Juego competitivo educativo para el curso control de producción

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(1)JUEGO COMPETITIVO EDUCATIVO PARA EL CURSO CONTROL DE PRODUCCIÓN. SEBASTIÁN HINCAPIÉ FAJARDO 200212504. ASESOR: JUAN DIEGO JIMÉNEZ LEÓN. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN PRIMER SEMESTRE 2008.

(2) TABLA DE CONTENIDO. CAPÍTULO I:. JUSTIFICACIÓN. 1. 1.1 Introducción. 1. 1.2 Definición de Objetivos. 2. 1.2.1. Objetivo General. 2. 1.2.2. Objetivos Específicos. 3. 1.3 Definición del alcance del proyecto. 3. 1.4 Metodología. 4. 1.4.1. Búsqueda de información. 4. 1.4.2. Estudio del curso Control de Producción. 4. 1.4.3. Diseño del videojuego. 4. CAPÍTULO II:. MARCO TEÓRICO. 5. 2.1.. Definición de juego. 5. 2.2.. Historia de los videojuegos. 6. 2.3.. Características de los videojuegos. 9. 2.3.1.. Plataformas. 9. 2.3.2.. Géneros. 11. 2.3.3.. Tipos de videojuegos. 14. 2.4.. Tecnologías. 2.4.1.. Tecnologías de los juegos Web. 2.4.1.1.. Tecnologías Cliente. 15 15 15. i.

(3) 2.4.1.2.. Tecnologías Servidor. 18. 2.4.1.3.. Plugins. 19. 2.4.2.. Lenguajes de Programación. 22. 2.4.3.. Futuro de los videojuegos. 24. CAPÍTULO III:. CURSO CONTROL DE PRODUCCIÓN. 27. 3.1 Introducción. 27. 3.2 Pronósticos. 28. 3.2.1. El horizonte de tiempo en los pronósticos. 28. 3.2.2. Características de los pronósticos. 29. 3.2.3. Métodos subjetivos de pronósticos. 29. 3.2.4. Métodos objetivos de pronósticos. 30. 3.2.5. Evaluación de pronósticos. 31. 3.2.6. Métodos para pronosticar series estacionarias. 32. 3.2.7. Métodos basados en la tendencia. 32. 3.2.8. Métodos para series estacionales. 33. 3.2.9. Consideraciones prácticas. 33. 3.2.10. Panorama general de temas avanzados de pronósticos 34. 3.3 Control de Inventarios (Demanda Conocida). 34. 3.3.1. Tipos de inventarios. 34. 3.3.2. Motivación para mantener inventarios. 35. 3.3.3. Características de los sistemas de inventario. 36. 3.3.4. Costos relevantes. 37. 3.3.5. El modelo de cantidad económica de pedido. 38. ii.

(4) 3.3.6. Extensión del modelo de cantidad económica de. pedido con una tasa de producción finita 3.3.7. Modelos de descuentos por cantidad. 3.3.8. Sistemas con múltiples productos con. restricciones de recursos 3.3.9. 38 38. 39. Modelos de cantidad óptima de pedido para la. planeación de la producción 3.4 Control de Inventarios (Demanda Incierta). 39 39. 3.4.1. Naturaleza de aleatoriedad. 40. 3.4.2. Criterio de Optimización. 40. 3.4.3. El modelo del repartidor de periódicos. 40. 3.4.4. Sistemas de punto de reorden-tamaño de lote. 41. 3.4.5. Niveles de servicio en los sistemas (Q, R). 41. 3.4.6. Sistemas multiproducto – Sistemas ABC. 41. 3.4.7. Sistemas multiniveles. 42. 3.4.8. Intercambio electrónico de datos. 43. 3.5 Programación de Operaciones 3.5.1. Programación de la producción y jerarquía de las. decisiones de producción 3.5.2. 43. 43. Características importantes de los problemas de. programación en talleres. 44. 3.5.3. Terminología de la programación de trabajos por taller 46. 3.5.4. Comparación de reglas de secuencia específica. 47. 3.5.5. Resultados de la secuenciación. 48. iii.

(5) 3.5.6. La programación secuencial en un ambiente. estocástico 3.5.7. 49. Balanceo en Línea. CAPÍTULO IV:. CREACIÓN DE UN VIDEOJUEGO. 4.1 Filosofía del videojuego. 49. 51 51. 4.1.1. Que quiere un jugador de un Videojuego. 51. 4.1.2. Que espera un jugador de un Videojuego. 56. 4.2 Puntos de partida para diseñar un Videojuego. 62. 4.3 Metodología para la creación de un Videojuego. 65. 4.3.1. Definición de objetivos. 65. 4.3.2. Definición de temas. 66. 4.3.3. Investigación y Preparación. 67. 4.3.4. Diseño Integral. 67. 4.3.4.1 Interfaces Entrada y Salida. 67. 4.3.4.2 Estructura del Juego. 69. 4.3.4.3 Arquitectura General. 69. 4.3.5. Evaluación del diseño. 70. 4.3.6. Implementación y Documentación. 70. 4.3.7. Pruebas. 70. 4.3.8. Publicación y Mantenimiento. 71. CAPÍTULO V:. DISEÑO DEL JUEGO. 72. 5.1 Objetivo del Juego. 72. 5.2 Jugabilidad. 72. iv.

(6) 5.3 Definición de los Temas. 73. 5.4 Fase del Diseño Integral. 73. 5.4.1. Inicio del Juego. 74. 5.4.2. Ambiente Usuario. 74. 5.4.3. Ambiente Administrador. 83. 5.5 Estructura del Juego 5.5.1. Elementos Clave. 5.6 Arquitectura General del Juego 5.6.1. Arquitectura de Software. CAPÍTULO VI:. BIBLIOGRAFÍA. CONCLUSIONES. 94 94 98 98. 102. 104. v.

(7) CAPÍTULO I:. 1.1. JUSTIFICACIÓN. Introducción. La industria de los videojuegos se ha convertido en una de las industrias dentro del sector del entretenimiento con mayor crecimiento a nivel mundial. Según Entertainment Software Association (ESA), al terminar el 2007 esta industria alcanzó 19 Billones de dólares en ventas, con un crecimiento del 28% comparado con el año anterior, superando a industrias como el cine e igualando a la industria de la Música. En palabras del Presidente de ESA Michael D. Gallagher, “se venden durante todo el año”.. nueve juegos de video cada segundo. 1. Aunque en Colombia esta industria no ha alcanzado tal nivel de masificación entre la población; sí tiene gran influencia en las nuevas generaciones que tienen acceso a estas tecnologías. Según lo anterior y teniendo en cuenta el aspecto didáctico que pueden tener los videojuegos, resulta de vital importancia el uso de estos como una herramienta de aprendizaje, para contribuir al logro de objetivos académicos.. El curso Control de Producción resulta importante en el proceso de formación de nuevos profesionales en Ingeniera Industrial y sus carreras afines. Dentro de los objetivos del curso se encuentran: desarrollar los conceptos básicos de la administración de las operaciones para las industrias de manufactura y de. 1. ENTERTAINMENT SOFTWARE ASSOCIATION. Industry Facts. [en línea]. [consultado 20 abril 2008]. Disponible en < http://www.theesa.com/facts/index.asp>. 1.

(8) servicios2. El objetivo de este documento es presentar el diseño de un videojuego educativo, que facilite el aprendizaje de los temas del curso y cree en el estudiante la habilidad para identificar, formular y resolver problemas presentes en el control y administración de la producción por medio de la utilización de las herramientas básicas ilustradas durante el curso. 3 Se inicia con una investigación profunda acerca de los videojuegos, su historia, filosofía, qué busca y espera un jugador de un videojuego. Posteriormente se analizan los temas del curso Control de Producción, para luego seleccionar algunos, que sean representativos de los objetivos del curso. Por último se presenta de forma organizada el diseño del videojuego educativo, mostrando su arquitectura y un modelo visual no funcional.. 1.2. Definición de Objetivos. 1.2.1 Objetivo General Diseñar un videojuego educativo, que permita a los estudiantes entender el proceso de control de producción de una planta manufacturera y al mismo tiempo facilite el análisis de diferentes situaciones en las que sea necesario aplicar los métodos y técnicas para la toma de decisiones aprendidas en el curso Control de Producción.. 2. PROGRAMAS ACADEMICOS/CURSOS. Descripción del curso Control de producción. [en línea]. [consultado 20 abril 2008]. Disponible en < http://industrial.uniandes.edu.co/manager.php?id=177> 3 Ibídem. 2.

(9) 1.2.2 Objetivos Específicos •. Entender la filosofía de los juegos, el concepto de diversión y qué busca un video jugador en un juego y qué espera de ellos.. •. Investigar la historia de los videojuegos, su importancia y su influencia en la sociedad actual.. •. Identificar las tecnologías utilizadas en la industria de los videojuegos, estudiar la factibilidad y uso de tecnología Web en el área de los videojuegos.. •. Entender los objetivos del curso Control de Producción y su aplicación en una planta manufacturera.. •. Diseñar un videojuego que facilite el entendimiento para los estudiantes de los temas de pronósticos, manejo de inventarios y programación de operaciones.. •. Elaborar un documento de soporte para el futuro desarrollo e implementación del videojuego.. 1.3. Definición del alcance del proyecto. Se pretende realizar el diseño de un videojuego utilizando tecnología Web, que facilite el aprendizaje de los temas del curso a los estudiantes de Control de Producción. De igual forma, se busca elaborar un documento de soporte para que en un futuro cercano el juego pueda implementarse.. Para realizar lo. anterior resulta necesario tener un amplio conocimiento de la industria de los videojuegos, tecnologías utilizadas y la filosofía que existe detrás de la creación de éstos.. 3.

(10) 1.4. Metodología. 1.4.1 Búsqueda de información Para el correcto desarrollo de este proyecto, se investigaron y analizaron diferentes fuentes que otorgaron información de calidad. Primero se estudió la filosofía de los juegos, el concepto de diversión, qué busca un video jugador en un juego y qué espera de ellos. También se estudiaron las tecnologías utilizadas en esta industria, su historia y la factibilidad de uso de tecnologías Web para el desarrollo de videojuegos. Lo anterior con el fin de adquirir conocimientos necesarios para diseñar un videojuego educativo que cumpla satisfactoriamente su función. Para este fin se utilizó bibliografía existente sobre estos temas.. 1.4.2 Estudio del curso Control de Producción De igual forma se estudiaron profundamente los temas del curso Control de Producción, haciendo uso del libro guía: “Análisis de la Producción y las Operaciones” de Steven Nahmias, para identificar un tema específico que sea representativo de los objetivos del curso, y finalmente, usar este tema como objetivo principal del juego. 1.4.3 Diseño del Videojuego Apoyándose en las herramientas ya conocidas e investigadas anteriormente, se establece una arquitectura que será la base de la aplicación. Después, se crea un modelo visual, no funcional del videojuego que muestre claramente los objetivos de éste, determinando el nivel de jugabilidad (gameplay), la interacción del usuario con el sistema y la mecánica del juego.. 4.

(11) CAPÍTULO II:. 2.1. MARCO TEÓRICO. Definición de juego. Huizinga, en su libro Homo Ludens define el juego según estas características: 1. Actividad libre en la cual el sujeto elige y se siente libre de hacerla en el tiempo y forma que más le plazca. 2. Es una situación ficticia que puede repetirse: se diferencia de la vida común, es imaginaria y está limitado en el tiempo y en el espacio, pues diferentes espacios propician juegos distintos y cada juego tiene una duración determinada por el momento evolutivo de los jugadores y por el ahora, este último asociado a una sensación subjetiva que responde al grado de interés que suscita determinado juego. 4 3. Es regulado por reglas específicas, las cuales son obligatorias pero libremente aceptadas por los jugadores. Estas definen los límites de espacio y tiempo en los que se realiza la actividad. 4. Tiene una motivación intrínseca y fin en si misma: el sujeto es el que decide jugar por jugar y no para lograr un objetivo ajeno al juego en si. 5. Genera cierto orden y tensión en el jugador: el juego exige cierto orden para su desarrollo y si este se rompe se deshace el mundo que se ha creado para el juego.5. Por otro lado, debe diferenciarse entre el Juego en su sentido subjetivo de experiencia personal (el modo, los valores y actitudes integrados en la acción 4. LOPEZ Matallana Maria y VILLEGAS Jesús. Organización y animación de ludotecas. Madrid: CSS, 1995. 20p 5 HUIZINGA, Johan. Homo Ludens. Madrid: Altaya, 1997. 50p. 5.

(12) de jugar) de lo que se denomina objetivamente “un juego estandarizado”; estos sirven particularmente para que cada persona juegue o no haciendo uso del conjunto de actitudes subjetivas previamente consideradas. En cuanto a los tipos de juego, Callois en su libro “Los juegos y los hombres” los clasifica de manera general entre: paida: juego espontáneo, libre e improvisado y ludus: juego ordenado, ligado a reglas y formalizado6.. Por otro lado, la principal utilidad del juego es la preparación que se logra para situaciones más serias en la vida. El juego sirve de entrenamiento, durante éste se desarrollan las habilidades que serán vitales para la supervivencia, especialmente, se aprende a interactuar y a comunicarse.. 2.2. Historia de los videojuegos7. La historia de los videos resulta realmente apasionante, desde sus inicios con los arcades hasta el Nintendo Wii del presente, el proceso de crecimiento de esta industria está plagado de una gran cantidad de eventos significativos siendo difícil consignarlos todos en este documento; por esta razón se han seleccionado los más importantes y representativos de un gran cambio en su tiempo. La industria de los videojuegos nace en el año 1972, con el primer juego de la historia: Odyssey, creada por la compañía Magnavox. Consistía en dibujar un 6. CALLOIS Roger Los juegos y los hombres: la máscara y el vértigo. México: Fondo de Cultura, 1958. 120p 7. MORALES, David. Historia de los videojuegos. En: Weskens Blog. [en línea]. [Consultado 15 abril 2008]. Disponible en < http://weskens.wordpress.com/2008/04/17/historia-de-losvideojuegos/>. 6.

(13) solo punto que podía ser movido dentro de un ambiente rodeado de barras verticales. Tres años más tarde llega a la industria una compañía importante para el desarrollo de los videojuegos: Atari. Su primera invención fue Pong, la primera consola que utilizaba un chip. En 1977, Atari lanza su segunda consola, el Atari 2600, que usaba sólo 128 bytes de memoria RAM con juegos como Pac-man, Donkey Kong y Mario Bros. En 1979 nace Intellivision una consola creada por la compañía Mattel Electronics, que se caracterizó por ser la primera consola de 16 bits. Los juegos sobresalen por sus mejoras en gráficas y sonido. Un año más tarde aparece Nintendo, compañía líder en la industria de los videojuegos por varios años. Su primera consola fue Game&Watch que ingresó al mercado un control de mando apoyado en una cruceta direccional, nuevo para la época. En el año 1982, la compañía Milton Bradley crea la consola Vectrex cuya característica principal fue tener gráficos vectoriales, siendo Asteroids su juego más significativo. En ese mismo año, la compañía Commodore crea su consola Commodore 64 de 8 bits integrándole un chip de sonido a su catálogo de juegos. Posteriormente, en 1985, Nintendo crea su consola Nintendo Entertainment System, que revolucionó la industria de los videojuegos vendiendo más de 60 millones de unidades, fue la época en que el joystick se dejo de usar y se posesionó la cruceta direccional como control de mando. Cuatro años más tarde, Nintendo crea la consola portátil más famosa de la historia, el Game Boy, la cual tenía una pantalla monocroma y su consumo de baterías era mínimo. En 1991, Nintendo continúa posesionándose como la compañía líder en producción de consolas y videojuegos, lanzando su nuevo producto: el Super. 7.

(14) Nintendo, que continuó con el auge de Nintendo produciendo miles de juegos de muy buena calidad en gráficas y sonido. En el año 1995 apareció la primera gran competencia para Nintendo, el PlayStation de Sony que tuvo un éxito absoluto en la venta de sus consolas y juegos, ya que fue la primera consola que soportaba CDS; este año se inició una nueva era basada en 32 bits. Cinco años más tarde esta misma compañía lanza su segundo producto, el PlayStation 2, que rompió con todos los record en ventas en la historia de los videojuegos, esto se logró con la introducción de un nuevo invento: el lector de DVD. Cada vez los juegos se podían crear con un detalle mayor debido a la capacidad de almacenamiento de los DVD, además la reproducción de películas también era posible en esta consola. En el año 2001, Nintendo crea su segunda consola portátil, el Game Boy Advance, con una CPU de 32 bits; este fue un gran avance para las consolas portátiles ya que sus graficas mejoraron notablemente; mientras que Nintendo se siguió consolidando como líder en consolas portátiles del mercado. En este mismo año llega Microsoft al mercado con su consola Xbox que se posicionó inmediatamente en la industria de videojuegos y competir con sus rivales más cercanos: PlayStation y Nintendo. Se basa en una CPU con procesador Pentium III, y fue la primera consola que tenía un disco duro para almacenar datos. En 2004 Nintendo aparece con un nuevo invento: la consola DS, que se caracterizó por tener dos displays táctiles, además de admitir conexiones Wi-Fi para opciones de multiplayer.. 8.

(15) Un año más tarde, Sony saca su primera consola portátil, el PSP con excelentes gráficas, posicionándose como líder en consolas portátiles por encima de Nintendo. Este mismo año, Microsoft lanza su nueva consola, el Xbox 360 que se parecía al Xbox, pero mucho más potente, con aceleración de gráficos y capacidad de almacenamiento cada vez mayor. Unos meses más tarde Nintendo y Sony respondieron con sus últimas consolas: Nintendo Wii, y PlayStation 3 respectivamente. Esta última incorpora una nueva tecnología de almacenamiento, el Blue-Ray, que soporta hasta 55 gigas de espacio. Por otro lado, Nintendo Wii es una consola que busca la interacción total con el jugador, es decir, consta de un control de mando inalámbrico compuesto por sensores infrarrojos que denotan el movimiento del jugador, y se convierte en una nueva experiencia para el usuario.. 2.3. Características de los videojuegos. 2.3.1 Plataformas Actualmente los videos juegos pueden ser ejecutados en dos tipos de plataformas; en equipos electrónicos de uso general o en equipos especializados para ello. En la primera categoría encontramos equipos como los computadores, Palms, teléfonos celulares, que originalmente no estaban diseñados específicamente para videojuegos pero que gracias a sus capacidades tecnológicas ofrecen al usuario la posibilidad de usarlos. Sin embargo, los videojuegos que utilizan este tipo de plataformas tienen limitaciones técnicas importantes en la interfaz,. 9.

(16) capacidad de memoria, imagen y los controles para jugarlos, comparados con el otro tipo de plataformas. Aunque los computadores personales no están diseñados para videojuegos, en el mercado se encuentran un amplio rango de opciones que permiten optimizarlos para dicho uso. Las Tarjetas de Video son dispositivos que también se conocen como aceleradoras gráficos en 3D, estas permiten al computador procesar y presentar imágenes y gráficos8. Actualmente el mercado de tarjetas gráficas para computador, según la firma Mercury Research; cerró el año pasado con 4.100 millones de dólares de ingresos anuales para la empresa Nvidia que tiene un participación en el mercado del 65% y el restante 35% tuvo 2.200 millones de dólares. (Enter 2.0). En el mercado se pueden encontrar tarjetas de sonido, teclados, joystick y mouse diseñados especialmente para los videojuegos. Todas estas mejoras le permiten a los computadores convertirse en poderosas máquinas de videojuegos, posesionándose fuertemente en el mercado mundial.. La segunda categoría corresponde a las consolas y arcades, estos son equipos especialmente diseñados para la ejecución de videojuegos. Sus características técnicas ofrecen al jugador un display y controles para interactuar con el videojuego. Este tipo de equipos se pueden catalogar dentro de tres grupos: • Consolas de casa: Equipo de entretenimiento para el hogar que ejecuta videojuegos que están contenidos en cartuchos o discos ópticos. 8. ENTER 2.0. Las tarjetas de video, la revolución de las imágenes. [en línea]. [consultado 10 abril 2008]. Disponible en <http://enter.com.co/enter2/ente2_actu/ente2_actu/ARTICULO-WEBNOTA_INTERIOR_2-3808090.html>. 10.

(17) • Consolas portátiles: Equipo de entretenimiento portátil que ejecuta videojuegos que están contenidos en cartuchos o discos ópticos. Gracias a los avances tecnológicos estas consolas ya no solo prestan el servicio de videojuego, sino que permiten al usuario utilizar otro tipo de servicios como Internet, reproducción de música, e-commerce entre otros. • Arcade: Son grandes máquinas diseñadas exclusivamente para videojuegos, están. disponibles en sitios públicos como restaurantes,. casinos, centro comerciales y en lugares especializados.. 2.3.2 Géneros Entre los diferentes géneros de videojuegos disponibles en el mercado se encuentran: • Aventura: se puede comparar con una película, en donde el protagonista debe avanzar a través de la historia interactuando con personajes y objetos variados. o Ejemplos: The Legend of Zelda o Metal Gear Solid. • Shooter: término usado para los juegos en donde la única forma de avanzar es través de “disparos” ya sea de un arma de la Segunda Guerra Mundial o un arma futurista. o Ejemplos: Doom o Call of Duty. • Estrategia: se caracterizan por el uso de un número grande de personajes, objetos o datos para alcanzar los objetivos. Varían según su forma de juego, encontramos juegos de gestión económica o bélica, o la mezcla de estos dos elementos. También de acuerdo a su mecánica, se. 11.

(18) pueden catalogar como de “RTS” (Real time Strategy) o TBS (Turn Based Strategy). o Ejemplos: Age of empires, Warcraft III o Rome Total War.. • Combate o lucha: son representaciones únicamente de combates entre pocas unidades, usualmente uno vs. uno o uno vs. todos (all), en otras palabras “beat'em up”. o Ejemplos: Street Fighter, Mortal Kombat o Double Dragon. • Plataformas: el protagonista(s) debe avanzar a través del mundo virtual, representado a través plataformas, para de esta forma alcanzar el objetivo. o Ejemplos: Mario Bross o Sonic. • Puzzles: están basados en la solución de acertijos, este género es muy variado, y también es utilizado dentro de otros géneros. o Ejemplos: Tetris o Lemmings. • Rol: el protagonista interpreta un papel en la historia y en el transcurso de ésta debe mejorar sus habilidades y al mismo tiempo interactuar con el mundo virtual y otros personajes. o Ejemplos: Final Fantasy o Pokemon. • Musicales: permite al usuario usar diferentes instrumentos musicales, voz o bailes con el fin de cumplir los objetivos del juego. o Ejemplos: Dance Dance Revolution o Guitar Hero. • Simulación: se recrea alguna situación de manera realista, juegos de simulación aérea o simulación de una ciudad entre otros. o Ejemplos: Flight Simulator o Los Sims.. 12.

(19) • Deportivos: recrean deportes reales o ficticios. o Ejemplos: Fifa 2008 o Madden 2004.. • Carreras: se recrean competiciones de velocidad de vehículos reales o ficticios. o Ejemplos: Mario Kart o Need for Speed. • Educativos: su objetivo es transmitir al usuario algún tipo de enseñanza. Su mecánica puede ser utilizar cualquiera de los otros géneros. Utilizando la forma de representación que permiten los videojuegos, los estudiantes mediante el ejercicio de la práctica desarrollen capacidades y estructuras mentales de los temas del juego.9. Características de un buen juego educativo: A continuación se nombran algunas características que debería tener un juego educativo de calidad: o Versatilidad: Es importante que el juego se adapte a los diversos contextos educativos. o Calidad del display: El entorno audiovisual del programa debe ser atractivo al estudiante. Las ventanas deben tener colores claros que no cansen la vista, de igual forma el diseño debe ser claro y bien formado; también debe contar con un diseño original, que no se relacione con otras aplicaciones.. 9. MARQUES, Pere. Software Educativo. [en línea]. [consulta 20 abril 2008]. Disponible en <http://www.xtec.es/~pmarques/edusoft.htm>. 13.

(20) o Calidad de la información: La información debe ser correcta y actual, no puede existir ningún error de ortografía y no debe haber ningún tipo de discriminación en la información. o Interacción: La interacción con el estudiante debe ser sencilla, de fácil entendimiento y amigable, de tal forma que facilite la asociación de ideas, elaboración de nuevas técnicas, reducción de tiempos y aumento en la creatividad. o Motivación: Para que un paquete educativo sea atractivo para el estudiante, su contenido debe ser realmente significativo y se debe adecuar a las condiciones individuales de cada estudiante. Además debe proporcionar herramientas cognitivas con el fin de que los usuarios utilicen al máximo su potencial de aprendizaje, de tal forma que puedan tomar decisiones y desarrollar estrategias10. 2.3.3 Tipos de videojuegos Los videojuegos se dividen en dos tipos, un jugador (single player) y varios jugadores (multiplayer). Los single player son juegos en donde el jugador (único) interactúa solo con la máquina o videojuego. Los multiplayer son juegos en donde se interactúa con más de una persona en un juego, ya sea de manera cooperativa o competitiva. Estos juegos se pueden separar en grupos de acuerdo a la forma: •. Juegos que se basan en turnos, jugando sobre una misma plataforma varios jugadores. o Ejemplo:Heroes of Might & Magic. 10. Ibídem. 14.

(21) •. Juegos en donde dentro de una misma plataforma juegan varios jugadores simultáneamente. En muchos casos el display se divide de acuerdo al número de jugadores. o Ejemplo: Golden Eye.. •. Juegos Online, donde varios jugadores juegan el mismo juego, conectados a través de Internet o una red local (LAN). o Ejemplo: World of Warcraft.. •. PBEM (Play by Mail), modalidad en donde los jugadores sincronizan sus acciones a través del correo electrónico. o Ejemplo: Civilization IV.. 2.4. Tecnologías. 2.4.1 Tecnologías de los juegos Web11. Los juegos Web se caracterizan por ser ejecutados en dos ambientes simultáneamente. El ambiente del cliente y el ambiente del servidor. Por esta razón, existen diferentes tecnologías para cada uno. A continuación se describen brevemente las tecnologías existentes más importantes. 2.4.1.1 Tecnologías del Cliente Navegadores Web. Son aplicaciones que permiten al usuario la visualización de documentos de hipertexto, principalmente escritos en HTML. Son usadas a través de 11. LABRA, José Emilio. Tecnologías Web. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en <http://petra.euitio.uniovi.es/~labra/cursos/Doctorado03/Doctorado03Lenguajes.pdf>. 15.

(22) servidores Web por medio de Internet. Los navegadores más utilizados en la actualidad son: Microsoft Internet Explorer, Mozilla, Netscape Navigator, Opera, Safari, iCab, OmniWeb, Dillo, Konqueror, entre otros. Tecnologías de Programación12 HTML (HyperText Markup Language) Es el conjunto de símbolos marcados de forma tal que puedan ser mostrados en los navegadores de páginas Web, es el lenguaje más común para el desarrollo de páginas Web. Dichas marcas le indican al navegador donde y como se deben desplegar los datos a mostrar. El lenguaje HTML define la forma, las fuentes, links a otras páginas y elementos interactivos (imágenes, videos, etc.) que contienen los documentos Web. Javascript Es un lenguaje de scripts que puede ser leído en la mayoría de los navegadores Web y proporciona elementos interactivos a las páginas HTML. Puede ser ejecutado tanto en el lado cliente como en el servidor. En el lado cliente, se encuentra embebido dentro de la página HTML, mientras que en el servidor es compilado a Bytecode (código intermedio entre código fuente y código máquina que suele ser interpretado por máquinas virtuales). Es muy útil para la validación de campos y formularios, y la interacción con el usuario con el uso de eventos13.. 12. WORLD WIDE WEB CONSORTIUM. XLM. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en http://www.w3.org. 13. OPEN DIRECTORY PROJECT. Software. En: Computers. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en http://www.dmoz.org/. 16.

(23) AJAX (Asynchronous JavaScript and XML). Basada en Javascript, Ajax es una herramienta que es usada para crear páginas Web más dinámicas e interactivas. El objetivo es simular el comportamiento de las páginas como aplicaciones ricas en el lado del cliente. La recarga de páginas se hace localmente en la máquina del cliente por lo que los tiempos de demora disminuyen de forma importante. Así mismo, estas recargas se hacen automáticamente sin necesidad de recargar la página. Lo anterior se logra por medio de un objeto de javascript: XMLHTTPRequest, que sirve para hacer transferencias de información con formato XML desde los scripts del navegador a los del servidor Web14. Jscript. Es la versión Microsoft de Javascript. A diferencia de Javascript, posee algunas extensiones cuyo objetivo es adaptarse mejor a la plataforma Windows (Internet Explorer). VBScript (Visual Basic Script). Es un lenguaje de scripts hecho por Microsoft. Es usado en el procesamiento de páginas Web del lado cliente, y en el procesamiento de páginas dinámicas en el lado servidor (ASPs).. 14. PC MAGAZINE. The independent Guide to Technology. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en< http://www.pcmag.com/encyclopedia/>. 17.

(24) Applets Java. Son componentes de java que pueden ser ejecutados en una máquina virtual de java para poder ser vistos en un navegador Web. Componentes ActiveX Son un conjunto de tecnologías desarrolladas por Microsoft para compartir información entre aplicaciones15. 2.4.1.2 Tecnologías Servidor PHP. Es un lenguaje de programación interpretado, de código abierto y usado principalmente en servidores Web con plataforma Linux. PHP se encuentra embebido dentro de las páginas HTML y es utilizado para crear páginas dinámicas. Tiene compatibilidad con varios tipos de bases de datos (Mysql, Oracle, ODBC, entre otras) y la posibilidad de comunicarse entre redes usando IMAP, POP3, SNMP o HTTP. Además, PHP es ejecutado en el servidor por lo que el cliente no puede ver el código. ASP (Active Server Pages) Son páginas HTML que incluyen scripts que son procesados por un servidor Web de Microsoft antes de que la página sea enviada al cliente. Para poder crear páginas ASP se deben usar los lenguajes Jscript o VBScript. Así mismo, 15. SEARCH ENTERPRISELINUX.COM. Linux questions answered by our pros .En: What’s New. [en línea] [consultado 25 abril 2008]. Disponible en <http://searchenterpriselinux.techtarget.com/home/0,289692,sid39,00.html>. 18.

(25) ASP requiere de componentes active-x para poder conectarse a una base de datos. JSP (Java Server Pages). Es una extensión de la tecnología Servlet de java que sirve para conectar la tecnología java con las páginas HTML. Así mismo, JSP se encuentra en el lado del servidor y permite crear páginas dinámicas. 2.4.1.3 Plugins. Los juegos Web y los juegos de consola se diferencian en que los primeros son independientes de la plataforma, es decir, no necesitan ser instalados para poder ser ejecutados, pues se basan en aplicaciones conocidas como plugins que son ejecutadas directamente en la máquina del cliente. Normalmente para ejecutar un juego Web solo se requiere de un navegador y el plugin apropiado.. Algunos de los plugins más conocidos y más utilizados para la ejecución de los juegos Web son: Máquina Virtual de Java (JVM). Es una aplicación que interpreta y ejecuta programas cuyo código fue implementado en lenguaje Java. Las aplicaciones escritas en Java, cuando son compiladas crean un código binario (bytecode) que sólo puede ser leído e interpretado por una máquina virtual de java.. 19.

(26) Adobe Flash. Es un programa que sirve para editar y producir animaciones y utiliza gráficos vectoriales, imágenes ráster, sonido, código de programa, flujo de video y audio bidireccional en la creación de archivos multimedia. Los archivos son creados con extensión SWF, y estos pueden ser ejecutados en páginas Web, o simplemente en un reproductor de Flash como lo es Flash Player. Los archivos Flash son comúnmente usados en la red como anuncios de publicidad, juegos, videos, aplicaciones de Internet ricas, entre otras aplicaciones interactivas.. Por otro lado, existen herramientas como Flasm que sirven para decompilar archivos SWF y poder extraer información multimedia contenida en un ActionScript, el cual se puede editar y luego volver a insertar en el archivo. El API de Adobe Flash está basado en Javascript-C, una forma de interpretación mixta en donde los datos C++ son interpretados con Javascript. ActionScript es un lenguaje que fue creado a partir de Javascript que implementa. un. cambio. de. programación. estructurada. (Javascript). a. programación orientada a objetos (ActionScript), donde cada objeto tiene atributos como color, forma, textura, ubicación, entre otros, y también permite la creación de nuevas clases. Flash Player Es una aplicación que reproduce archivos multimedia que tienen la extensión SWF. La mayor ventaja que tiene esta aplicación es poder ser utilizada bajo la mayoría de las plataformas, sistemas operativos (Windows, Mac, Linux) y otros. 20.

(27) dispositivos (Palm, PSP). Flash player actúa como una máquina virtual que interpreta y reproduce archivos flash. Adobe Shockwave. Es un plugin que permite reproducir elementos interactivos como juegos, presentaciones y aplicaciones multimedia en general, en los navegadores Web. A diferencia de Flash, Shockwave tiene un motor render 3D más rápido, aceleración 3D por Hardware, soporte para protocolos de red, y además, puede reproducir elementos hechos en Flash. Adobe Director. Es una aplicación que sirve para la producción de películas usando mapas de bits y programación lingo (un programa hecho en C++ que permite integrar texto, imágenes, sonido y video), las cuales pueden ser reproducidas en una aplicación específica llamada Adobe Shockwave. El objetivo de la aplicación es mostrarle al usuario una interfaz amigable, y darle la capacidad de dirigir su propia película usando variables como guiones, actores, montaje, etc. Adobe Director soporta gran cantidad de formatos de imagen (JPEG, BMP, PNG, GIF), videos (MOV, AVI...), sonidos (WAV, AIFF...) y animaciones Flash. Los archivos finales son exportados principalmente como ejecutables para que puedan ser ejecutados en la mayoría de los sistemas operativos.. 21.

(28) 2.4.2 Lenguajes de Programación. Por otro lado, se encuentran los lenguajes de programación orientados a objetos, encargadas de generar el código precompilado que luego va a ser interpretado y ejecutado por los plugins anteriormente descritos.. Según una encuesta realizada por la IGDA (Asociación Internacional de Desarrollo de Videojuegos), los videojuegos más populares entre los años 2004 y 2006 se realizaron con las siguientes tecnologías:. Tecnología16. Juegos. Porcentaje. Engine propietario en C/C++. 32. 64%. Engine propietario en Delphi. 5. 10%. Director. 5. 10%. PopCap Framework (C/C++). 3. 6%. Desconocido. 2. 4%. Blitz BASIC. 1. 2%. Flash. 1. 2%. Torque Game Builder. 1. 2%. A continuación se describe algunas de estas tecnologías:17. 16. BLOG RCAF. Tecnología más usada en los Casual Games.[en línea] [consultado 15 Abril 2008] Disponible en < http://www.blogrcaf.com/2007/01/06/tecnologias-mas-usadas-en-loscasual-games/> 17 WORLD WIDE WEB CONSORTIUM. Java. [En línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en http://www.w3.org. 22.

(29) Java. Es un lenguaje de programación orientado a objetos que actúa como plataforma independiente. Es usada comúnmente en la Web de dos formas posibles: cliente y servidor. Al compilar código Java, se produce Bytecode que puede ser ejecutado en la máquina virtual de java usando pequeñas cantidades de memoria. Es un lenguaje que se parece a C y C++, y se diferencia en que su modelo de objetos es más sencillo. C/ C++/ C#18 Es un lenguaje orientado a la programación de sistemas operativos, en especial Unix. C++ es una versión orientada a objetos de C, la cual es usada comúnmente para el desarrollo de aplicaciones empresariales y comerciales de alto nivel. C# es un lenguaje de programación orientado a objetos basado en C y C++. Fue creado por Microsoft y estandarizado posteriormente por la ECMA (European Computer Manufacturers Association). Además de basarse en elementos de C++, C# también utiliza elementos de Visual Basic y Java19. Perl (Practical Extraction Report Language). Es un lenguaje de programación de scripts que tiene una sintaxis similar a C, es usado principalmente para el desarrollo de programas Web que requieren. 18. OPEN DIRECTORY PROJECT. Software. En: Computers. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en http://www.dmoz.org/ 19. PC MAGAZINE. The independent Guide to Technology. [en línea]. [consultado 25 abril 2008]. Disponible en< http://www.pcmag.com/encyclopedia/>. 23.

(30) tareas como la constante actualización de cuentas de usuarios, sincronizar bases de datos y generar reportes. Pascal. Es un lenguaje de programación de alto nivel que se basa en programación estructurada, es decir, el código se divide en varios segmentos (funciones), y es usado principalmente en el sector educativo. Pascal está disponible tanto en el compilador como en el interpretador y tiene una forma única de definir variables, las cuales deben ser declaradas previamente para poder usarlas. Python. Es un lenguaje orientado a objetos usado en la escritura de utilidades del sistema y scripts de Internet. Además es un lenguaje interpretado que al ser compilado produce Bytecode que luego requerirá de una máquina virtual para poder ser ejecutado20. 2.4.3 Futuro de los videojuegos21. Los videojuegos han evolucionado constantemente a lo largo de la historia. El inicio se dio con la apertura hacia el mundo 2D, donde las imágenes eran planas y simples. Un cambio revolucionario en la industria de los videojuegos fue la llegada de las gráficas 3D. Las nuevas tendencias en consolas (Xbox-. 20. SEARCH ENTERPRISELINUX.COM. Linux questions answered by our pros .En: What’s New. [en línea] [consultado 25 abril 2008]. Disponible en <http://searchenterpriselinux.techtarget.com/home/0,289692,sid39,00.html> 21. MERISTATION. El futuro de los videojuegos. [en línea][consultado 30 abril 2008]. Disponible en<http://www.meristation.com/v3/des_articulo.php?id=cw43c6e820b5a35&pic=GEN>. 24.

(31) 360, PS3) reproducen gráficas con un nivel máximo de detalle y perfección que las hacen parecer reales. Surge entonces una nueva pregunta: si las mejoras en las gráficas ya no van a representar un cambio significativo para los videojuegos, ¿Cuál va a ser la nueva tendencia que llamará la atención de los videojugadores? Según Shigeru Miyamoto, diseñador, productor y director de videojuegos de Nintendo “en un futuro no muy lejano los juegos se liberaran de sus límites de la pantalla de televisión para llenar toda una habitación”. Por lo tanto, las preguntas sobre las nuevas tendencias en videojuegos apuntan hacia una respuesta en particular: realidad virtual. Realidad virtual es la simulación de un ambiente real e imaginado, un mundo cuyas reglas no son las mismas del mundo real. Adicionalmente da al usuario una experiencia visual interactiva que busca, por medio de tiempo real, incorporar mecanismos auditivos y táctiles que ayudarán a crear un ambiente más real de la situación22.. La realidad virtual busca enfocarse en los sentidos del usuario (vista, audio, tacto, y hasta el gusto y el olfato) para hacer que este crea que se encuentra en un lugar distinto, experimentando una realidad diferente a la real. Las primeras formas de realidad virtual fueron los simuladores., algunos de estos fueron los simuladores de vuelo para entrenar pilotos, y simuladores recreativos, como montañas rusas, aviones y submarinos, que mostraban una nueva experiencia visual, sensorial y auditiva.. 22. GAMEOVER.ES. El futuro de los videojuegos: La realidad virtual. [en línea]. [consultada 30 Abril 2008]. Disponible en <http://www.gameover.es/gameover/el-futuro-de-los-videojuegos-larealidad-virtual.html>. 25.

(32) La realidad virtual es una nueva tecnología que se está desarrollando desde hace unos años. Esta tecnología va evolucionando lentamente, pero aún así surgen nuevas tendencias constantemente. Una de ellas es la nueva consola de Nintendo, Wii, cuyo objetivo principal es interactuar directamente con el usuario por medio de un control inalámbrico. Recientemente HP mostró un nuevo producto conocido como “HP Mscape”. Es un dispositivo portátil, que utiliza tecnología basada en localización espacial (GPS) para crear efectos visuales, auditivos y táctiles del mundo que lo rodea. HP Mscape le da al jugador la posibilidad de moverse en lugares distintos, interactuar con personas reales y enfrentarse a situaciones amenazantes que requieren de reacción física por parte del usuario. Por ejemplo, el jugador se encuentra en una calle específica y al voltearse apunta a un callejón de donde ve salir un camión fantasma que debe esquivar y evitar la colisión, de lo contrario sería “atropellado” y perdería el juego. A esta forma de realidad virtual se le conoce como realidad aumentada la cual busca combinar información del mundo real con realidad virtual, es decir, utilizar imágenes virtuales en un espacio existente. Esta tecnología seguirá evolucionando y es probable que en algunos años, la realidad virtual se convertirá en una tendencia importante para la industria de los videojuegos.. 26.

(33) CAPÍTULO III:. CURSO CONTROL DE PRODUCCIÓN. 3.1 Introducción. El curso Control de Producción busca crear en los estudiantes la habilidad para “identificar, formular y resolver problemas presentes en el control y administración de la producción por medio de la utilización de herramientas básicas ilustradas durante el curso”. 23 El concepto de producción se refiere al proceso de dirigir personas y recursos para crear un producto o servicios. Según Bowman y Fetter en Analysis for Production and Operations Management (1997), entre los problemas económicos más relevantes para la administración de la producción se encuentran: 1. Inventarios 2. Control y programación de la producción 3. Selección y reemplazo de equipo 4. Mantenimiento 5. Tamaño y ubicación de las plantas 6. Estructura y disposición de la planta 7. Inspección y control de la calidad 8. Manejo del trafico y de los materiales. 23. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES .Programa del curso Control de producción para el período 20081. 1p. 27.

(34) 9. Método. Particularmente para el objetivo del curso resultan importantes cuatro temas: pronósticos, sistema de inventarios con demanda conocida y demanda incierta y programación de operaciones.. 3.2 Pronósticos24. El pronóstico juega un papel central en la función de operaciones de una compañía, pues toda la planeación de negocios se basa en pronósticos de la demanda del producto, para lo cual se usan principalmente series históricas que muestran el comportamiento de la demando en el pasado.. 3.2.1 El horizonte de tiempo en los pronósticos En los pronósticos se contemplan tres horizontes cronológicos: El corto plazo medido en días o semanas y usado en la administración de inventarios, planes de producción y en la planeación de requerimientos de recursos. Estos pronósticos resultan cruciales para la planeación del día a día. El mediano plazo medido en semanas y meses y comprende los patrones de ventas para familias de productos, requerimientos de mano de obra y recursos. El largo plazo hace parte de la estrategia global de fabricación de la compañía y está medido en meses y años; abarca las necesidades de capacidad, los patrones de ventas a largo plazo y las tendencias de crecimiento.. 24. NAHIMAS Steven. Pronósticos. Análisis de la producción y las operaciones. México: McGraw- Hill, 2007. p.51-106.. 28.

(35) 3.2.2 Características de los pronósticos •. Normalmente están equivocados: los requerimientos. de recursos y los. calendarios de producción pueden necesitar modificaciones si la demanda pronosticada es diferente a la real. En este caso el sistema de planeación debe ser lo suficientemente sólido para ser capaz de reaccionar ante errores de pronóstico no anticipados. •. Un buen pronóstico es más que un simple número. Dada la inexactitud de los pronósticos, también es necesario calcular una medida para el error.. •. Los pronósticos agregados son más exactos: en una base porcentual, el error en el pronóstico de las ventas para una línea completa de productos, en general es menor que el error en el pronóstico de las ventas para un artículo individual. •. Entre más lejano sea el horizonte de pronóstico, menos exacta será la predicción. •. Los pronósticos no deben usarse para excluir información conocida: puede haber información disponible concerniente a la demanda futura que no se mostró en la historia pasada de la serie y que resulta importante. 3.2.3 Métodos subjetivos de pronóstico Un método de pronóstico subjetivo se basa en el juicio humano. Algunas técnicas son: •. Agregados a la fuerza de ventas: La fuerza de ventas tiene contacto directo con los consumidores lo cual le permite observar cambios en sus preferencias; sin embargo puede ser imprecisa cuando la compensación al personal de ventas se basa en cubrir. 29.

(36) una cuota, caso en el que existen incentivos para realizar estimaciones a la baja. •. Encuestas al cliente Sirven para señalar tendencias futuras y cambiar los patrones de preferencias. Sin embargo, deben estar muy bien diseñadas para que los datos obtenidos sean imparciales y representativos de la población. •. Juicio de opinión ejecutiva Especialmente para nuevos productos para los cuales no existen registros del pasado.. •. El método Delphi Se reúnen opiniones individuales, los expertos las analizan y devuelven un resumen. Posteriormente pueden cambiar o no de opinión hasta llegar a un consenso. Su principal ventaja es ser un medio para evaluar la opinión individual sin las preocupaciones normales de las interacciones personales. Sin embargo, el método es altamente sensible al cuidado en la formulación del cuestionario.. 3.2.4 Métodos objetivos de pronóstico En este tipo de método el pronóstico se deriva de un análisis de datos, en general se usan dos tipos: •. Modelos causales: en estos se usan datos provenientes de otras variables distintas a las series que están pronosticando, pero que de alguna forma están relacionadas.. 30.

(37) •. Métodos de series de tiempo: la información del patrón de observaciones pasadas, único dato necesario para este tipo de método, puede inferirse y usarse para pronosticar valores futuros de las series.. El objetivo es encontrar los patrones que se encuentran con mayor frecuencia, entre ellos se encuentran: •. Tendencia: se analiza si la serie de tiempo muestra un patrón estable de crecimiento o declive. Esta puede ser de tipo lineal o no lineal.. •. Estacionalidad: se refiere a un patrón que se repite en intervalos fijos, por ejemplo el helado y el combustible muestran estacionalidad anual, siendo esta la que generalmente se toma para series de tiempo.. •. Ciclos: su magnitud y duración pueden variar y. están asociados a. variaciones económicas de largo plazo •. Aleatoriedad: para una serie de tiempo que sea aleatoria no existe un patrón reconocible para los datos.. 3.2.5 Evaluación de pronósticos En general son deseables pronósticos con las siguientes características: •. La desviación absoluta media (DAM), el error cuadrático medio (ECM) y el error porcentual absoluto medio (EPAM) sean lo más pequeño posible.. •. Insesgados: matemáticamente significa que. , para comprobarlo se. grafican los valores del error de pronóstico a través del tiempo. De ser insesgado, los errores deben fluctuar aleatoriamente por encima y por debajo de cero.. 31.

(38) 3.2.6 Métodos para pronosticar series estacionarias •. Promedios móviles de orden N: se usa el promedio aritmético de las N observaciones más recientes como pronóstico para el próximo periodo. Dado que se supuso que la serie de demanda es estacionaria, el pronóstico realizado en el periodo t será el mismo para cualquier otro período t+1.. •. Suavizamiento exponencial: para el pronóstico se usa el promedio ponderado del último pronóstico y el valor actual de la demanda. Se basan en el promedio ponderado de las observaciones más recientes y en el pronóstico anterior. Se usa para control de inventarios. •. Pronósticos de varios pasos adelante: se usa para pronósticos a largo plazo.. 3.2.7 Métodos basados en la tendencia Se consideran dos métodos de pronóstico que representan específicamente una tendencia en los datos: •. Análisis de regresión: se busca ajustar una línea recta a un conjunto de datos pasados con base en el método de mínimos cuadrados.. •. Método de Holt: se usan ecuaciones separadas de suavizamiento exponencial para pronosticar la intercepción y la pendiente de las series de cada. periodo.. Permite. un. suavizamiento. simultáneo. en. la. serie. (intercepción) y en la tendencia (pendiente); además tiene la ventaja de facilitar la actualización de los pronósticos a medida que se dispone de nuevas observaciones de demanda.. 32.

(39) 3.2.8 Métodos para series estacionales Una serie que tiene un patrón regular durante el mismo periodo de tiempo se conoce como una serie estacional; en general el margen de tiempo puede ser de un año y los periodos pueden ser semanas o meses. Para su pronóstico se cuenta con las siguientes alternativas: •. El método más sencillo se basa en un número, conocido como factor estacional multiplicativo, que indica el valor relativo de una serie en cualquier periodo comparado con el valor promedio a lo largo de un año.. •. En la descomposición estacional usando promedios móviles se calculan los promedios móviles de N periodos, donde N es la duración de la estación. •. El método de Winters que se basa en un suavizamiento exponencial triple, donde se usan tres ecuaciones de suavizamiento diferentes para pronosticar la intercepción, la pendiente y los factores estacionales en cada periodo.. 3.2.9 Consideraciones prácticas Cabe mencionar dos puntos importantes: •. Para determinar el modelo adecuado a utilizar se deben tener en cuenta tanto las características del historial de observaciones como el contexto en el que se requieren los pronósticos. Después de elegir el modelo, deben monitorearse los pronósticos con regularidad para cerciorarse de que el modelo sea el adecuado o si ha ocurrido algún cambio imprevisto en la serie.. •. Los métodos sofisticados de series de tiempo requieren estimar un número mayor de parámetros a partir de los datos. Sin embargo, la literatura sugiere. 33.

(40) que los métodos más sencillos son con frecuencia tan exactos como los más sofisticados. 3.2.10 Panorama general de temas avanzados en pronósticos Los métodos Box-Jenkins se basan en la evaluación y el examen de la función de autocorrelación para determinar un modelo adecuado.. 3.3 Control de Inventarios (Demanda Conocida)25. La administración de inventarios busca responder fundamentalmente. dos. interrogantes: • ¿Cuándo se debe hacer un pedido? • ¿Cuánto se debe pedir?. 3.3.1 Tipos de inventarios Se clasifican según el valor agregado por la manufactura o el procesamiento •. Materias primas son los recursos necesarios para la actividad de producción o procesamiento de la empresa.. •. Componentes son artículos que todavía no han sido terminados en el proceso de producción.. 25. NAHIMAS Steven. Control de inventarios sujeto al conocimiento de la demanda. Análisis de la producción y las operaciones. México: McGraw- Hill, 2007. p.183-230. 34.

(41) •. Trabajo en proceso son inventario que espera en el sistema para procesarse o ser procesado.. •. Bienes terminados son los productos finales del proceso de producción, en esta se le agrega valor al inventario en cada etapa.. 3.3.2 Motivación para mantener inventarios Entre los motivos para mantener inventarios se encuentran: •. Economía de escala: pedir o producir lotes grandes puede ser más barato que producir lotes pequeños. •. Incertidumbres: estas desempeñan un papel principal en la motivación de una firma para almacenar inventarios, siendo la incertidumbre en la demanda externa la más importante. Entre otras se encuentra el tiempo de demora que se define como el intervalo comprendido entre colocar un pedido y recibir lo que se solicitó, y la incertidumbre en el abastecimiento.. •. Especulación: los inventarios pueden acumularse anticipándose a un aumento en su costo.. •. Transporte: se busca dirigir inventarios que están en tránsito de un lugar a otro.. •. Suavizamiento: los inventarios suavizan un patrón de demanda irregular. •. Logística: se refiere a restricciones del sistema que pueden requerir mantener inventarios. •. Costos de control: mantener un inventario puede disminuir los costos que se necesitan para monitorear un sistema.. 35.

(42) 3.3.3 Características de los sistemas de inventario Entre las características de un sistema de inventario se encuentran: 1) Demanda: los supuestos que se hacen acerca del comportamiento y las características de la demanda son los más importantes para determinar la complejidad del modelo de control resultante. Particularmente resulta importante determinar: •. Constante o variable: el modelo más sencillo supone que la demanda es una constante; mientras que los modelos más complejos, usados en planeación agregada y planeación de requerimientos de materiales, suponen una demanda variable. •. Conocida o desconocida: en general los modelos de demanda estocástica suponen que la tasa promedio de la demanda es constante, siendo este tipo de modelos más realistas y complejos que los modelos deterministas.. 2) Tiempo de demora: si el artículo se pide del exterior, se define como el tiempo que pasa desde el instante en que se hace un pedido hasta que llega el artículo. Sin embargo, si estos se producen internamente, el tiempo de demora se interpreta como el tiempo requerido para producir un lote de artículos. Se debe medir en las mismas unidades de tiempo que la demanda. 3) Tiempo de revisión: se refiere a los puntos en el tiempo en que se revisan los niveles de inventarios actuales. Puede ser una revisión continua como en los supermercados modernos o periódica como en una tienda de víveres pequeña. 36.

(43) 4) Tratamiento de demanda en exceso (demanda que no puede ser satisfecha de inmediato según los inventarios). Esta puede acumularse como pedidos atrasados o perderse. En general los sistemas de inventarios suponen acumulación total del exceso de demanda. 5) Inventario cambiante: son inventarios que sufren cambios a través del tiempo, que pueden afectar su utilidad.. 3.3.4 Costos relevantes La mayoría de los modelos de inventario usan la minimización del costo como criterio de optimización. Casi todos los costos de inventario pueden clasificarse en una de las siguientes categorías: 1) Costos de mantener un inventario: comprenden la suma de todos los costos proporcionales a la cantidad de inventario disponible físicamente en cualquier punto del tiempo. Entre estos costos se encuentran; •. Costo de suministrar el espacio físico para almacenar artículos. •. Impuestos y seguros. •. Roturas, estropicios, deterioros y obsolescencia. •. Costo de oportunidad de una inversión alternativa. Este punto es el más importante.. 2) Costos de pedido: dependen de la cantidad de inventario que se pide o se produce. En la mayoría de las aplicaciones tiene dos componentes: •. Componente fijo: es independiente del tamaño del pedido, mientras no sea cero.. •. Componente variable: costo que se paga por cada unidad pedida o producida.. 37.

(44) 3) Costos de penalización: es el costo de carecer de suficiente inventario a mano para satisfacer una demanda cuando se presenta.. A continuación se presentan los modelos de inventario que han tenido mayor impacto entre los usuarios.. 3.3.5 El modelo de cantidad económica de pedido (modelo EOQ) Este es el modelo más sencillo y constituye la base de todos los modelos de control de inventarios desarrollados posteriormente. Se refiere al intercambio básico entre el costo fijo de realizar un pedido y el costo variable de mantener el inventario.. 3.3.6 Extensión del modelo de cantidad económica de pedido con una tasa de producción finita. Se utiliza cuando los artículos se producen internamente y requiere una tasa de producción finita a diferencia del modelo más sencillo que usa una tasa infinita.. 3.3.7 Modelos de descuentos por cantidad Se consideras dos tipos de descuento por cantidad: •. El descuento se aplica a todas las unidades en un pedido (totales). En este caso el procedimiento de optimización implica buscar el punto más bajo en una curva de costos anual rota.. •. Solo se aplica a las unidades adicionales respecto al punto límite (incrementales). Para este tipo de descuento la curva de costo anual es continua, pero tiene derivados discontinuos.. 38.

(45) 3.3.8 Sistemas de múltiples productos con restricciones de recursos Este tipo de sistema toma en cuenta explícitamente la restricción de presupuesto y ajusta al mismo los valores encontrados usando un modelo EOQ. 3.3.9 Modelos de cantidad óptima de pedido para la planeación de la producción El objetivo es determinar la secuencia óptima para producir los artículos, y el tamaño de lote óptimo por cada uno de los artículos para cubrir la demanda y minimizar los costos dado que se conocen los costos de mantener el inventario, las tasas de la demanda y las tasas de producción de cada uno de los artículos.. 3.4 Control de Inventarios (Demanda Incierta)26. Al estudiar el control de inventarios con demanda incierta se busca comprender cómo debe manejarse la incertidumbre en la demanda al momento de calcular las políticas de reabastecimiento para un solo artículo en existencia. Básicamente se tienen dos tipos de modelos: 1) De revisión periódica en los cuales el nivel de inventarios se conoce solo en puntos discretos del tiempo, estos pueden usarse para uno a varios periodos de planeación. 2) De revisión continua donde el nivel de inventarios se conoce siempre.. 26. NAHIMAS Steven. Control de inventarios sujetos a demanda incierta. En ________. Análisis de la producción y las operaciones. México: McGraw- Hill, 2007. p.232-291. 39.

(46) 3.4.1 Naturaleza de la aleatoriedad Se habla de incertidumbre cuando la demanda es una variable aleatoria, con una distribución de probabilidad, que en general se calcula a partir de un historial anterior de demandas. En la práctica se supone que la demanda sigue una distribución normal con media µ y varianza σ que deben calcularse.. 3.4.2 Criterio de optimización Dado que la demanda al igual que la función de costos se describen por una variable aleatoria, debe decidirse que criterio de optimización usar. Se supone entonces que el objetivo es minimizar los costos esperados. Debido que el problema de control de inventarios abarca muchos periodos de planeación se justifica el uso del operador de expectativas por la ley de los grandes números de probabilidad. Esta última garantiza que el promedio aritmético de los costos incurridos y los costos esperados se incremente a medida que aumenta el número de periodos de planeación. 3.4.3 El modelo del repartidor de periódicos En este modelo se llega a una relación entre la función acumulada de la demanda diaria modelada como una variable aleatoria evaluada en Q* (número óptimo de diarios que se debe comprar el repartidor del periódico al principio del día) y el costo unitario de: excederse en las mercancías y por mercancías faltantes.. 40.

(47) 3.4.4 Sistemas de punto de reorden-tamaño del lote Este sistema se basa en la suposición de que los inventarios se revisan en forma continua más que periódica; es decir, el estado del sistema se conoce en todo momento. Se cuenta con dos variables de decisión: Q y R. Q es el tamaño del pedido, y R es el punto de reorden. Cuando el inventario de existencias alcanza R, se hace un pedido de Q unidades. El modelo también permite un tiempo positivo de demora de pedido t. La demanda sobre el tiempo de demora determina la incertidumbre en el problema, ya que el tiempo de demora es el tiempo de respuesta del sistema. Se evalúan los siguientes costos: •. Costo de mantener el inventario. •. Costo de preparación. •. Costo de penalización. •. Costo de pedido. 3.4.5 Niveles de servicio en los sistemas (Q, R) Se cuenta con dos tipos de servicios •. Tipo 1 definido como la probabilidad de no quedarse sin mercancía en el tiempo de demora. •. Tipo 2 definido como la proporción de las demandas que se surten con las existencias.. 3.4.6 Sistemas multiproducto – sistemas ABC Busca analizar el costo de controlar el sistema y los beneficios potenciales obtenidos con ese control. Los sistemas multiproducto buscan determinar la. 41.

(48) cantidad de esfuerzo que una persona debe emplear para manejar cada artículo. La idea es ordenar los artículos en orden decreciente de acuerdo con el volumen anual de ventas, y luego dividirlos en tres o más grupos Particularmente se encuentra que de forma típica el 20% superior de los artículos explica el 80% del volumen monetario anual de las ventas, son estos artículos los que deben ser vigilados más estrechamente y sus niveles de inventario deben monitorearse de forma continua. Para el siguiente 30% de artículos que explican el 15% de las ventas debe haber una revisión periódica de los inventarios y se aconseja pedir grupos de artículos y no artículos individuales. Finalmente para el 50% restante de artículos que explican el 5% del valor monetario se recomiendan tamaños de lote grandes para minimizar la frecuencia con que se piden.. 3.4.7 Sistemas multiniveles. Las empresas que se dedican a la manufactura y distribución de productos al consumidor deben tener en cuenta las interacciones de los diversos niveles en la cadena de distribución. Por ejemplo, el sistema de tres niveles fabrica – bodega – consumidor donde se tienen dos etapas: •. Sistema de ensamble: los componentes se combinan para formar subgrupos, que al unirse crean artículos finales.. •. Sistema de distribución: la demanda surge en el último nivel y se transmite hacia los niveles superiores. 42.

(49) 3.4.8 Intercambio electrónico de datos. Es el término genérico que se aplica a los enlaces electrónicos entre bodegas y almacenes, vendedores y compradores, etc., que permite intercambiar información sobre el estado del inventario en forma instantánea.. 3.5 Programación de Operaciones27. 3.5.1 Programación de la producción y jerarquía de las decisiones de producción La programación es un aspecto importante del control de operaciones, tanto en la manufactura como en las industrias de servicios. Se hace énfasis en el tiempo de comercialización y en el tiempo para incrementar la producción, así como en la satisfacción del cliente. Por otro lado, para controlar las operaciones de producción es sumamente importante programar detalladamente los diferentes aspectos de la función de producción. Para este fin se cuenta con una jerarquía de las decisiones de producción: 1. Pronosticar la demanda de ventas agregadas para algún horizonte de planeación previamente determinado. 2. Plan agregado: los pronósticos anteriores suministran información utilizada para determinar la producción agregada y los niveles de fuerza de trabajo necesarios en el horizonte de planeación. 27. NAHIMAS Steven. Programación de operaciones. Análisis de la producción y las operaciones. México: McGraw- Hill, 2007. p.401-455. 43.

(50) 3. El plan de producción agregada se traslada al Programa maestro de producción que conduce a metas específicas de producción por producto y por intervalo de tiempo. 4. Sistema de planeación de requerimiento de materiales: se incluye dentro del plan maestro y busca generar un calendario maestro explosionado para obtener requerimientos para los componentes y para el producto final 5. Finalmente se debe tener un programa detallado del taller de trabajos con el fin de cumplir con la especificación de las cantidades de producción del sistema de planeación de requerimientos de materiales.. 3.5.2 Características importantes de los problemas de programación en talleres Las siguientes son aspectos importantes al determinar reglas de programación aproximadamente óptimas: •. El patrón de llegada de los trabajos: con frecuencia se considera el problema del taller como estático; sin embargo debe tenerse en cuenta que en la práctica los problemas de programación de trabajos son dinámicos.. •. Número y variedad de máquinas en el taller: debe tenerse en cuenta que un taller específico puede tener características únicas que podrían dificultar la implementación de una solución obtenida a partir de un algoritmo de programación. Según la disposición del taller y la naturaleza de los trabajos podrían existir restricciones que harían irrealizables las soluciones obtenidas a partir de un procedimiento para “todo propósito”.. 44.

(51) •. Número de trabajadores en el taller: la capacidad de un taller está determinada por el número de trabajadores y la variedad de máquinas. Esta capacidad es dinámica y debe tenerse en cuenta al momento de programar las operaciones.. •. Patrones específicos de flujo: las soluciones obtenidas por algoritmos de programación requieren que los trabajos se terminan en un orden fijo. Sin embargo, debido a que con frecuencia los aspectos del manejo de materiales se tratan por separado a los aspectos de programación, pueden surgir patrones imprácticos. •. Evaluación de las reglas alternas: sucede con regularidad que más de un objetivo es importante, por lo que es imposible determinar una regla óptima única.. Objetivos de la administración de trabajo en un taller Uno de los problemas de la programación es que con frecuencia se presentan metas conflictivas, pues lo objetivos de las diferentes partes de la compañía no siempre son los mismos. Algunos de los propósitos más comunes son: •. Cumplir con las fechas de entrega. •. Minimizar el inventario de trabajo en proceso (WIP). •. Minimizar el tiempo promedio de flujo a través del sistema. •. Suministrar un elevado tiempo de uso de máquina / trabajador.. •. Suministrar información exacta del estado de los trabajos. •. Reducir los tiempos de preparación. •. Minimizar los costos de producción y de los trabajadores. 45.

(52) Es importante mencionar que uno de los aspectos estratégicos más importantes que actualmente enfrenta una compañía es el intercambio entre costo y calidad.. 3.5.3 Terminología de la programación de trabajos por taller A continuación se enumeran ciertos términos que resulta importante identificar: •. Taller de flujo: es lo que comúnmente se conoce como línea de ensamblado y se refiere a que cada uno de los n trabajos debe procesarse a través de las m máquinas en el mismo orden, y cada trabajo se procesa exactamente una vez en cada máquina.. •. Taller: en este caso no se considera que todos los trabajos necesiten exactamente m operaciones, y algunos trabajos pueden necesitar operaciones múltiples en una sola máquina; de hecho en un taller cada trabajo puede tener una secuencia de operaciones diferente. En general son problemas muy complejos.. •. Procesamiento paralelo contra procesamiento secuencial: el procesamiento secuencial significa que las m máquinas son diferentes y que éstas realizan operaciones distintas; mientras que el procesamiento paralelo es una central telefónica, en la que las llamadas se procesan a través del siguiente servidor disponible. •. Tiempo de flujo del trabajo i: se define como el tiempo que transcurre desde el inicio del primer trabajo en la primera máquina hasta la terminación del trabajo i. El tiempo de flujo medio es el promedio aritmético de los tiempos de flujo para los n trabajos.. 46.

(53) •. Terminación: es el tiempo de flujo del último trabajo terminado, también es el tiempo requerido para terminar los n trabajos. •. Retardos y retrasos: el retardo se define como la diferencia positiva entre el tiempo de terminación y la fecha de vencimiento de un trabajo; por lo tanto un trabajo retardado es aquel que se termina después de la fecha de vencimiento. Por otro lado, el retraso se diferencia del retardo en que puede ser positivo o negativo. Cabe resaltar que entre los objetivos de la programación se encuentra la minimización del retardo promedio y del retardo máximo.. 3.5.4 Comparación de reglas de secuencia específica En la comparación y la evaluación de las reglas de secuenciación se considera al taller en un instante fijo en el tiempo Las siguientes reglas de secuenciación afectan las diferentes medidas del desempeño del sistema: •. (FCFS) primeras llegadas, primeras salidas: los trabajos se procesan en el orden en que entraron al taller. •. (SPT) tiempo de procesamiento más corto primero: los trabajos se ordenan de forma ascendente de acuerdo a los tiempos de procesamiento.. •. (EDD) primera fecha de entrega: los trabajos se ordenan de forma ascendente de acuerdo con sus fechas de vencimiento. •. (CR) programación basada en la razón crítica: se requiere calcular la relación del tiempo de procesamiento del trabajo, dividido entre el tiempo restante hasta la fecha de vencimiento, y programar el trabajo con la siguiente relación más grande.. 47.