Herramientas De La Gestion_cadena_suministros

IAF – Programa Pilot Herramientas de Gestión de la Cadena de Suministro Operaciones y Logística

Marco Busatto Consultor Senior

Idom

Objetivos de la presentación Presentar un marco de referencia de las actuales tecnologías disponibles para gestionar la cadena de suministro

Indicar las posibilidades y las limitaciones de las actuales aplicaciones

Presentar algunos ejemplos prácticos de aplicaciones de herramientas avanzadas

Febrero 2001

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La cadena de suministro SCM: “ (…) network of organizations that are involved, through upstream and downstream linkage, in different processes and activities that produce value in the form of products and services in the hand of ultimate customers.” [1] Febrero 2001

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La cadena de suministro Flujo de materiales e información Materiales MAKE

DELIVER

SUPPLIERS

SOURCE

Planificar

CUSTOMERS

Planificar

Planificar Febrero 2001

Información

Planificar 4

Red de organizaciones

S2 S1 S3

O1

C2

S2

C1

S1

C3 S1 S3

Febrero 2001

C2 O2

C2 O3

C1 C3

C1 C3 5

La evolución futura Value nets    

[2]:

Customer focused Collaborative and systemic Agile and scalable Providers Fast flow Company

 Digital Customers

Febrero 2001

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¿por qué se interesan las compañías en la SC?  SCM coordina de forma eficiente el flujo de bienes desde los suministradores a los fabricantes hasta los clientes Flujo Bienes Flujo Información Flujo Dinero

Proveedores

Febrero 2001

Fabricantes

Almacenes/ Distribución

Vendedore s

Clientes

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Cadena de Suministro ineficiente implica mayores precios para los consumidores

Demasiado inventario desperdiciado a lo

largo de la cadena Sin embargo muchas de esas empresas no da buen servicio a los clientes Proveedores

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Fabricantes

Almacenes/ Distribución

Vendedores

Clientes

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Un fenómeno común en la SC Efecto ‘Bullwhip’

Sales

Sales Time

Vendedores

Time

Clientes

Sales

Almacenes/ Distribución

Fabricantes

Sales

Proveedores

Time

Time

[Forrester, 1961 !!]

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Las compañías están funcionalmente alineadas Compras

Manufacturing

Distribución

Servicio a clientes/ventas

Objetivos desalineado o en conflicto •Bajo precio compra •Multiples proveedores Febrero 2001

•Pocos cambios •Programación estables •Series largas

•Bajos inventarios •Bajos costes transporte

•Altos inventarios •Altos niveles de servicio •Stocks regionales

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La orientación a procesos confronta las disfunciones de la cadena

Evolucionar de los D.pto funcionales a

procesos de negocio multifuncionales (e.g., order-to-cash, request-to-promise) Compras

Manufacturing

Servicio a Districubión clientes/ventas

Order Fulfillment

Available-to-Promise Capable-to-Promise

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Algunas preguntas fundamentales de negocio no se contestan

◆

¿Que llegara?

◆

¿Que tengo?

◆

¿Cuando llegara?

◆

¿Donde lo pongo?

◆

¿Como lo cojo?

◆

¿Que podemos enviar?

◆

¿Que pedidos deberíamos entregar? 12

Y si eso no fuese suficiente Mayores requisitos de cliente, presiones competitivas y la economía global

Personalización masiva Ciclos de vida de productos más cortos Proliferación de productos Presiones sobre precios y reducción de costes Operaciones a nivel global

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¿Cuál son las herramientas para gestionar la cadena de suministro?  MRP: Material Requirement Planning  MRP II: Material Resource Planning  ERP: Enterprise Resource Planning  SCM: Supply Chain Management  CMS: Customer Management Systems  SSCO: Syncronized Supply Chain Optimization  ... ...How many buzz words!!!

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Marco de referencia Una SC puede ser descrita en términos de su estructura y del nivel de planificación En general se puede decir que

La estructura de la SC puede describirse usando un modelo de red Los procesos de planificación se dividen en tres niveles  Estratégico, Táctico y Operacional

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Tres niveles de planificación  Existen tres niveles jerárquicos de planificación:  Estratégica o de alto nivel, que se realiza bien anualmente o ad hoc  Táctica o de nivel medio, que se realiza normalmente mensual o trimestralmente  Operacional o de bajo nivel que implica el scheduling, rescheduling y la ejecución y se realiza en periodos muy cortos (horas, días, turnos..)

 Existe un grado de solapamiento entre la fases así como una interdependencia  Estas se “transmiten” de diferentes maneras, siendo la más básica en forma de restricciones Febrero 2001

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Planificación estratégica  Para apoyar el diseño de la SC, la optimización determina la localización, tamaño y numero de  Centros de aprovisionamiento  Centros de producción  Centros de distribución

 Mediante el análisis de los flujos a través de la red  Conceptualmente se puede considerar como la decisión  

sobre los nodos y arcos de la red El concepto de tiempo no suele ser considerado a este nivel Algunos proveedores de sistemas a este nivel:  Supply Chain Strategist de I2  Supply Chain Designer de CAPS  SAILS de Insight  Network Designer de SynQuest

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Planificación táctica  Planificación de la SC al nivel táctico se suele

denominar “supply planning” y se define como  Optimización del flujo de materiales a través de una red determinada en un horizonte de tiempo

 Las principales diferencias con el nivel estratégico son:

 La configuración de la red está ya dada  Los planes dependen del tiempo “time buckets”  Puede considerar vistas agregadas de los procesos de producción considerando diferentes niveles del BOM  Se pueden considerar tiempos de cambio pero no la secuenciación de los productos a través de las instalaciones Febrero 2001

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Planificación Operativa  Se conoce como Supply Scheduling  El production scheduling tienen un gran nivel de

detalle, hora a hora incluso minuto a minuto  Se realiza frecuentemente, potencialmente varias veces al día  Abarca planificación de materiales, personas, maquinas..  Suele realizarse al nivel más bajo del BOM y de las hojas de ruta, incluyendo setup times  Fabricantes de soft de scheduling: Baan, SAP, Fygir, i2, Manugistics, PeopleSoft, STG, SynQuest, Thru-Put.... Febrero 2001

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Operacional

Herramientas Sistemas - ERP Execution System (ERP) Shipment scheduling Shipment Scheduling Production scheduling Production Scheduling Transport Planning Transportation Planning Manufacturing Planning Manufacturing Planning Distribution Planning Distribution Planning Táctico

InventoryPlanning Inventory Planning Available-to-Promise Available-to-Promise Supply Chain Planning Supply Chain Planning

Estratégico

Sales and operation Planning Sales and Operations Planning Demand Planning Demand Planning Suppply Chain Network Supply Chain Network Design Planning Strategic Planning Strategic Planning

Segundos/ Minutos

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Horas/ Dias

Semanas/ Meses

Trimestres

Anos

20

Táctico

Component Supplier Mgmt.

ERP Product Data Mgmt

Operacional

Compras

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Transportation planning

Advanced Planning & Scheduling

Mfg. Exec. Systems

Inventory Planning Warehouse Mgmt

Transportaiton Execution

E-Commerce Operaciones Logística

Demmand Planning

Order Mgmt. Customer Asset Mgmt.

Ventas

Transacional

Planificación de Instalaciones, Productos y Capacidades

Estratégico

Analítico

Marco de Referencia de las tecnologías

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Proveedores de Sistemas  Proveedores de ERP (Enterprise Resource Planning)  SAP  Baan  JD Edwards  Oracle  PeopleSoft

 Proveedores de SCM (Supply Chain Management)  I2  Manugistics  Synquest  Logility  Tools-DPM  Intrepa  AspenTech  Ortems Febrero 2001

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Diferencias  Marco temporal  Pasado y presente

 Objetivo  Reporting

 Ámbito  “Miope”

 Tipo BD  Con poca o nada elaboración

 Tiempo respuesta  Tiempo real

 Implicaciones BPR  Sustituye o reduce esfuerzo humano ineficiente Febrero 2001

 Marco temporal  Futuro

 Objetivo  Previsión y toma decisiones

 Ámbito  Jerárquico y longitudinal

 Tipo BD  Algo o muy elaborado

 Tiempo respuesta  Tiempo real o en batch

 Implicaciones BPR  Coordina decisiones de gestión con solapes

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ERP quieren englobar todo Los ERP quieren añadir

funcionalidades de tipo analitico Fixed Assets

Accounts Receivable

General Ledger

Inventory

Purchasing

Integrated Database

BOM

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Accounts Payable

Cost Accounting

CRP

Project Accounting

MRP

Project Management

MPS

Sales & Marketing

Order Entry

Shop Floor Control

Quality Assurance

Forecasting

DRP

Warehouse Managemen t

Service & Maintenance

Plant Maintenance

Decision Support

Product Configurator

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Todavía no han llegado  ..faltan algunas piezas Fixed Assets

Accounts Receivable

General Ledger

• Que falta?:

Inventory

Orientación a Proceso Integrate ♦ Colaboración inter-intra d compañía Database BOM ♦ Planificación de SC Shop Floor Quality Order Entry ♦ Optimización de SC Control Assurance

Accounts Payable

CRP

Project Accounting

MRP

Project Management

MPS

Sales & Marketing

Forecasting

DRP

Decision Support

Product Configurator

♦

Purchasing

Warehouse Managemen t

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Service & Maintenance

Plant Maintenance

Cost Accounting

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Los SCM están ampliándose  Los fabricantes de APS y supply chain planning también caminan hacia ello..

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Procurement Planning

Mfg Plng. & Sched.

Operational Scheduling

Distribution Planning

Tactical Planning

Enterprise Supply Chain Planning

Demand Planning

Strategic Planning

ERP System

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Es necesario una mejor integración ..pero también les faltan piezas Strategic Planning

Enterprise Supply Chain Planning

Que falta?:

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• •

Integración con sistemas transacionales Colaboración inter-intra compañía Suites de producto completas Distribution Planning

Operational Scheduling

•

Demand Planning

Tactical Planning

Sistema ERP

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Iniciativas Supply Chain La competencia global ha empujado las empresas a desarrollar sistemas mas complejos e “inteligentes” orientados a optmizar los recursos internos y externos.  Orientación a Procesos  Enfoque a la previsión  Planificación de Ventas y Operación  Planificación integrada de demanda y suministro  Uso de información downstream  Gestión compartida de inventarios (VMI y CRP)  Colaboración proveedor/cliente  Optimización transporte  Postponement  Performance Measurement (KPIs) Febrero 2001

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Tendencias de la industria, acrónimos y jerga  Supply Chain Optimization (SCO)  Global Logistics  Supply Chain Collaboration (SCC)  Mejora de los ingresos/servicio a clientes más que beneficios de reducción de costes (ventaja estratégica)  Advanced Planning and Scheduling (APS)  Vendor Managed Inventory (VMI), Efficient Consumer Response (ECR ), Category Management, and Continuous Replenishment Programs ( CRP) Febrero 2001

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Caso Práctico I: Optimización de una red logística Operaciones y Logística

Caso 1: optimización de una red logística

Empresa ficticia de fabricación de productos electrónicos  Características: Gama de productos limitada Buena información de proveedores Entorno de fabricación estable

 Objetivo: Determinar el stock óptimo, y su ubicación para minimizar costes y asegurar servicio a clientes

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Los datos necesarios  El diagrama de la cadena de suministro  Las características de la demanda  Los parámetros de cada fase  Tiempos de producción  Tiempo de servicio  Valor añadido  Costes de inventarios

 Principales hipótesis  Sistema de producción pull  Capacidad ilimitada  Tiempos de servicio y producción deterministicos (para un nivel de servicio dado, p.e. 95%)  Demanda limitada Febrero 2001

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El diagrama de la cadena

Comp. A

Comp. B

Elaboración

Montaje final

Envio a Almacén Distribuidor

Envio a cliente final

Comp C.

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Variables

Tiempo Servicio = 5d

Envio a cliente final

Tiempo Servicio = 3d

Envio a cliente final Febrero 2001

Tiempo Servicio= 5d

Tiempo producción= 10d

Envio a Envio a cliente cliente Tiempo de reabastecimiento= 15dfinal final Tiempo Neto de reabastecimiento= 10d

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Costes y Optimización En cada estación definimos el valor añadido al producto El coste de almacenamiento expresado en % sobre el valor del producto. Habitualmente entre el 15 y 30%. Esto incluye costes de oportunidad del capital, de manipulación, de obsolescencia, de gestión, etc.

Como objetivo de la optimización tomamos

la minimización de los costes de inventario, calculados con los parámetros antes definidos.

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Demanda y stock de seguridad  Suponemos que la demanda de una unidad de tiempo está caracterizada por una distribución normal, definida por:

 d= demanda média por unidad de tiempo de producto final  s = desviación est. para una unidad de tiempo

que la demanda está limitada y que para un nodo de la red  Tr es el tiempo neto de reabastecimiento  Tp es el lead time de producción

Lo stock en este nodo será:

Stock =Tp × d + 1. 64 × σ ×

Tr

Stock=S. Ciclo+ S. Seguridad Febrero 2001

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Solución del modelo  Utilizando una herramienta especifica (SIP) [6]  Usando un optimizador basado en Excel (What’s Best)

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[7]

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Evolución días de stock seguridad 15.60 Comp. A 15.60

1.64

2.33

0.00

3.29

Comp. B

Elaboración

Montaje final

Envio a Almacén Distribuidor

Envio a cliente final

18.02C. Comp

12.30

Comp C.

Comp. A 16.20

2.85

0.50

0.00

3.29

Comp. B

Elaboración

Montaje final

Envio a Almacén Distribuidor

Envio a cliente final

11.02 Comp C. Febrero 2001

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Conclusiones  Metodología utilizada  Requisitos de cliente  Caracterización de demanda  Lead-times fabricación  Valor añadido  Costes almacenamiento

Posicionamiento y dimensión óptimas de los stocks de seguridad

 Aspectos positivos: positivos  Las hipótesis de partida no son tan restrictiva como en un primer momento pueden parecer  Existe un gran potencial de ahorro  El modelo es extensible a multiproducto  Aspectos negativos: negativos  Requiere una buena información cuantitativa de la cadena de suministro Febrero 2001

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Caso Práctico II: Advanced Planning & Scheduling Operaciones y Logística

Orígenes APS= Advanced planning and Scheduling Originalmente herramientas de apoyo a la

toma de decisiones mediante análisis del tipo “What if” Se basan en la creación de un plan y la información sobre si el plan se ajusta o no a determinadas restricciones (capacidades) y posiblemente algun tipo de indicador de eficiencia

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Evolución de los sistemas La evolución reciente (no tanto en algunos

sectores) es la incorporación de elementos de optimización a los paquetes de APS para lograr objetivos del tipo: Reducción de costes de la cadena Mejora de los margenes de productos Reducción de inventarios Mejora capacidad Aumento del ROA

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Métodos de Optimización  Existen desde la WWII  Aplicados sobre todo en empresas de procesos  Muy extendido en sector químico y petrolero para las operaciones de blending  Trimming en la industria del metal o del papel  Optimización de flotas  Solo recientemente ha surgido el interes en incorporarlo a los paquetes de planificación  El aumento dramático de la capacidad de calculo barata es el factor dinamizante

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Crecimiento del mercado  Numerosas empresas medianas en las que

tradicionalmente la planificación se realizaba manualmente, con reglas heurísticas e incluso apoyándose en un MRP donde cambios como:  Aumento exponencial número de referencia  Aumento exigencia en tiempos de servicio  Ciclos de planificación más cortos  Personalización masiva de los productos  Aumento del outsourcing  Uso de 3PL  VMI  Fusiones, compras, consolidaciones....

hacen que el número de “elementos” a planificar sean muy altos Febrero 2001

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¿Que buscan las compañías? Herramientas y soluciones para lograr: Determinar un plan viable que cumpla todos los requisitos de la demanda y las restricciones de la oferta Optimizar el plan en relación a los objetivos de la empresa como puedan ser bajos costes y alta rentabilidad

Esta búsqueda esta llevando a las empresa a huir de soluciones MRP que generan normalmente planes poco realistas y no optimizados

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Evolución fabricantes de “sistemas”  Especialistas:  Manugistics ha incluido herramientas de optimización  I2 ha comprado CSC para ampliar sus capacidades de planificación  SynQuest, empresa de soluciones de planificación ha comprado Bender especialista en optimización  Ilog un proveedor de soluciones SCM ha comprado CPLEX especialista en optimización

 ERP  Peoplesoft ha incorporado el APS de Red Pepper  SAP está desarrollando un “Supply Chain Optimización, Planning and Execution” (SCOPE)  JD Edwards va a incorporar tecnología de ILOG en su sistema Febrero 2001

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suministro

Costes cadena

Frontera eficiencia

Frontera eficiencia

B1

C

B A

B2 Servicio a clientes medido en tiempo máximo de entrega (días)

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Modelos y Solvers  El proceso de optimización de SC necesita de

buenos modelos  El nivel de detalle debe se apropiado para cada nivel de planificación  Para los niveles superiores tácticos y el estratégico no es necesario detallar demasiado

 Los solvers son críticos para generar las soluciones optimizadas u optimas  Hay cuatro tipos de solvers

 Programación matemática (lineales y mixed integer)  Heurísticos (tipo TOC)  Algoritmos genéticos  Enumeración exhaustiva Febrero 2001

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Planificación Sincronizada Concurrente Existe una evolución de lo que se

denomina planificación sincronizada secuencial Procurement Planning

Manufacturing Planning

Distribution Planning

Demand Planning

hacia la planificación sincronizada concurrente Supply Chain Optimization Procurement Planning

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Manufacturing Planning

Distribution Planning

Demand Planning

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Sincronización de niveles de planificación Planificación no sincronizada

Planificación sincronizada

Plan de alto nivel (Estratégico)

Datos agregado

Plan de alto nivel (Estratégico)

Datos agregados

Plan nivel medio (Táctico)

Datos semiagregados

Plan nivel medio (Táctico)

Datos semiagregados

Plan de bajo nivel (Operacional)

Datos detallados

Plan de bajo nivel (Operacional)

Datos detallados

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Bases de la planificación sincronizada Horizontes de planificación telescópicos Uso de datos comunes para todos los niveles de planificación Monitorización y control del grado de sincronización

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La meta El objetivo final es la planificación en

tiempo real La reducción de los ciclos de planificación conllevará necesariamente La reducción de los inventarios en la SC Operaciones con más respuesta y mejor servicio al cliente

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Cuestiones de arquitectura de las aplicaciones

Balance entre flexibilidad de modelización

y elementos predefinidos El usuario debe mantener un cierto control de las soluciones optimizadas Uso de optimizadores de 3as empresas Funcionalidad para múltiples criterios Aplicaciones especificas para algunos problemas o sectores

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Ejemplo[8] 1. Previsión de la demanda Alertas

Previsiones

Media Dinamica

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2. Planificación Capacidad Operacional

Táctico - Medio Plazo

Estratégico - Largo Plazo

Carga 500 400 300 Sobre Capacidad

200 100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tiempo Febrero 2001

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2. Planificación Capacidad Nivelar Capacidad Táctico - Medio Plazo

Operacional

Estratégico - Largo Plazo

Carga 500 400 Plan Restringido

300 200 100

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tiempo Febrero 2001

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3. Secuenciación y Planif. Materiales Características 

Optimización secuenciación plantas: 

Lineas de producción



Tiempos de cambio



Optimización del tamaño de lote



Múltiples fases de procesos



Cuellos de botella móviles



Simulaciones



Generación de necesidades de Materias Primas

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Conclusiones  La complejidad de la toma de decisiones en la planificación  

de las operaciones de la SC es cada vez más compleja, haciendo la planificación manual inoperativa o ineficiente La capacidad de modelización y la disponibilidad de información es crítica en la implementación de soluciones La optimización es normalmente más beneficiosa en industrias complejas donde hay gran cantidad de decisiones a tomar  Gran cantidad de restricciones y alto número de productos, fábricas, proveedores o centros de distribución

 La optimización estratégica y táctica es normalmente “más 

importante” que la operacional pues hay muchas variables y restricciones y las posibilidades de equivocarse son mayores La optimización es más útil en industrias maduras, donde la demanda y los procesos de fabricación son más predecibles

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Referencias  [1] Christopher, M. “Logistics and Supply Chain mangement”  [2] Bovet, D. & Martha, J. “Value Nets”  [3]Stephen C.Grave and Sean.P Willems, “Optimizing Strategic Safety      

Stock Placement in Supply Chains”, Sloan School of Management [4] Jeremy F. Saphiro, “Supply Chain Management, Integrated Planning and Models”, To be published [5] Edward A. Silver, “Decision Systems for Inventory Management and Production Planning”, John Wiley & Sons, 1985 [6] SIP Model: www.supplychange.com [7] What’s Best: www.lindo.com [8] Manugistics: www.manugistics.com [9] Stadtler, H. & Kilger, C. “Supply Chain Management and Advanced Planning”, Springer

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