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  • Facultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería Industrial y Estadística Curso: Programación de Operaciones Planeación de Requerimientos de Materiales (Material Requirements Planning) – MRP PARTE 1 y 2 Presentado por: Carlos Alberto Rojas Trejos
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPAplicado a los Artículos con Demanda Dependiente.Demanda Dependiente: La demanda del artículo no está sujetadirectamente a las condiciones del mercado, sino que está relacionadacon otros ítems de un grado de complejidad superior.En los Sistemas de Producción Multifásicos, se parte delprocesamiento de las materias primas y se van incorporando y montandoinnumerables componentes interrelacionados, formando subconjuntoscada vez más complejos y dando lugar a una serie de niveles que llevaránal producto final.El consumo de partes, componentes, subconjuntos, etc., dependendirectamente de las cantidades que hay que fabricar de los conjuntosmás complejos en los que se integran.
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPNo es necesario prever la Demanda, sino que ésta puede ser calculadaprácticamente con certeza a partir del Programa Maestro de Producción,en el que se indica la cantidad que hay que obtener de cada productofinal así como las fechas de entrega de las mismas.Conocer las fases necesarias para llegar al producto final (Gráfico deGozinto) y, por tanto, cuáles son los componentes que lo integran, asícomo sus interrelaciones, es decir, cuál es la estructura del producto, quese traduce en la denominada Lista de Materiales (Bill of Materials).
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPCuando se necesitan diversos elementos para construir un conjunto, lagestión de inventarios de los componentes no debe hacerse de formaaislada, sino coordinadamente.La meta fundamental que hay que alcanzar es la de disponer del stocknecesario justo en el momento en que a ser utilizado. El énfasis debeponerse más en el cuándo pedir que en el cuánto.Asegurar su disponibilidad en la cantidad deseada, en el momento y lugaradecuados.
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPEJEMPLO: Imaginemos un producto que tiene y cuyos inventariosgestionamos de forma independiente mediante las técnicas clásicas.Supongamos, además, que se consigue, para cada uno de ellos que lasrupturas de stocks sean como mínimo del 5 % o lo que es lo mismo, queno falten stocks en el 95 % de los casos. ¿Qué podemos inferir al respecto?
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPRESPUESTA: Dada la interrelación existente entre los distintoscomponentes, basta con que falte uno de ellos para que no puedaconstruirse el conjunto completo. Estadísticamente esto quiere que laprobabilidad de que la producción se lleve a cabo sin problemas es de(0,95)20 = 0,36 = 36 %, lo cual implica que posiblemente, en un 64 % deocasiones faltará al menos un elemento para formar el conjunto en eltiempo deseado.
  • INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRPLos Sistemas MRP nacen como una técnica informatizada de gestión destocks de fabricación y de programación de la producción, capaz degenerar el Plan de Materiales a partir de un Programa Maestro deProducción.Los Sistemas MRP no son sólo técnicas para la planificación de recursos,sino que representan una verdadera filosofía de gestión integrada yjerárquica.
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADESImaginemos un producto A, formado a partir de dos subconjuntos By C, a razón de tres unidades del primero y dos del segundo. A suvez, B se obtiene a partir de dos unidades del componente D y unadel E, mientras que C procede de una unidad del elemento F y delprocesamiento de tres unidades de la materia prima G. La estructurade fabricación y montaje representativa del producto, aparece, enforma de árbol.
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADES A B 3 C 2D 2 E 1 G 3 F 1
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADESEl cálculo de las necesidades de cada componente a partir de lacantidad que debe fabricarse de A, que supondremos igual a 100, sonlos siguientes:Número de unidades de:B: 3 x Número de unidades de A = 3 * 100 = 300.C: 2 x Número de unidades de A = 2 * 100 = 200.D: 2 x Número de unidades de B = 2 * 300 = 600.E: 1 x Número de unidades de B = 1 * 300 = 300.F: 1 x Número de unidades de C = 1 * 200 = 200.G: 3 x Número de unidades de C = 3 * 200 = 600.
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADESEste proceso de cálculo de los distintos componentes a partir delplan de fabricación, siguiendo las indicaciones de la estructura defabricación y montaje, es conocido como explosión de necesidades.Consideremos a continuación el tiempo necesario para obtener cadauno de los elementos, bien sea del suministro externo cuando setrate de un artículo comprado en el exterior, de la fabricación omontaje, cuando se obtenga internamente. Por simplificación,supondremos que dicho tiempo es igual a 1 semana para todos ellos,excepto para el G, en el que vale 2 semanas.Si conocemos, además, el momento en que se desean las 100unidades de A, podemos obtener la programación de los pedidos delos distintos componentes.
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADES
  • EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADESEl gráfico de tiempos de fabricación y montaje puede obtenerse apartir del árbol de fabricación. Cada línea horizontal está relacionadacon un ítem concreto, indicando la longitud de la misma el tiempo desuministro correspondiente.El principio de los distintos segmentos representa el momento enque hay que pedir los elementos externos (compras) o los elementosinternos (fabricación y montaje); el final de cada uno de ellosmuestra los momentos de entrega de los mismos.
  • CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA MRPEl Sistema MRP parte de un conjunto de información:Las cantidades del producto final a elaborar con indicación de las fechas previstasde entrega, lo cual no es más que el Programa Maestro de Producción.La estructura de fabricación y montaje del artículo en cuestión, que recibe elnombre de Lista de Materiales.Datos sobre los distintos ítems, como, por ejemplo, los tiempos de suministro yotros como existencias disponibles en almacén, recepciones programadas, etc.Todos ellos se recogen en el denominado Fichero de Registro de Inventarios.
  • CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA MRP Programa Fichero deFichero de lista Maestro de registro de de materiales Producción inventarios Sistema MRP Datos de Informes Informes transacciones Primarios Secundarios de inventario
  • CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA MRPDEFINICIÓN:Un sistema de planificación de componentes de fabricación que, mediante unconjunto de procedimientos lógicamente relacionados, traduce un ProgramaMaestro de Producción en necesidades reales de componentes, con fechas ycantidades.
  • CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA MRPCARACTERÍSTICAS:3.Está orientado a los productos, dado que, a partir de las necesidades de éstos,planifica las de componentes necesarios.5.Es prospectivo, pues la planificación se basa en las necesidades futuras de losproductos.7.Realiza un decalaje de tiempo de las necesidades de ítems en función de lostiempos de suministro, estableciendo las fechas de emisión y entrega de pedidos.(En MRP toma el Tiempo de Suministro como un dato fijo).
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP1) PROGRAMA MAESTRO DE PRODUCCIÓN – PMP (Master ProductionSchedule)Procede de la desagregación de las unidades de familia del Plan Agregado aproductos concretos para un horizonte de planificación que normalmenteoscila entre 40 y 52 semanas (Cubos de tiempo semanales).El PMP refleja las cantidades necesarias de cada producto final para cadaperiodo de tiempo (momento de entrega), de forma que satisfaga el PlanAgregado de Producción y, con él, las necesidades fijadas en el PlanEstratégico (Necesidades Brutas en MRP).
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP1) PROGRAMA MAESTRO DE PRODUCCIÓN – PMP (Master ProductionSchedule)Otro aspecto a tener en cuenta son los componentes para los que existe unademanda directa debido a que se venden como piezas de repuesto o parareparaciones. Aunque, en ese sentido, son auténticos productos finales, enentornos MRP no suelen incluirse en el PMP, sino que las correspondientesnecesidades son introducidas directamente durante el proceso de explosiónen el momento en que son computadas las derivadas de la demandadependiente.
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials)Es una descripción clara y precisa de la estructura que caracteriza laobtención de un determinado producto, mostrando claramente:• Los componentes que lo integran.• Las cantidades necesarias de cada una de ellos para formar una unidad del producto en cuestión.• La secuencia en que los distintos componentes se combinan para obtener el artículo final.Aunque existen diversas formas de expresar la Lista de Materiales, la más claray utilizada, es la estructura en forma de árbol con diferentes niveles defabricación y montaje.
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials)La codificación por niveles facilita la explosión de las necesidades a partir delelemento final: Nivel Cero (0): Los productos finales; es el nivel más complejo de la lista. (Múltiples Productos Finales – Modulares). Nivel Uno (1): Los componentes unidos directamente a un elemento del nivel Cero. Nivel (i - ésimo) (i): En general cada nivel i se situarán aquellos ítems en relación directa con otros de nivel i – 1, siguiendo éste proceso hasta llegar a las materias primas y partes compradas en el exterior.
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) A NIVEL 0B 3 C 2 NIVEL 1 B 1 D 2 NIVEL 2
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP 2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Forma de ÁRBOL. A NIVEL 0 B 3 C 2 NIVEL 1D 2 E 1 G 3 F 1 NIVEL 2
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Formas TABULARES. A B (3) D (2) E (1) C (2) G (3) F (1)
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Formas TABULARES. Nivel Ítem Componentes 0 A B (3) C (2) 1 B D (2) E (1) C G (3) F (1)
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP 3) EL FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (Inventory Records File) Es la fuente fundamental de información sobre inventarios para el MRP y contiene los siguientes 3 segmentos para todos y cada uno de los ítems en stock:• Segmento maestro de datos: Contiene básicamente información necesaria para la programación, tal como identificación de los distintos ítems en forma numérica, tiempo de suministro, stock de seguridad en su caso, algoritmo para determinar el tamaño de lote de pedido, posible porcentaje de defectuosos, etc.• Segmento de estado de inventarios: Incluye para los distintos periodos información sobre: Necesidades brutas: Cantidad que hay que entregar de los ítems para satisfacer el pedido originado en el nivel superior, así como sus fechas de entrega.
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP 3) EL FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (Inventory Records File) Necesidades brutas: Cantidad que hay que entregar de los ítems para satisfacer el pedido originado en el nivel superior, así como sus fechas de entrega. Disponibilidades: Disponibilidades en almacén de los distintos productos. Cantidades comprometidas: para elaborar pedidos planificados cuyo lanzamiento o emisión ya ha tenido lugar y que, por tanto, habrá que deducir de las disponibilidades para que no sean asignadas a pedidos posteriores. Recepciones programadas: en fecha y cantidad de pedidos ya realizados.
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP 3) EL FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (Inventory Records File) Necesidades netas: calculadas como la diferencia entre las necesidades brutas y las disponibilidades más los pedidos pendientes. Recepción de pedidos planificados: los pedidos ya calculados del ítem en cuestión, así como sus respectivas fechas de recepción. Se calculan a partir de la necesidades netas, con base en algún método de determinación de tamaño de lote. Lanzamiento de pedidos planificados: está asociado a las fechas de emisión de los correspondientes pedidos. Estas se calculan hacia atrás la de recepción en un número de periodos igual al tiempo de suministro (Lead Time).
  • ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP 3) EL FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (Inventory Records File)c. Segmento de datos subsidiarios: con información sobre órdenes especiales,cambios solicitados y otros aspectos.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLOA. ENTRADAS DEL SISTEMA:A1. Programa Maestro de Producción (PMP).Supondremos una empresa que fabrica dos productos, patines (P) y monopatines(M), vendiendo asimismo las ruedas como piezas de recambio. A efectos desimplificación, consideraremos sólo ocho periodos del horizonte de planificacióna partir del momento actual y supondremos que, a partir de los pedidos de losclientes y de la previsión de demanda, la gerencia construye el PMP en que lascantidades son necesidades brutas y están referidas al final del correspondienteperiodo.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLOA. ENTRADAS DEL SISTEMA:A1. Programa Maestro de Producción (PMP).Tabla 1. Programa Maestro de Producción.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLOA. ENTRADAS DEL SISTEMA:A1. Programa Maestro de Producción (PMP).Las necesidades derivadas de la demanda externa de componentes, en esta casolas ruedas, no va aparecer en el PMP. Dicha información, se almacena en elFichero de Registros de inventarios y será utilizada cuando se calculen lasnecesidades totales del ítem en cuestión.Tabla 2. Demanda externa de componentes.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLOA. ENTRADAS DEL SISTEMA:A2. Lista de Materiales.La estructura de los distintos productos del PMP, en forma de árbol, donde sehan señalado los diferentes niveles.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP A2. LISTA DE MATERIALES. P NIVEL 0 CP 1 EP 2 C 2 R 4 NIVEL 1 CG 1 PC 1 NIVEL 2Figura 1. Lista de materiales del Patín.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP A2. LISTA DE MATERIALES. M NIVEL 0 CM 1 EM 2 R 4 NIVEL 1 CG 1 PC 1 NIVEL 2Figura 1. Lista de materiales del Monopatín.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLOA. ENTRADAS DEL SISTEMA:A3. Fichero de Registros de Inventarios (RI).Los segmentos maestro de datos y de estado de inventarios al comienzo delhorizonte de planificación. Hemos supuesto stock de seguridad para aquellosítems sujetos a demanda independiente, cuya demanda está sujeta por tanto, aaleatoriedad. Por lo que respecta al método de cálculo del lote hemos optadopor el de lote a lote (lot for lot), es decir, pedir exactamente las necesidades acubrir en cada periodo.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLO A. ENTRADAS DEL SISTEMA: A3. Fichero de Registros de Inventarios (RI).Tabla 3. Segmento maestro de datos.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLO A. ENTRADAS DEL SISTEMA: A3. Fichero de Registros de Inventarios (RI).Tabla 4. Segmento de estado de inventarios.
  • DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP EJEMPLO A. Planificación de las necesidades de materiales: El proceso comienza en la parte superior de las listas de materiales, calculando las necesidades netas y, a partir de ellas, los pedidos a realizar de los productos de nivel cero. La ecuación apara determinar las necesidades netas de un periodo determinado cuando ha de mantenerse un stock de seguridad, es la siguiente: Necesidades netas (NN) = Necesidades brutas (NB) – Disponibilidades (D) + Stock de Seguridad (SS) – Recepciones Programadas (RP) Si al aplicar la ecuación, resulta una cantidad negativa, ello significa que podemos hacer frente a la demanda y que por tanto, las necesidades netas correspondientes son nulas.Disponibilidades (i + 1) = Disponibilidades (i) + Recepciones Programadas (i) –Necesidades Brutas (i)
  • Resumen Información MRPTabla 5. Pedidos a fábrica y a proveedores.
  • TÉCNICAS DE DIMENSIONADO DE LOTE1. Pedidos Lote a Lote (Lot for Lot):Es la técnica más simple y consiste en hacer los pedidos iguales a las necesidadesnetas de cada periodo, minimizando así los costos de posesión (Mantenimientodel Inventario).2. Periodo Constante:Se fija el intervalo entre pedidos de forma intuitiva o empírica. Una vezestablecido éste, los lotes se igualan a la suma de las necesidades netas en elintervalo elegido, resultando aquéllos, lógicamente, variables. En ésta técnica yen las restantes se agrupan las necesidades netas de varios periodos, los lotesdeben hacerse llegar en el primero de los periodos computados.
  • TÉCNICAS DE DIMENSIONADO DE LOTE 2. Periodo Constante: EJEMPLO: Caso de las Ruedas ( R )Tabla 6. Aplicación de la técnica de periodo constante (PC) para PC = 2 periodos.
  • TÉCNICAS DE DIMENSIONADO DE LOTE3. Lote Económico (EOQ):Ésta técnica propia de la gestión de stocks con demanda independiente, puedeser también empleada en algunos casos. En caso de aplicarla, hay que tener encuenta que para obtener la demanda a emplear, deberán tomarse como datos lasnecesidades del horizonte de planificación.4. El Método de Silver - Meal:Con ésta técnica se selecciona aquel lote que da lugar al mínimo costo total(emisión + posesión) por periodo para el intervalo cubierto por elreaprovisionamiento.
  • TÉCNICAS DE DIMENSIONADO DE LOTE5. Algoritmo de Wagner – Whitin:Basándose en la programación dinámica, y para una serie de condiciones,seleccionan un conjunto de costos que aseguran la minimización de los costostotales de gestión (emisión + posesión) durante el horizonte de planificación.
  • SALIDAS PRIMARIAS DEL MRP1. El Plan de Materiales:El Plan de Materiales (compras y fabricación denominado también Informe dePedidos Planificados o Plan de Pedidos), contiene los pedidos planificados detodos los ítems. Por lo general, los sistemas MRP suelen tener dos maneras depresentar esta información: Modalidad de Cubos de Tiempo (The time-bucketApproach) y Modalidad de Fecha/Cantidad (The Date/Quantity Approach).
  • SALIDAS PRIMARIAS DEL MRP 1. El Plan de Materiales:Tabla 7. Modalidad de cubos de tiempo.
  • SALIDAS PRIMARIAS DEL MRP 1. El Plan de Materiales:Tabla 8. Modalidad de fechas/cantidad.