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En el tema anterior Lista de Materiales (BOM) vimos como formular o despiezar los artículos manufacturados y terminados de nuestra fábrica. El objetivo final de esta formulación es realizar lo que se denomina una explosión de materiales, que no es mas que un proceso computarizado que ejecuta el software para despiezar cada manufacturado y terminado del Plan Maestro de Producción (PMP) y convertirlo en sus materias primas, y luego ejecutar un análisis en base a las existencias y tiempos de realización de los artículos que nos dirá exactamente, qué y cuánto debemos fabricar y cuando debemos lanzar las órdenes de trabajo y qué y cuánto debemos comprar y cuando lanzar las órdenes de compra. Este complejo proceso es el objetivo de este tema donde vamos a estudiar como planificamos los requerimientos de material para que en la fábrica tengamos todo a mano justo en el momento que se necesita, ni antes ni después, y en las cantidades justas que necesitamos, ni más ni menos.
Recordamos a nuestros amables lectores que estamos basando nuestras explicaciones en el excelente libro MANUFACTURING PLANNING AND CONTROL SYSTEMS FOR SUPPLY CHAIN MANAGEMENT de los autores Thomas Vollmann, William Berry, David Clay Whybark and F. Robert Jacobs. Un libro maravilloso que todo fabricante debería tener y leer.
La Planificación de los Requerimientos de Material (PRM) es compleja no solo por la complejidad misma que pueden tener las estructuras de las BOM de los manufacturados y terminados que se fabrican, sino porque a esta situación ya compleja se agrega el problema de la cantidad. Una fábrica que produce un solo terminado de naturaleza sencilla, necesita y genera mucho menos información que la que se necesitaría en una fábrica que fabrica un producto terminado complejo, por ejemplo, un vehículo, un avión, o que una fábrica que aún siendo de relativa sencillez las BOM de sus terminados, maneja una línea muy grande de distintos de ellos, por ejemplo, una fábrica que produce 300, 400 o más terminados distintos.
Esta complejidad requiere apoyarse en la tecnología para ser exitosamente manejada. El problema es que el software que se necesita para manejar un asunto complejo, la PRM, se convierte automáticamente en otro asunto complejo y de difícil desarrollo. Esto limita la oferta de opciones y los empresas desarrolladoras de estas opciones, viendo que comercialmente es posible explotar esta ausencia importante de oferta para el usuario final, incrementan en forma vertical sus precios de venta y la solución para una fábrica pequeña o mediana, una PyME, puede resultar casi tan costosa que para una industria de envergadura. Para una PyME embarcarse en la aventura de intentar implantar un sistema de planificación y control de la producción se convierte en una decisión de mucho meditar. Y ocurren experiencias terribles. PyMEs que hacen el esfuerzo de invertir los recursos y al final no reciben aquello que ellos pensaban recibirían por el dinero invertido.
El suministro e implantación de sistemas de planificación y control de la producción se convierte así en un coto cerrado, donde medran fabricantes y consultores, muchas veces no suficientemente capacitados y coordinados entre si, lo que conlleva a una tasa muy alta de fracasos en la implementación de estos sistema. Otro problema se presenta del lado del taller, fábrica o industria que intenta implantar una de estas soluciones. La preparación que requiere su propio personal. La curva de aprendizaje es empinada, larga y tortuosa y cuesta mucho dinero. Se puede comenzar teniendo el dinero para la inversión inicial en infraestructura y software, pero después no se tiene el músculo financiero para soportar el costo de consultoría y capacitación de la implantación.
Parte del problema es el conocimiento básico de la solución que se desea implantar. Se entrena al personal en el manejo de la aplicación sin dar suficiente piso al conocimiento básico de la solución que se está implantando. Debería comenzarse la inducción por enseñar al usuario final el funcionamiento del sistema básico sin tecnología. Vamos a aprender primero que estamos tratando de resolver con la tecnología y no al revés, como se hace, esta es la tecnología que resuelve "aquello" que todavía no sabes ni has entendido bien como funciona, y vas a dedicar el tiempo a aprender la tecnología sin saber que pretende resolver esta. Hay que volver al huevo, entender como funciona, en lugar de estudiar la herramienta que utilizaremos para manejar a la gallina. En este blog aportamos un granito de arena en este sentido.
Hemos ido paso a paso estudiando el huevo de nuestra fábrica. Vimos que necesitabamos tener un PMP que nos dijera que deberíamos fabricar. Qué, cuánto y cuando. Vimos que para poder llevar esta idea hacia abajo, para poder implementarla en la fábrica, estábamos obligados a conocer en profundidad las partes que componían nuestros terminados. Porque muchas de esas partes eran a su vez artículos intermedios o premanufacturados que deberían primero fabricarse antes de continuar con los terminados. Es decir, no bastaba con lanzar las órdenes de trabajo para fabricar los terminados a la planta porque se fracasaría irremediablemente si no teníamos el control de cuando lanzar también las órdenes de trabajo de los manufacturados. Y luego nos damos cuenta que tampoco tiene sentido lanzar a la planta las órdenes de trabajo de los terminados y manufacturados si cuando vamos al campo de batalla no hay el material suficiente para acometer con éxito estas órdenes de trabajo. Es fácil darse cuenta que hay que planificar el asunto. Sin planificación las cosas no irán bien.
Esta deseada planificación es el objetivo principal de la PRM. Utilizar la tecnología como palanca para resolver el problema de como planificar nuestra producción para hacerla lo mas óptima posible. Vamos estudiar ahora, o a listar, al menos, cuáles son los elementos que componen o que necesitamos para crear una PRM. Estos serían:
- Primero y principal necesitamos el PMP. El Plan Maestro de Producción es nuestro compromiso de fabricación. Fue el acuerdo al cual llegamos después de analizar nuestra demanda y nuestros recursos de lo que podíamos fabricar en cada período de tiempo.
- Evidentemente tendremos que llegar a un compromiso igualmente en cual período de tiempo utilizaremos para preparar la PRM. Esto depende de cada empresa y de los artículos que produce, y en caso que estos pudiesen ser muy disímiles, podría necesitar distintas medidas de tiempo para dos artículos distintos si fuese necesario. Esta medida, como vimos al estudiar el PMP podría ser día, semana, mes, trimestre, etc.
- Necesitamos además las BOM de todos los artículos que son o forman parte de lo que vamos a producir. La Lista de Materiales no solo de los terminados, sino también de los fabricados intermedios que constiyuyen la estructura toda de la BOM hasta llegar a la materia prima.
- Para cada terminado, fabricado y materia prima que constituyen las BOM necesitamos tener los tiempos de realización, o al menos un estimado de los tiempos de realización. Tiempo de realización de un terminado o fabricado: número de períodos de tiempo que tenemos que esperar desde el momento que lanzamos la orden de trabajo hasta el momento que recibimos el terminado o fabricado ya listo de nuestra planta. Concretamente es el tiempo que nos tardaremos en fabricarlo. Hay que dar cierta holgura a estos tiempos para prever cualquier contingencia. En igual forma el tiempo de realización de una materia prima es el número de períodos de tiempo que tenemos que esperar desde el momento que ponemos la orden de compra al proveedor, hasta que el material solicitado está listo en nuestras instalaciones para ser utilizado en el proceso de producción en que sea requerido. Aquí también hay que afilar bien el lápiz. Debemos considerar el tiempo de los procesos administrativos, en nuestra fábrica y en los proveedores mismos, el tiempo de transporte, el tiempo que nos toma recibir el material, revisar la calidad y ponerlo a punto para ser utilizado por nuestras unidades de producción. Es esta una de las variables más difícil de evaluar y controlar. Depende de la calidad de servicio de nuestros proveedores. Por eso es importante mantener un grupo confiable de proveedores e ir eliminando de este grupo los que fallan en las entregas o suministran materiales de baja calidad o alto porcentaje de rechazos. Un trabajo de hormiguita que hay que hacerlo. Debemos también ser muy observadores y llevar estadísticas del tiempo de realización de nuestros proveedores para cada materia prima. Utilizando un buen software de control esto se simplifica considerablemente.
- También necesitamos tener información precisa de las existencias de cada parte de nuestras BOM. Existencias medidas a partir del inicio del período cuando comenzaremos a armar nuestra PRM. Si vamos a comenzar nuestra PRM, póngamos por ejemplo, el día lunes 22 de junio de 2015, tenemos que tener las existencias de cada terminado, cada fabricado y cada materia prima que forman parte de las BOM para la hora de inicio de nuestro estudio, podría ser a las 8 a.m. de ese día. Este es un tema complicado que debemos desarrollar un poco.
- A las existencias físicas, lo que tenemos en inventario, debemos restar los comprometidos. Lo que está comprometido, sea la razón que sea, no puede ser considerado para ejecutar la PRM porque está comprometido, así de simple. Comprometido para la venta, comprometido para ser desincorporado por problemas de calidad o por cualquier otra razón o comprometido simplemente porque está comprometido. La razón es irrelevante para nuestro estudio. No puede considerarse.
- Debemos mirar ahora que tenemos en proceso y esto suele ser complicado. Todo lo que está en proceso genera una parte que debe restarse y una parte que debe sumarse. Evidentemente debemos reservar y restar toda la materia prima que está en proceso. E igualmente los fabricados intermedios. Si somos organizados no deberíamos tener fabricados intermedios en existencias. Si hay algo es porque está en proceso y finalmente se convertirá en un terminado. Y por supuesto tenemos que sumar los terminados que están en proceso. Asi como de lo que está en proceso restamos la materia prima debemos sumar los terminados, porque finalmente entrarán a la existencia. Por supuesto, nada impide que un terminado que sumamos por aquí porque está en proceso sea restado por allá porque está comprometido, por lo que el balance final del terminado será cero para nuestro estudio de la PRM.
- Continuemos ahora con lo que hemos comprado y tenemos en tránsito, en cualquier etapa, pero en tránsito. Hemos hecho compras que nos han comprometido con nuestros suplidores. Si miramos en nuestro software de control estas compras no están en existencia. Pero están o lo estarán mas pronto que tarde. Por tanto debemos sumar todas aquellas materias primas que ya hemos comprado y están en tránsito, entendiendo por tránsito que vienen, aunque todavía no hayan salido de los almacenes de los suplidores.
El problema, o mejor dicho, lo que complica lo que hemos visto en este último aparte es que hay una variable que debe ser tomada en consideración y es la variable tiempo, medida en los mismos períodos en que decidimos armar nuestra PRM. No basta con saber que tenemos comprometido con el cliente X, un número de unidades Y del artículo Z. Tenemos que saber también en cual período de tiempo de nuestro horizonte de planificación estamos planeando o para cuando ofrecimos entregar este artículo a este cliente. En igual forma no basta saber que estamos produciendo, tenemos en trabajo en proceso, un número de unidades U del artículo terminado T. También tenemos que saber en cual período de tiempo de nuestro horizonte de planificación estarán listas y entregadas estas unidades en el almacén de artículos terminados.
¿Por qué? Porque estamos trabajando o planificando para optimizar todo. El conjunto de nuestra fábrica y no una parte de ella. No estamos optimizando la entrega del artículo Z al cliente X. No estamos optimizando la fabricación de las U unidades del artículo T. Queremos tratar de optimizar todo en forma global y esto siempre implica soluciones de compromiso. De repente el software al correr la PRM en busca de optimizar el todo, decide utilizar N unidades de un artículo A el día de hoy para hacer X proceso, porque al mismo tiempo sabe que esas mismas unidades que se necesitan en el horizonte de planificación el día D, estarán listas, justo a tiempo, porque otra parte del proceso así lo contempla en nuestra PRM.
Bien, ya tenemos los elementos básicos de nuestra PRM. Ahora vamos a montar un ejemplo con un solo artículo terminado. Un ejemplo es mejor instructor que mil palabras. Y un solo artículo es mas sencillo de manejar para entender como funciona esto. Luego se puede extrapolar hasta incluir todos los artículos terminados que se fabricarán en nuestra fábrica. El exceso de complejidad tenemos que manejarlo con un software. No hay remedio. Debemos usar la tecnología para resolver los problemas que consumen mucho recurso humano tratando de mecanizarlos llevándolos a la computadora. Vamos a utilizar el ejemplo de la pala que ya hemos utilizado en los temas anteriores para levantar una PRM. Modificaremos algunos parámetros para que el ejemplo sea lo mas intuitivo posible. Manos a la obra. Utilizaremos Excel como herramienta de apoyo para la inducción.
Primero vamos a dibujar nuestro horizonte de planificación. Debemos tomar dos decisiones. Primero: ¿Cuál debe ser el período que soportará nuestro horizonte (días, semanas, meses, etc)? Y segundo: ¿Cuál debe ser la longitud total de nuestro horizonte de planificación (un mes, dos meses, un semestre, un año, etc.)? En esto hay que tener la mente abierta. El pensamiento es como el paracaídas. Solo funciona cuando está abierto. Con esto quiero decir que tenemos la opción de equivocarnos y ajustar en el camino. Nada debe ser inflexible en esto. Podemos reflexionar y seleccionar estas variables en una forma, y luego, cuando vamos armando la PRM descubrimos que nos equivocamos o que era mas conveniente otra selección. No hay problema, como decía Alf. Simplemente ajustamos y continuamos trabajando. Trabajando y observando. La observación es conocimiento. Conocimiento que moderado por el espíritu Kaizen, de la mejora contínua, nos llevará finalmente a donde queremos.
Para apuntalar una primera decisión debemos comenzar por mirar y hacer una tablita con los tiempos de realización de todos los componentes de nuestra BOM. Al ver los tiempos de realización de cada componente podemos inferir y seleccionar un período para el horizonte y una longitud para este horizonte. Vamos a colocar aquí en primera instancia nuestra BOM. Copiemos la imagen que montamos en el capítulo Lista de Materiales BOM.
Perfecto. Vamos al campo a consultar con nuestra gente. Nuestra gente, la que maneja el día a día de nuestra fábrica es una fuente inestimable de información. El Oráculo de Delfos. Nos ponemos fastidiosos y preguntamos. Dejamos que respondan y luego repreguntamos ¿Por qué? Hagamos que se vean obligados a defender su opinión. Que saquen papeles. Que discutan. Este tanque de pensamiento (Think Tank) es inestimable para encontrar lo que estamos buscando.
Por ejemplo. Pregunta: ¿En cuánto tiempo recibimos la materia prima 118, Mango de Madera, de nuestros suplidores? ¿Cuántos suplidores hay? ¿Quién entrega mas rápido? ¿Tiene limitaciones de entrega este suplidor? ¿Ese tiempo incluye nuestro tiempo de preparación de la orden de compra? ¿Ese tiempo incluye que el artículo esté ya en planta para ser utilizado o ustedes no están considerando ese tiempo? Hay que llamar a la gente de planta, dirá otro. Se agrega una nueva fuente de conocimiento para llenar nuestro tanque. Y así vamos. Vamos por buen camino. Buscando, indagando, preguntado, cuestionando, hasta obtener una respuesta lo mas confiable posible a nuestra consulta. Supongamos que después de ponernos bien fastidiosos llegamos a la siguiente tabla de tiempos de realización en días hábiles o de labor.
| Código del Artículo | Nombre del Artículo | Nuestro mejor proveedor | Tiempo de realización en días hábiles | Cantidad Económica de Orden EOQ |
|---|---|---|---|---|
| 129 | Parte superior del puntal del mango | Proveedor B | 4 | 5000 |
| 1118 | Acople superior del mango | Proveedor H | 4 | 8000 |
| 457 | Asa superior en madera | Proveedor G | 7 | 4000 |
| 082 | Clavo de acero para el mango | Proveedor Q | 2 | 25000 |
| 2142 | Cuchara de aluminio | Proveedor T | 11 | 800 |
| 019 | Cuchilla de acero | Proveedor M | 13 | 1000 |
| 14127 | Remache | Proveedor F | 2 | 20000 |
| 048 | Conector del mango a la cuchara | Proveedor F | 3 | 3000 |
| 118 | Mango de madera | Proveedor G | 9 | 2000 |
| 062 | Clavo de acero para la cuchara | Proveedor P | 2 | 16000 |
| 11495 | Conjunto soldado de soporte del asa superior | Fabricado | 1/4 | 1000 |
| 13122 | Conjunto del mando superior | Fabricado | 1/2 | 1000 |
| 314 | Ensamble de la cuchara | Fabricado | 1/2 | 1000 |
| 1605 | Pala completa | Fabricado | 1 | 1000 |
Cada uno de estos tiempos corresponde a lo que se llama Cantidad Económica de Orden, en inglés Economic Order Quantity (EOQ), que no es más que la cantidad mínima que están dispuestos a despachar nuestros suplidores de cada materia prima y que justifique para ellos el costo de su logística interna y para nosotros, la cantidad mínima que podemos fabricar de cada manufacturado o terminado que justifique también los costos de nuestra logística interna. Si le pedimos a un proveedor que nos envíe, por ejemplo, 20 unidades del 118: Mango de madera, probablemente nos dirá: imposible, la cantidad mínima para ustedes es de 2000 unidades, lo que justifica para nosotros el costo logístico y de envío. Igual si pedimos a planta nos fabrique, por ejemplo, 10 unidades del 13122: Conjunto del mando superior, nos dirán lo mismo: imposible, la cantidad mínima para montar la línea de producción y que sea económicamente rentable es de 1000 unidades. Por tanto las EOQ son sumamente importantes en el desarrollo de nuestra PRM.
Como podemos ver el problema de nuestra pala es el artículo 019 : Cuchilla de acero, que tiene el tiempo de realización mas largo. Como vimos en el tema Plan Maestro de Producción, en Pert-Cpm, un método para programar proyectos, el artículo 019 es lo que se conoce como el camino crítico de nuestro proceso de fabricación. Es esta la materia prima por la cual deberíamos comenzar a trabajar si queremos reducir costos en nuestra fábrica. Pero esto es tema que estudiaremos mas adelante. Por ahora vamos a concentrarnos en nuestra PRM con los datos que hemos recolectado.
Viendo la tabla parece razonable seleccionar como período de trabajo un día. Es la primera idea que nos viene en mente ya que el artículo que mas tarda en realizarse lo hace en un máximo de 13 días. El problema de planificar utilizando un día como período de trabajo es que nos deja poco margen de maniobra. En un día puede pasar cualquier cosa. Tomando un día tendríamos que utilizar la producción diaria de palas en nuestro PMP. Y equivocarse en el número de palas que se fabricarán en un día es mas fácil que equivocarse en el número de palas que fabricaremos en una semana. Si un día hay problemas y nos va mal tenemos margen para ajustar las cosas al día siguiente y lograr nuestra media de producción de la semana. Igual ocurre con los fabricados y la materia prima. Si usamos un día como período de control y un material no llega exactamente hoy sino mañana se nos embarró el plan. Por lo tanto es conveniente utilizar como período de control de nuestra PRM una semana en lugar de un día. En general, a menos que se fabrique algo muy complejo, para las PyMEs un período de una semana como período de control es bien adecuado para la planificación. Nos da el detalle que necesitamos. Ni tan corto como un día ni tan largo como un mes. Y como las operaciones de planta por lo general se planifican por semana, el personal cobra por semana, y los proveedores no nos van a decir, lo de ustedes estará allí mañana, es improbable, mas bien nos dirán esta semana, o la próxima semana, lo mejor es seleccionar una semana como período de control.
Ahora necesitamos seleccionar el horizonte de planificación. ¿Cuántas semanas? Observando nuestros tiempos de realización vemos que nuestro producto terminado tiene un tiempo de realización total de aproximadamente 15 días hábiles, desde el momento que ponemos la orden de compra del material 019: Cuchilla de acero, hasta que recibimos dicho material y lo tenemos listo para la producción unos 13 días después y el par de días que podemos tardar ensamblando los tres manufacturados y finalmente ensamblando todo en el terminado final. 15 días hábiles son unas tres semanas. Tres semanas es para nosotros lo que llamaríamos el ciclo completo de fabricación. Si no tenemos nada de inventario de materias primas, ni manufacturados, ni terminados, necesitaremos al menos tres semanas para entregar a cualquier cliente una de nuestra palas ya terminada. Este ciclo hay que mantenerlo bien en mente y cualquier fábrica que se precie de serlo, debería tener bien claro cual es el ciclo de fabricación de todos y cada uno de sus productos terminados.
Teniendo un ciclo de fabricación de tres semanas cualquier número de semanas múltiplo de este ciclo es bueno como horizonte de planificación. Pueden ser tres semanas, o seis semanas, o nueve semanas, tan pronto como mantengamos en el horizonte de planificación ciclos completos. Tomaremos cuatro ciclos de fabricación o doce semanas para nuestra primera PRM. Después vamos ajustando según avancemos y vamos viendo como marchan las cosas.
Ahora debemos utilizar un software de hoja de cálculo y preparar una hoja de trabajo comenzando con nuestro artículo terminado. La hoja de trabajo se arma de arriba hacia abajo. Primero el artículo de mas nivel, en este caso el 1605: Pala completa, que es nivel 3 (Vea Lista de Materiales BOM para refrescar el asunto de los niveles) y luego vamos bajando hasta llegar a las materias primas de nivel 0. Es lógico porque lo que pase o vaya a pasar con cada artículo de un nivel X dependerá de lo que pase o vaya a pasar en el nivel superior o X+1. Recuerden que en el tema Plan Maestro de Producción vimos que las demandas de los terminados eran independientes, pero las demandas de los fabricados y materia prima era dependiente. Para armar nuestra PRM utilizaremos la hoja de cálculo Google. Es mas conveniente porque como puede compartirse por Internet es mas sencillo para mí y para ustedes hacer el seguimiento a como se va formando. Ya está completamente terminada en el enlace de abajo.
Planificación de los Requerimientos de Material
A mano derecha de la hoja de cálculo explicamos detalladadamente como se arma cada artículo de la BOM del 1605. No obstante si tienen alguna inquietud o pregunta no duden en consultarme. Al final de este tema hay una forma para hacer sus comentarios y comunicarse conmigo.
Lo importante de la hoja de la PRM es que nos da respuesta a varias interrogantes muy importantes para la planificación de nuestra producción. Primero nos dice que semana debemos abrir o lanzar las órdenes de trabajo de los artículos terminados y fabricados y que semana debemos colocar las órdenes de compra de la materia prima. Nos da información de la semana y que cantidad ordenar fabricar o comprar en cada caso. Todo con el objeto de mantener los inventarios al mínimo sin correr riesgo de quedarnos cortos de existencias para producir. Y en estas sugerencias toma en consideración los tiempos de realización de cada terminado, fabricado o materia prima.
Luego visualizando las cosas en el diagrama es mas fácil darnos cuenta de como nos afectan las restricciones de los suplidores en cuanto a tiempo de entrega y cantidad mínima de orden (EOQ). Con la visualización podemos sentarnos a negociar con ellos teniendo mas claro lo que realmente necesitamos mejorar para optimizar nuestra producción.
Por supuesto se necesita un software que maneje en forma confiable toda esta información. Hacerlo con hoja de cálculo es muy complicado aún para un ejemplo sencillo de un solo terminado sin mayor cantidad de partes en la BOM. Imaginen ustedes tener que manejar todo esto con hoja de cálculo para una fábrica que produzca 30 o 40 terminados y que cada uno tenga 20 o 30 partes en las BOM. El asunto es inmanejable materialmente. Mas adelante veremos un software que puede ayudarnos en este laborioso trabajo.
Bien estimados lectores. Hemos terminado este largo pero importantísimo tema. Los invitamos a seguirnos leyendo. Si lo desea subscribase al blog para que reciba en su correo cada nueva actualización que se haga o simplemente visítenos con regularidad y comparta con nosotros y nuestros lectores sus opiniones, recomendaciones, experiencias, problemas y soluciones.
Puede continuar con Just in Time (Justo a Tiempo).
Se le saluda cordialmente,
Leonardo Balliache
Director-Gerente de OpalSoft, c.a.
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