TEMA 1: PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA (Master...

1/

Tema : Gestión de Riesgos. Dr. Omar Romero Hernández

Dr. Omar Romero HernándezEmail: [email protected]

MÓDULO:PLANEACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN

Sesión 1: Plan Agregado de Producción e Introd. a la programación lineal

Sesión 2: TEMAS:

•TEMA 1: PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA PRODUCCIÓN (MPS: Master Production Plan)

•TEMA 2: PLANIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS DE MATERIALES (MRP: Materials Requirement Plan)

•TEMA 3: SISTEMAS JUSTO A TIEMPO (JIT: Just In Time) 2/



TEMA 1:

PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA PRODUCCIÓN(Master Production Scheduling: MPS)

3/



1. Proceso MPSFundamentalmente, consiste en desagregar el

Plan Agregado de Producción (PAP)

No

Si

Estándisponibles los

recursos?

Plan de producciónautorizado

Plan Maestro de Producción

(tentativo) (MPS)

Planeación de Requerimientos

de Materiales(MRP)


(autorizado) (MPS)4/



2. Desarrollo del MPS

1. Calcular los inventarios proyectados a la mano.

2. Determinar las fechas y la magnitudde las cantidades de MPS.

Inventario proyectado a la mano al final de la semana

Inventario a la mano al final de la última semana

Cantidad en el MPS pendiente al inicio de esta semana

Requerimientos proyectados de la semana

5/



Ejercicio

1. Un fabricante que produce sillas deseagenerar un MPS para esta operación. Marketing ha pronosticado una demandade 30 sillas para la primera semana de abril, pero los pedidos de clientes que realmentese han registrado son por 38 sillas. No hay ninguna cantidad pendiente en el MPS en la semana 1

Inventario= 55+0-38=17 sillas

6/



Item: Ladder-back chair Order Policy: 150 unitsLead Time: 1 week

Forecast

1

3838

3030

2

2727

3030

3

2424

3030

4

88

5

00

3535

6

00

3535

7

00

8

00Customer orders (booked)Projected on-hand inventory

MPS quantity

MPS start

35353535

April May

3030

Quantity on Hand: 55

Available-to-promise (ATP) inventory

7/



Item: Ladder-back chair Order Policy: 150 unitsLead Time: 1 week

Forecast

1

3838

3030

2

2727

3030

3

2424

3030

4

88

5

00

3535

6

00

3535

7

00

8

00Customer orders (booked)Projected on-hand inventory

MPS quantity

MPS start

35353535

April May

3030

Quantity on Hand: 55

17 137 107 77 42 7 122 87

0 150 1500 00 0 0

150 1500 00 0 0

Available-to-promise (ATP) inventory

1717 9191 150

0

El pronóstico es menor que los pedidos registrados en la semana 1; el saldo del inventario a la mano=55+0-38=17

Saldo del inventario a la mano=17+150-30=137. La cantidad necesaria para evitar una escasez de 30-17=13 sillas en la semana 2

El tiempo necesario para el ensamble de 150 sillas es de una semana. Por consiguiente, el depto de ensamble deberácomenzar el ensamble de las sillas en la semana 1 para poder tenerlas listas en la semana 2

El total de los pedidos de clientes registrados, hasta la próxima recepción del MPS, es de 38 unidades. El invent. ATP=55+0-38=17

El total de los pedidos de los clientes registrados, hasta la próxima recepción del MPS es de 27+24+8=59.El inventATP=150-59=91

Solución

8/



3. Vallas de Tiempo en MPS

Semana

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 150 0 0 0 0 150 0 0 0MPS cantidad

VallaValla del del tiempotiempo

de de demandademanda

VallaValla del del tiempotiempo de de planificaciplanificacióónn

9/



1. SISTEMA MRP

• Técnica para el control y planeación de inventarios de manufactura.

• Permite la coordinación tanto de órdenes de compra (pedidos hacia fuera de la firma) como de trabajos o jobs (pedidos dentro de la firma).

¿Qué materias primas requiero para producir?– Proveedores internos– Proveedores externos

10/



(a) (b)

| | | | | | | | | |1 5 10

Day

Order1000 onday 3

Order1000 onday 8

Bic

ycle

s

Reorder point

Rim

sR

ims

2000 —

1500 —

1000 —

500 —

0

| | | | | | | | | |1 5 10

Day

Demanda Dependiente Aglomerada

11/



TEMA 2:

PLANEACIÓN DE REQUERIMIETOS DE MATERIALES(MRP: Materials Requirement Plan)

12/



1.1 Ventajas del Sistema MRP

Permite un pronóstico más acertado de losrequerimientos de componentes (disminuyeel inventario de seguridad)

Provee información para planificarcapacidades y requerimientos financieros.

Actualización automática

13/



Plan de Requerimientos de Materiales

Transaccionesde

inventario

Registros deinventarios

Bills ofMaterials

(BOM)

Ingeneriay procesosde disñeo


(MPS)

Plan de Requerimientos

de Materiales(MRP)

MRPMRPexplosionexplosion

Otrasfuentes de demanda

14/



Explosión de materiales (Bill of Materials, BOM)

I (1)Seat

cushion

H (1)Seat

frame

G (4)Backslats

F (2)Backlegs

J (4)Seat-frame

boards

C (1)Seat

subassembly

D (2)Frontlegs

B (1)Ladder-backsubassembly

E (4)Leg

supports

AALadderLadder--backback

chairchair

15/



Registro donde figuran todos los componentes de un artículo, las relaciones padre-componente y las cantidades de uso derivadas del diseño.

1. Cantidad de uso: número de unidades de un componente que se necesita para fabricar una cantidad de su padre inmediato.

2. Elemento final: producto terminado que se vende al cliente.

2. Explosión de materiales (BILL OF MATERIALS)

16/



1. Elemento intermedio: tiene por lo menos a un padre y por lo menos un componente.

2. Subconjunto: elemento intermedio que es ensamblado a partir de más de un componente.

3. Elemento comprado: no tiene componentes porque proviene de un proveedor, pero si tiene uno o varios padres.

2. Bill of Materials

17/



3. PLANIFICACIÓN DE MRP• Explica con detalle cuantos elementos se producirán

dentro de periódos de tiempo específicos.• Se divide en (I) plan de producción agg. y (ii) plan

de producción específico.

200

Ladder-back chair

Kitchen chair

Desk chair

1 2

April May

670670

3 4 5 6 7 8

200

150

120

200

150

200

120

Aggregate production plan for chair family

670670 18/



4. REGISTRO DE INVENTARIO

• Es el insumo final del MRP junto con lastransacciones de inventario (expedición de nuevospedidos, recepción de entregas programadas, retirosde invt., etc.).

Indica cuando deberá emitirse un pedido por una cantidad y producto específico.

Emisiones planeadas de pedidos

Su objetivo es impedir que el inventario proyectado a la mano disminuya por debajo de cero (no haya faltantes).

Recepciones planeadas

Cantidad de inventario disponible para cada semana una vez que los requerimientos brutos han sido satisfechos.

Inventario proyectado a la mano

Pedidos que ya han sido presentados, peo que todavía no han sido completados.

Recepciones programadas

Son la demanda total provenientes de todos los planes de producción padres.

Requerimientos brutos

19/



Por medio de estas reglas se determinan las fechas y magnitudes de las cantidades de elementos incluidos en un periodo dado.

•FOQ (Cantidad de pedido fija)•POQ (Cantidad de pedido periódica)•LxL (Lote por Lote)

5. REGLAS REFERENTES AL TAMAÑO DEL LOTE

20/



1. FOQ (Cantidad de Pedido Fija):

• Para este tipo de producto es necesario pedir la misma cantidad que el proveedor indica o nada.

• Se mantiene la misma cantidad o un múltiplo cada vez que se emite un pedido.

• Recomendada cuando las restricciones de capacidad limitan la producción y los costos de preparación son altos.

5. Reglas Referentes al Tamaño del Lote

21/



EjemploItem: CDescription: Seat subassembly

Lot Size: 230 unitsLead Time: 2 weeks

Gross requirements 150

1

230

0

2

0

0

3

0

120

4

0

5

0

150

6

0

120

7

0

8

0Scheduled receipts

Projected on-hand inventory

Planned receipts

Planned order releases

37

Week

00

22/



Item: CDescription: Seat subassembly


Requerimientosbrutos 150150

1

230230

117117

00

2

00

00

3

00

120120

4

00

5

00

150150

6

00

120120

7

00

8

00Recepcionesprogramadas

Inventarioproyectadoa la mano

Recepcionesplaneadas

Emisionesplaneadas

37

Week

0000

117117 117117 -- 33 -- 33 -- 153153 -- 273273 -- 273273

Projected on-hand inventory balance at end of week t( ) Inventory on

hand at end of week t - 1( ) Gross

requirements in week t( )

Scheduled or planned receipts in

week t( )= -+

Los requerimientos brutos son la demnada total para las dos sillas. El inventario proyectado a la mano en la semana 1 is 37 + 230 - 150 = 117 units.

Sin una nueva orden en la semana 4, habrá faltantes por3 unidades :117 + 0 + 0 - 120 = - 3 units

23/





Requerimientosbrutos 150150

1

230230

117117

00

2

00

00

3

00

120120

4

00

5

00

150150

6

00

120120

7

00

8

00Recepcionesprogramadas

Inventarioproyectadoa la mano

Recepcionesplaneadas

Emisionesplaneadas

37

Week

0000

117117 117117 227227 227227 7777 187187 187187

230230230230

230230 230230

117 + 0 + 230230 - 120 = 227 units

24/



2. POQ (Cantidad de Pedido Periódica):

• La cantidad de pedido es equivalente a la cantidad requerida durante el tiempo entre órdenes y deberá ser los suficientemente grande para evitar escasez del producto.


25/




Lot Size: P = 3Lead Time: 2 weeks


1

230230

117117

2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


37

Week

Ejemplo POQ

26/



POQItem: CDescription: Seat subassembly

Lot Size: P = 3Lead Time: 2 weeks


1

230230

117117

2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


37

Week

117117 117117

153153

150150

153153

150150 00 00 00

120120

120120

(120 + 0 + 150)(120 + 0 + 150) - 117

(120 + 0 + 150) - 117 = 153 units (120 + 0) - 0 = 120 units

27/



3. LxL (Lote por Lote):

• El pedido debe satisfacer los requerimiento de una sola semana.

• Es parecido al POQ, donde será P=1.• Busca minimizar los niveles de inventario.


28/



Ejemplo


Lot Size: L4LLead Time: 2 weeks


1

230230

117117

2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


37

Week

117117 117117

29/




Lot Size: L4LLead Time: 2 weeks


1

230230

117117

2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


37

Week

117117 117117

120 - 117 = 3

00 00 00 00 00

33 120120150150

150150 12012033

30/



6. MRP – Cálculo de requerimientos parasub-ensambles o elementos intermedios

C (1)Seat

subassembly

H (1)Seat

frame

I (1)Seat

cushion

J (4)Seat-frame

boards

I (1)Seat

cushion

H (1)Seat

frame

G (4)Backslats

F (2)Backlegs

J (4)Seat-frame

boards

C (1)Seat

subassembly

D (2)Frontlegs

B (1)Ladder-backsubassembly

E (4)Leg

supports

AALadderLadder--backback

chairchair

31/



7. EXPLOSIÓN MRPItem: Seat subassemblyLot size: 230 units

Lead time: 2 weeks


1

230230

117117

2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


37

Week

117117 117117

0 00 0

00 00 000 00 0

227 227 77 187 187

230230

230230 32/



Item: Seat subassemblyLot size: 230 units

Lead time: 2 weeks


1 2 3

120120

4 5

150150

6

120120

7 8

Planned receipts


Week

0 00 0

230

230

230

230

Item: Seat framesLot size: 300 units

Lead time: 1 week


1

00

2 3

00

4 5 6 7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


40

Week

230 2300

00 00 00300 00 0

Item: Seat cushionLot size: L4L

Lead time: 1 week


1

00

2 3

00

4 5 6 7 8

Scheduled receipts


Planned receipts


0

Week

230 2300

00 00 000 00 0

Usage quantity: 1 Usage quantity: 1

4040 110110 110110 110 180 180 180 180 00 00 00 0 0 0 0 0

300

300

230

230

230

230

33/



Item: Seat framesLot size: 300 units

Lead time: 1 week

Gross requirements

1 2 3 4 5 6 7 8

Planned receipts


Week

300

300

Item: Seat cushionLot size: L4L

Lead time: 1 week

Gross requirements

1 2 3 4 5 6 7 8

Planned receipts


Week

230

230

230

230

00 00 00 00230 2300 000 00 00 00230 2300 0


1

00

200200

2 3

12001200

4 5

00

6

00

7 8

Scheduled receipts

Planned receipts


200

Week

200200 200200

0 00 0

00 00 000 00 0

500 500 500 500 500

1500

1500


Item: Seat-frame boardsLot size: 1500 units

Lead time: 1 week

Figure 15.11

Se requieren 4 unidades

34/



Los requerimientosde capacidadproyectadosexceden las horassemanales de capacidad.

Fecha: Semana: 32Plant 01 Dept. 03: Lathe StationCapacity: 320 hours per week

Week

32 33 34 35 36 37

Hr planeadas 90 156 349 210 360 280

Hr reales 210 104 41 0 0 0

Hr totales 300 260 390 210 360 280

8. REQUERIMIENTOS DE CAPACIDAD

35/



9. REPORTES

MRP MRP explosionexplosion

Material requirements plan (MRP)Action notices• Releasing new

orders• Adjusting due dates

Priority reports• Dispatch lists• Supplier

schedules

Capacity reports• Capacity requirements planning• Finite capacity scheduling• Input-output control

Manufacturing resources plan• Performance

reportsCost and price data

Routings and time

standards

36/



9. REPORTE DE INPUT-OUTPUT

La desviación acumulativaexcede el límite de tolerancia inferior, lo cualindica que las horas realesde producción han caídodemasiado por debajo de lashoras de producciónplaneadas y es necesariohacer algo al respecto.Figure 15.13

Workstation: Rough Mill Week: 32Tolerance: ± 25 hours

Week Ending

28 29 30 31 32

Planned 160 155 170 160 165Actual 145 160 168 177Cumulative deviation - 15 - 10 - 12 + 5

Planned 170 170 160 160 160Actual 165 165 150 148Cumulative deviation - 5 - 10 - 20 - 32

Inputs

Outputs

Se permiten desviacionesacumulativas de entre-25 horas y +25 horas.

37/



10. BILL OF RESOURCES

Level 1Discharge

Level 2Intermediate care

Level 3Postoperative care

(Step down)


(Intensive)


(Angiogram)


(Testing)

Level 5Surgery


(Angiogram)

Nurse(6 hr)

MD(1 hr)

Therapy(1 hr)

Bed(24 hr)

Lab(3 tests)

Kitchen(1 meal)

Pharmacy(10

medicines)

38/



TEMA:

Fundamentos de los sistemas deProducción Just-In-Time, JIT

39/



Introducción

En el año de 1999, Toyota Motor Corp. anuncióen EEUU que empezaría la producción de su modelo Toyota Solara coupe solo 5 días después de levantado el pedido por el cliente. Este anuncio sorprendió al sector automotriz, industria que típicamente requiere de 30 a 60 días para producir una orden del cliente.

The Wall Street Journal, “An automaker tries the Dell way”, Agosto 1999.40/



Introducción

Implantar un sistema de producción que reaccione rápidamente y de manera eficiente a los pedidos del cliente requiere, entre otras características:

-Procesos alineados-Un mínimo (cero?) de manejo de materiales-Corridas de producción pequeñas (una unidad?)-Costos mínimos de set-up-Niveles mínimos de inventario

41/



Introducción

Lo anterior, representa en buena parte los fundamentos de los sistemas de producción Justo A Tiempo, Just In Time (JIT).

Las principales características de estos sistemas se presentan a continuación.

42/



Caracteristicas de los sistemasJust-In-Time

• Sistema de arrastre para el manejo de materiales• Alta calidad y consistencia• Tamaños del lote pequeños• Cargas de trabajo uniformes• Relaciones cercanas con los proveedores• Fuerza de trabajo flexible• Estrategia de flujo en línea• Producción automatizada• Mantenimiento preventivo

43/



Manejo rápido y adecuado de informaciónSupply Push vs. Demand Pull

Supplierinputs outputs

Process Customer

Supply Push: Input availability triggers production

Supplierinputs outputs

Process Customer

Demand Pull: Output need triggers production

Information Flow: Material Flow:44/



Ventajas de los sistemas JITAnalogía del río

45/



TamaTamaññoo del ldel loteote e e inventarioinventario de de ciclociclo

Lot size = 100

On-

hand

inve

ntor

y

5 10 15 20 25 30

Time (hours)

100 –

75 –

50 –

25 –

0 –

Average cycle inventory

Figure 16.1

46/




Lot size = 100

On-

hand

inve

ntor

y

5 10 15 20 25 30

Time (hours)

100 –

75 –

50 –

25 –

0 –

Figure 16.1


47/




Lot size = 100

Lot size = 50On-

hand

inve

ntor

y

5 10 15 20 25 30

Time (hours)

100 –

75 –

50 –

25 –

0 –

Figure 16.1


48/




Lot size = 100

Lot size = 50On-

hand

inve

ntor

y

5 10 15 20 25 30

Time (hours)

100 –

75 –

50 –

25 –

0 –

Figure 16.1


49/



Minimización de desperdicios: (Parte 1)

• Un diseño de planta dividido conforme a áreas de especialización tiene la desventaja de que puede causardemasidado movimiento innecesario de materiales.

Saw Saw

Lathe PressPress

Grinder

LatheLathe

Saw

Press

Heat Treat

Grinder

50/



• Un diseño de planta dividido conforme a células de manufactura reduce el movimiento innecesario ed materiales y en consecuencia aumenta la productividad (Ley de Little: I=RT)

Press

Lathe

Grinder

Grinder

A

2

BSaw

Heat Treat

LatheSaw Lathe

PressLathe

1

(Parte 2)

51/



Minimización de desperdicios:Cargas de trabajo uniformes

Not uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total

1,200 3,500 4,300 9,000

Uniform Jan. Units Feb. Units Mar. Units Total

3,000 3,000 3,000 9,000

Suppose we operate a production plant that produces a single product. The schedule of production for this product could be accomplished using either of the two plant loading schedules below.

How does the uniform loading help save labor costs?

or

52/



SistemaSistema JITJIT

•Filosofía de gestión•Sistema de “arrastre”a lo largo de la planta

¿QUÉ ES?

•Ataca los desperdicios (tiempo, inventario, sobrantes)

•Expone problemas y cuellos de botella

•Logra una producción esbelta

¿QUÉ HACE?

•Participación del personal•Fundamentos de ing. industrial

•Mejora continua•Control total de la calidad

•Lotes pequeños

¿QUÉ REQUIERE?

•Ambiente estable

¿QUÉ ASUME?

53/



SistemaSistema de de tarjetastarjetas --KanbanKanban

Este sistema se basa en la utilización de señales (tarjetas, cajas, espacios pintados en el suelo, bolas de colores) para indicar la necesidad de empezar a producir un nuevo lote de alguna pieza, sub-ensamble o producto.

El objetivo teórico es limitarse a ordenar solo aquellas cantidades que han sido requeridas por un cliente y evitar exceso de inventarios.

54/



Storage area

Empty containers

Full containers

Receiving postKanban card for product 1Kanban card for product 2

Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.3

SistemaSistema de de tarjetastarjetas --KanbanKanban

55/



Storage area

Empty containers

Full containers

SistemaSistema de de tarjetastarjetas --KanbanKanbanReceiving post

Kanban card for product 1Kanban card for product 2

Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.356/



Storage area

Empty containers

Full containers



Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.3

57/



Storage area

Empty containers

Full containers



Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.358/



Storage area

Empty containers

Full containers



Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.3

59/



Storage area

Empty containers

Full containers



Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.360/



Storage area

Empty containers

Full containers



Assembly line 1

Assembly line 2

Fabrication cell

O1

O2

O3

O2

Figure 16.3

61/



NNúúmeromero de de contenedorescontenedores

62/




k = d( w + p )( 1 + α )

c

d = 2000 units/day p = 0.02 day α = 0.10w = 0.08 day c = 22 units

Westerville Auto Parts

Example 16.1

63/




k = 2000( 0.08 + 0.02 )( 1 + 0.10 )

22



Example 16.1

64/




k = 2000( 0.08 + 0.02 )( 1 + 0.10 )

22



Example 16.1

65/




k = 10 containers



Example 16.1

66/




d = 2000 units/day p = 0.02 day α = 0.10w = 0.060.06 day c = 22 units


k = d( w + p )( 1 + α )

c

k = 10 containers

Example 16.1

67/






k = 2000(0.06 + 0.02)(1.10)

22

k = 10 containers

Example 16.1

68/






k = 2000(0.06 + 0.02)(1.10)

22

k = 10 containers

Example 16.1

69/






k = 8 containers

k = 10 containers

Example 16.1

70/



JIT en JIT en serviciosservicios

• Consistently high quality• Uniform facility loads• Standardized work methods• Close supplier ties• Flexible work force• Automation• Preventive maintenance• Pull method of materials flow• Line flow strategy

71/



Mejora de Procesos en una PlantaEn esencia, el objetivo de cualquier plan de mejora involucra 4

puntos:

1. Mejora del proceso logístico (diseño eficiente de planta y manejo rápido y adecuado de información)

2. Aumentar la Flexibilidad del Proceso (disminuir tiempo y costo de set-up, entrenamiento multi-tareas de losempleados)

3. Disminuir la variabilidad del proceso (en tasas de flujo, tiempo de procesamiento y calidad)

4. Minimizar los costos de proceso por medio de la eliminaciónde actividades que no agregan valor (transporte, inspección, etc)

72/



BeneficiosBeneficios operativosoperativos• Reduce los requerimientos de espacio• Reduce la inversión en inventarios• Reduce los tiempos de

entrega/manufactura• Aumenta la productividad• Aumenta la utilización del equipo• Reduce el papeleo• Valida prioridades para programar la

producción• Participación de la fuerza de trabajo• Incremento en la calidad

TEMA 1: PROGRAMACIÓN MAESTRA DE LA (Master...

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