Operaciones y Logística IAF – Programa Pilot Herramientas de Gestión de la Cadena de Suministro...
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Operaciones y Logística
IAF – Programa PilotIAF – Programa PilotHerramientas de Herramientas de
Gestión de la Gestión de la Cadena de Cadena de SuministroSuministro
Marco Busatto Marco Busatto Consultor SeniorConsultor Senior
IdomIdom
Febrero 2001 22
Objetivos de la presentaciónObjetivos 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 33
La cadena de suministro 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 44
La cadena de suministroLa cadena de suministro
Flujo de materiales e información
MAKE DELIVER
CU
STO
MER
S
SOURCE
SU
PP
LIE
RS
Materiales
Información
Planificar
Planificar Planificar
Planificar
Febrero 2001 55
Red de organizacionesRed de organizaciones
S1 C1O1
S2
S3
C2
C3
S1 C1O2
S3
C2
C3
S1 C1O3
C2
C3
S2
Febrero 2001 66
La evolución futuraLa evolución futura
Value nets [2]:
1. Customer focused2. Collaborative and systemic3. Agile and scalable4. Fast flow
5. Digital
Customers
Providers
Company
Febrero 2001 77
¿por qué se interesan las ¿por qué se interesan las compañías en la SC?compañías en la SC?
SCM coordina de forma eficiente el flujo de bienes desde los suministradores a los fabricantes hasta los clientes
Fabricantes Almacenes/ Distribución
Clientes Proveedores Vendedores
Flujo Bienes Flujo Información
Flujo Dinero
Febrero 2001 88
Cadena de Suministro ineficiente implica Cadena de Suministro ineficiente implica mayores precios para los consumidoresmayores 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
Almacenes/ DistribuciónFabricantes Clientes Proveedores Vendedores
Febrero 2001 99
Sale
s
Time
Sale
s
Time
Sale
s
Time
Sale
s
Time
[Forrester, 1961 !!]
FabricantesFabricantes Almacenes/ Almacenes/ DistribuciónDistribución ClientesClientes ProveedoresProveedores VendedoresVendedores
Un fenómeno común en la SC Un fenómeno común en la SC
Efecto ‘Bullwhip’
Febrero 2001 1100
Objetivos desalineado o en conflicto
•Bajos inventarios
•Bajos costes transporte
•Pocos cambios
•Programaciónestables
•Series largas
•Bajo precio compra
•Multiples proveedores
•Altos inventarios
•Altos niveles de servicio
•Stocks regionales
ComprasCompras ManufacturingManufacturing DistriDistribucbuciónión Servicio a Servicio a clientes/ventasclientes/ventas
Las compañías están Las compañías están funcionalmente alineadasfuncionalmente alineadas
Febrero 2001 1111
La orientación a procesos confronta las La orientación a procesos confronta las disfunciones de la cadenadisfunciones de la cadena
Evolucionar de los D.pto funcionales a procesos de negocio multifuncionales (e.g., order-to-cash, request-to-promise)
Order Fulfillment
Available-to-Promise Capable-to-Promise
ComprasCompras ManufacturingManufacturing DistricubiónDistricubiónServicio a Servicio a
clientes/ventasclientes/ventas
1122
Algunas preguntas fundamentales Algunas preguntas fundamentales de negocio no se contestande negocio no se contestan
¿Que tengo? ¿Donde lo pongo? ¿Como lo cojo?
¿Que llegara? ¿Cuando llegara?
¿Que podemos
enviar? ¿Que pedidos
deberíamos
entregar?
Febrero 2001 1133
Y si eso no fuese suficienteY si eso no fuese suficiente
Mayores requisitos de cliente, presiones competitivas y la economía global
Personalización masivaCiclos de vida de productos más cortosProliferación de productosPresiones sobre precios y reducción de costesOperaciones a nivel global
Febrero 2001 1144
¿Cuál son las herramientas para ¿Cuál son las herramientas para gestionar la cadena de suministro?gestionar la cadena de suministro?
MRP: Material Requirement PlanningMRP II: Material Resource PlanningERP: Enterprise Resource PlanningSCM: Supply Chain ManagementCMS: Customer Management SystemsSSCO: Syncronized Supply Chain Optimization ...
...How many buzz words!!!
Febrero 2001 1155
Marco de referenciaMarco de referencia
Una SC puede ser descrita en términos de su estructura y del nivel de planificación
En general se puede decir queLa estructura de la SC puede describirse
usando un modelo de redLos procesos de planificación se dividen en tres
nivelesEstratégico, Táctico y Operacional
Febrero 2001 1166
Tres niveles de planificaciónTres niveles de planificación
Existen tres niveles jerárquicos de planificación:Estratégica o de alto nivel, que se realiza bien
anualmente o ad hocTáctica o de nivel medio, que se realiza normalmente
mensual o trimestralmenteOperacional o de bajo nivel que implica el scheduling, re-
scheduling 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 1177
Planificación estratégicaPlanificación 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
Febrero 2001 1188
Planificación tácticaPlanificación táctica
Planificación de la SC al nivel táctico se suele denominar “supply planning” y se define comoOptimización 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 dadaLos planes dependen del tiempo “time buckets”Puede considerar vistas agregadas de los procesos de
producción considerando diferentes niveles del BOMSe pueden considerar tiempos de cambio pero no la
secuenciación de los productos a través de las instalaciones
Febrero 2001 1199
Planificación OperativaPlanificación Operativa
Se conoce como Supply SchedulingEl production scheduling tienen un gran nivel de
detalle, hora a hora incluso minuto a minutoSe realiza frecuentemente, potencialmente varias
veces al díaAbarca planificación de materiales, personas,
maquinas..Suele realizarse al nivel más bajo del BOM y de
las hojas de ruta, incluyendo setup timesFabricantes de soft de scheduling: Baan, SAP,
Fygir, i2, Manugistics, PeopleSoft, STG, SynQuest, Thru-Put....
Febrero 2001 2200
HerramientasHerramientas
Execution System (ERP)Sistemas - ERP
Manufacturing PlanningManufacturing Planning
Supply Chain Network DesignSuppply Chain Network Planning
Strategic PlanningStrategic Planning
Shipment SchedulingShipment scheduling
Transportation PlanningTransport Planning
Production SchedulingProduction scheduling
Distribution PlanningDistribution Planning
Inventory PlanningInventoryPlanning
Available-to-PromiseAvailable-to-Promise
Supply Chain PlanningSupply Chain Planning
Demand PlanningDemand Planning
Sales and Operations PlanningSales and operation Planning
Segundos/Minutos
Horas/Dias
Semanas/Meses
Trimestres Anos
Op
era
cio
nal
Tácti
co
Estr
até
gic
o
Febrero 2001 2211
An
alíti
co
An
alíti
co
Tra
nsacio
nal
Tra
nsacio
nal
EstratégicoEstratégico
TácticoTáctico
OperacionalOperacional
Compras Operaciones Logística Ventas
Planificación de Instalaciones, Productos y Capacidades
ERPERP
E-Commerce
Component Supplier Mgmt.
Demmand Planning
Transportation planning
Advanced Advanced Planning & Planning & SchedulingScheduling
Inventory Planning
Product Data Mgmt
Mfg. Exec. Systems Transportaiton
Execution
Warehouse Mgmt
Order Mgmt.
Customer Asset Mgmt.
Marco de Referencia de las tecnologíasMarco de Referencia de las tecnologías
Febrero 2001 2222
Proveedores de SistemasProveedores 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 2233
DiferenciasDiferencias
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
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
Febrero 2001 2244
ERP quieren englobar todoERP quieren englobar todo
Los ERP quieren añadir funcionalidades de tipo analitico
Integrated Database
MPS
Forecasting
Decision Support
MRP
CRPInventory
Purchasing
BOM
Order Entry DRP
Fixed Assets Accounts Payable
Accounts Receivable
General Ledger
Cost Accounting
Quality Assurance
Shop Floor Control
Service & Maintenance
Warehouse Managemen
t
Plant Maintenance
Product Configurator
Sales & Marketing
Project Management
Project Accounting
Febrero 2001 2255
Todavía no han llegadoTodavía no han llegado
..faltan algunas piezas
Integrated
Database MPS
Forecasting
Decision Support
MRP
CRPInventory
Purchasing
BOM
Order Entry DRP
Fixed Assets
Accounts Payable
Accounts Receivable
General Ledger
Cost Accounting
Quality Assurance
Shop Floor Control
Service & Maintenance
Warehouse Managemen
t
Plant Maintenance
Product Configurator
Sales & Marketing
Project Management
Project Accounting • Que falta?:
Orientación a Proceso Colaboración inter-intra
compañía Planificación de SC Optimización de SC
Febrero 2001 2266
Los SCM están ampliándoseLos SCM están ampliándose
Los fabricantes de APS y supply chain planning también caminan hacia ello..
Dem
and
Pla
nn
ing
Mfg
Pln
g.
& S
ched
.
Dis
trib
uti
on
Pla
nn
ing
Pro
cure
me
nt
Pla
nn
ing
Enterprise Supply Chain PlanningStrategicPlanning
TacticalPlanning
OperationalScheduling
ERPSystem
Febrero 2001 2277
Es necesario una mejor Es necesario una mejor integraciónintegración
..pero también les faltan piezas
Dem
and
P
lan
nin
g
Dis
trib
uti
on
P
lan
nin
g
Enterprise Supply Chain Planning
SistemaERP
Que falta?:
• Integración con sistemas transacionales
• Colaboración inter-intra compañía
• Suites de producto completas
StrategicPlanning
TacticalPlanning
OperationalScheduling
Febrero 2001 2288
Iniciativas Supply ChainIniciativas Supply Chain
La competencia global ha empujado las empresas a La competencia global ha empujado las empresas a desarrollar sistemas mas complejos e desarrollar sistemas mas complejos e “inteligentes” orientados a optmizar los recursos “inteligentes” orientados a optmizar los recursos internos y externos.internos y externos.Orientación a ProcesosEnfoque a la previsiónPlanificación de Ventas y OperaciónPlanificación integrada de demanda y suministroUso de información downstreamGestión compartida de inventarios (VMI y CRP)Colaboración proveedor/clienteOptimización transporte PostponementPerformance Measurement (KPIs)
Febrero 2001 2299
Tendencias de la industria, Tendencias de la industria, acrónimos y jergaacrónimos y jerga
Supply Chain Optimization (SCO)Global LogisticsSupply 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)
Operaciones y Logística
Caso Práctico I: Caso Práctico I: Optimización de Optimización de una red logísticauna red logística
Febrero 2001 3311
Caso 1: optimización de una red logísticaCaso 1: optimización de una red logística
Empresa ficticia de fabricación de productos electrónicosCaracterísticas:
Gama de productos limitadaBuena información de proveedoresEntorno de fabricación estable
Objetivo:Determinar el stock óptimo, y su ubicación para
minimizar costes y asegurar servicio a clientes
Febrero 2001 3322
Los datos necesariosLos datos necesarios
El diagrama de la cadenadiagrama de la cadena de suministroLas características de la demandademandaLos parámetros de cada fase
Tiempos de producciónTiempo de servicioValor añadidoCostes de inventarios
Principales hipótesishipótesisSistema de producción pullCapacidad ilimitadaTiempos de servicio y producción deterministicos (para
un nivel de servicio dado, p.e. 95%)Demanda limitada
Febrero 2001 3333
El diagrama de la cadenaEl diagrama de la cadena
Comp. BComp. B Elaboración Elaboración Montaje final
Montaje final
Envio a Almacén Distribuidor
Envio a Almacén Distribuidor
Envio a cliente final
Envio a cliente final
Comp. AComp. A
Comp C.Comp C.
Febrero 2001 3344
VariablesVariables
Tiempo Servicio = 5d
Tiempo Servicio = 3d
Tiempo producción= 10d
Tiempo Servicio= 5d
Tiempo de reabastecimiento= 15d
Tiempo Neto de reabastecimiento= 10d
Febrero 2001 3355
Costes y OptimizaciónCostes y Optimización
En cada estación definimos el valor añadido al productoEl 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.
Febrero 2001 3366
DemandaDemanda yy stock stock de seguridadde 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:
TrdTpStock 64.1
Stock=S. Ciclo+ S. Seguridad
Febrero 2001 3377
Solución del modeloSolución del modelo
Utilizando una herramienta especifica (SIP) [6]
Usando un optimizador basado en Excel (What’s Best) [7]
Febrero 2001 3388
Evolución días de stock seguridadEvolución días de stock seguridad
Comp. B
15.60
Comp. B Elaboración
1.64
Elaboración Montaje final
2.33
Montaje final
Envio a Almacén
Distribuidor
0.00
Envio a Almacén
Distribuidor
Envio a cliente
final
3.29
Envio a cliente
final
Comp. A
15.60
Comp. A
Comp C.18.02
Comp C.
Comp. B
16.20
Comp. B Elaboración
2.85
Elaboración Montaje final
0.50
Montaje final
Envio a Almacén
Distribuidor
0.00
Envio a Almacén
Distribuidor
Envio a cliente
final
3.29
Envio a cliente
final
Comp. A
12.30
Comp. A
Comp C.
11.02
Comp C.
Febrero 2001 3399
ConclusionesConclusiones
Metodología utilizadaMetodología utilizada Requisitos de cliente Caracterización de demanda Lead-times fabricación Valor añadido Costes almacenamiento
Posicionamiento y dimensión óptimas
de los stocks de seguridad
Aspectos positivosAspectos positivos:Las hipótesis de partida no son tan restrictiva como en un primer
momento pueden parecerExiste un gran potencial de ahorroEl modelo es extensible a multiproducto
Aspectos negativosAspectos negativos:Requiere una buena información cuantitativa de la cadena de
suministro
Operaciones y Logística
Caso Práctico II: Caso Práctico II: Advanced Planning & Advanced Planning &
SchedulingScheduling
Febrero 2001 4411
OrígenesOrígenes
APS= Advanced planning and SchedulingOriginalmente 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
Febrero 2001 4422
Evolución de los sistemasEvolución 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 cadenaMejora de los margenes de productosReducción de inventariosMejora capacidadAumento del ROA
Febrero 2001 4433
Métodos de OptimizaciónMétodos de Optimización
Existen desde la WWIIAplicados sobre todo en empresas de procesosMuy extendido en sector químico y petrolero para
las operaciones de blendingTrimming en la industria del metal o del papelOptimización de flotasSolo recientemente ha surgido el interes en
incorporarlo a los paquetes de planificaciónEl aumento dramático de la capacidad de calculo
barata es el factor dinamizante
Febrero 2001 4444
Crecimiento del mercadoCrecimiento 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 referenciaAumento exigencia en tiempos de servicioCiclos de planificación más cortosPersonalización masiva de los productosAumento del outsourcingUso de 3PLVMIFusiones, compras, consolidaciones....
hacen que el número de “elementos” a planificar sean muy altos
Febrero 2001 4455
¿Que buscan las compañías?¿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
Febrero 2001 4466
Evolución fabricantes de Evolución fabricantes de “sistemas”“sistemas”Especialistas:
Manugistics ha incluido herramientas de optimización I2 ha comprado CSC para ampliar sus capacidades de
planificaciónSynQuest, empresa de soluciones de planificación ha
comprado Bender especialista en optimización Ilog un proveedor de soluciones SCM ha comprado CPLEX
especialista en optimizaciónERP
Peoplesoft ha incorporado el APS de Red PepperSAP está desarrollando un “Supply Chain Optimización,
Planning and Execution” (SCOPE) JD Edwards va a incorporar tecnología de ILOG en su
sistema
Febrero 2001 4477
Frontera eficienciaFrontera eficiencia
Frontera eficiencia
Servicio a clientes medido en tiempo máximo de
entrega (días)
Cost
es
cad
en
a
sum
inis
tro
C
BB1
AB2
Febrero 2001 4488
Modelos y SolversModelos y Solvers
El proceso de optimización de SC necesita de buenos modelos
El nivel de detalle debe se apropiado para cada nivel de planificaciónPara los niveles superiores tácticos y el estratégico no es
necesario detallar demasiadoLos solvers son críticos para generar las
soluciones optimizadas u optimasHay cuatro tipos de solvers
Programación matemática (lineales y mixed integer)Heurísticos (tipo TOC)Algoritmos genéticosEnumeración exhaustiva
Febrero 2001 4499
Planificación Sincronizada Planificación Sincronizada ConcurrenteConcurrenteExiste una evolución de lo que se
denomina planificación sincronizada secuencial
Demand Planning
Distribution Planning
Manufacturing Planning
Procurement Planning
Demand Planning
Distribution Planning
Manufacturing Planning
Procurement Planning
Supply Chain Optimization
hacia la planificación sincronizada concurrente
Febrero 2001 5500
Sincronización de niveles de Sincronización de niveles de planificaciónplanificación
Plan de alto nivel
(Estratégico)
Plan nivel medio
(Táctico)
Plan de bajo nivel
(Operacional)
Datos detallados
Datos semi-agregados
Datos agregado
Planificación no Planificación no sincronizadasincronizada
Plan de alto nivel
(Estratégico)
Plan nivel medio
(Táctico)
Plan de bajo nivel
(Operacional)
Datos agregados
Datos semi-agregados
Datos detallados
Planificación Planificación sincronizadasincronizada
Febrero 2001 5522
La metaLa meta
El objetivo final es la planificación en tiempo real
La reducción de los ciclos de planificación conllevará necesariamenteLa reducción de los inventarios en la SCOperaciones con más respuesta y mejor
servicio al cliente
Febrero 2001 5533
Cuestiones de arquitectura de las Cuestiones de arquitectura de las aplicacionesaplicaciones
Balance entre flexibilidad de modelización y elementos predefinidos
El usuario debe mantener un cierto control de las soluciones optimizadas
Uso de optimizadores de 3as empresasFuncionalidad para múltiples criteriosAplicaciones especificas para algunos
problemas o sectores
Febrero 2001 5544
EjemploEjemplo[8][8]
1. Previsión de la 1. Previsión de la demandademanda
MediaDinamica
Alertas
Previsiones
Febrero 2001 5555
2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad
Carga
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
100
500
400
300
200
Operacional Táctico - Medio Plazo Estratégico - Largo Plazo
Sobre Capacidad
Tiempo
Febrero 2001 5566
Operacional Táctico - Medio Plazo Estratégico - Largo Plazo
2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad
Carga
Tiempo
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
100
500
400
300
200
Nivelar Capacidad
PlanRestringido
Febrero 2001 5577
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
3. Secuenciación y Planif. Materiales3. Secuenciación y Planif. Materiales
Febrero 2001 5588
Febrero 2001
Febrero 2001 6600
ConclusionesConclusiones
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
Febrero 2001 6611
ReferRefereenciasncias
[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