En un entorno cada vez más competitivo, la industria de Consumo Masivo busca de manera constante estrategias para mejorar su eficiencia y reducir sus costos. Para ello es necesario conocer algunas herramientas para anticipar, prevenir y detectar errores que pueden terminar en defectos de empaque, a través del concepto del Lean Manufacturing.
La contribución principal de este artículo es la identificación de las ventajas e inconvenientes principales de los sistemas evaluados. Del análisis realizado se concluye que existe una necesidad de nuevos sistemas para la planificación y control de la producción que simultáneamente consideren tanto la planificación de los materiales como las capacidades. Los sistemas debieran además ser capaces de formalizar las muchas incertidumbres que surgen durante las diferentes fases de la planificación.
Introducción a los Sistemas de Planificación y Control de la Producción
A lo largo de las últimas décadas las estrategias de fabricación han evolucionado desde la producción de alto volumen y reducido catálogo (producción en masa), pasando por la producción de bajo volumen y amplio catálogo hasta la producción de alto volumen y amplio catálogo (personalización en masa). Para la gestión de estas estrategias de fabricación se desarrollaron diferentes Sistemas de Planificación y Control de la Producción (SPCP) que gozan de diferente arraigo en la comunidad empresarial.
Los SPCP se pueden clasificar atendiendo a variados criterios. Uno de los más extendidos es el que caracteriza los sistemas según se utilice un procedimiento de empuje (push) o de arrastre (pull). La característica principal de los sistemas pull es que la producción se inicia como consecuencia de los pedidos de los clientes, mientras que en los sistemas push la producción se inicia por la decisión del suministrador de fabricar para stock, antes que el cliente exprese su necesidad (Haan et al., 2001).
Huang (2002) diferencia los sistemas de empuje o de arrastre para los casos de Gestión de la Distribución, Gestión de Materiales y Gestión de la Producción. En la Distribución, un sistema de empuje se basa en el llenado de almacenes distribuidos según decisiones tomadas en el almacén central de distribución, mientras que en un sistema de arrastre, las decisiones del suministro se toman en cada almacén. En la Gestión de Materiales un sistema de empuje emite órdenes de compra o fabricación de material según un plan establecido, para un sistema de arrastre dichas órdenes no se emiten hasta que el destinatario final no manifiesta la necesidad. En la Gestión de la Producción, para un sistema de empuje la fabricación de productos finales se realiza a partir de un plan calculado de antemano, para un sistema de arrastre los productos finales sólo son fabricados cuando los requiere el cliente.
Desde una perspectiva operativa, un sistema de empuje produce componentes o productos finales sin esperar a una demanda real mientras que un sistema de arrastre sólo los fabrica cuando se recibe una demanda real. Los dos paradigmas que mejor simbolizan los sistemas de empuje o arrastre son el basado en las técnicas asociadas a la Planificación de Requerimientos de Materiales (MRP) y la filosofía de fabricación Justo a Tiempo (JIT) respectivamente. Un tercer sistema adquirió también notoriedad a finales de la década de los 80: la Tecnología de Producción Optimizada (OPT). Mientras que una propuesta proveniente de ámbitos más académicos, la Planificación Jerárquica de la Producción (HPP), proporcionó interesantes posibilidades aunque su arraigo y utilización práctica fue considerablemente menor.
El objetivo de este artículo es analizar los enfoques centrales en el campo de la Planificación y Control de la Producción, MRP, HPP, JIT y OPT, que llevan a optimizar los procesos de producción. La contribución principal de este estudio teórico es la clasificación que se formula a partir de la evaluación efectuada en cuanto a las fortalezas y, principalmente, en cuanto a las debilidades manifiestas en cada uno de los sistemas de planificación abordados.
El artículo se ha estructurado de la siguiente forma. En primer lugar, se describen y analizan los sistemas MRP, HPP, JIT y OPT resaltando sus ventajas e inconvenientes principales. A continuación se realiza una discusión comparando los sistemas abordados. Finalmente, se presentan las conclusiones de este trabajo.
Planificación de Requerimientos de Materiales (MRP)
El desarrollo del sistema MRP (Planificación de Requerimientos de Materiales) a finales de los sesenta y principios de los setenta supuso una revolución en los SPCP en el mundo occidental. Un sistema MRP transforma un Plan Maestro de Producción (MPS) en un programa detallado de necesidades de materiales y componentes requeridos para la fabricación de los productos finales utilizando, para ello, las listas de materiales.
El MRP se basa en dos conceptos fundamentales: la explosión bruto a neto y la programación hacia atrás de las necesidades. La gran diferencia respecto a las, entonces, tradicionales técnicas de gestión de stocks por punto de pedido o aprovisionamiento periódico, fue el adecuado tratamiento de la demanda dependiente de los componentes y materias primas, frente a su tratamiento como demanda independiente por dichas técnicas. El cálculo no tiene en cuenta disponibilidades de tiempo ni de capacidad, por lo que las salidas generadas deben analizarse para determinar su factibilidad.
Una infactibilidad temporal obliga a la modificación del Plan Maestro de Producción, mientras que una infactibilidad por capacidad podría ser resuelta modificando los procedimientos de notificación. Respecto a la dimensión temporal, generalmente los sistemas MRP planifican sobre una base periódica (usando períodos de tiempo discretos), aunque también existen sistemas de período continuo. Una descripción más detallada de los procedimientos de cálculo de un sistema MRP puede encontrarse en Orlicky (1975), Vollmann et al. (1992) y Hopp y Spearman (1996).
Si bien en el nivel de planificación, MRP podría considerarse un sistema pull, ya que todos los cálculos de requerimientos se basan sobre un Plan Maestro de Producción, que a su vez se deriva de previsiones de demanda o pedidos de clientes, sin embargo, éste no es el caso del nivel operativo, donde MRP es claramente un sistema push (Al-Hakim y Jenney, 1991). Así, los programas generados por el MRP provocan el inicio de los procesos de producción para satisfacer las fechas de entrega. Las piezas requeridas se procesan y pasan a la siguiente etapa hasta que se produce el montaje final. El sistema MRP no considera ninguna restricción de capacidad. Básicamente, todos los problemas de capacidad posibles deben absorberse por el establecimiento apropiado de los tiempos de entrega. Este hecho fue considerado como una gran desventaja, lo que condujo a la evolución hasta el MRP de Bucle Cerrado y a los sistemas MRP II (Planificación de los Recursos de Fabricación) (Wight, 1981; Vollmann et al., 1992).
Un sistema MRP II está compuesto de una variedad de funciones entrelazadas: planificación de negocio, ventas y operaciones (planificación de la producción), MPS, MRP, CRP y sistemas de apoyo a la ejecución para materiales y capacidad. Los El módulo de Gestión de la Producción de un MRP II mantiene el sistema MRP como el motor conductor de los programas de producción a nivel operativo. Para el nivel táctico, incorpora funciones como el Cálculo de la Capacidad Aproximada (RCCP), donde se especifica de forma global la capacidad requerida, y la función Planificación de Requerimientos de Capacidad (CRP) para cálculos de la capacidad más detallados en el nivel operativo. Sin embargo, estos dos nombres podrían confundir, ya que ambas funciones no trabajan con cargas de capacidad finita, es decir, enlazando automáticamente las cargas requeridas con las disponibles, sino que comprueban, con mayor o menor detalle, si la capacidad disponible es suficiente para hacer factible el MPS/MRP propuesto. En caso negativo, el sistema genera una serie de mensajes de acción con los que un planificador podría decidir si generar un MPS alternativo o si ajustar capacidades. Por último, el sistema de control de planta proporciona un control detallado en el nivel operativo. Por su naturaleza, los sistemas MRP II requieren un extenso soporte administrativo. Una aplicación de estos conceptos en una PYME se encuentra en Mula y Poler (2001). Petty et al. (2000) han afirmado que la base fundamental del MRP/MRP II es errónea, es decir, la programación se basa en tiempos de entrega y tamaños de lote previamente establecidos con capacidad infinita. Muchas empresas de software ofrecen herramientas de programación de capacidad finita diseñadas para funcionar junto con los paquetes MRP II, estos sistemas se denominan SIS (Programación de intervalo corto). Estas herramientas proporcionan una programación detallada con capacidad finita al mismo tiempo que mantienen la estructura de la base de datos del MRP II. Petty et al. (2000) muestran que, para que tales híbridos tengan éxito, es necesario considerar todo el sistema globalmente. Además, concluyen que los sistemas SIS funcionan bien en entornos con productos simples, en casos más complejos, se necesita asegurar la consistencia entre los diferentes niveles de la lista de materiales. Un enfoque alternativo es utilizar un sistema SIS de una forma más simplificada como una herramienta de simulación para verificar un plan de producción. Un sistema MRP II no integra realmente la planificación de los materiales y la planificación de las capacidades. Tampoco planifica contra capacidad finita y, además, no genera planes de producción alternativos en el caso que algunos materiales o componentes no estén disponibles cuando son planificados (cantidades erróneas, calidad inferior, etc.) Diversos autores han criticado estas deficiencias propias del sistema MRPII, ver Lambrecht y Decaluwe (1988); Al-Hakim y Jenney (1991); Donselaar (1992); Spearman y Hopp (1996) y Aquilano y Chase (1998). Hendry y Kingsman (1989) resaltan la falta de criterio que está presente en la fase de aceptación de los pedidos de los clientes. En su lugar, un MRP II determina el impacto aproximado de un MPS sobre el plan detallado. Básicamente, trata el mundo como si fuera determinista, y las posibles incertidumbres del entorno y/o sistema tienen que absorberse a través del establecimiento de tiempos de entrega que tienden a crecer más y más (Ho, 1989). Koh et al. (2002) presentan una revisión de la literatura existente sobre incertidumbre bajo entornos MRP destacando la necesidad de desarrollar una estructura que pueda identificar la incertidumbre significante y que, además, considere de forma combinada todas las incertidumbres posibles. Por otro lado, los procedimientos clásicos de resolución aplicados en entornos MRP/MRP II no optimizan las decisiones de producción. El sistema MRP minimiza el inventario pero sólo planifica órdenes cuando el balance del stock es negativo. Con el objetivo de obtener soluciones óptimas en relación con la minimización de costes o maximización de beneficios, Billington et al. (1983); Escudero y Kamesam (1993); Rota et al. (1997) y Mula (2004) han estudiado el modelado del MRP/MRP II a través de modelos de programación matemática. Los sistemas MRP II son los más utilizados para la Planificación y Control de la Producción (Jonsson y Mattson, 2002). La tecnología que ha envuelto a los sistemas MRP II ha ido evolucionando conforme lo han hecho las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC). Los sistemas MRP II pasaron, con el tiempo a denominarse ERP (Planificación de Recursos Empresariales), sin embargo no todos los ERP integran un módulo gestión de la producción basado en los sistemas MPS, MRP, RCCP y CRP. Algunas empresas tienen problemas para implementar exitosamente un sistema MRP II/ERP (White et al., 1982; Jonsson y Mattson, 2002). Los sistemas MRP II actuales requieren un gran esfuerzo de configuración de parámetros, tales como, tamaños de lote, stocks de seguridad, tiempos de entrega y otros. Sin embargo, en muchos casos, estos sistemas no proporcionan ninguna ayuda al usuario para el establecimiento de tales valores. La Planificación Jerárquica de la Producción (HPP) difiere marcadamente del MRP y no ha conseguido el mismo grado de aceptación. Si bien el MRP podría considerarse como un procedimiento jerárquico, la HPP lo es realmente, y se basa en la división del problema de la Planificación de la Producción en varios niveles (Vicens, 1988). tags:
Ventajas/Inconvenientes Sistema MRP/MRP II Ventajas Principales Fácil de entender. Proporciona el cálculo de requerimientos detallados basado sobre estructuras complejas de demanda dependiente. La estructura de sus bases de datos para la producción se ha convertido en un estándar. Inconvenientes Principales No proporciona una planificación detallada contra capacidad finita. No genera planes de producción alternativos frente a planes no factibles. No formaliza las incertidumbres del proceso. Trabaja con tamaños de lote, tiempos de entrega y stocks de seguridad previamente establecidos por el usuario, sin proporcionar ayuda para tales configuraciones. Falta de criterio en la fase de aceptación de pedidos de clientes. Requerimientos computacionales elevados. Excesivo soporte administrativo. No integra la Planificación de los Requerimientos de Materiales y Capacidades. Planificación Jerárquica de la Producción (HPP)
