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Modelo Matemático Como Herramienta de Apoyo en la Planeación de las Campañas de Colores para la Industria del Vidrio-Edición única

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Academic year: 2017

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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Campus Monterrey

Monterrey, Nuevo León a

Lic. Arturo Azuara Flores:

Director de Asesoría Legal del Sistema

Por medio de la presente hago constar que soy autor y titular de la obra titulada:"

", en los sucesivo LA OBRA, en virtud de lo cual autorizo a el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (EL INSTITUTO) para que efectúe la divulgación, publicación, comunicación pública, distribución y reproducción, así como la digitalización de la misma, con fines académicos o propios al objeto de EL INSTITUTO.

El Instituto se compromete a respetar en todo momento mi autoría y a otorgarme el crédito correspondiente en todas las actividades mencionadas anteriormente de la obra.

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Modelo Matemático Como Herramienta de Apoyo en la

Planeación de las Campañas de Colores para la Industria del

Vidrio­Edición única

Title Modelo Matemático Como Herramienta de Apoyo en la Planeación de las Campañas de Colores para la Industria del Vidrio­Edición única

Authors Carlos Heberto Guerra Garza Affiliation Itesm

Issue Date 2003­12­01

Abstract Tesis presentada para obtener el grado de Maestro en ciencias especialidad en Sistemas de Manufactura

Discipline Ciencias Sociales / Social Sciences Item type Tesis

Rights Open Access

Downloaded 18­Jan­2017 17:15:09

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INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS MONTERREY

DIVISIÓN DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERÍA

MODELO MATEMÁTICO COMO HERRAMIENTA DE APOYO EN LA PLANEACIÓN DE LAS CAMPAÑAS DE COLORES

PARA LA INDUSTRIA DEL VIDRIO

TESIS

PRESENTADA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS

ESPECIALIDAD EN SISTEMAS DE MANUFACTURA

POR:

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INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CAMPUS MONTERREY DIVISIÓN DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE GRADUADOS EN INGENIERÍA

Los miembros del comité de tesis recomendamos que el presente proyecto de tesis presentado por el Ing. Carlos Heberto Guerra Garza sea aceptado como requisito parcial para obtener el grado académico de Maestro en Ciencias con especialidad en:

SISTEMAS DE MANUFACTURA

Comité de Tesis:

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TECNOLÓGICO DE MONTERREY.

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a mi esposa Graciela quien en todo momento me ha brindado su apoyo, amor y comprensión a lo largo de varios años y con quien he cristalizado muchos de nuestros sueños y a quien le debo todo. Bebé, este logro es de los dos y siempre te estaré agradecido por tu amor.

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TECNOLÓGICO DE MONTERREY.

DEDICATORIA

A mis padres Adamina y Heberto quienes siempre me ofrecieron su amor, confianza y apoyo para formarme profesionalmente. Esta etapa de mi vida no hubiera sido posible sin sus enseñanzas y consejos.

A mis hermanos Heberto Nelson y Mario Heberto, gracias por sus palabras de aliento y el apoyo brindado a lo largo de mis estudios.

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TECNOLÓGICO DE MONTERREY.

AGRADECIMIENTOS

Quiero agradecer al Dr. Gabriel Barraza por todos sus consejos, sus recomendaciones y su tiempo que a lo largo del desarrollo de esta investigación me brindó y que gracias a su dedicación y asesoría me fue posible culminar este trabajo. Muchas gracias Dr.

A mi comité de tesis Dr. Fernando Mata y M.C. Heriberto García por aceptar la invitación y formar parte de este importante logro en mi desarrollo profesional. Gracias por sus comentarios y observaciones que complementaron mi proyecto.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Resumen

RESUMEN

Una de las actividades críticas en la administración de la industria manufacturera es la optimización de sus recursos productivos así como la adecuada planeación de las actividades encaminadas a mejorar sus indicadores de servicio, rentabilidad y posicionamiento de la firma en los mercados. Buscar la ventaja competitiva que permita a la compañía posicionarse en un lugar privilegiado es hoy en día una necesidad. Esto puede ser apoyado realizando una correcta planeación operativa, donde los recursos sean analizados para cumplir con el dinamismo en el comportamiento de las demandas y los mercados actuales.

El objetivo de la presente investigación es desarrollar el análisis y diseño de un modelo matemático que apoye la planeación operativa para la industria del vidrio, permitiendo mejorar el proceso de toma de decisiones para comprometer sus recursos y cumplir con las demandas de la mejor manera posible.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Contenido

CONTENIDO

Página Resumen I Contenido II Lista de figuras III Lista de tablas IV Capítulo I. Introducción 1

1.1 Introducción 1 1.2 Definición del problema 5 1.3 Objetivo de la investigación 7 1.4 Alcance 7 1.5 Metodología 9 1.6 Organización del trabajo 10

Capítulo II. Planeación, actividad clave para metas y objetivos 12 2.1 Elementos claves para el logro de objetivos 13 2.1.1 Elemento clave ­ Recurso Humano 13 2.1.2 Elemento clave ­ Conocimiento 14 2.1.3 Elemento clave ­ Tecnologías de información 14 2.1.3.1 Tecnologías de información ­ Simulación y modelos 15 2.2 Planeación operativa de los recursos 16 2.3 Descripción del giro del negocio de estudio 18 2.3.1 Descripción general en la elaboración del vidrio 20 2.3.2 Procesos y maquinaria utilizada para productos de vidrio 23 2.4 Concepto ­ Campañas de colores 25 2.4.1 Importancia de la planeación de las campañas de colores 26 2.4.2 Vidrio de transición 27 2.5 Planeación de campaña de colores. Principal restricción en la administración de la cadena de suministro 27

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Contenido

Capítulo III. Revisión de literatura y análisis de artículos 30

3.1 Artículos de referencia 31 3.1.1 Modelos de planeación de la producción 31

3.1.1.1 Modelo para la planeación de producción y distribución en manufactura continua (Mallya­Banerjee­Bistline) 31 3.1.1.2 Modelo integral de producción­distribución para problemas industriales (Dhaenens­Finke) 34

Capítulo IV. Elementos en el diseño del modelo para campañas de colores. 38

4.1 Elementos considerados en el modelo 38 4.1.1 Recurso horno de fundición y sus características 39 4.1.1.1 Hornos dedicados 40 4.1.1.2 Costos de fundición 40 4.1.1.3 Revisión de la capacidad de los hornos 41 4.1.2 Pronósticos de demandas 42 4.1.3 Almacenamiento 48 4.2 Consolidación del modelo 50

Capítulo V. Definición del modelo para las campañas de colores 53

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Contenido

5.2.1.4 Costos por cambio de color 72 5.2.1.5 Capacidad de bodegas 73 5.2.1.6 Castigo de capacidad por horno 73 5.2.1.7 Función objetivo para un solo periodo 74 5.2.1.8 Corrida del modelo en software especializado 75 5.2.2 Ejemplo multiperiodos 86 5.2.2.1 Capacidad de hornos 86 5.2.2.2 Demanda por color de vidrio 87 5.2.2.3 Costos de fundición variables y fijos 87 5.2.2.4 Costos por cambio de color 88 5.2.2.5 Costos por llevar en el inventario 89 5.2.2.6 Capacidad de bodegas 90 5.2.2.7 Castigo de capacidad por horno 91 5.2.2.8 Función objetivo para varios periodos 91 5.2.2.9 Corrida del modelo multiperiodos en software 92

Capítulo VI. Conclusiones del modelo 103 6.1 Análisis de resultados del modelo 103 6.2 Conclusiones 104 6.3 Trabajos futuros 106

Referencias 109

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Lista de Figuras

LISTA DE FIGURAS

Página Capítulo I.

1.1 Secuencia de procesos y actividades en un análisis cuantitativo 7 Capítulo II.

2.1 Integración de los recursos para el logro de las metas corporativas 13 2.2 Procesos de planeación y control 17 2.3 Detalle y horizonte en las etapas de planeación 18 2.4 Desglose de los rubros de costo por proceso 20 2.5 Principales materiales en la composición del vidrio 21 2.6 Principales equipos para la elaboración de envases de vidrio 23 2.7 Representación gráfica de un plan de campañas de colores 26 2.8 Procesos en la administración de la cadena de suministro (SCM) 29 Capítulo III.

3.1 Función objetivo del modelo de Mallya, Banerjee y Bistline 32 3.2 Restricciones del modelo de Mallya, Banerjee y Bistline 34 3.3 Función objetivo del modelo de Dhaenens y Finke 36 3.4 Restricciones del modelo de Dhaenens y Finke 37 Capítulo IV.

4.1 Técnicas de revisión de capacidades de recursos 41 4.2 Fuentes de demanda 42 4.3 Niveles de planeación apoyados por pronósticos 44 4.4 Diagrama general de elementos a considerar en la selección de demandas . 47 4.5 Áreas y procesos considerados en la manufactura del vidrio dentro del

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Lista de Figuras

Capítulo V.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Lista de Tablas

LISTA DE TABLAS

Página Capítulo I.

1.1 Niveles de planeación en las empresas 2 1.2 Secuencia de pasos para el diseño del modelo 10 Capítulo II.

2.1 Clasificación y características de modelos 15 2.2 Sectores de la industria relacionado con productos de vidrio 19 2.3 Descripción de equipos utilizados para elaborar envases de vidrio 24 Capítulo III.

3.1 Componentes en el modelo de Dhaenens y Finke 35 Capítulo IV.

4.1 Características de función por color de vidrio 39 4.2 Actividades para el acumulamiento de demandas por color y por periodo de tiempo 46 4.3 Resumen de los elementos considerados en el modelo a diseñar 52 Capítulo V.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Lista de Tablas

Capítulo V (Continuación).

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo I: Introducción

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN

1.1 INTRODUCCIÓN

En toda compañía manufacturera, una de las actividades más críticas que la alta dirección realiza es la adecuada planeación de sus recursos. Dicha planeación tiene como objetivo asegurar que los recursos estén operando en forma integrada y encaminada hacia la satisfacción de las demandas de sus clientes de la manera más efectiva posible. Esta planeación de sus recursos limitados tienen como marco de referencia las políticas, lincamientos y estrategias de la compañía así como las expectativas de rentabilidad, crecimiento y mejor posicionamiento en los mercados de la misma; garantizando al mismo tiempo, un adecuado servicio a sus clientes.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

Tal y como se mencionó anteriormente, el eslabón posterior a la planeación estratégica es la planeación operativa; en la cual, se establecen los proyectos, las actividades y presupuestos de manera que se pueda garantizar el que a través de los recursos con los que cuenta la compañía, se distribuyan de forma efectiva y eficiente las cargas de trabajo para así cumplir de manera satisfactoria con el compromiso de las demandas actuales al mismo tiempo que se persigue la generación de ingresos económicos suficientes para su operación y satisfacción de los inversionistas (ver tabla 1.1).

Nivel Etapa Planeación Descripción

Planeación Estratégica

Está relacionado con las estrategias y dirección o rumbo global del negocio definidas por la alta dirección. La escala de tiempos es en años con visión a largo plazo.

Planeación Operativa

Desarrolla el plan del como llevar a cabo las estrategias y políticas establecidas en la planeación estratégica con los actuales recursos. Esta planeación se realiza en varios niveles:

a) Planeación a nivel agregado (Consolidación de demandas por grupos o familias de productos) b) Planeación maestra (Nivel producto final. En

ocasiones, un plan de ensambles es desarrollado)

c) Planeación de materiales (Abastecimiento de materia prima y componentes)

[image:18.594.74.557.335.609.2]
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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducáóu

Una característica en organizaciones de clase mundial es la realización de una planeación operativa justo posterior a la entrega del reporte generado en la planeación estratégica de manera que sea la fuente de información y guía en la distribución y asignación de los recursos.

Esta misma planeación operativa permitirá determinar el grado de cumplimiento de dichas demandas considerando la capacidad instalada de los recursos productivos de tal suerte que pueda llegar a determinarse la necesidad de incurrir en estrategias de maquilas o subcontrataciones (outsourcing) para satisfacer de la mejor manera, los compromisos directos de clientes o de planes y metas de crecimiento y consolidación de la empresa. Por lo tanto, la planeación operativa es un proceso que permite a la alta dirección determinar la forma en que los recursos actuales (maquinaria, herramientas, financieros, transportes, humanos, etc.) serán asignados para cumplir con los compromisos de las demanda y metas de la empresa buscando siempre el menor costo de operación.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo I: Introducción

Un proceso eficiente de planeación de recursos apoyará el cumplimiento de los compromisos y metas establecidos en la planeación estratégica buscando el que se realicen a través de un mínimo de inversiones, al mismo tiempo que se garanticen los niveles de satisfacción a sus clientes. Estos recursos deberán; de la forma más eficiente posible, ser comprometidos para el cumplimiento de las metas y objetivos del negocio.

La planeación de un adecuado sistema de operaciones forma parte esencial para el logro de los objetivos de aprovechamiento de los recursos y de rentabilidad de la compañía. Como menciona Blanchard [1998], "un buen sistema debe primero ser planeado y diseñado para brindar soporte, producir, distribuir al usuario y ser mantenido en forma efectiva, eficiente y rentable a través del ciclo de vida de un producto ".

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

Hoy en día, la planeación operativa forma parte crucial de las iniciativas adoptadas por muchas empresas con relación a la administración eficiente de su cadena de suministro la cual; en muchas compañías en la actualidad, es una de las principales estrategias con grandes inversiones cuyo objetivo es el lograr mejor competí ti vidad, rentabilidad y servicio a través de un mejor y eficiente sistema de colaboración de sus recursos y procesos operativos para cumplir con las demandas.

1.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

Pero para alcanzar la rentabilidad se presenta el siguiente problema, los recursos tiene capacidad limitada y toda demanda debe ser analizada para determinar la mejor manera de comprometer los recursos y cumplir con dicha demanda al menor costo de operación evitando llenar los almacenes con productos semi­terminados como respuesta a largas corridas de producción tratando de favorecer la eficiencia en el proceso productivo. Lo ideal es soportar la manufactura de productos con la cantidad apropiada y la calidad requerida al menor costo de producción posible.

Generar producto semi­terminado y almacenarlo mientras es requerido también trae como consecuencia mayores costos de almacenaje, riesgos de obsolescencia por cambios de ingeniería, riesgos por daños, mayores costos de seguros, etc. Por esto, la planeación adecuada de la manera en como comprometer los recursos limitados de una compañía, representa uno de los principales retos que se les presenta a los planeadores y a la alta dirección en las empresas.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

1.3 OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN

Fundamentados en la necesidad que presentan las compañías manufactureras de encontrar la mejor manera de distribuir sus cargas de trabajo entre sus equipos productivos; el objetivo de la presente investigación es desarrollar el análisis y diseño de un modelo matemático que, basado en sus políticas de servicio al cliente y planes de reducción de costos de producción, genere información relevante para apoyar el proceso de la toma de decisiones para comprometer sus recursos y cumplir con sus demandas de la mejor manera posible. El resultado final sería una herramienta de apoyo en el proceso de un análisis cuantitativo (Fig. 1.1) que tome en cuenta elementos importantes para seleccionar la solución óptima en la asignación de recursos productivos satisfaciendo de manera integral, las restricciones y políticas de una empresa manufacturera.

i

^

Desarrollar el 1.

Modelo n

t J

J Recolección [_. H de Datos P

J Desarrollar H la Solución

V w^

Probar la Solución

H

­ Análisis de Resultados

* 1

Definir el Desarrollar el fc Recolección Desarrollar Probar la fc Análisis de Implementar Problema  \ \ Modelo  \ \  d e Datos  \ \  l a Solución  ^ \ Solución I  * " | Resultados  \ \ Solución

Fig 1.1 Secuencia de procesos y actividades en un análisis cuantitativo [Harrison, 2002]

1.4 ALCANCE

(24)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

lenta ante un cambio drástico en el comportamiento de la demanda pronosticada. Nos referimos a los hornos de fundición los cuales son equipos que consumen el mayor tiempo y costo en la fabricación de un producto semi­terminado que posteriormente es utilizado por otros equipos para darle la forma deseada. Estos hornos inician el proceso recibiendo una mezcla de materiales los cuales son fundidos para un color de vidrio específico. Cabe aclarar que una de las variantes que se presenta en esta etapa de fabricación son los diferentes costos en la elaboración de un color aún en el mismo recurso; esto es debido principalmente a la diferente composición de los materiales requeridos para lograr un color específico y a que las condiciones de operación de los hornos tienen diferentes tiempos para llegar al punto de fundición por cada color y por consiguiente, diferentes costos de operación.

Estos hornos deben trabajar un mínimo de tiempo o fundir un mínimo de vidrio para justificar el arranque de un horno. Cada arranque o cambio de color en los hornos incurre en altos costos atribuibles al desperdicio de vidrio fundido y materias primas así como largos tiempos para llegar a la tonalidad del color deseado. Estas corridas de fabricación de colores en los hornos son conocidas como campañas de colores de las cuales, su optimización, será el objetivo del modelo a diseñar.

(25)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capitulo I: Introducción

dará respuesta a la cantidad de toneladas a fundir de cada color, en cada horno, en cada periodo de tiempo.

En resumen, el modelo apoyará la planeación anual de las campañas de colores de manera que las cantidades a producir de cada color y en cada horno garanticen el surtimiento de las demandas solicitadas, se respeten las capacidades de los recursos y al mismo tiempo, se minimicen los costos de producción; de esta manera, el resultado esperado de este trabajo es una herramienta que apoye al proceso de la planeación operativa para aquellos grandes recursos requeridos antes de una planeación maestra o secuenciación de la producción.

La solución que ofrecerá el modelo matemático será la guía para los subsiguientes procesos de planeación en la compañía, es decir, la información de salida de este modelo, serán los datos de entrada para la planeación maestra, la secuenciación de las ordenes de fabricación y para la planeación de los materiales.

1.5 METODOLOGÍA

(26)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo I: Introducción

Los siguientes son los pasos a realizar para lograr los objetivos de esta investigación:

FASE 1

2

3 4

5

DESCRIPCIÓN

Identificación y alcance del problema

Herramientas de investigación

Estudio de campo

Diseño y construcción del modelo

Conclusiones de la investigación

OBSERVACIONES

Establecer claramente los elementos a estudiar de tal forma que sean una muestra representa­tiva para esta investigación.

Preparar encuestas, check list,

cuestionarios, etc. para la extracción de datos en forma eficiente.

Recopilación y análisis de datos. Elaboración del modelo matemático que brinde solución al problema en base al objetivo del punto 1.3 considerando el alcance del punto

1.4.

Análisis y redacción de los

resultados obtenidos por el modelo.

Tabla 1.2. Secuencia de pasos para el diseño del modelo matemático de esta investigación

1.6 ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO

[image:26.592.72.553.157.432.2]
(27)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo I: Introducción

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

CAPITULO II

PLANEACION, ACTIVIDAD CLAVE PARA

EL LOGRO DE METAS Y OBJETIVOS

Los principales objetivos de una empresa manufacturera es la de generar las suficientes ganancias esperadas por sus accionistas; por otro lado, la búsqueda de un crecimiento sostenible y una fuerte consolidación en los mercados como resultado de un aprovechamiento y explotación de su dominio competitivo (core­competencies), forma parte de la razón de ser de la misma, tal y como se menciona en el libro Strategies Management Competitiveness and Globalization "Alcanzando la competitividad estratégica y explotando exitosamente dicha ventaja competitiva, una compañía estará habilitada para lograr su principal objetivo: la ganancia de ingresos económicos superiores a los que un inversionista esperaría obtener en otras inversiones con un cierto riesgo similar "[Hitt,2001].

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo E: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

2.1 ELEMENTOS CLA VES PARA EL LOGRO DE OBJETIVOS

La coordinación y buenos resultados de todas las áreas de la empresa es crucial para el logro de los objetivos antes mencionados y el buen funcionamiento de estas áreas depende en gran medida del aprovechamiento e integración de sus recursos humanos, tecnológicos y de información. "El éxito de una compañía manufacturera dependerá de que sus conocimientos, sus equipos y recursos humanos estén totalmente integrados permitiendo trabajar en armonía deforma eficiente y efectiva hacia el logro de las metas del negocio " [Jordán, 2000].

Metas Estratégicas de la Corijjpañía

Sistemas, Equipos y Tecnología

Conocimiento de los procesos

Fig. 2.1 Integración de los recursos para el logro de las metas corporativas [Jordán, 2000]

2.1.1 Elemento clave - Recurso Humano

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

directamente en las negociaciones con los clientes y es la principal fuerza motriz de cualquier fábrica.

2.7.2 Elemento clave - Conocimiento

Quienes tengan el conocimiento y lo apliquen de forma acertada a través de procesos productivos, técnicas y filosofías de trabajo para ofrecer un producto o

servicio, generarán una ventaja competitiva difícil de igualar por sus competidores.

La información es vital para la toma de decisiones y por ende, para el logro de metas y objetivos. Contar con información relevante de los mercados, tendencias, tecnologías, regulaciones ambientales e información sobre aspectos económicos y de comercio en el mundo, serán pieza clave para garantizar un buen posicionamiento y nivel de competencia de una compañía.

2.1.3 Elemento clave - Tecnologías de información

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo E: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

El uso de sistemas de información apropiados y especializados son indispensables como apoyo en la complicada tarea de la toma de decisiones. Estas herramientas pueden ser sofisticados monitores y controladores de las principales variables y parámetros de las máquinas y procesos de transformación hasta sistemas computacionales donde se lleva la administración y el registro diario de lo que sucede en cada etapa de la fabricación y administración de una empresa

2.1.3.1 Tecnologías de información - Simulación y modelos

Una de las herramientas con las cuales las empresas se han apoyado para la administración de sus departamentos son los sistemas de simulación y los modelos matemáticos; estos últimos hoy en día, pueden ser programados en sofisticados sistemas de planeación y en otros casos, estos modelos pueden ser construidos en computadoras personales con muy poca inversión en su diseño e implementación.

Existen tres diferentes tipos de modelos:

Modelos Esquemáticos Modelos Físicos Modelos Matemáticos

Características

Hacen uso de líneas y colores comúnmente en una superficie plana.

Hacen uso de representaciones tridi­ menciónales de objetos.

Hacen uso de símbolos alineados y enlazados para describir un proceso o sistema.

Tabla 2.1 Clasificación y características de modelos [Najera, 2001]

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DE MONTERREY, Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Estos modelos son diseñados para dar solución a múltiples necesidades de la industria y los negocios abarcando las áreas de finanzas, contabilidad, mercadotecnia, planeación, producción y distribución así como recursos humanos y en todos ellos, con grandes logros y beneficios alcanzados.

"Los sistemas de simulación y herramientas de modelación (modelos matemáticos) se han convertido en excepcionales elementos en los procesos de toma de decisiones. Los beneficios por usar estas herramientas están relacionadas con la posibilidad de considerar información real y detallada que al ser procesada, generan predicciones de posibles efectos e impactos en el área de estudio " [Nájera, 2002].

2.2 PLANEACIÓN OPERATIVA DE LOS RECURSOS

La adecuada planeación de los recursos favorecen los objetivos de reducción de costos y mejores eficiencias en los procesos productivos, permitiendo ser más rentables y brindando un mejor servicio y flexibilidad a las demandas.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo E: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Planeación y Control

Basi

Plan del Negocio

Ventas y Operaciones

Planeación Maestra de la

Producción 1

Plan de Requerimentos

de Materiales

Control de la Producción y Compras

i

Plañí

Ejec

En cada nivel debemos contestar a estas preguntas:

• Que prioridad tiene iación la demanda?

• Cual es la capacidad requerida?

• Que capacidad esta disponible?

ución

[image:33.596.152.499.88.356.2]

:s ofSupply Chain Management, rev. 2 JHHJB^^B "" n­J

Fig. 2.2 Procesos de planeación y control. [APICS­BSCM, 2000]

En cada etapa de planeación se deberá dar respuesta a tres preguntas: • ¿Cuáles son las prioridades de la demanda?

• ¿Cuál es la capacidad requerida? • ¿Cuál es la capacidad disponible?

Este trabajo se enfoca en la etapa de la planeación de ventas y operaciones en donde un plan de producción es generado a nivel agregado, es decir, a nivel de grupo de producto, familia o línea de productos. La planeación de las campañas de colores cae dentro de esta etapa de planeación debido precisamente al agrupamiento de demanda a nivel color de vidrio para un horizonte de entre uno a tres años.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

las compañías a mantener las demandas y el suministro en balance a través del enfoque en volúmenes agregados o grupos de familias " [Wallace, 1999].

Con respecto al detalle y al horizonte involucrado en cada una de las etapas de planeación, la figura 2.3 presenta una mejor perspectiva en cada una de ellas.

Jerarquía de la Planeación

Menos

Detalle de Planeación

Más

Largo Plazo

Horizonte de Planeación

Corto Plazo

[image:34.596.139.490.241.501.2]

Master Planning of Resources, ver. 1

Fig. 2.3 Detalle y horizonte en las etapas de planeación [APICS ­ MPR, 2000]

2.3 DESCRIPCIÓN DEL GIRO DEL NEGOCIO DE ESTUDIO

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capitulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

SECTOR Vidrio Plano

Contenedores de vidrio Fibra de vidrio

Especiales

PRODUCTOS

Vidrio para ventanas de hogares, comercios y edificios. Cubiertas para comedores, esquineros y centros de mesa. Parabrisas y ventanas de automóviles.

Envases, frascos, tarros, vasos, jarras, botellas, etc.

Variados productos en los que destacan: a) Aislantes

[image:35.596.83.530.69.347.2]

b) Gran variedad de estructuras para productos marinos y automóviles c) Refuerzos para conductos y tuberías Cubiertas para focos domésticos y de automóviles, pantallas de monitores, productos de oftalmología, ópticos, etc.

Tabla 2.2 Sectores de la industria relacionado con productos de vidrio

Diversos son los negocios que comercializan productos elaborados a base de vidrio pero para nuestro propósito, aquellos que cuentan con hornos para la fundición de la materia prima y generación de un vidrio fundido, serán los que se analizarán para el diseño de un modelo matemático que apoye la planificación de los hornos de fundición.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo E; Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Porcentaje de Costo por Proceso (Centro de Trabajo)

Mano de Obra 2

wo u u •o

Materiales

o Energéticos i

3

* Setup

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

[image:36.596.68.556.55.329.2]

Porcentaje del Costo

Figura 2.4 Desglose de los rubros de costo por proceso (*)

La figura 2.4 muestra una gráfica con el desglose de los costos que se incurren en cada centro de trabajo de los principales procesos de la manufactura del vidrio con la idea de tomar en cuenta la gran proporción que representan los costos de preparación (setup) en cada uno de los procesos; de aquí la importancia de reducir los tiempos y la frecuencia de los cambios de producto.

2.3.1 Descripción general en la elaboración del vidrio

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Posteriormente la mezcla preparada de materiales es transportada de nueva cuenta a través de bandas hasta un distribuidor que dirige cada mezcla hacia su correspondiente horno de fundición. De esta manera, cada horno puede estar produciendo un color de vidrio específico. Todo estas actividades de la transportación, mezcla y distribución de la materia prima hacia los hornos de fundición son programados desde un lugar conocido como casa de mezcla.

En estos hornos es donde se lleva a cabo la elaboración del vidrio a través de la fundición de las materias primas a altas temperaturas que oscilan entre los 2300 y 2800 grados Fahrenheit (1200 y 1500 grados centígrados) [Owens]. Los principales materiales en la fundición son:

COMPOSICIÓN DEL VIDRIO

• Arena Sílica

• Soda

D Piedra Caliza

D Oxido/Alumina/Magnesio

10%

14%

71%

[image:37.595.146.479.400.610.2]
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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo E: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

2.3.2 Procesos y maquinaría utilizada para elaborar productos de vidrio

FOREHCARTH FURNACC

°­«*« —n—• <—­n ti 1—••­ ^

^V Jt i ­ÍV JV ^k *k >«.

FORMING

&

LEHR fJgJ

T"T"T

CMD

POSSIBLE MINICOMPUTER LOCATIONS FIOJCl

(40)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planearían, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Las descripciones de cada uno de los equipos encontrados en la figura 2.6 se presentan a continuación en la tabla 2.3.

Título Figura 2.6 Nombre Equipo Descripción y propósito

Batching Mezcladora Permite recibir y pesar las materias primas desde los silos de almacenamiento para ser mezcladas con otros componentes y enviar dichas cargas a hornos específicos.

Furnace Horno Funde las materias primas para generar vidrio fundido de un color específico en base a la composición de la fórmula.

Forehearth Alimentador Empuja el vidrio fundido hacia las máquinas

formadoras las cuales son alimentadas con un chorro continuo de este vidrio a través de un orificio en los alimentadores. Varias máquinas formadoras pueden estar dependiendo de un mismo horno.

Forming Formadoras Estas máquinas están equipadas con moldes para dar la forma deseada al vidrio. Reciben pedazos del vidrio fundido a través de cortes realizados por cuchillas al final de los alimentadores. Estas cuchillas están en sincronía trabajando con un distribuidor y con los tiempos de las máquinas formadoras para recibir dichos pedazos de vidrio conocidos como velas.

Lehr Templador Permite bajar gradualmente la temperatura de los envases recién formados hasta la temperatura ambiente evitando el choque térmico.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planearían, actividad clave para el logro de metas y objetivos

2.4 CONCEPTO CAMPANAS DE COLORES

Tal y como ya fue mencionado anteriormente, cada horno puede estar produciendo un color de vidrio específico y el determinar que color a producir en cada horno es uno de los principales retos para los planeadores quienes tienen que realizar antes del inicio de cada año, una proyección de las demandas de productos de vidrio y efectuar un análisis a nivel de grupo o familia para así obtener la demanda consolidada por colores de vidrio.

El resultado de la actividad de la planeación de colores de vidrio en los hornos es conocida como campañas de colores el cual consiste en un plan de cargas de trabajo para cada horno especificando la cantidad de toneladas a fundir, el color de vidrio a producir así como el periodo en que dicho color estará trabajando. El horizonte de planeación es de un año durante el cual, el plan de trabajo deberá identificar claramente, el color de vidrio que dicho horno estará produciendo. En él deberá también de considerarse los mantenimientos programados para comprometer dichos periodos de tiempo indicando que dichos hornos no estarán disponibles.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

PERIODOS DE TIEMPO

R E

Rl

u

 R5

R R6

O R7

R8 R9 RIO

ti 12 13 14 15 16 t7 18 19 tío til t!2

Planta 1

> Planta 2

Planta 3

[image:42.590.137.492.84.331.2]

Las campañas de colores delimitan la fabricación de productos exclusivamente con colores de vidrio con los que se encuentran trabajando los hornos en cada periodo de tiempo.

Fig. 2.7 Representación gráfica de un plan de campañas de colores

Debido a que esta planeación se hace principalmente antes de comenzar el año, no se está exento de ampliar o reducir una de las campañas de color como resultado de cambios en la demanda. La frase reducir o ampliar la campaña de color se refiere a incrementar o disminuir las toneladas originales a producir de un determinado color de vidrio y en un determinado horno.

2.4.1 Importancia de una adecuada planeación de las campañas de colores

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

ese vidrio producido se desecha y aunque el vidrio es 100% reciclable, debido a la coloración especial que tiene durante esos días, no se puede volver a fundir en el horno.

2.4.2 Vidrio de transición

El vidrio fundido durante los tiempos de cambio de un color a otro es conocido como color de transición y en muy pocos casos, este vidrio fundido es aprovechado para producir un producto terminado con estos colores no convencionales. Estos colores de transición adquieren una tonalidad compuesta entre el color que terminó y el nuevo color que entrará a fabricarse y no puede ser aprovechado para su reciclaje debido a la tonalidad con la que cuenta. Este es otro factor que pone al descubierto la importancia en la adecuada y certera planificación de las campañas de colores a través del aprovechamiento de los hornos.

2.5. PLANEACIÓN DE LAS CAMPAÑAS DE COLORES. PRINCIPAL

RESTRICCIÓN EN LA ADMINISTRACIÓN DE LA CADENA DE SUMINISTRO.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo U: Planearían, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Proyectos enfocados a aumentar la coordinación e integración de los departamentos internos entre ellos mismos así como con sus proveedores y clientes son llevados a cabo para acrecentar dicha competitividad. Este es el caso de iniciativas como Cadena de Suministro (SCM) cuyo factor común entre todos sus módulos es la planeación integral de los procesos, recursos y actividades para garantizar en forma óptima, los servicios y productos a los clientes al menor costo operativo.

El modelo propuesto de optimización de hornos para la manufactura del vidrio, puede ser implementado como una herramienta de apoyo cuyos resultados serán una de las principales restricciones para los módulos de la Cadena de Suministro debido a que la salida del modelo es un plan de trabajo de los hornos que deberá respetarse para acomodar la demanda bajo el lineamiento de las campañas de colores establecidas por dicho plan.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capitulo U: Planeación, actividad clave para el logro de metas y objetivos

Administración de la Cadena de Suministro

Planeación déla Demanda

Planeación délos Inventarios

Planeación déla Distribución

Planeación Maestra

déla Producción

Programación Detallada

déla Producción

Planeación délos Requerimientos

de Materiales

Administración de las Ordenes

Fig. 2.8 Procesos en la Administración de la Cadena de Suministro (SCM)

2.5.1 Apoyo para los nuevos modelos de negocio

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo HI: Revisión de literatura y análisis de artículos

CAPITULO III

REVISIÓN DE LITERATURA Y ANÁLISIS DE

ARTÍCULOS DE MODELOS MATEMÁTICOS

La principal fuente de información que se tomó de referencia para el desarrollo de este trabajo ha sido publicaciones de journals y revistas especializadas en la materia de investigación de operaciones y muy particularmente en temas relacionados con el análisis y diseño de modelos matemáticos que apoyen la toma de decisiones en el área industrial y de manufactura.

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo III: Revisión de literatura y análisis de artículos

3.1 ARTÍCULOS DE REFERENCIA

Los artículos más notables relacionados con la utilización de modelos para apoyar la planeación y administración de un negocio provienen de las publicaciones

Asia­Pacific Journal ofOperation Research, Decisión Sciences, HE Transactions y de

Production and Inventory Management Journal. Estos trabajos abarcan diferentes áreas, procesos y necesidades de una empresa. A continuación se describen brevemente el contenido de algunas publicaciones así como un análisis de los mismos.

3.1.1 Modelos de planeación de la producción

La búsqueda de modelos matemáticos se enfocó en aquellos que incluyeran en su análisis la planeación de la producción.

3.1.1.1 Modelo de decisión para la planeación de producción y distribución en manufactura continua (Mallya-Banerjee-Bistline)

Entre las referencias encontradas se tienen los trabajos de Sudhir Mallya, Snehamay Banerjee y William G. Bistline [Mallya, 2001] quienes en conjunto publicaron un modelo multi­periodos de programación lineal para la planeación de producción y distribución de una compañía manufacturera. Este trabajo fue desarrollado para resolver dos principales problemas:

• La cantidad de cada producto a enviar de cada centro de distribución • La cantidad de reabasto hacia cada centro de distribución para satisfacer

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo IU: Revisión de literatura y análisis de artículos

La figura 3.1 muestra la función objetivo que pretende minimizar los costos incurridos por la producción en horario regular, los costos incurridos por la producción en tiempos extras, los costos por el abastecimiento y los asociados por llevar el inventario. El anexo B detalla el significado de las variables y una descripción de cada función matemática así como algunas características y consideraciones del modelo.

Minimizar:

. (X +Y

¡,t ^­ w,i,j,í w,i,j,t

eR

y y

 c

 x

^ ^ ^  ^ ^ ^  W, ' , J t (w,i,j)eBOM I

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 Y o ..Y

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+ E y A ./ .

¿­^ ¿­^ J w , j ,t

t ( w , j ) 6 WCOut

Fig. 3.1 Función objetivo del modelo de Mallya, Banerjee y Bistline [Mallya, 2001]

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TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IH: Revisión de literatura y análisis de artículos

Continuando con el tema del tiempo por cambio de producto, este modelo solo asegura que dicho tiempo total no exceda el tiempo disponible en cada centro de trabajo pero no se hace un análisis integral dejando al modelo determinar la posibilidad de postergar la ejecución de un cambio de producto y llevarse en el inventario el excedente de la producción utilizando variables binarias de decisión que representen en la función objetivo, el costo por la ejecución de dichos cambios. De haberse hecho de esta manera, se haría un balanceo entre los costos involucrados por llevar en el inventario producto fabricado con anticipación, contra los costos por los cambios de producto buscando la minimización de los costos totales.

El no haber considerado los tiempos de preparación o cambio de producto, tal y como fue descrito anteriormente, puede deberse quizás a lo irrelevante que pudieran ser los costos por cambiar de un producto a otro para la industria o negocio analizado; pero en industrias que cuenten con equipos inflexibles que toman considerables tiempos y costos por ejecutar un cambio de producto, los tiempos y costos si son relevantes y siempre se buscará la manera de optimizar la planeación en la ejecución de un cambio de un producto a otro.

Las restricciones de este modelo son mostradas en la figura 3.2.

Sujeto a:

" y < C

W,i,j,t — ^i,t  V t , V i e R / ( w , i , j ) e B O M

w j

(50)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo JE: Revisión de literatura y análisis de artículos

n * J < H

'Ij  » • , ; , < — » • , . / , < V(w,j,t)eSTORE (A4) (C  . . / £V wj.j KJ.JJ

+ C < P  V w y V t (A5)

H'jJ K,l

i )zWCIn l( w,j)

+ C

W,ÍJ^OWJ  V w y V t (A6)

VBLW p l J = land(w,j) e WCOu tan iNt (A7)

x

wjj

, + Y

WJJJ

 ­ [r

wjj

 * S

 (X

WJJJ

 +

 r

wi

,

 Ll

)] = o

VBLW i ¡ ; = \aml(w,j) e WCOuímiNt (Ao)

F/'g. 3.2 Restricciones del modelo de Mallya, Banerjeey Bistline [Mallya, 2001]

3.1.1.2 Modelo integral de producción-distribución para problemas industriales (Dhaenens-Finke)

(51)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo ni: Revisión de literatura y análisis de artículos

Componente Observaciones Representación

Líneas de

fabricación • 10 plantas• 16 máquinas de producción identificadas por tipos (3 tipos) AB

Secuencia Transporte • 50 Bodegas

• Se incurre en un costo por transportar desde una línea hasta una bodega

• 300 puntos de distribución. Los puntos identifican cada región, cliente y producto. Si un cliente ordena 2 diferentes productos entonces serán 2 diferentes puntos de distribución

Almacén Punto de

distribución

Almacén Clientes Productos 16 productos divididos en 2

familias y 4 tamaños. Por lo tanto se cuenta con 8 productos agregados

Productos agregados A

B C Secuencias • Solo puede hacerse a lo

máximo, un cambio por periodo por lo que se establecieron secuencias o estados válidos (Ver representación)

Tipo de Linea

Productos Disponibles

[image:51.589.71.558.78.512.2]

Secuencia Disponible Ll A A L2 A.B AJB.AB.BA L3 AJ3.C A,B,C,AB,AC,BA,BC,CA,CB

Tabla 3.1 Componentes en el modelo de Dhaenens yFinke [Dhaenens, 2001]

(52)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo Oí: Revisión de literatura y análisis de artículos

La figura 3.3 muestra la función objetivo del trabajo de Dhaenens y Finke que pretende minimizar los costos de producción, cambio de producto, costo por llevar el inventario y el transporte. El anexo C detalla el significado de cada variable y una descripción de cada función matemática así como algunas características y consideraciones del modelo.

MINIMIZAR:

ylycp. x

p

 +ycc x

y

^^^ I ^^^ im ­t ¡m ^^^ sm •/ n

m y / seS(m)

~T~ / \ / / v—' -*- XJ, ~] / \^/ J_ X Cj

^^^ I ^^j MH^ mw

 imw ^^^j wc ­* wc I

w \ i m c J

Fig. 3.3 Función objetivo del modelo de Dhaenens y Finke [Dhaenens, 2001]

La característica especial en este modelo es la administración de las secuencias de producción para lograr asegurar como máximo, un solo cambio de producto en cada periodo así como asegurar que en el periodo siguiente se mantenga trabajando el mismo producto con el cual terminó el periodo inmediato anterior. Esta restricción incluida en el modelo favorece una de las políticas que la empresa tiene con respecto a solo incurrir en un cambio físico de producto por cada máquina y por cada periodo de tiempo; de esta manera, la compañía reduce los tiempos y costo por cambios y para lograrlo, el modelo incluye variables binarias que representan restricciones de enlace entre los periodos de planeación.

(53)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo H: Revisión de literatura y análisis de artículos

(O _

p ­ Y y xB ITP <0 w.w ,„

i im ^^^ •/ ms m im V/, V/tt, (2) seS(m):ies

p xTP +Y y xTC <B w ,,.

* im im ^^^ •* ms sm m VIH, I jf

Pim — V V/,Vm, (4)

y,m £ {0,1} Vm,Vs, (5)

»•

^ > O Vi.Vm.Vw, (?)

/mw

Z

í . /imw ^^ Q J wc ^ U Vw Vi vw, vi ^aj CK\

m  f e C ( / )

Z^ 9« = A Ve, (9)

H1

<7wc ­ O Vw.Vc, (10)

Fig. 3.4 Restricciones del modelo de Dhaenens y Finke [Dhaenens, 2001]

(54)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

CAPITULO IV

ELEMENTOS EN EL DISEÑO DEL MODELO PARA

LA PLANEACION DE CAMPAÑAS DE COLORES

En base a la problemática planteada en el Capítulo I así como lo obtenido en la primer etapa del plan de actividades para el desarrollo de este trabajo, a continuación se describen las características, elementos y consideraciones a tomar en cuenta en el diseño del modelo matemático basado en programación lineal para apoyar la toma de decisiones durante la planeación operativa de las campañas de colores en la industria de la manufactura del vidrio.

4.1. ELEMENTOS CONSIDERADOS EN EL MODELO

(55)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseno del Modelo

4.1.1 Recurso horno de fundición y sus características

Ya se ha mencionado que el principal recurso a tomar en consideración en el modelo son los hornos de fundición para la manufactura del vidrio. Estos hornos tienen diferentes capacidades de fundición y además, cada uno de ellos dependiendo de sus condiciones actuales, pueden tener diferentes eficiencias para fundir una tonelada de vidrio. Otra variante en los hornos es que el mismo recurso presenta variación en la cantidad de toneladas diarias a producir dependiendo del color que esté fabricando; es decir, un mismo horno puede producir una cantidad de toneladas diarias de un color y si cambiara de color, la cantidad de toneladas diarias a producir sería diferente. Esto quiere decir que la tasa de producción de los hornos depende del color que se esté fabricando. Este efecto es conocido como la intensidad de fundición y significa el grado de aprovechamiento del espacio con el que cuenta cada horno para fundir una tonelada de vidrio. Entre más claros los colores de los vidrios, mayor aprovechamiento de los hornos para fundir una tonelada de vidrio en el mismo espacio. La figura 4.1 muestra la relación del espacio requerido por el horno para fundir una tonelada de vidrio dependiendo de la tonalidad del vidrio a producir.

Tonalidad color de vidrio Claro

Ámbar Oscuro

Intensidad fundición 1

.90 .84

Espacio para fundir una tonelada 1 pie cúbico 1 .2 pies cúbicos 1.37 pies cúbicos

(56)

~ TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

4.1.1.1 Hornos dedicados

En este trabajo se considera la política de hornos dedicados; esto es, solo algunos colores de vidrio pueden ser fabricados en ciertos hornos. Esto se debe principalmente a la especialización que se ha logrado en ciertos hornos de manera que se han identificado como los recursos más adecuados para elaborar un determinado color de vidrio. La ubicación de los recursos también puede ser un factor para decidir especializar un horno en un color predeterminado. La cercanía con clientes y fuentes de demanda así como con proveedores de materias primas son considerados dentro de la asignación de un recurso para fabricar un color de vidrio específico.

4.1.1.2 Costos relacionados con la fundición

Es necesario identificar correctamente los costos asociados en la preparación y fundición de las materias primas para la elaboración del vidrio debido a que estos costos son los que se incluirán en la función objetivo para ser minimizados tomando en cuenta de manera integral, la satisfacción de las demandas, las capacidades de los recursos y las reglas del negocio de manera que se logre el menor costo operativo en esta etapa de la fabricación de productos de vidrio.

(57)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo TV: Elementos en el Diseño del Modelo

4.1.1.3 Revisión de la capacidad de los hornos

El principal delimitador o restricción identificado en nuestro modelo de optimización de campañas de colores son las capacidades de los hornos. Es importante identificar para cada uno de los hornos, el estimado de la capacidad disponible diaria con que se cuenta; por lo tanto, mantenimientos programados así como cualquier falta de disponibilidad de los mismos deberá ser considerada en el cálculo y ser restada a la capacidad total de cada homo. Este primer acercamiento es con la finalidad de cotejar la demanda total del mercado contra la capacidad total instalada de la empresa.

Existen técnicas y procesos bien establecidos para efectuar el estudio de la capacidad de los recursos. Esta actividad es realizada por el Resource Requirements Planning (RRP) el cual es el primer nivel de planeación que muestra la figura 4.1.

Niveles de Planeación

r

Técnicas de Técnicas de Administración Administración sobre Prioridades de Capacidades

Planeación de la Producción

i

Planeación Maestra de la

Producción

Planeación de los Requerimientos de

Materiales

Control de la Actividad de

Producción

r

Planeación de los Requerimientos de

Recursos

Planeación a nivel Grueso de la

Capacidad

Planeación de los Requerimientos de

Capacidad

_^ Control Entradas/Salidas |_^ Secuenciación de la Operación

Basics of Supply Chain Management, rev 2 Figura adaptada del manual para examen de CP1M , AP1CS, 1997

(58)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

4.1.2 Pronósticos de demandas

El principal disparador en la planeación de la producción a nivel agregado para cualquier giro de la industria son las demandas o necesidades del mercado. Para el modelo diseñado, la demanda es cualquier requerimiento obtenido a través de procesos de análisis estadísticos del comportamiento de las demandas, recopilación de pedidos directos de los clientes o necesidades de generación de inventarios por cuestiones estratégicas de la compañía. El total de todos estos requerimientos son considerados para la planeación a nivel agregado formando así, el principal elemento de datos de entrada para la generación de las campañas de colores. Es importante identificar y considerar todas las fuentes de demanda de manera que la estimación de los requerimientos sea lo más acertado en cuanto al volumen y mezcla de productos requeridos en el futuro. La figura 4.2 enlista las diferentes fuentes de demandas que deben ser consideradas en la estimación total de necesidades del mercado.

(59)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

La calidad de la información de las demandas es crítica para la planeación de recursos y procesos poco flexibles como lo son los hornos de fundición. Debido a la planeación a nivel agregado que debe realizarse con las demandas en estos recursos, el resultado de una buena planeación de las campañas de colores dependerá considerablemente de la calidad en la estimación con que dichas demandas fueron pronosticadas para el periodo de planeación. Otro aspecto importante relacionado con la efectividad y calidad de los pronósticos de demandas son los procesos y actividades que se mencionan a continuación los cuales dependen totalmente de la exactitud de un pronóstico. Esta información fue obtenida de las guías de certificación de APICS ­ Master Planning of Resources Participant Guide [APICS­MPR, 2000]:

 Decisiones de inversiones • Decisiones de capital de trabajo • Planeación de inventarios

• Planeación de capacidad • Presupuestos de operaciones

• Administración del tiempo de entrega

(60)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

Las demandas deben ser pronosticadas con una visión a largo plazo y buscando la colaboración y participación de los clientes de manera que se pueda garantizar una acertada estimación de lo que se requerirá en el futuro. Los diferentes procesos de planeación que deben ser apoyados por un pronóstico así como una guía en cuanto al tiempo que deberá estar incluido en dicha estimación se presenta en la siguiente figura:

Que deberá ser pronosticado?

I

Plan del negocio

Plan de ventas y operaciones

Plan maestro de producción

Se Pronostica

Dirección del mercado

Productos a nivel familia y línea de venta

Productos terminados y características

Tiempo

2 a 10 años

1 a 3 años

Meses

Basics of Supply Chain Management, rev. 2

Fig. 4.3 Niveles de planeación apoyados por pronósticos [APICS­BSCM, 2000]

(61)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capitulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

La actividad de la agrupación de las demandas por colores de vidrio, es una actividad sencilla debido a que las demandas pronosticadas o los pedidos recopilados en los sistemas computacionales de recolección de ordenes de clientes, tienen asignados los colores del producto. Esto es porque el color es una característica importante en el producto que un cliente solicita por lo que la clara especificación de los colores de vidrio en cualquier medio de información relacionado con demandas, contiene el color específico de lo que se está solicitando.

La agrupación de las demandas por colores de vidrio se acumulan en periodos de demanda mensual hasta completar un año de planeación. Primero cada demanda es convertida a la unidad de medida utilizada para la administración de las campañas de colores; es decir, en toneladas. Para tal efecto, se tiene identificado por cada producto, la cantidad exacta de vidrio que se requiere para la elaboración de un producto de vidrio. Utilizando esta información, solo es cuestión de calcular las toneladas requeridas por cada demanda y empezar el proceso de agrupación. El listado de actividades relacionadas con la agrupación de las demandas por color y por periodo de tiempo se enumeran en la tabla 4.2.

PASO ACTIVIDAD OBSERVACIONES FUENTE

1.­ Recopilación de demandas.

Identificar y recolectar las diferentes demandas para el periodo de planeación requerido.

Planeación de la demanda, pedidos, niveles de inventarios.

2.­ Obtener el peso de diseño del producto en cuestión.

Esta información deberá ser recopilada de sistema de información relacionadas con la ingeniería del producto. La unidad es en gramos.

Catálogo

(62)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY. Capítulo IV: Elementos en el Diseno del Modelo

3­ Realizar el

cálculo de las toneladas involucradas en la demanda.

Efectuar la conversión del peso del diseño (en caso de ser requerido) a las unidades de medida para la planeación de los hornos, esta son, toneladas. Determinar las toneladas involucradas en cada demanda.

Catálogo productos.

de

4.­ Identificar el color y fechas requeridas de la demanda en cuestión.

Los sistemas de recopilación y administración de las demandas, deberán tener claramente identificado el color de vidrio y la fecha requerida por cada cliente.

Planeación de la demanda, pedidos, niveles de inventarios.

5.­ Acumular la

demanda por color y por periodo de tiempo.

Por último, se deberá llevar un acumulado de la demanda de cada color y por cada periodo de tiempo; en este caso, mensual.

[image:62.589.61.552.75.349.2]

Planeación de la demanda, pedidos, niveles de inventarios.

Tabla 4.2 Actividades para el acumulamiento de demandas por color y periodo de tiempo

Una actividad muy importante para aquellas empresas que tienen bien definidas sus políticas y estrategias de manufactura, es el realizar una selección de la demanda previo a los pasos enlistados en la tabla 4.2. Este proceso considera que los productos de la compañía están clasificados en:

• Hacer para inventariar (Make to stock) • Hacer a la orden (Make to order)

• Ensamblar a la orden (Assemble to order)

(63)

TECNOLÓGICO

DE MONTERREY, Capítulo IV: Elementos en el Diseño del Modelo

En el proceso de selección de la demanda, esquematizado en la figura 4.4, la información de las localizaciones o el origen de cada demanda, el color de vidrio solicitado y las fechas requeridas por los clientes es información vital que deberá llevarse a lo largo de toda la cadena de planeación. Las fechas requeridas de cada demanda (pedido, inventario de seguridad o pronóstico), son importantes en la actividad de agrupar las toneladas de cada color ya que a través de ellas, se hacen los acumulados en cada periodo de tiempo.

SELECCIÓN DE DEMANDAS

PROCESO DE CALCULO DE DEMANDAS

El periodo de planeación y la

clasificación

de los

productos,

son los

principales elementos en este análisis.

Revisión Mensual (Pronóstico Anual)

ORIGEN DE DEMANDA

CD = Centro de distribución

Fuente de demanda por Idealización CD1. (Clientes / Inventarios estratégicos)

Fuente de demanda por localización CD2. (Clientes / Inventarios estratégicos) Fuente de demanda por localización CD3. (Clientes / Inventarios estratégicos) Fuente de demanda por localización CDn. (Clientes / Inventarios estratégicos)

Fig. 4.4 Diagrama general de elementos a considerar en la selección de demandas

[image:63.591.138.479.297.542.2]

Figure

Tabla  1.1. Niveles de planeación en las empresas
Tabla  1.2. Secuencia  de pasos para el diseño del modelo matemático  de esta  investigación
Fig. 2.2 Procesos  de planeación  y control. [APICS­BSCM,  2000]
Fig. 2.3 Detalle y horizonte en las etapas de planeación [APICS ­ MPR,  2000]
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