B ASADO EN LAS T ECNOLOGÍAS DE LA I NFORMACIÓN
I. Volumen bajo.
3.1 Caracterización de la problemática
Al analizar el sistema MPC de la industria ETO se advierte la concurrencia de una serie de características —algunas directamente tratadas y otras consecuencia operativa de la definición del tipo de industria que se ha expuesto en el capítulo anterior—, que, según se narra en la introducción, derivan en la compleja problemática motivadora de este trabajo de tesis. Se presenta a continuación el resultado de una ordenación de las conclusiones extraídas, tanto de la observación de las empresas involucradas en los proyectos que dan origen a este trabajo junto con la información aportada por sus responsables de producción, como de un extenso repaso a la literatura especializada, destacando [Wortmann 1983] [Harhalakis 1988] [Hendry 1989a] [Gelders 1991] [Bertrand 1993] [Wortmann 1997] [deBoer 1998] [Babu 1999] [Hicks 2000] [Little 2000] [Kolisch 2001] [Paramore 2002] [Schragen 2002] [Henderson 2003] [Jin 2003] [Persona 2004] [Stevenson 2005] [Hans 2007]. De este modo, se detectan cuatro características fundamentales, estrechamente interrelacionadas, que condicionan el sistema MPC en la industria ETO. Su distinción se hace atendiendo a su relevancia y a la identificación en cada una de ellas del origen de un conjunto de peculiaridades.
a) Fabricación a medida. Esta característica, que como se vio en el apartado 2.2 es altamente definitoria de la industria ETO, condiciona de forma decisiva la problemática de su sistema MPC. Habitualmente, los pedidos pasan por una fase de elaboración de presupuesto y oferta —típica del ámbito de la ingeniería de proyectos— previa a la contratación. Los clientes encargan productos singulares definidos por una serie de especificaciones técnicas, de manera que, aunque puede haber similitudes en mayor o menor grado con proyectos realizados en el pasado, la práctica totalidad requieren un tratamiento a medida. Desde el punto de vista del sistema MPC, esta característica desencadena a su vez las siguientes particularidades:
• Existen etapas de ingeniería —de producto (diseño) y proceso (fabricación), o en algún caso sólo de proceso—, en las que se desarrollan planos, listas de materiales, rutas de proceso, diagramas de montaje, requerimientos de materiales y peticiones de compra. El inicio de las actividades de fabricación depende lógicamente de estas etapas de ingeniería, que consumen tiempo y recursos, aunque no de los que típicamente planifican los sistemas MPC. Por otra parte, los plazos de entrega exigidos por el cliente son frecuentemente más cortos que la suma del tiempo de las etapas de ingeniería y de fabricación, por lo que estas etapas tienden a
superponerse en el tiempo. Esto implica que la estructura de producto no suele estar disponible completamente al comienzo del proceso de producción, sino que se termina en paralelo a la definición del proceso de fabricación de algunos componentes y a la fabricación de otros ya definidos. Consiguientemente, es habitual que la planificación de la producción se realice sin conocer totalmente ni la estructura ni el conjunto de operaciones detalladas de varios de los proyectos. • Coexisten tres bolsas de proyectos: los que están en fase de oferta, para los que
tiene gran relevancia la asignación de una fecha posible y fiable de entrega; los que están contratados pero en fase de definición, total o parcial, para los que es necesario planificar su ejecución; y los que están totalmente definidos y pueden empezar o han empezado su ejecución, y para los que es necesario al menos en las tareas de corto plazo hacer una programación detallada.
• Al haber diferencias de unos proyectos a otros, en general no se tiene experiencia suficiente para hacer una buena estimación de los lead-times de las operaciones —en esencia tiempos de operación más tiempos de espera—, lo que constituye una fuente de incertidumbre que dificulta mucho las tareas de planificación y programación.
• Las materias primas son mayoritariamente específicas para cada pedido, por lo que no es posible establecer una política estable de aprovisionamientos; esto añade por un lado un factor más de incertidumbre a la duración total de atención de los pedidos, y por otro genera abundantes cambios en las programaciones del taller. b) Incertidumbre en la demanda. Se trata éste de un sector en el cual la incertidumbre
en relación con la llegada de nuevos pedidos es muy grande, a lo que se suma la gran variabilidad en la complejidad y duración de los diferentes proyectos que se han de realizar.
• No es posible sacar apenas partido de las técnicas tradicionales de previsión de la demanda, lo que dificulta enormemente la planificación.
• El no poder prever con un mínimo de garantías lo que va a tener que fabricarse en un plazo medio/corto, propicia la política de facto consistente en “fabricar cuanto antes”. Se descarta sistemáticamente la posibilidad de dejar recursos ociosos ajustando la finalización de los pedidos a las fechas de entrega, a pesar del impacto que los adelantos conllevan en cuanto a los costes de inventario y a la dificultad de gestión. El fundamento de este comportamiento usual reside en la estimación de un elevado coste de oportunidad asociado a no poder atender pedidos futuros. El coste de oportunidad está ligado a la incertidumbre. Como se ha comentado, en la industria ETO la incertidumbre inherente a los entornos
productivos —por variaciones en la demanda, en los plazos de entrega de los suministradores, en la calidad de los suministros, y por eventos inesperados como averías o duraciones excesivas de las actividades—, es especialmente acusada.
c) Estructura de proyectos. La naturaleza de los pedidos hace que se conciban de acuerdo con la estructura habitual de red de proyecto, con descomposición en actividades que guardan relaciones de precedencia.
• La estructura de proyectos parece aconsejar la utilización de las técnicas de gestión de proyectos, de uso extendido en el ámbito de la ingeniería. Sin embargo, al llevarse a cabo la fabricación en un único taller, organizado básicamente siguiendo una disposición tipo job-shop (en determinados sectores con montaje final en
posición fija), resulta un factor crítico la competencia por el uso de los recursos de
fabricación. Esta circunstancia dispara de forma determinante la complejidad del problema de la planificación y programación de los proyectos.
• La estructura organizativa responde típicamente al modelo matricial, con asignación de un responsable de proyecto para cada programa (se suele utilizar este término para referirse a un proyecto o conjunto de proyectos relacionados). Como consecuencia de sus respectivas atribuciones, estos responsables tienen cruces directos con el director de producción; se generan de esta manera flujos de información regulares en relación con el estado y el ritmo de avance de los diferentes proyectos, previsiones de finalización, cambios en las especificaciones y en los plazos, etc.
d) Porción de gran proyecto. Aunque no necesariamente, los pedidos constituyen habitualmente una porción dentro de un gran proyecto de ingeniería.
• Al ser el pedido una actividad dentro de la planificación del gran proyecto (el cliente), hay una gran exigencia en cuanto al ajuste en los plazos y la calidad. Las implicaciones de esta exigencia se agravan por las frecuentes modificaciones tanto de las especificaciones técnicas como de las fechas de entrega. En cuanto a las modificaciones de las especificaciones, es evidente la enorme problemática que representan, máxime cuando el producto ya está en producción, requiriendo la intervención del Departamento de Ingeniería, la alteración de las hojas de ruta, incluso de la lista de materiales, etc. En cuanto a las fechas, los adelantos saturan de actividad el taller y suponen un gran problema desde el punto de vista de la programación de la producción; los atrasos pueden también ser de especial relevancia cuando el pedido consiste en un bien de equipo de gran tamaño, que se fabrica en posición fija y no puede entregarse antes de fecha.
• Desde el punto de vista del sistema de información, el hecho de formar parte de un consorcio dedicado a la realización de un gran proyecto de ingeniería tiene importantes implicaciones. Aparecen flujos de información frecuentes con los eslabones adyacentes en el sistema de valor global: la empresa cliente y los suministradores. Al estar la empresa involucrada en múltiples proyectos simultáneos con horizontes de duración diversos, el sistema MPC interacciona con un gran número variable de sistemas, cada uno con una infraestructura tecnológica diferente. A este respecto, en [Batista 2000] se asimilan los consorcios al concepto de empresa virtual, y se apunta la ventaja competitiva de contar con un sistema MPC abierto e integrable con la mencionada diversidad de sistemas. La caracterización anterior pone de manifiesto la especial complejidad del sistema MPC de los entornos ETO. Como se mencionó resumidamente en el capítulo de introducción y señalan algunos autores —como Harhalakis y Yang [Harhalakis 1988], Gelders [Gelders 1991], Paramore [Paramore 2002] y Schragenheim y Walsh [Schragen 2002] (ver cita en 1.2)—, en esencia, las particularidades de este entorno provienen de la confluencia del mundo de la producción y el mundo de los proyectos.
Como entorno de producción, ya se significó, en el repaso a las clasificaciones de sistemas productivos del apartado 2.1.2 y a través de los comentarios que hacen los respectivos autores desde las primeras clasificaciones [Alford 1934, p. 194] [Shubin 1951, p. 118] etc., la dificultad que adquiere la gestión de la producción a medida que disminuyen los volúmenes de producción y aumenta la variedad de productos.
Igualmente, cuando se considera la problemática de los sistemas MPC de los entornos ETO desde la perspectiva multiproyecto se revela su complejidad [Wortmann 1997b, p.356]. En este sentido, destaca la tipología de entornos multiproyecto que hacen Herroelen y Leus atendiendo a las características de su problema de planificación [Leus 2003, pp. 200-202] [Herroelen 2004]. La tipología se basa en dos factores fundamentales: la variabilidad y la dependencia. La variabilidad hace referencia a la incertidumbre, como medida de falta de información en cuanto a la llegada y al tamaño de los proyectos, las estimaciones de duraciones, los costes, etc. La dependencia se refiere a las necesidades de coordinación externas —con los subcontratistas por ejemplo—, e internas —como las derivadas del compartimiento de recursos—. Combinando dos valores de variabilidad (baja/alta) con cuatro de dependencia (totalmente dependiente /fundamentalmente dependiente/ fundamentalmente independiente/totalmente independiente), Herroelen y Leus obtienen ocho casos de planificación multiproyecto.
En otro trabajo, los propios Herroelen y Leus, junto con Hans y Wullink, toman la tipología anterior, considerando continuas las escalas de los dos factores y tratando en
particular los correspondientes cuatro casos extremos [Hans 2007]. Expresamente señalan a la industria ETO como entorno típico de caso extremo alta variabilidad–alta dependencia (HH, High-High), y en relación con la problemática de su sistema MPC comentan:
Un proyecto que se sitúa en la categoría HH requiere una aproximación a la planificación y el control que pueda hacer frente tanto a la complejidad organizativa y la variabilidad, como a la complejidad del problema de planificación. Por todo ello, este caso es el más difícil de gestionar de la tipología de entornos multi-proyecto. [Hans 2007]
En definitiva, los entornos ETO presentan una significativa complejidad operativa que se traduce en la dificultad de tener un sistema MPC adecuado. Muchos autores señalan la inadecuación de los sistemas MPC que se han propuesto comercialmente para gestionar este entorno. En paralelo, se observa el potencial de mejora que se tendría al poder afrontar dicha complejidad con un sistema efectivo. Persona et al. apuntan al respecto la ventaja competitiva que las Tecnologías de la Información pueden suponer para este tipo de industrias [Persona 2004]. Como ya se ha mencionado, en la raíz del problema está la doble naturaleza de producción y proyectos de la industria ETO. En posteriores subapartados se exploran las soluciones que aportan al respecto tanto las empresas dedicadas al software de gestión como el entorno académico. Las primeras se construyen a partir de los sistemas MPC convencionales, de los que se hace un breve repaso a continuación.