Capitulo 4. Planeación Agregada - Parte I

Fuente:

Planeamiento y Control de Operaciones / Principios y Técnicas (resumen)

Carlos Romero Shollande

1. Definición: 

Conjunto de técnicas que establecen como la empresa debe equilibrar en forma eficaz los requerimientos del cliente con las limitaciones de su capacidad para satisfacerlas a mediano plazo.

Se encarga de realizar una combinación OPTIMA de los tres factores básicos de la producción

Cuadro 1. Técnicas y requerimientos de un plan agregado.

Cuadro 2. Representación Gráfica del Plan Agregado

•   El plan agregado se elabora a partir del agrupamiento de productos (familia de productos), servicios o mano de obra similares. No especifica detalles.

2.  Conceptos Relacionados

1)  TASA DE PRODUCCION. Cantidad de unidades terminadas por unidad de tiempo (como por hora o día) 

2)  NIVEL DE FUERZA DE TRABAJO. Número de trabajadores necesarios para la producción (Producción = tasa de producción x nivel de fuerza de trabajo) 

3)  INVENTARIO DISPONIBLE. Es el inventario sin usar que es arrastrado del periodo anterior 

4)  HORIZONTE DE PLANIFICACION. Tiempo que se considera en un plan agregado, generalmente abarca un año, aunque puede variar en diversas situaciones. Se puede considerar el tiempo en forma agregada (en meses o trimestres y no en días u horas). 

5)  FAMILIA DE PRODUCTOS. Grupo de productos o servicios que tienen requisitos de demanda, mano de obra, materiales y procesamiento similares. 

En el proceso deberán utilizarse mediciones comunes, como unidades, horas estándar, toneladas, dólares, etc 

6)  MANO DE OBRA. Se puede agrupar en diversas formas, dependiendo de la flexibilidad de su fuerza de trabajo (capacidad y habilidad para realizar trabajos diferentes). 

Según este criterio pueden ser: 

- Grupos acumulados (un solo tipo de productos) 

- Sub grupos de acuerdo con familias de productos.

3.  Plan Agregado según el Tipo de Empresa

a) PLAN DE PRODUCCION

Llamado así en empresas manufactureras, enfocado generalmente en tasa de producción y manejo de inventarios. Vincula las metas y  objetivos estratégicos con los planes de producción correspondientes a productos individuales u sus componentes específicos.

b) PLAN DE PERSONAL

Llamado  así   en compañías  de servicio, se centra  en  la composición  del personal  y  factores relacionados con la mano de obra.

Enlaza las metas estratégicas con los programas detallados para la fuerza de trabajo.

4.  Objetivos del Plan Agregado 

Se consideran seis objetivos en el desarrollo de un plan de producción o de personal: 

- Minimizar los costos y maximizar las ganancias 

- Maximizar el servicio al cliente 

- Minimizar la inversión en inventario 

- Minimizar los cambios en las tasas de producción 

- Minimizar los cambios en los niveles de la fuerza de trabajo 

- Maximizar la utilización de planta y equipo

5.  Alternativas en el Plan Agregado 

Para establecer un plan agregado aceptable que equilibre todos los objetivos, se considera dos tipos de alternativas:

-  Alternativas Reactivas: Acciones que se realizan para atender los requerimientos de la demanda (controlado por el Gerente de Operaciones). Es decir se acepta la demanda como un hecho 

-  Alternativas Agresivas: Acciones con las cuales se intenta modificar la demanda y, por ende, los requisitos de recursos. Los responsables para especificar estas acciones son los gerentes de marketing.

5.1.  Alternativas Reactivas

•  Ajuste de la Fuerza de Trabajo.- Se puede ajustar los niveles de la fuerza de trabajo mediante la contratación o el despido de empleados. 

•  Inventario de Previsión.- Las plantas que enfrentan una demanda estacional tienen la posibilidad de acumular un inventario de previsión; durante los periodos de demanda ligera para utilizarlos en los periodos de demanda intensa. 

•  Programación de Vacaciones.- Las empresas pueden cerrar sus puertas durante el receso anual de ventas, dejando solamente una cuadrilla elemental de trabajadores para vigilar las operaciones y realizar tareas de mantenimiento.

•  Utilización de la Fuerza de Trabajo.- Son los planes de utilización de dicha fuerza, que incluyen horas extras y horarios abreviados.

    Horas Extras.- Este sistema se usa para atender los requisitos de producción que no sea posible satisfacer en el horario regular.

    Horario Reducido.- Significa que los empleados no trabajan productivamente durante todo el día laboral o la semana de trabajo regular. 

•  Subcontratación.- Es factible recurrir a subcontratistas para superar la escasez de capacidad a corto plazo, como ocurre en los puntos máximos de la temporada o del ciclo de los negocios. 

•  Acumulación de Pedidos, Ordenes Atrasadas y Faltantes.- Las empresas que acumulan pedidos como una práctica normal de sus negocios, pueden permitir que esas acumulaciones aumenten en los periodos de alta demanda y que se reduzcan después en la época de baja demanda. 

   Una orden atrasada es un pedido que el cliente esperaba que fuera atendido de inmediato, pero que ha aceptado con reticencia que le sea entregado en cuanto sea posible. Un faltante es algo similar, salvo que el pedido se pierde y el cliente recurre a otro proveedor.

5.2.  Alternativas Agresivas

•  Productos o Servicios Complementarios:  Una de las formas en que las empresas logran que la carga impuesta sobre sus recursos sea mas uniforme, consiste en elaborar servicios o productos complementarios cuyo requisitos de recursos sean similares pero su ciclo de demanda sea diferente 

•  Creatividad en Precios:  Las campañas de promoción tienen la finalidad de incrementar las ventas mediante el uso de la creatividad en materia de precios 

6.  Planificación de Estrategias 

Existe las siguientes estrategias:

-  Estrategia de persecución 

-  Estrategia de nivelación 

-  Estrategia mixta (Es una combinación de las estrategias anteriores), en donde se aplica una gama completa de alternativas reactivas, y va más allá de una estrategia de persecución o de nivel en forma “pura”. En la industria la aplicación de estrategias mixtas es muy común. 

6.1.  Estrategia de Persecución 

Se acopla a la demanda durante el horizonte de planificación, modificando ya sea el nivel de la fuerza de trabajo (sólo utiliza la alternativa reactiva de modificar la fuerza de trabajo, no requiere inversión en inventarios) o la tasa de producción (que combina otras alternativas reactivas como horas extras, horarios reducidos, vacaciones y outsourcing).

Cuadro 3. representación gráfica de la estrategia de persecución.

Se basa en igualar la tasa de pedidos contratando y despidiendo empleados según varié la demanda. 

6.2.  Estrategia de Nivelación

Se mantiene un nivel constante de la fuerza de trabajo (que consiste en no  contratar ni despedir trabajadores, usar horarios reducido durante los periodos de menor actividad, usar horas extras hasta alcanzar los límites contratados en los periodos de máxima actividad, emplear subcontratistas) o de la tasa de producción (que consiste programar los periodos de vacaciones, formar un horario de previsión, permitir las ordenes atrasadas y planificar las horas extras según se requiera).

Cuadro 4. Representación gráfica de la estrategia de nivelación.

Mantiene la fuerza de trabajo constante, tiene pedidos pendientes y puede tener perdidas en las ventas

7. Procedimiento para Planeación Agregada

Cuadro 5. Procedimiento de un plan agregado.

 

7.1.  Determinación de Requerimientos 

Seleccionar un horizonte de planeación (6, 12 o 18 meses) y dividirlo en una serie de periodos (mensual, bimestral o semestral). 

Si la empresa produce una variedad de bienes y servicios, crear grupos de productos agregados. 

Elaborar un pronóstico de la demanda estimada para cada grupo agregado, en cada periodo del horizonte de planeación, en base a los niveles históricos de demanda. 

Expresar los pronósticos en requerimientos de recursos (horas de trabajo, toneladas, etc.)

7.2.  Identificación de Alternativas y Restricciones 

Identificar alternativas, restricciones y costos.

Las restricciones pueden ser:

Físicas (capacidad de planta para nuevos trabajadores, instalaciones de capacitación sólo atiende a un número limitado de empleados, capacidad de almacenes para contener a los productos terminados, etc.)

Política administrativas (cantidad permitida de horas extras, máximo de unidades subcontratadas, cantidad aceptable de ordenes atrasadas, niveles de inventario de seguridad mínimo, etc.)

7.3.  Determinación de Costos 

Tipos de costos en los planes agregados:

•  Costos de horario regular: salario pagado al trabajador en horario regular y aportación en diversas prestaciones (seguros, fondos de jubilación, vacaciones, etc.)

•  Costos de horas extras: salario por concepto de horas extras, en general 150% del salario en horario regular.

•  Costos de contrataciones y despidos: costos por anunciar vacantes, capacitación, material desperdiciado, indemnizaciones, pérdida de productividad, etc.

•  Costos por concepto de órdenes atrasadas y faltantes: gastos necesarios para atención de pedidos vencidos.

8. Técnicas para la Planeación Agregada

Las múltiples técnicas que han sido diseñados para llevar a cabo la planificación agregada pueden clasificarse en tres grupos fundamentales:

a) Técnica de prueba y error

b) Técnicas de programación lineal

c) Otras técnicas:

- Técnica de programación cuadrática

- Técnicas heurísticas

- Técnicas de simulación.

8.1. Técnica de Prueba y Error

Toma como punto de partida un plan, elaborado a partir de resultados y experiencias pasadas.

A partir de él, se irán probando diversas mejoras con objeto de intentar reducir los costos.

En la estrategia de persecución los niveles de fuerza de trabajo se ajustan a la demanda, sin usar horas extras u horarios reducidos, ni subcontratos.

La estrategia de nivelación consiste en mantener un número constante de empleados que satisfagan la demanda durante el horizonte de planificación.

El nivel de la fuerza de trabajo no varía, salvo por las contrataciones y despidos al inicio del primer periodo.

Ejemplo para la Técnica de Prueba y Error:

Cuadro 6. Datos para la técnica de prueba y error.

 

 

Tiempos reducidos se pagan a la misma tasa que el tiempo normal.

No se trabajan horas extra ni se hacen subcontrataciones

Solución:

Cuadro 7. Cálculos para una Estrategia de Persecución (Hoja1)

Cuadro 8. Cálculo de Costos – Estrategia de Persecución (Hoja1)

 

Cuadro 9. Cálculos para una Estrategia de Nivelación (Hoja2)

  

Cuadro 10. Cálculo de Costos – Estrategia de Nivelación (Hoja2)

8.2. Técnicas de Programación Lineal

Las técnicas de programación lineal son procedimientos de modelado de optimización para establecer un plan agregado.

Estas técnicas se agrupan en dos categorías:

-   Método del transporte

-   Método simplex

Cuadro 11. Técnicas de programación lineal para un plan agregado

 

8.2.1. Método de Transporte

Es un modelo que pretende minimizar el costo total.

Es muy útil para el cálculo de inventarios de previsión.

Se debe disponer de los siguientes datos:

•       Pronóstico de demanda para cada periodo

•       Nivel de fuerza de trabajo por periodo (tiempo normal).

•       Límites de capacidad, en términos de horas extras.

•       Producción de subcontratistas para cada periodo.

Suponer que todos los costos están relacionados linealmente con la cantidad de bienes producidos.

Se ensaya con diferentes planes para ajustar la fuerza de trabajo, abarca desde la estrategia de persecución hasta la estrategia de nivel y estrategia mixta.

Procedimiento para un Plan Agregado

-  Seleccionar un plan de ajuste de fuerza de trabajo utilizando estrategias de persecución, de nivel o mixta.

-  Asignar en la columna de “Capacidad Total” los valores de las restricciones del inventario inicial o a la mano (I0) y de las capacidades del tiempo normal (Ni), tiempo extra (Ei) y subcontrataciones (Si) de cada periodo.

-  La capacidad en términos de horas extra, durante un periodo, esta dado en función a un % de la capacidad (P) del tiempo normal: Ei = Ni * P/100.

-  Ingresar costos unitarios / hora normal (CN), por órdenes atrasadas y faltantes (CA), por subcontrataciones (CS) y por inventario (CI), así como el % de costo por tiempo normal (F) asignado al costo de hora extra. Luego, CE = CN*F/100.

-  En los recuadros de cada esquina superior derecha de cada celda se calcula el costo unitario correspondiente de acuerdo a la tabla de Cálculos del Plan Agregado que se indica en la siguiente diapositiva.

-  En el periodo 1 el costo del inventario inicial por unidad por periodo es 0.

-  Pronosticar la demanda para cada periodo futuro e ingresar los valores en la línea “Requerimientos” (D_j).

-  Sumar el inventario, que se desee tener al final del horizonte de planificación, a la demanda pronosticada del último periodo (D_n + I_n+1). No se cobra costos de manejo porque se ha decidido tener un inventario final específico, se trata de un costo sumergido.

Cuadro 12. Cálculos para el método de transporte.

-   Ingresar el inventario inicial (I₀) en la primera celda de la esquina superior izquierda o esquina Noroeste (NO), ya que su costo unitario es cero.

-   Las cantidades con inventarios se definen como (Y_ij)

-   Asignar las máximas cantidades (R_ij) posibles en las celdas con costos de tiempo normal (costo unitario más bajo).

-   Tener en cuenta las restricciones existentes.

-   Las alternativas menos costosas son las que se producen y se venden en el mismo periodo, pero no siempre se puede debido a restricción de capacidad.

-   Si la línea de “Requerimientos No Cubiertos” es diferente que cero (no se satisface), se asigna la mayor cantidad (X_ij) posible en las celdas con costos de tiempo extra.

-   Como no se permiten ordenes atrasadas ni faltantes (producir ahora para satisfacer lo pendiente de un periodo pasado), las celdas en azul claro del triángulo inferior izquierdo de la tabla, no debe ser seleccionada (se asignan costos para órdenes atrasadas con un valor muy grande).

-   Así el método de transporte tratará de evitarlas ya que éste siempre buscará minimizar el costo total.

-   Si aún no se satisface los requerimientos se asigna los valores (Q_ij) en las celdas con costos establecidos con subcontrataciones.

-   La línea de “Requerimientos Cubiertos” (RC_j) se obtiene sumando los valores asignados en la columna correspondiente: RC_j=SY_ij+SR_ij+SX_ij+SQ_ij

-   La línea de “Requerimientos No Cubiertos” (RNC_j) se obtiene restando los valores de la línea de “Requerimientos” menos los “Requerimientos Cubiertos”: RNC_j = D_j – RC_j

-   La suma de todas las entradas de una columna debe ser igual a los requisitos de demanda de esa columna

-   La suma de todas las entradas de una línea debe ser menor o igual que la capacidad total de dicha línea.

-   Los valores de la columna “Capacidad No Utilizada” es igual a los valores de la “Capacidad Total” menos la suma de las entradas de dicha línea (ver tabla)

-   El recuadro “Capacidad No Utilizada”, que aparece en la línea de “Requerimientos”, es el total de los requisitos de demanda de dicha línea menos la suma de los valores de “Capacidad Total”.

-   El costo total del plan agregado es la suma de los productos de las entradas asignadas en cada celda por sus costos unitarios correspondientes.

- Regresar al paso 1 y ensayar con otros planes agregados hasta que encuentre la solución que permita el mejor equilibrio (balance) entre el costo y las consideraciones cualitativas.