidad de cadainstalación.

Decidir los mercados a las instalaciones (tomar el tiempo de respuesta al cliente)

Fase IV: Modelos de Optimización de Red

Dos fabricantes de la ultima generación de este tipo de equipo. Telecom One como High Optic son fabricantes de la ultima generación de este tipo de equipo. Telecom One se ha enfocado en la mitad este de EUA. Tiene plantas de manufactura ubicadas en Baltimore ,Memphis y Wichita para atender los mercados de Atlanta, Boston, y Chicago. High Optic se ha enfocado en la mitad oeste del país para atender los mercados de Denver Omaha y Portland con las plantas de Cheyenne y Salt Lake City.

Las capacidades de las plantas, la demanda, el costo variable de producción y transporte por millares de unidades enviadas y los costos fijos mensuales de cada planta se muestran

n Numero de ubicaciones fabriles

m Numero de mercados o puntos demanda

Dj Demanda anual del mercado j

Kj Capacidad potencial de la planta i

Cij Costo de producir y enviar una unidad desde la fabrica i al mercado j (el costo incluye producción, inventario, transporte y aranceles )

xij Cantidad enviada desde la planta i al mercado j

,

,

minimizar

1

1

1 1

i

m

jij

j

n

jij

m

i

n

jijij

Kx

Dx

xc

1. Modelaje de Problemas + Fácil (Descripción Precisa, Características Realistas)

2. Optimización de Alto Desempeño (Complejidad)

3. Capacidad de Diversidad de Escenarios

4. Interactúan + Fácil con Software de Planeación y Operación (Ej. SAP, Oracle) y suelen ser gratuitos con la adquisición de estos.

Tiempo de Vida de Instalaciones (De acuerdo a Actividades/Acciones Futuras)

Ej. Agencia de Seguros

Implicaciones CulturalesEj. Ford Lincoln

Ubicación respecto a Impacto en DecisionesCercanía = Comunicación

Calidad de VidaEj. Proveedor de Ind. Aeroespacial

Las decisiones de diseño de la red incluyen identificar los papeles de las instalaciones, ubicaciones y capacidades como también asignar los mercados que deberán atender. Las buenas decisiones incrementan las utilidades de las cadenas de suministro y las malas las dañan.

Identificar los factores que influyen en las decisiones de diseño de la red de suministro. (Estratégicos, tecnológicos, macroeconómicos, políticos y operacionales

Desarrollo de marco para toma de decisiones de diseño de redes. La meta del diseño es maximizar la rentabilidad a largo plazo de la

cadena de suministro. El proceso inicia por la definición de la estrategia de la cadena, la cual debe de alinearse con la estrategia competitiva de la compañía.