Inventarios Ingeniería Industrial 4m533x

INGENIERIA INDUSTRIAL INGENIERÍA CIVIL INDUSTRIAL MENCION TI

M. Sc. Felipe Ulloa Fierro [email protected]

Fechas

Calendarización de Actividades del Curso

12-03-2016

Unidad 1: Introducción a la Producción

19-03-2016

Unidad 2: Introducción a Diseño de Sistemas Productivos

26-03-2016

-

02-04-2016

Caso Práctico Número 1: Diseño de Sistemas Productivos

09-04-2016

Unidad 3: Introducción a la Planificación de la Producción - Pronósticos

16-04-2016

Unidad 3: Pronósticos

23-04-2016

Control 1: Pronósticos - Unidad 3: Inventarios

30-04-2016

Control 2: Inventarios - Unidad 3: Planificación Agregada de la Producción

07-05-2016

Control 3: Planificación Agregada de la Producción - Unidad 3: Planificación Maestra de la Producción

14-05-2016

Control 4: Planificación Maestra de la Producción - Unidad 3: Planificación de Requerimiento de Materiales

21-05-2016

-

28-05-2016

Control 5: Planificación de Requerimiento de Materiales - Unidad 3: Planificación al detalle

04-06-2016

Control 6: Planificación al Detalle - Unidad 4: Introducción a la Gerencia de Proyectos

11-06-2016

Caso Práctico Número 2: istración de Proyectos con MS Project

18-06-2016

Unidad 5: Introducción a la sitración y Control de Calidad

25-06-2016

Control 7: Control Estadístico de Procesos - Control Recuperativo

02-07-2016

Repaso General del Curso

09-07-2016

Prueba Final

16-07-2016

-

23-07-2016

Prueba de Recuperación

30-07-2016

Examen Ordinario

06-08-2016

Examen Extraordinario

Unidad III: Gestión de Inventarios Planeación y control de la cadena de suministro

Planificación de las Operaciones Decisiones específicas: ¿Cuándo, cuánto, cómo y a qué precio producir? • • • • •

istración de inventarios. Planificación agregada. Plan maestro de producción. Plan detallado y programación. Plan de requerimiento de materiales.

Fases de decisión en una cadena de suministro

Diseño

Planeación

Operación

Se decide cual será la configuración de la cadena, distribución de recursos y procesos a utilizar

Decisiones respecto a cuales mercados serán abastecidos y desde que ubicación, subcontratación de personal, politicas de Inventarios.

Establecimiento de fechas en que debe cumplirse los pedidos, generar listas de reabastecimiento , asignación de transportes, itinerarios, secuencias.

Largo Plazo

Mediano Plazo

Corto Plazo

La función logística actual integra: • • • •

El reaprovisionamiento de Materias primas. Control de Nivel de Inventarios. Entrega y servicio al cliente. Control del flujo del material e información.

Dentro de la cadena de suministro

Por otro lado para ofrecer un buen nivel de servicio al cliente, el producto debe estar disponible en tiempo y forma según las necesidades del consumidor. Para ella la empresa ha de mantener un determinado: • • • •

Stock de seguridad (reducir la incertidumbre) Bajos Costos Calidad Otros

• Las cadenas de abastecimiento son impulsadas por la información y es esta información sirve para mejorar las nuevas cadena de abastecimiento que serán desarrolladas en un futuro próximo.

• Aun existiendo gran cantidad de fuentes de información sobre los productos para cada industria , esta no alcanza los estándares básicos. • Que significa esto?, muchos de los datos sobre productos que se utilizan actualmente en nuestra cadena de abastecimiento son inexactos, incorrectos, no funcionan.

• Las principales empresas manufacturas a nivel mundial han indicado que el 58% datos sobre producto eran incorrectos y entre un 60-80% de los atributos esenciales de la información sobre los artículos que se les suministraba a los minoristas era inexacto. • ¿Cómo creen que es el impacto de contar con datos incorrectos?

Proceso de Planificación Para que? • Entregar una metodología que permita definir los programas de producción. Objetivo? • Racionalizar los niveles de Inventario, la programación, la capacidad, en definitiva ‟El uso de los recursos”.

Procesos de Planificación Pronóstico de la demanda

Programa Maestro de Producción

Plan de Programa de tareas

Plan de Requerimientos de Materiales

ISTRACIÓN DE INVENTARIO

Escenario 1: sobre inventario

Escenario 2: Falta de inventario

Escenario 3: Orden Físico

Escenario 4: Orden virtual Sistemas de Información de Apoyo (ERP): •SAP R3 •Peoplesoft •Otros

Inventario o Existencias Definición: Es un recurso acumulado para satisfacer una necesidad futura. Tipos: • Materias primas • Trabajo en proceso • Mantención/reparación/operación (MRO) • Producto final

Política de inventario • Lineamiento acerca de qué adquirir o fabricar, cuándo efectuar acciones y en qué cantidad. Así como donde se asignará el inventario geográficamente. • Decisiones de istración del inventario centralizado o independiente) • La política del inventario dirige el desempeño deseado por la compañía. Los indicadores de desempeño del inventario son: – Nivel de servicio – Inventario promedio

Funciones de inventario • Inventario de ciclo: porción del inventario que varía directamente proporcional al tamaño • Inventario de seguridad: asociado a la variabilidad del tiempo de reposición. • Inventario de previsión: asociado a la variabilidad de la demanda y oferta. • Inventario de tránsito: inventario que se mueve de un punto a otro en el sistema de flujo de materiales.

Conceptos • Quiebre de Stock: evento que se produce cuando no se puede cubrir una orden de pedido por falta de Stock del ítem solicitado. • Orden incompleta: no se puede cubrir la totalidad de la orden de pedido por falta de Stock de alguno o algunos de los ítems en ella contenidos. • Picking: actividad de preparación del pedido. • Tiempo de obtención o lead-time de una materia prima: tiempo entre la solicitud y el momento en que llega el material (tiempo de espera). • Tiempo de obtención o lead-time de un producto = tiempo de producción; duración total del ciclo de producción de una unidad o de un lote.

Costos de Inventario • Costo de Oportunidad del Capital Invertido. El inventario tiene un valor y está detenido. Ese dinero podría estar invertido en otra parte y generar ganancias. • Costo de manejo: movimiento y mantención de inventario. • Costo de servicio del Inventario. Tener inventario implica ciertos servicios que generan costos financieros tales como la contratación de seguros para el caso de pérdida. • Costo de Almacenaje. Tener inventario implica tener un espacio físico para ellos. Este costo puede medirse directamente a través de arriendos o a través del costo de oportunidad de las bodegas propias.

• Costo de Riesgo. El inventario puede perderse por diversos motivos antes de ser usado o enviado a los clientes. Estos riesgos se manifiestan en la posibilidad de obsolescencia (deje de ser útil), merma (se pierda naturalmente), robo o que haya que reubicarlos.

Ventajas y desventajas del Inventario. Desventajas

Ventajas

• Inventario es considerado sinónimo de redundancia e ineficiencia (esconde problemas). • Tener inventario no agrega valor al producto. • Existe un alto riesgo sobre la calidad por imposibilidad de corregir errores. • La existencia de inventarios promueve actitudes de aislamiento en la cadena. • Tiene un alto costo.

• • •

• • • • • •

Alcanzar un cierto nivel de servicio, a través de almacenar bienes para anticiparse a la demanda. Menos costos de pedido o preparación. Alcanzar economías de escala (descuentos por cantidad) Menos costos de transporte. Mayor utilización de mano de obra y equipos. Protegerse contra inflación y cambio de precios. Balancear oferta y demanda (estacionalidades) . Eliminar riesgos de desabastecimiento. Buffer o almacenamiento temporal previo a los procesos para hacer fluido el trabajo (aumentar productividad y bajar riesgo)

Modelos de reposición Aplicación de diversos modelos de reposición: – EOQ cantidad económica de compra. – EPQ cantidad económica de producción. – Modelos de descuento. – Modelos con escasez. – Modelos Q de revisión continua (cantidades fijas). – Modelos P de revisión periódica (períodos fijos). – Modelos probabilísticos.

Modelo EOQ (cantidad económica de compra)

Modelo EOQ (cantidad económica de compra) • Este modelo permite determinar la cantidad óptima del pedido al equilibrar el costo de hacer el pedido y el de mantener un inventario promedio. Características del modelo: • La demanda del producto es constante y uniforme durante el periodo. • El tiempo de entrega (recepción) es constante. • El precio por unidad de producto es constante. • El costo de almacenamiento se basa en el inventario promedio. • El costo de pedido y preparación son constantes. • Se satisface toda la demanda.

Para obtener el modelo final (EOQ) se requiere la obtención de una relación funcional entre variables de interés y la medición de la eficiencia. Costo Anual Total (TC) = Costo Anual de compras (DC) + Costo Anual de 𝑫 𝑸 pedidos ( 𝑺) + Costo Anual de Almacenamiento ( 𝑯) 𝑸

𝟐

Donde: • TC: Costo Anual Total. • D: Demanda por unidad (Anual) • C: Costo por unidad . • Q: Cantidad para el pedido. • S: Costo de preparación del pedido. • L: Tiempo de Entrega (Lead-Time). • H: Costo Anual de almacenamiento por unidad de Inventario promedio.

Para los sistemas de inventario que usan la suposición de una tasa demanda constante y un tiempo de entrega fijo, el punto de reorden es el mismo que la demanda durante el tiempo de entrega. La expresión general para el punto de reorden es: • Punto de Reorden= Demanda (diaria) x Tiempo de reposición para nuevo pedidos. El periodo (tiempo) entre pedidos se conoce como tiempo de ciclo (frecuencia). Y se calcula en función de la demanda del periodo y la cantidad EOQ.

L= D/Q

Modelo EOQ (cantidad económica de compra) Para usar este modelo de cantidad óptima y el punto de reorden descritos, estos se basan en algunas suposiciones específicas, como:

• La demanda del producto es determinística y ocurre a una tasa constante. • La cantidad a ordenar Q es la misma en cada periodo. • El tiempo de entrega (recepción) es constante. • El precio por unidad de producto es constante. • El costo de almacenamiento se basa en el inventario promedio. • El costo de pedido y preparación son constantes. • Se satisface toda la demanda. • La posición del inventario se revisa en forma continua.

Ejemplo EOQ El Doggis de Talca, utiliza 120 vasitos para su producto Huracán, por día. Esta sucursal abre sus puertas 360 días al año. Los vasitos los compran a un fabricante extranjero y tienen un costo de 10 dólares/docena; el costo de poner un pedido de vasitos es de 5 dólares/pedido y los costos de manejo de inventario anuales son de un 50% del costo del artículo. Se le pide: a) Encontrar la cantidad económica a ordenar si la entrega es instantánea. b) En general, se ordenan vasos cada 30 días. Obtener la relación entre la cantidad ordenada real, y la cantidad óptima ordenada. Así como los costos totales reales y los costos totales óptimos del manejo del inventario. Interprete además los resultados obtenidos.

Ejemplo EOQ a) 𝐷𝑎 = 120 unidades/día · 360 días/año = 43.200 unidades/año

S = 5 $US/orden H = 10 $US/docena· 1 docena/12 unidades · 0.5 = 0,4166 US$/unidades·año 𝑄𝑜𝑝𝑡 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻

=

2∙43.200∙5 0,4266

= 1.018,31 ≈ 1.019 unidades

ó 85 docenas aproximadamente.

Ejemplo EOQ b) Situación normal: Se ordenan vasos cada 30 días. 𝑄𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 =

43.200 12

= 3.600 unidades / orden

ó 300 docenas/orden aproximadamente.

• Costo ordenar = 5 US$/orden · 12 ordenes/año = 60 US$/año • Costo manejo = 0,4166 US$/unidades-año · 3600/2 = 749,86 ≈ 750 US$/año • Costo total anual = 60 + 750 = 810 US$/año

Ejemplo EOQ b) Situación con EOQ: • Costo ordenar = 5 US$/orden · 43.200 unid./1.019 unid. = 211,9 ≈ 212 US$/año • Costo manejo = 0,4166 US$/unidades·año · 1.019 unid./2 = 212,257 ≈ 212,3 US$/año • Costo total anual = 212 + 212,3 = 424,3 US$/año

Con el sistema EOQ, Doggis puede ahorrar aproximadamente US$385,75 al año, lo que significa un ahorro de 47,61%.

Cantidad económica de producción (EPQ) Este modelo es especialmente apropiado para actividades productivas. pxt dxt

• Se utiliza cuando el reabastecimiento no llega exactamente cuando el inventario se acaba. • El inventario crece a medida que el producto es producido internamente. • En este caso se incurre en un costo de setup (preparación) en vez de costo de la orden. • A diferencia del EOQ, el Inventario Máximo es menor que el EPQ.

Cantidad económica de producción (EPQ) Costo Anual Total =

Costo Anual de compras

+

Costo Anual Costo Anual de pedidos + de Almacenamiento

Costo Anual Nivel de Costo de Almacenamiento de Almacenamiento = Inventario Medio x por Unidad por año Nivel de Nivel de Inventario Promedio = Inventario Máximo / 2 Nivel de Producción Total durante Inventario Máximo = el ciclo de producción -

Consumo Total durante el ciclo de producción

Cantidad económica de producción (EPQ) Nivel de Inventario Max = (p – d)*t

Dónde p: Tasa de producción diaria. t: Duración del ciclo. Sin embargo, Q= Producción Total = p*t, por lo que t=Q/p. En consecuencia: • Nivel de Inventario Máximo = p*t – d*t = p*(Q/p)-d*(Q/p) = Q*(1-d/p)

Cantidad económica de producción (EPQ) Por lo tanto, Costo Anual Nivel de de Almacenamiento = Inventario Medio

Costo de Almacenamiento x por Unidad por año

Costo Anual de Almacenamiento =

Q *(1-d/p)* 1/2

Conociendo además que: Costo Anual de pedidos = (D/Q)*S

x

H

Cantidad económica de producción (EPQ) Igualando estas variables en el modelo EOQ, nos queda que:

𝑄𝑝 =

2 ∙ 𝐷𝑎 ∙ 𝑆 𝑝 𝐻 𝑝−𝑑

Dónde

𝑝: Tasa de producción diaria 𝑑: Tasa de demanda diaria.

Ejemplo EPQ Ud. recientemente ha asumido la gerencia de producción de una empresa que desarrolla tableros electrónicos que emplean un componente que la empresa puede fabricar o comprar. Estos componentes también los venden a otras empresas del rubro electrónico. Los costos de fabricar son de $100 por unidad, y la empresa tiene una capacidad de fabricación de 60.000 unidades al año y sus costos de preparación de máquina son de $500. Por otra parte se sabe que la demanda estimada es de 18.000 unidades al año. La información referente al precio de compra del componente le acaba de llegar y es de $120 por unidad, con un costo de ordenar de $80. Si Ud. asume un costo de inventario del 10% y que la empresa opera 250 días al año, ¿qué le conviene, comprar o fabricar el producto?

Ejemplo EPQ a) Opción de compra: P = 120 $/unidad S = 80 $/orden H = 0.1·120= 12 $/unidad·año Hp = 0.1· 100=10 $/unidad·año 𝐷𝑎 = 18.000 unid/año 𝑄𝑜𝑝𝑡 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻

=

2∙18.000∙80 12

= 489,897≈ 490 unidades

TC = compra actual + almacenamiento + costo de poner pedido 12·490 80·18.000 TC = 18.000·120 + + = 2.165.878,775 $/año 2

490

Ejemplo EPQ b) Opción de fabricación:

𝑄𝑝 =

2 ∙ 𝐷𝑎 ∙ 𝑆 𝑝 = 𝐻 𝑝−𝑑

2 ∙ 18.000 ∙ 500 60.000 10 60.000 − 18.000

= 1.603,567 ≈ 1.604 unidades

TC = compra actual + almacenamiento + costo de poner pedido TC = P*p

+ Q *(1-d/p)* 1/2* H

TC = 18.000·100 +

1604·0.7·10 500·18.000 + 2 1604

+ (D/Q)*S

= 1.811.224,97 $/año

Modelo EOQ con descuento por cantidad Este modelo se aplica cuando se reciben descuentos en la compra de una cantidad de artículos. Características del modelo: • La demanda del producto es constante y uniforme durante el periodo. • El tiempo de entrega (recepción) es constante. • El precio por unidad de producto es variable dependiendo del volumen. • El costo de almacenamiento se basa en el inventario promedio. • El costo de pedido y preparación son constantes. • Se satisface toda la demanda.

Modelo EOQ con descuento por cantidad Método: 1.- A partir del precio más bajo calcule EOQ para cada nivel de precio hasta encontrar una EOQ factible (corresponde a su rango de precio). 2.- Si la primera EOQ factible corresponde al nivel de precios más bajo, ese es el mejor Q. Si no es así, calcular el costo total y el de los cambios de precio en cada nivel de precio más bajo. La cantidad con el costo total más bajo es la óptima.

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad Una empresa X almacena miles de artículos de plomería. El gerente general de la empresa, se pregunta cuánto dinero podría ahorrarse todos los años si se utilizara EOQ en lugar de utilizar las reglas prácticas actuales de la empresa. Le da instrucciones a su Ingeniero de Operaciones egresado de la USS, para que realice un análisis sobre un sólo material (la válvula de latón 3925) para ver si pudieran resultar ahorros significativos, usando el EOQ. De la información contable, el ingeniero desarrolla las siguientes estimaciones: D = 10.000 válvulas por año, Q = 400 válvulas por pedido (cantidad de pedido presente), H = $0,40 por válvula por año, y S = $5,50 por pedido. Se sabe además, que la empresa tiene un departamento adyacente de producción que puede fabricar las válvulas, de tal manera que la empresa puede producir los lotes de producción, los cuales fluirían gradualmente hacia los inventarios en el almacén principal para su uso. El costo de almacenar, de pedir o de preparación y la demanda anual se conservarían aproximadamente igual. Dado que las válvulas realmente fluyen hacia el inventario en lugar de recibirse todas a la vez como lote, el gerente se pregunta de qué manera ello afectaría la cantidad de pedido y el costo anual de almacenamiento. Considere 250 días al año y una producción de 120 válvulas diarias. Finalmente, un proveedor de válvulas ha ofrecido al gerente descuentos por cantidad, si adquiere más de lo que pide actualmente. Los nuevos volúmenes y precios son:

El gerente le pide a su Ingeniero de Operaciones, que investigue los nuevos precios bajo dos supuestos. Los pedidos se reciben todos a la vez (dónde el costo de mantener inventario se reduce a $0.2 por válvula por año) o las entregas son graduales (el costo es el original)

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad a) Los costos actuales totales de mantención de inventario:

TC = costo de poner pedido + costo almacenamiento TC =

𝐷𝑎 𝑆 𝑄

𝑄 𝐻 2

+

=

10.000 400 5,5 + 0,4 400 2

= 217,5 $/año

Se calcula el EOQ para determinar su costo de mantención:

TC 𝑄𝑜𝑝𝑡 =

𝑄𝑜𝑝𝑡 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻

𝐷𝑎 𝑆 𝑄𝑜𝑝𝑡

𝑄𝑜𝑝𝑡

+

2

=

𝐻=

2∙10.000∙5,5 0,4

= 524,4 válvulas/orden

10.000 524,4 5,5 + 0,4 524,4 2

= 209,76 $/año

∆ 𝐴ℎ𝑜𝑟𝑟𝑜 = 217,5 $/año − 209,76 $/año = 7.74 $/año

Por lo tanto, si aplicamos el método EOQ, se genera un ahorro anual de $7,74 en relación a la práctica utilizada actualmente por la empresa.

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad b) Tomando en cuenta el departamento adyacente de producción: 10.000 d= = 40 𝑣á𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎𝑠/𝑑í𝑎 250 p = 120 𝑣á𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎𝑠/𝑑í𝑎 𝐸𝑃𝑄 = 𝑄𝑝 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻

𝑝 𝑝−𝑑

=

2∙10.000∙5.5 0.4

120 120−40

= 642,26 ≈ 642 válvulas/orden

TC(𝐸𝑃𝑄) = Qp *(1-d/p)* 1/2* H + (D/Qp)*S 642∗ 0,66 ∗0,4 TC(𝐸𝑃𝑄) = 2

10.000∗5,5 + 642

= 170,43 $/año

Si fabricáramos la válvula, se genera un ahorro de Δ = 209,76 −170,43 = $39,33 anuales, en relación a ordenar a un proveedor externo, según el lote económico.

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad c) Pedidos recibidos todos a la vez (asumiendo un costo de mantener inventario de 0,2·Precio): 𝐸𝑂𝑄2,2 = 𝐸𝑂𝑄2,0 = 𝐸𝑂𝑄1,8 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻 ′ ∙𝑃

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻 ′ ∙𝑃 2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻 ′ ∙𝑃

= =

=

2∙10.000∙5,5 0,2∙2,2

2∙10.000∙5,5 0,2∙2,0 2∙10.000∙5,5 0,2∙1,8

= 500 válvulas / orden  infactible

= 524,4 ≈ 524 válvulas / orden  factible = 552,8 ≈ 553 válvulas / orden infactible

Por lo tanto es factible analizar el pedido para un precio 2,0 $/válvula con un Q = 524,4 válvulas/orden, y además hay que analizar a un precio de 1,8 $/válvula para un tamaño de lote de 700.

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad 𝐸𝑂𝑄2,0 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻 ′ ∙𝑃

=

2∙10.000∙5,5 0,2∙2,0

TC 𝑄𝑜𝑝𝑡 = 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 ∙ 𝐷𝑎 +

𝐷𝑎 𝑆 𝑄𝑜𝑝𝑡

10.000

= 2,0 ∙ 10.000 +

524,4

= 524,4 válvulas/orden +

𝑄𝑜𝑝𝑡

5,5 +

2

𝐻

524,4

2

0,4

= 20.209,76 $/año

𝐸𝑂𝑄 = 𝑄 = 700 𝐷𝑎

TC 𝑄 = 700 = 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 ∙ 𝐷𝑎 + 𝑄

𝑜𝑝𝑡

= 1,8 ∙ 10.000 +

𝑆+

𝑄𝑜𝑝𝑡 2

𝐻

10.000 700 5,5 + 0,4 700 2

= 18.218,57 $/año

Ejemplo EOQ con descuento por cantidad d) Pedidos en entrega graduales (sin supuestos) 𝐸𝑃𝑄2,0 =

2∙𝐷𝑎 ∙𝑆 𝐻

𝑝 𝑝−𝑑

=

2∙10.000∙5.5 0.4

120 120−40

= 642,26 ≈ 642 válvulas/orden

En consecuencia se analizan los dos últimos, dado que el primer rango no es factible. TC(𝐸𝑃𝑄2,0 ) = Da*Precio + Qp *(1-d/p)* 1/2* H + (D/Qp)*S TC(𝐸𝑃𝑄2,0 ) = 10.000 ∗ 2,0 +

642∗ 0,66 ∗0,4 10.000∗5,5 + 2 642

= 20.170,43 $/año

𝐸𝑃𝑄1,8 = 700 válvulas/orden TC(𝐸𝑃𝑄1,8 ) = 10.000 ∗ 1,8 +

700∗ 0,66 ∗0,4 10.000∗5,5 + 2 700

=18.170,97 $/año

• Por lo tanto, las entregas graduales con un tamaño de lote de 700 es el más barato.