¡Plan Desagregado de Producción como un jefe!

Demanda

¡El plan desagregado de producción desafía los límites de la eficiencia! Cuando se trata de gestionar la producción en una empresa, es esencial tener una estrategia sólida que maximice los recursos, optimice los tiempos de entrega y minimice los costos. Es aquí donde entra en juego el plan desagregado de producción, una técnica que descompone el proceso de producción en pasos más pequeños y manejables. ¡Es como desarmar un rompecabezas y armarlo de manera más eficiente!

💡 Imagina que estás a cargo de la producción de tu empresa y tienes un gran desafío por delante. Necesitas entregar productos de alta calidad en plazos ajustados, manteniendo bajos los costos y garantizando la satisfacción de los clientes. Aquí es donde el plan desagregado de producción se convierte en tu aliado.

En lugar de tratar el proceso de producción como una entidad única, el plan desagregado lo divide en partes más pequeñas y manejables. Esto te permite tener un mayor control y visibilidad sobre cada etapa del proceso, identificar posibles cuellos de botella y ajustar tu estrategia en consecuencia. Puedes analizar la demanda, establecer pronósticos precisos, calcular las necesidades de capacidad y materiales, y planificar de manera más eficiente. ¡Es como convertirte en el director de orquesta de la producción!

🌟 ¿Por qué es tan crucial implementar un plan desagregado de producción? 

La respuesta es simple: te brinda una ventaja competitiva. Al tener una visión más detallada de tu proceso de producción, puedes optimizar los recursos, minimizar los tiempos de espera y ofrecer una respuesta más rápida a las demandas del mercado. Además, te permite ser más ágil y flexible ante los cambios y las fluctuaciones en la demanda. ¡Esto es especialmente importante en un mundo empresarial cada vez más dinámico y competitivo!

👍 ¡Prepárate para disfrutar de las ventajas del plan desagregado de producción! En primer lugar, te permite maximizar la eficiencia al asignar los recursos de manera óptima. Puedes identificar los cuellos de botella y eliminarlos, asegurándote de que cada paso del proceso esté funcionando a pleno rendimiento. Además, te ayuda a reducir los costos al evitar la sobreproducción y minimizar los tiempos de espera. ¡Menos desperdicio, más ganancias!

Otra ventaja emocionante del plan desagregado de producción es la capacidad de anticiparte a los cambios en la demanda. Puedes ajustar rápidamente tu planificación en función de las variaciones en la demanda del mercado, evitando el exceso o la escasez de inventario. Esto significa que siempre estarás preparado para satisfacer las necesidades de tus clientes y mantener su lealtad.

Además, el plan desagregado de producción fomenta la colaboración y la comunicación entre los distintos departamentos de la empresa. Al desglosar el proceso de producción en pasos más pequeños, se promueve el trabajo en equipo y se facilita la coordinación. Todos estarán en la misma página, trabajando juntos hacia un objetivo común: la excelencia en la producción.

¡Hora de poner las manos a la obra!

Imaginemos que tenemos 2500 horas hombre disponibles para la producción de nuestros productos A, B, C y D. Pero antes de sumergirnos en los números, vamos a asegurarnos de que nuestras asunciones se cumplan. Recordemos que la suma de las demandas de todos los productos debe ser igual a las horas disponibles. ¡Y aquí tenemos la prueba!


 

A

B

C

D

Demanda (Dj)

400

600

800

700

Inventario (Ij)

200

400

500

300


400 + 600 +800 +700 = 2500

¡Lo logramos! Nuestras horas hombre disponibles coinciden con la suma de las demandas. Ahora podemos seguir adelante y obtener los parámetros clave de nuestro modelo.

Para establecer el orden de producción, vamos a clasificar los productos según los días de inventario disponibles. ¿Recuerdas qué son los días de inventario? Son una forma de medir cuántos días podríamos cubrir la demanda solo con el inventario disponible. Así que, echemos un vistazo:

Días de Inventario para cada producto.

 

A

B

C

D

Demanda (Dj)

400

600

800

700

Inventario (Ij)

200

400

500

300

Días de Inventario (rj)

0.5

0.66

0.625

0.428


Ahora, ordenemos los productos en función de los días de inventario disponibles. Calculemos los días de inventario para cada producto dividiendo el inventario disponible entre la demanda:

  • Producto A: Días de inventario (rA) = 200/400 = 0.5
  • Producto B: Días de inventario (rB) = 400/600 = 0.66
  • Producto C: Días de inventario (rC) = 500/800 = 0.625
  • Producto D: Días de inventario (rD) = 300/700 = 0.428

¡Ahora estamos listos para planificar la producción! Aquí tenemos un esquema que muestra la secuencia de producción y los tiempos de inicio dentro de un ciclo de producción:

 

La programación de la producción de los artículos sigue el orden descrito en la figura de arriba.

Plan desagregado de Producción con enfoque a la Programación lineal.

Nuestro objetivo es maximizar el tiempo total de ciclo (T). ¡Sí, has oído bien, queremos que T crezca y se haga grande y fuerte! Pero espera, ¿No deberíamos estar reduciendo los costos? Pues resulta que al aumentar el tiempo de ciclo, los costos de ordenar se dividen y se vuelven más pequeñitos. ¡Una especie de magia económica!

 Así que, en resumen, estamos buscando maximizar T para obtener beneficios económicos. ¡Suena bien, ¿Verdad?! ¡Vamos a por ello, sin miedo!

 Ahora, tenemos algunas restricciones que debemos tener en cuenta. Cada producto o artículo debe ser producido en cantidades iguales o superiores a la demanda durante todo el ciclo de producción. Y, por supuesto, no podemos exceder los días de inventario disponibles. Pero no te preocupes, más adelante te explicaré todos los detalles.


Aquí viene la fórmula: el tiempo de inicio de producción de A menos el tiempo de inicio para D nos da el tiempo de producción para D. ¿Qué te parece? Pero eso no es todo, ¡Hay más! Luego, multiplicamos ese tiempo de producción por P, que representa las horas hombres disponibles, y así obtenemos las unidades que se producirán durante ese periodo. ¡Ponte tus gafas de matemáticas y prepárate para calcular!

Pero espera, hay más magia matemática en juego. El lado derecho de la restricción nos asegura que el número de unidades a producir no exceda el límite de unidades disponibles en inventario. ¡No queremos quedarnos sin existencias ni crear un caos logístico!

 Y esto no solo se aplica a un producto, ¡sino a todos! Queremos conocer los tiempos de inicio de cada uno para asegurarnos de que todo encaje como un rompecabezas perfecto. ¡No queremos retrasos ni productos faltantes!

 Así que ahí lo tienes, un poco de matemáticas y planificación para mantener todo bajo control. ¡Vamos a conquistar esos tiempos de inicio y a mantener el inventario en equilibrio! ¡Adelante, maestro de la producción!


Para cerrar el ciclo y comenzar uno nuevo desde D, necesitamos agregar el tiempo de ciclo al último producto B que se va a producir. ¡Es como el broche final de un collar brillante!

 Imagina que estás en una montaña rusa emocionante, y al final del recorrido, necesitas subir un poco más alto para empezar el siguiente viaje lleno de adrenalina. ¡Así es como funciona aquí también!

 Entonces, después de haber producido todos los productos y llegado al grandioso D, simplemente agregamos el tiempo de ciclo al último producto B que se va a fabricar. Es como una cuenta regresiva para el comienzo de una nueva aventura de producción.

 Este pequeño ajuste asegura que todo esté listo y preparado para el próximo ciclo. ¡No queremos dejar ningún cabo suelto ni dejar espacio para malentendidos!

 Así que recuerda, al cerrar el ciclo y prepararnos para comenzar uno nuevo desde D, no olvides añadir el tiempo de ciclo al último producto ( B). ¡Es la guinda del pastel de la planificación de producción!



¡Aquí viene la solución mágica para evitar el agotamiento de existencias sin reponerlas! El conjunto de restricciones que vamos a incluir en nuestro modelo se encargará de abordar esta preocupación de manera oportuna y eficaz. ¡Es como tener un as bajo la manga!

 La clave está en el tiempo de inicio de producción, que debe ser menor o igual a los días de inventario disponibles. Estos días son aquellos en los que podemos aprovechar el inventario existente para satisfacer la demanda. ¡Es como encontrar un tesoro oculto en el almacén!

 De esta manera, al tener en cuenta los días de inventario disponibles, aseguramos que no agotaremos nuestras existencias sin reponerlas. Es una forma inteligente de equilibrar la producción y la demanda, sin dejar que nos pillen desprevenidos.

 Así que recuerda, al establecer los tiempos de inicio de producción, asegúrate de que sean menores o iguales a los días de inventario disponibles. ¡Es como seguir un mapa del tesoro hacia una gestión de inventario exitosa!

 Con estas restricciones mágicas en su lugar, puedes estar tranquilo sabiendo que estarás controlando tus existencias de manera efectiva y evitando el temido agotamiento sin reposición. 


¡Claro, cómo pude olvidar mencionar las restricciones de no negatividad! Son como las reglas básicas del juego, esencial para mantener todo en orden. Permíteme darte una explicación intuitiva sobre su importancia.

Imagina que estás en la línea de salida de una carrera emocionante. ¿Qué esperas? ¡El pistoletazo de salida! En nuestro caso, las restricciones de no negatividad son como esa línea de salida. Los tiempos de inicio de producción deben ser positivos o cero.

Un tiempo de inicio positivo significa que debemos esperar un poco antes de comenzar la producción. Es como el momento en el que los corredores toman su posición y se preparan para arrancar. ¡Preparados, listos, ya!

Por otro lado, un tiempo de inicio igual a cero indica que debemos comenzar la producción de inmediato. Es como cuando el corredor más impaciente no puede esperar y se lanza al instante. ¡Es hora de ponerse en marcha sin demora!

En resumen, las restricciones de no negatividad aseguran que los tiempos de inicio de producción sean realistas y prácticos. No queremos tiempos negativos, porque eso sería como retroceder en el tiempo, y lamentablemente no somos magos del viaje temporal. Lo mejor que podemos hacer es establecer tiempos positivos o cero para mantener las cosas en orden y fluir sin contratiempos.

Así que recuerda, mantén tus tiempos de inicio de producción en positivo o cero. ¡Es hora de arrancar la carrera hacia el éxito de la producción!

Con estas restricciones fundamentales en su lugar, puedes estar seguro de que tus tiempos de inicio serán realistas y te ayudarán a mantener el control de tus procesos. ¡Prepárate para una producción eficiente y sin contratiempos!

Aplicación y resolución del problema de ilustración.

El modelo se ilustraría de la siguiente forma:

Función objetivo:

Maximizar T

Restricciones de la Demanda:

Restricciones de los días de inventario:

¡Felicidades por encontrar la solución óptima! Aquí están los tiempos de inicio para cada producto:

  1. Producto D: Se produce de inmediato (tD = 0).
  2. Producto A: La producción de A se inicia al 0.2453 del tiempo de ciclo (tA = 0.2453).
  3. Producto C: La producción de C se inicia al 0.3855 del tiempo de ciclo (tC = 0.3855).
  4. Producto B: La producción de B se inicia al 0.666 del tiempo de ciclo (tB = 0.666).

¡Fantástico! Ahora tienes la información necesaria para llevar a cabo la producción de manera óptima y eficiente.

Si deseas obtener una copia descargable de la resolución del ejercicio, estructurado en una hoja de cálculo y en formato LINGO, puedes hacerlo para su reproducción o uso práctico. Esto te permitirá tener un registro detallado y una base sólida para futuras referencias.

Ejemplo_hoja_cálculo 

Ejemplo_LINGO

Problema resuelto en python, usando la libreria pulp.

# Datos conocidos y relacionados a: nombre, demanda, inventario para cada producto
df = {
    "productos": ["A","B","C","D",],
    "Demanda": [400, 600, 800, 700],
    "Inventario": [200, 400, 500, 300]
}
# Horas hombre disponibles que se distribuiran a cada producto
P = 2500
# Calcula los dias de inventario y guardalos en la lista dinv
df["dinv"] = [i/d for d, i in zip(df["Demanda"],df["Inventario"])]

# Ordena el diccionario por los valores de las listas en orden ascendente
dfs = sorted(zip(df['productos'], df['Demanda'], df['Inventario'], df['dinv']),
                             key=lambda x: x[3])
# veamos el nuevo orden
dfs

from pulp import *

# Crear el problema de maximización
prob = LpProblem("Plan_Desagregado_Produccion", LpMaximize)

# Definir las variables de decisión
tA = LpVariable("tA", lowBound=0)  # Tiempo de inicio de producción para el producto A
tB = LpVariable("tB", lowBound=0)  # Tiempo de inicio de producción para el producto B
tC = LpVariable("tC", lowBound=0)  # Tiempo de inicio de producción para el producto C
tD = LpVariable("tD", lowBound=0)  # Tiempo de inicio de producción para el producto D
T = LpVariable("T", lowBound=0)  # Tiempo de inicio de producción para el producto D

# Definir la función objetivo
prob += T, "Funcion_Objetivo"

# Definir las restricciones de la demanda
prob += (tA - tD)*P >= T * df["Demanda"][3], "Restriccion_Demanda_D"
prob += (tC - tA)*P  >= T * df["Demanda"][0], "Restriccion_Demanda_A"
prob += (tB - tC)*P  >= T * df["Demanda"][2], "Restriccion_Demanda_C"
prob += (tD + T - tB)*P  >= T * df["Demanda"][1], "Restriccion_Demanda_B"


# Definir las restricciones de los días de inventario
prob += tA <= df["dinv"][0], "Restriccion_Inventario_A"
prob += tB <= df["dinv"][1], "Restriccion_Inventario_B"
prob += tC <= df["dinv"][2], "Restriccion_Inventario_C"

# Resolver el problema
prob.solve()

# Imprimir el estado del problema
print("Estado:", LpStatus[prob.status])

# Guardamos los resultados en la lista ts
ts = [value(tA), value(tB), value(tC), value(tD)]
# Ordenamos la lista de menor a mayor
ts.sort()

# Imprimir el valor óptimo del tiempo de ciclo T
print("Tiempo total de ciclo (T):", value(prob.objective))

# Imprimir los tiempos de inicio de producción óptimos
for i,t in zip(dfs, ts):
  print(f"Horas hombre asignadas para el producto {i[0]}:", t)
    

Referencias:

[1] Operations and Supply Chain Management by Prof. G. Srinivasan , Department of Management Studies, IIT Madras.

[2] Planeación y control de la producción, Daniel Sipper, Robert L. Bulfin, Marcia González Osuna

 
 

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