Planeacion De Requerimiento De Los Materiales - Lalo 2.docx

3.1 – Planeación de requerimiento de materiales

El MRP (Material Requirements Planning) es el sistema de planeación de compras y manufactura más utilizado en la actualidad. Lo más probable es que su empresa lo utilice para generar sus órdenes de compra o sus órdenes de trabajo. Posiblemente sus proveedores lo utilizan para planear la fabricación de sus pedidos. En la década de los 60’ s, Joseph Orlicky, de IBM, dirigió los primeros experimentos de lo que bautizó como planeación de requerimientos de materiales o MRP.

El concepto detrás del MRP es su gran aportación: Separar la demanda dependiente de la independiente, es decir, planear la producción de la demanda dependiente sólo en la medida en que ésta se ligue con la satisfacción de la demanda independiente. Dentro de este juego de palabras el MRP reconoce que existe demanda independiente (se origina fuera del sistema y no se puede controlar su variabilidad) y dependiente (demanda de los componentes que ensamblan los productos finales) y, sobre todo, enfatiza en la relación entre ambas para tratar de reducir los inventarios propios de sistemas como el punto de reorden. Así, el MRP es un sistema denominado push, ya que su mecánica básica define programas de producción (o compras) que deben ser empujados en la línea de producción (o al proveedor) en base a la demanda de productos terminados.

Figura 1 - Diagrama de un MRP

Funcionalidades básicas del MRP

La lógica del MRP es simple, aunque su complejidad está en la cantidad de artículos a administrar y los niveles de explosión de materiales con que se cuente. El MRP trabaja en base a dos parámetros básicos del control de producción: tiempos y cantidades. El sistema debe de ser capaz de calcular las cantidades a fabricar de productos terminados, de los componentes necesarios y de las materias primas a comprar para poder satisfacer la demanda independiente.

Figura 2 Proceso de planeación de un MRP

Además, al hacer esto debe considerar cuándo deben iniciar los procesos para cada artículo con el fin de entregar la cantidad completa en la fecha comprometida. Para obtener programas de producción y compras en términos de tiempos y cantidades, el MRP realiza cinco funciones básicas:

1. Cálculo de requerimientos netos 2. Definición de tamaño de lote 3. Desfase en el tiempo 4. Explosión de materiales 5. Iteración

1- Cálculo de requerimientos netos: El MRP considera los requerimientos brutos, obtenidos el Plan Maestro de Producción (MPS por sus siglas en inglés) para los productos terminados, y los requerimientos obtenidos de una corrida previa de MRP para los componentes. A ellos les está el inventario disponible y cualquier trabajo en proceso actualmente en piso. Así, el resultado es lo que realmente el sistema requiere producir y/o comprar para satisfacer la demanda en el tiempo requerido.

2- Definición de tamaño de lote: El objetivo de esta función es agrupar los requerimientos netos en lotes económicamente eficientes para la planta o el proveedor. Algunas de las reglas y algoritmos que se utilizan para definir lotes son: 

Lote por lote: cada requerimiento neto es un lote.



Periodo de orden fijo (fixed order period-FOP): agrupa los requerimientos de un periodo fijo (hay que definir dicho periodo).



Cantidad fija: utiliza EOQ o alguna variación del modelo para calcular un lote óptimo y ajustar los requerimientos netos a dicho lote.

3- Desfase en el tiempo: Consiste en desfasar los requerimientos partiendo de su fecha de entrega, utilizando leadtimes fijos para determinar su fecha de inicio. Como veremos más adelante, este es uno de los problemas de fondo del MRP y que pone en duda la universalidad profesada por sus precursores. 4- Explosión de materiales: Es la parte estructural del MRP que ejecuta su concepto fundamental: ligar la demanda dependiente con la independiente. 5- Iteración: Consiste en repetir los cuatro primeros pasos para cada nivel de la lista de materiales hasta obtener los requerimientos de cada artículo y componente. Al ejecutar el algoritmo, es decir, las cinco funcionalidades descritas, el MRP genera tres tipos de documentos de salida o outputs:



Órdenes planeadas: Son las órdenes de trabajo o de compras obtenidas a partir de los cálculos del MRP. Normalmente, una orden incluirá componentes de varios pedidos o requerimientos, correspondientes a varios clientes.



Noticias de cambio: Indican cambios en las especificaciones de trabajos existentes, ya sea en cantidad o tiempo.



Noticias de excepción: Indican cuando hay requerimientos que no se pueden cumplir, pues necesitaban haberse iniciado a procesar en el pasado. El

planeador

de

producción

debe

tomar

decisiones

sobre

estos

requerimientos con el objetivo de expeditarlos o negociar las fechas compromiso con el cliente. Lo descrito en esta sección es un breve resumen de lo que sí hace el MRP.

Los problemas del MRP

Las deficiencias del MRP pueden crear la toma de decisiones errónea de manera sistemática, creando un ambiente de producción con altos inventarios fuera de control y un backlog extenso, ocasionando entregas tarde y conflictos en el control de piso. Ahora bien, esto no necesariamente sucede en todos los ambientes ni en todos los sistemas de manufactura, sino sólo en aquéllos en los que se presentan las circunstancias que no considera el MRP. Por lo tanto, es necesario conocer y entender en qué consisten los problemas y cómo se pueden identificar. El modelo básico sobre el cual está definido el algoritmo del MRP es el de una línea de ensamble con leadtimes fijos. Este gran supuesto conlleva tres grandes problemas:



Capacidad infinita: Los leadtimes fijos considerados no se ven afectados por la carga actual de la línea de producción, por lo que el MRP asume que no hay restricción de capacidad. En otras palabras, el MRP considera que se

cuenta con una capacidad infinita de producción. En la actualidad existen módulos que trabajan en conjunto con el MRP para tratar de atacar este problema. Los más comunes y que prácticamente vienen incluidos en todos los sistemas actuales son el RCCP (Rough-cut capacity planning) y el CRP (Capacity requirements planning). 

Largos leadtimes planeados: El supuesto de leadtimes fijos, además de asumir capacidad finita, asume también leadtimes constantes. Sin embargo, en la mayoría de los sistemas de manufactura esto no es cierto. Al contrario, los leadtimes son variables y presentan un comportamiento estocástico que en muchas ocasiones se puede caracterizar por medio de una variable aleatoria, es decir, se le puede estimar una media, una varianza y una distribución de probabilidad. Sin embargo, el MRP no está diseñado, por obvias razones de cómputo, para trabajar con variables aleatorias, sino con números fijos.



Nerviosismo en el sistema: Dada la estructura del algoritmo del MRP, es fácil inducir cambios drásticos con variaciones muy pequeñas en los requerimientos brutos. Por ejemplo, dada una corrida factible del MRP, si se modifica levemente la demanda, puede obtenerse un plan no factible. Este problema comúnmente se resuelve utilizando periodos congelados de planeación.

Figura 3 - Proceso de un MRP

Mejoras del sistema MRP EL MRP sólo contempla materiales con frecuencia, el programa tiene que revisarse porque las restricciones de capacidad piden que el programa MRP se vuelva a ejecutar. La respuesta de los demás elementos y las necesidades de recursos no son parte del sistema. Mejoras posteriores incluyen la capacidad de los centros de trabajo como parte del software. También se introduce retroalimentación de la información.

Exactitud en los registros de inventario Para que un sistema MRP funcione, es absolutamente necesario contar con una buena administración del inventario. Si la empresa aún no logra un 99% de exactitud en sus registros, la planeación de requerimientos de materiales no funcionará.

Órdenes de compra pendientes El conocimiento de los pedidos pendientes debería existir como producto secundario del buen manejo de los departamentos de compras y control de inventarios. Cuando se ejecutan las órdenes de compra, el personal de producción debe tener acceso a los registros de los pedidos y a las fechas de entrega programadas. Sólo con la información correcta de compras, el administrador puede preparar buenos planes de producción y ejecutar de manera efectiva un sistema MRP.

Tiempos de entrega para componentes Una vez que los administradores establecen cuándo se necesitan los productos, deben determinar cuándo adquirirlos. El tiempo requerido para adquirir un artículo (es decir, comprarlo, producirlo o ensamblarlo) se conoce como tiempo de entrega. Para un artículo manufacturado, el tiempo de entrega consiste en la suma de los tiempos necesarios para trasladar, preparar y ensamblar o implementar una corrida para cada componente. Para un artículo comprado, el tiempo de entrega incluye el tiempo que transcurre entre el reconocimiento de la necesidad de una orden y el momento en que el artículo está disponible para producción.

3.2 – Estructura y funcionamiento del sistema MRP

Estructura MRP Aunque la mayoría de los sistemas MRP son computarizados, su procedimiento es directo y puede hacerse en forma manual. Los ingredientes de un sistema de planeación de requerimientos de materiales son un programa de producción maestro, una lista estructurada de materiales, los registros de compras e inventarios, y los tiempos de entrega para cada artículo. Una vez que se tienen estos ingredientes precisos, el siguiente paso es elaborar el plan de requerimientos brutos de materiales. El plan de requerimientos brutos de materiales es un programa que combina el programa de producción con el programa escalonado. Indica cuándo debe ordenarse un artículo a los proveedores si no hay artículos en inventario, o cuándo debe iniciar la producción de un artículo para satisfacer la demanda del producto terminado en una fecha particular.

Figura 4 – Elementos que estructuran un MRP

Dinámica MRP Las listas estructuradas de materiales y los planes de requerimientos de materiales se alteran cuando se modifican el diseño, los programas y los procesos de producción. Adicionalmente, los requerimientos de materiales presentan cambios cada vez que se modifica el programa de producción maestro. Sin importar la causa de esos cambios, el modelo MRP se puede manipular para reflejarlos. De esta manera es posible contar con una programación de requerimientos actualizada. Debido a los cambios que ocurren en los datos de la MRP, los requerimientos MRP suelen calcularse de nuevo casi cada semana.

De manera conveniente, una de las fortalezas de la MRP es su capacidad para replanear de manera oportuna y precisa. Sin embargo, muchas empresas simplemente no desean responder a cambios menores en programación o cantidad, incluso teniendo conocimiento de ellos. Los cambios frecuentes generan lo que se conoce como nerviosismo del sistema y, de implementarse, pueden causar estragos en los departamentos de producción y compras. En consecuencia, el personal de AO reduce este nerviosismo evaluando la necesidad y el impacto de dichos cambios antes de distribuir solicitudes a otros departamentos. Cuando se busca disminuir el nerviosismo en los sistemas MRP, dos herramientas resultan particularmente útiles. La primera de tales herramientas es la barrera de tiempo. El uso de barreras de tiempo permite que un segmento del programa maestro se identifique como “no debe ser reprogramado”. Por lo tanto, este segmento no se modificará durante la regeneración periódica de la programación.

La segunda herramienta es el rastreo inverso. Rastreo inverso significa dar seguimiento hacia arriba al artículo padre en la BOM del componente. Mediante un rastreo inverso, el planificador de producción puede determinar la causa del requerimiento y juzgar la conveniencia de realizar un cambio en la programación. Con MRP, el administrador de operaciones puede reaccionar a la dinámica del mundo real. La frecuencia con que se impondrán dichos cambios en la empresa queda al juicio profesional del administrador.

Para llevar a cabo un Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) se necesitan 3 elementos: 1- Plan Maestro de la Producción (PMP) 

El Plan Maestro de la Producción (PMP) establece las necesidades en cantidad y tiempo del producto final o con demanda independiente.

2- Estructura del Producto, Lista de Materiales o Bill of Materials (BOM) 

La estructura del producto o Bill of Materials (BOM) detalla cuántas partes y piezas se necesitan para obtener una unidad de producto final y cómo dicho producto se compone.

3- Registro del Inventario (IRF) 

El Registro del Inventario (Inventory Record File o IRF) (tanto para productos con demanda dependiente e independiente) que contiene la información del inventario disponible y el tiempo de espera (o lead time) asociado a cada producto.

Ejemplo de un MRP

El MRP considera los materiales que deben estar en existencia para que la producción se lleve a cabo. La figura muestra una lista de materiales utilizados para el producto A. Punto final A

B (1)

C (2)

F (1)

G (3)

D (1)

H (2)

E (4) E (1)

Figura 5 - Lista de materiales del producto final A.

Los números que aparecen al lado de cada subcomponente (letra) se refieren a la cantidad de componente utilizado para producir el producto A.

La demanda independiente proyectada proviene de los pedidos recibidos o de las cantidades que se pronostican ser recibidas.

Cubo

de

1

2

3

200

300

80

80

4

5

6

7

8

9

10

tiempo Producto

A

500

400

600

requerido Componente

80

80

60

60

60

40

40

40

D requerido Tabla 1. Necesidades externas proyectadas del producto A y del componente D

En la tabla 1 se muestran las demandas de 10 periodos del producto final A y del componente D; así como la demanda externa del componente D debido a que es un subensamble de otro manufacturero. Para este ejemplo la duración se da en semanas.

Suponga que el tiempo de entrega del producto A es una semana y se produce en lotes iguales a su demanda por lo que los componentes B, C y D tienen una demanda dependiente igual a la demanda de A, pero con una semana de antelación. Debido a que se necesita una unidad del componente B por cada unidad del producto A se proyectarán 200 unidades en la primera semana y 300 en la segunda semana.

En la tabla 2 se muestra un ejemplo ideal del patrón de reabastecimiento cuando los componentes están disponibles de manera inmediata, por lo que las recepciones programadas son iguales a los pedidos planeados ya que el tiempo es el mismo.

Componente B cantidad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

200

300

500

400

600

200

300

500

400

600

200

300

500

400

600

10

por

ordenar variable tiempo de entrega = 0 Necesidades proyectadas Disponible Recepciones programadas Emisión

de

pedidos planeados Tabla 2. Plan de materiales necesarios para el componente B cuando se puede ordenar cualquier cantidad y la entrega es inmediata. Los pedidos son escalonados.

Disponible: cantidad de unidades en existencia Recepciones programadas: pedidos fabricados ya Emisión de pedidos planeados: tamaño de una orden de producción

La cantidad disponible en el periodo n es igual a las recepciones programadas en ese periodo más la cantidad que se lleva del periodo n-1. Las recepciones programadas no se incluyen en un plan de producción hasta que el pedido es autorizado.

En la tabla 3 se da un ejemplo más realista cuando el componente B se ordena en lotes de 450 y el tiempo de entrega es de dos semanas. Parece ser que se realizó un pedido una semana antes de la primera de la tabla y su recepción está programada para la semana 2. Existen 200 piezas en inventario.

Componente B cantidad

1

2

200

300

3

4

5

6

7

8

9

10

por

ordenar = 450 Tiempo entrega

de =

2

semanas Necesidades

500

400

600

proyectadas Disponible 200

150

Recepciones

450

450

450

450

150

100

100

150

150

150

450

450

programadas Emisión

de

450

pedidos planeados Tabla 3. Plan de materiales requeridos para el componente B cuando la cantidad por ordenar es de 450 y el tiempo de entrega es de dos semanas.

La cantidad disponible en la semana 2 es: 450 (cantidad recibida) – 300 (necesidades de demanda) = 150

Esos 150 se llevan a la semana 3 por lo que para la semana 4 se tienen: 450 + 150 (en inventario) – 500 = 100

El componente D tiene condiciones especiales como un pedido de 500 unidades con un tiempo de entrega de una semana, 160 unidades disponibles al comenzar el periodo de planeación con la recepción de 500 unidades programadas en la semana 1 y una política que exige un stock de seguridad de 40 unidades.

Tener stock de seguridad de componentes va en contra de los principios del MRP. Este stock es conveniente única y exclusivamente cuando los productos finales están sujetos a la demanda independiente.

Como el componente D está sujeto también a la demanda independiente pues depende de las ventas de otro fabricante, es al mismo tiempo un producto final (para el otro fabricante) y un componente. Para este caso se justifica el stock de seguridad pues reconoce la demanda independiente.

La tabla 4 muestra un plan para el componente D cuando las necesidades proyectadas se estipulan combinando tanto la demanda interna como la externa en la cual el stock de seguridad se mezcla con la cantidad disponible es decir se restan del inventario disponible y la cantidad restada es la que se considera para la planeación de materiales.

Componente

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

280

380

80

580

60

460

60

40

640

40

340

460

380

300

240

280

220

180

40

500

500

D, Cantidad

por

ordenar

500,

Tiempo

de

entrega

1

semana, Stock

de

seguridad

40

unidades Necesidades proyectadas Disponible SS 40 120 Recepciones

500

500

500

programadas Emisión

de

500

500

500

500

pedidos planeados Tabla 4. Plan de materiales requeridos para el componente D, en el cual las necesidades proyectadas se determinan combinando las demandas internas y externas.

Otro ejemplo en el que el componente E forma parte del ensamble del producto final A pero también es parte del componente D por lo que los requerimientos del producto A se desfasan una semana ya que considera la entrega y los pedidos expedidos del componente D.

Siguiendo con el ejemplo del componente E ahora se considera que en el día cero no hay existencia de éste, pero están programadas 2500 para recibirse en la semana 1, con un costo de $0.07 dólares por unidad y por semana y costos de preparación de $119.00 dólares. Aplicando la heurística Silver-Meal el plan de materiales requeridos se indica en la tabla 5.

Componente

1

2

3

4

5

6

2200

300

2000

500

2000

400

7

8

9

2000

600

10

E, Tiempo de entrega

1

semana, Costo

de

preparación $119, H= 0.07 por unidad/semana Necesidades proyectadas Disponible

300

500

400

600

Recepciones

2500

2500

2400

2600

programadas Emisión

de

2500

2400

2600

pedidos planeado Tabla 5. Plan de materiales requerido para el componente E satisfaciendo así las demandas del producto final A y del componente D.

El tamaño de pedidos se determina utilizando la heurística de Silver-Meal. El costo promedio para satisfacer la demanda en la semana 3 y 4 es ($119.00 + $500.00($0.07)/2) = $77.00 dólares por semana, contra $119.00 por semana si se fabricaran los pedidos por separado.

Costo promedio = Costo de preparación + (costo total de posesión hasta final periodo T) Por unidad de tiempo

T

Costo semana 3 = 119 + 0.07*2000/2 = 77

Ahora trabajaremos con el subcomponente G, un subcomponente de C que tiene una historia de producción de 5 por ciento de unidades defectuosas. Por lo que para fabricar 100 unidades se deben pedir 105 unidades. Las 5 unidades defectuosas son conocidas como margen de rechazo.

Para saber cuándo se debe fabricar el subcomponente G primero deben obtenerse las fechas de entrega del componente C. El MRP permite la posesión de stock de seguridad de un componente cuando el proceso de producción no puede eliminar las unidades defectuosas.

PREGUNTAS

1- ¿Qué significa MRP? Material Requirements Planning o en español planeacion de requerimiento de materiales.

2- ¿Cuáles son las 5 funciones básicas para obtener programas de producción y compras en el MRP? 1. Cálculo de requerimientos netos 2. Definición de tamaño de lote 3. Desfase en el tiempo 4. Explosión de materiales 5. Iteración

3- ¿Qué problemas puede ocasionar el MRP? Las deficiencias del MRP pueden crear la toma de decisiones errónea de manera sistemática, creando un ambiente de producción con altos inventarios fuera de control, ocasionando entregas tarde y conflictos en el control de piso.

4- ¿Bajo qué parámetros trabaja el MRP? El MRP trabaja en base a dos parámetros básicos del control de producción: tiempos y cantidades. El sistema debe de ser capaz de calcular las cantidades a fabricar de productos terminados, de los componentes necesarios y de las materias primas a comprar para poder satisfacer la demanda independiente.

5- ¿Qué se necesita para que un MRP funcione perfectamente? Para que un sistema MRP funcione, es absolutamente necesario contar con una buena administración del inventario. Si la empresa aún no logra un 99% de exactitud en sus registros, la planeación de requerimientos de materiales no funcionará.

BIBLIOGRAFIA Richard B, Chase, Nicholas J, Aquilano. (2009). Administración de operaciones producción y cadena de suministros. INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.: McGRAW-HILL.

Jay Heizer, Barry Render. (2009). Principios de Administración De Operaciones. Pearson Educación de México: PRENTICE HALL, INC.

Dr. Primitivo Reyes Aguilar. (2011). Planeación de requerimientos de materiales (MRP).

25/03/2019,

de

Politécnico

http://www.icicm.com/files/MRP.docx

Nacional

de

México

Sitio

web: