Administración de Inventarios en las Cadenas de Suministro
Administración de Operaciones
Administración de inventarios en las cadenas de suministro
La alta gerencia debe entender el papel que los inventarios representan en el desempeño financiero, la eficiencia operativa y la satisfacción del cliente de una empresa y alcanzar el equilibrio apropiado en el cumplimiento de los objetivos estratégicos.
¿Qué es el inventario?
El inventario es cualquier bien que se mantiene para su uso o venta futuras.
La administración de inventario implica planear, coordinar y controlar la adquisición, el almacenamiento, el manejo, el desplazamiento, la distribución y la posible venta de materias primas, componentes y subunidades, suministros y herramientas repuestos y otros bienes necesarios para satisfacer los deseos y las necesidades de los clientes.
¿Qué es el inventario?
En algunas organizaciones de servicio, los inventarios no son bienes físicos que los clientes puedan llevar con ellos, sino capacidad disponible para atender a los clientes, como habitaciones de hotel o asientos de avión.
Perspectivas en las organizaciones:
¿Qué es el inventario?
Definiciones y conceptos clave
Muchos y diferentes tipos de inventarios se mantienen a lo largo de la cadena de valor:
Concepto | Definición |
Las materias primas, componentes, subunidades y suministros. | Son insumos de los procesos de manufactura y prestaciones de servicios. |
El inventario de trabajo en proceso (WIP). | Consta de productos parcialmente terminados que aguardan un procesamiento posterior. |
El inventario de bienes terminados. | Consta de productos terminados listos para su distribución a venta de los clientes. |
El inventario de seguridad. | Es una cantidad adicional que se mantiene por encima de la cantidad promedio requerida para satisfacer la demanda. |
Compras ambientalmente preferibles (EPP). | También llamadas compras verdes, que consisten en la selección y adquisición afirmativa de productos y servicios que minimizan efectivamente los impactos ambientales negativos a lo largo de su ciclo de vida de manufactura, transporte, uso y reciclaje o desecho. |
Decisiones y costos de la administración del inventario
Los gerentes de inventarios enfrentan dos decisiones fundamentales:
Decisiones y costos de la administración del inventario
La administración del inventario consiste en esencia en lograr puntos de equilibrio entre los costos asociados con esas decisiones. Los costos de inventario pueden clasificarse en cuatro grandes categorías:
Decisiones y costos de la administración del inventario
Los costos de pedido o costos de preparación son aquellos que resultan del trabajo requerido para realizar pedidos a los proveedores o configurar las herramientas, el equipo y las máquinas en una fábrica para producir un artículo.
Los costos de mantenimiento de inventario son los gastos asociados con la conservación del inventario.
Decisiones y costos de la administración del inventario
Los costos de escasez o de agotamiento de las existencias son los costos asociados con la no disponibilidad del inventario cuando se necesita para satisfacer la demanda.
El costo unitario es el precio que se paga por los bienes adquiridos o el costo interno de producirlos.
Características del inventario
Uno de los primeros pasos para analizar un problema de inventario debería ser describir las características esenciales del entorno y el sistema de inventario.
Número de artículos
La mayoría de las empresas mantienen inventarios con gran cantidad de artículos, a menudo en múltiples localidades.
Una unidad de mantenimiento de inventario (SKU) es un artículo o bien almacenado en una ubicación en particular.
Características del inventario
Naturaleza de la demanda
La demanda puede clasificarse de la siguiente forma:
Enfoques fundamentales para administrar el inventario
Sistemas de empujar y jalar
Dos formas de configurar y ejecutar también la administración del inventario es por medio de los sistemas de empujar o jalar.
Enfoques fundamentales para administrar el inventario
Sistemas de empujar y jalar
El punto en la cadena de suministro que separa al sistema de empujar del sistema de jalar se llama límite para empujar-jalar (push-pull boundary).
El aplazamiento es el proceso de retrasar la personalización del producto hasta que se encuentre cerca del cliente al final de la cadena de suministro.
Enfoques fundamentales para administrar el inventario
Sistemas de empujar y jalar
Proveedores
Fábrica
Cliente
Proveedores
Fábrica
Distribuidor
Cliente
Pull
Inventario que se mantiene con los proveedores.
Dell
General Motors
Inventario que se mantiene como bienes terminados
Pull
Push
Enfoques fundamentales para administrar el inventario
El método “justo a tiempo” (JIT; just in time) fue introducido en Toyota durante la década de 1950 y 1960 para abordar el reto de coordinar las actividades sucesivas de producción.
Los sistemas JIT se basan en el concepto de jalar más que de empujar.
Enfoques fundamentales para administrar el inventario
Operación de un sistema JIT
Área de almacenamiento
Tarjeta Kanban de producción
Tarjeta Kanban de retiro
Estación de trabajo de compuerta
Proceso del cliente
Paso 2
Paso 1
Paso 3
Paso 4
Tasa de producción
(unidades /periodo)
Tasa de ventas
(unidades /periodo)
Ciclo de suministro
Ciclo del cliente
Planeación de requerimiento de materiales
En las empresas manufactureras el proceso de desagregación, de los planes agregados, en planes ejecutables de operaciones; se puede llevar a cabo mediante la utilización de tres importantes técnicas:
Desagregación en la manufactura
Planeación agregada
Programación maestra de producción (MPS)
Planeación de requerimientos de materiales (MRP)
Planeación de requerimientos de capacidad (CRP)
¿La capacidad está en orden?
Autorización de planes de producción MPS y MRP
Datos para presupuestos, financiamiento y análisis de flujo de efectivo
Programa y secuenciación detallados de recursos (control de la fábrica)
Cuentas de materiales, enrutamiento y archivos estándar de tiempo
Inventario, SKU y archivos de transacciones
Nivel 1
Nivel 2
Nivel 3
No
Si
Desagregación
Planeación y ejecución detalladas de operaciones
Revisar
Marco de desagregación de planes y programas de manufactura
Desagregación en la manufactura
Programación maestra de producción
Un programa maestro de producción (MPS; master production schedule) es una declaración de cuántos artículos terminados se producirán y cuándo se les producirá.
El propósito del programa maestro es traducir el plan agregado en un plan independiente de bienes terminados individuales. Por lo regular se desarrolla por semana a lo largo de un horizonte temporal de 6 a 12 meses.
Desagregación en la manufactura
Totales Planes agregados de producción (unidades) | | Semanas | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Modelo A | | 200 | | 200 | | 350 | | | |
Modelo B | 150 | 100 | | 190 | | | 120 | | |
| • | • | • | • | • | • | • | • | |
| • | • | • | • | • | • | • | • | |
| • | • | • | • | • | • | • | • | |
X | | | 75 | | 75 | 75 | | 60 | |
| 500 | 800 | 350 | 600 | 280 | 750 | 420 | 300 | |
MPS
Cantidades planeadas
Desagregación en la manufactura
Para las industrias que fabrican sobre pedido, las bitácoras de pedidos proporcionan la información sobre la demanda de consumo necesaria; así, los pedidos conocidos de los clientes, llamados pedidos en firme, determinan el MPS.
En industrias de subunidades y/o ensamble, se necesita un programa de ensamblaje final (FAS; final assembly schedule) que define la cantidad y el momento para ensamblar subunidades y componentes en un bien terminado.
Desagregación en la manufactura
Planeación de requerimientos de materiales
Para elaborar un producto terminado, muchas piezas o subunidades particulares deben manufacturarse o adquirirse y después ensamblarse.
La planeación de requerimientos de materiales (MRP; materials requirements planning) es un método de previsión basado en la demanda para planear la producción de bienes manufacturados y pedir materiales y componentes para minimizar los inventarios innecesarios y reducir los costos.
Desagregación en la manufactura
La MRP proyecta los requerimientos de piezas o subunidades particulares con base en la demanda de bienes terminados especificadas por el MPS.
El resultado principal de un sistema MRP es un informe escalonado:
Desagregación en la manufactura
La MRP depende de la comprensión de tres conceptos básicos:
Desagregación en la manufactura
El concepto de demanda dependiente.
La demanda dependiente es aquella que está directamente relacionada con la de otras SKU y puede calcularse sin necesidad de pronosticarla. El concepto se comprende mejor si se examina la cuenta de materiales.
Una cuenta de materiales (BOM; bill of materials) define las relaciones jerárquicas entre todos los artículos que componen un bien terminado, como subunidades, piezas adquiridas y piezas fabricadas internamente.
Desagregación en la manufactura
En los servicios de mano de obra intensiva, la analogía con la cuenta de materiales es una cuenta de mano de obra.
Una cuenta de mano de obra (BOL; bill of labor) es un registro jerárquico análogo a una cuenta de materiales que define los insumos de mano de obra necesarios para crear un bien o servicio.
Un concepto más amplio es el de la cuenta de recursos (BOR; bill of resources) donde la mano de obra, la información, el equipo, los instrumentos y las piezas se definen en un formato de cuenta de materiales para apoyar cada tipo específico de trabajo.
Desagregación en la manufactura
Conceptos | Descripción |
Los artículos finales | Son bienes terminados programados en el MPS o FAS que deben pronosticarse |
Un artículo matriz | Se manufactura a partir de uno o más componentes. |
Los componentes | Son cualesquiera artículos (materias primas, piezas manufacturadas, piezas adquiridas) diferentes a los artículos finales que se incorporan a artículos matrices de nivel superior. |
Las subunidades | Siempre tienen al menos una matriz inmediata y un componente inmediato. |
Desagregación en la manufactura
A
B
F
C
D
G
H
E
I
D
E
Nivel de la BOM
Nivel 0 de la BOM
Nivel 1 de la BOM
Nivel 2 de la BOM
Nivel 3 de la BOM
Nivel 4 de la BOM
2 componentes
1 por cada H
Desagregación en la manufactura
Suponga que deseamos producir 100 unidades del artículo final A.
Por cada unidad A necesitamos una unidad de los artículos B y F. Tenemos 33 unidades disponibles de la subunidad B, así que solo debemos hacer 100-33=67 unidades de B. De igual forma tenemos 20 unidades de F, y por tanto requerimos 100-20 unidades adicionales.
Artículo | Inventario en mano | Cálculos de demanda dependiente |
A | 0 | 100-0=100 |
B | 33 | 100-33=67 |
C | 12 | 67-12 = 55 |
D | 47 | 67+50-47 = 70 |
E | 10 | 70-10 = 60 |
F | 20 | 100-20 = 80 |
G | 15 | 80-15 = 65 |
H | 30 | 80-30 = 50 |
I | 7 | 50X2-7 = 93 |
Características del inventario
Número y duración de los periodos.
En algunos casos la temporada de ventas es relativamente corta y los artículos sobrantes no pueden almacenarse física o económicamente hasta la temporada siguiente. El tipo de enfoque que se usa para analizar los problemas de inventario de “un solo periodo” es distinto a la situación de “periodos múltiples”.
Características del inventario
Tiempo de entrega
El tiempo de entrega es el tiempo entre la colocación de un pedido y su recepción.
Existencias agotadas
Una situación de existencias agotadas es la incapacidad para satisfacer la demanda de un artículo.
Un nuevo pedido ocurre cuando un cliente está dispuesto a esperar por el artículo .
Una venta perdida ocurre cuando el cliente no está dispuesto a esperar y adquiere el artículo en otra parte.
Análisis ABC del inventario
Un método útil para definir el valor del inventario es el análisis ABC.
El análisis ABC consiste en clasificar los artículos en inventario o SKU en tres grupos, de acuerdo con su uso anual total de dólares:
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
En un sistema de cantidad fija (FQS; fixed-quantity system), la cantidad de pedido o el tamaño del lote son fijos, es decir, siempre se pide la misma cantidad, Q. La cantidad de pedido (Q) puede ser cualquier cantidad de un producto, como una caja o un contenedor, determinada por el proveedor.
Los FQS se usan ampliamente en la industria minorista.
Una manera apropiada de administrar un FQS es dar seguimiento al nivel del inventario y colocar pedidos cuando ese nivel alcance un nivel crítico.
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El proceso de activar un pedido se basa en la posición del inventario. La posición del inventario (IP) se define como la cantidad disponible (OH; on hand) más los pedidos que se han realizado pero que no se han recibido aún (llamados recepciones programadas, SR) menos cualesquiera nuevos pedidos:
IP = OH + SR – BO
Cuando la posición del inventario cae al nivel de cierto valor, r, llamado punto de reorden, o por debajo de él, se hace un nuevo pedido.
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El punto de reorden es el valor de la posición del inventario que activa un nuevo pedido.
Decisiones gerenciales | Cantidad de pedido (Q) y punto de reorden (r) |
Regla de decisión de realización de pedidos | Cada vez que la posición del artículo en el inventario cae hasta el punto de reorden o por debajo de él se activa y un nuevo pedido . El tamaño de cada pedido es de Q unidades. |
Características clave |
|
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El modelo EOQ
El modelo de cantidad económica de pedido (EOQ) es un modelo económico clásico desarrollado a principios del siglo XX que minimiza el costo total, el cual es la suma del costo de mantenimiento del inventario y el costo de realización de pedidos.
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
Varios supuestos clave subyacen en el modelo cuantitativo:
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
Dado que no se permite que las existencias se agoten, la llegada de un nuevo pedido puede programarse para el momento en que el inventario llegue a cero; en ese punto, el inventario se reabastece de nuevo hasta Q.
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El inventario cíclico (también llamado inventario de tamaño de pedido o lote) es el que resulta de la adquisición o producción de lotes más grandes de los necesarios para su consumo o venta inmediatos.
Inventario cíclico promedio = Q / 2
El costo de mantenimiento del inventario puede calcularse multiplicando el inventario promedio por el costo de mantener un artículo en inventario durante el periodo establecido.
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
I = cargo anual de mantenimiento del inventario expresado como un porcentaje del costo unitario.
C = costo unitario del artículo en inventario o SKU.
El costo de almacenar una unidad en inventario durante el año:
Ch = (I)(C)
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
La ecuación general para el costo anual de mantenimiento de inventario es:
Costo anual de mantenimiento del = inventario
Inventario promedio
Costo anual de mantenimiento por unidad
(
)
(
)
Costo anual de mantenimiento del = inventario
1
2
Q Ch
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El segundo componente del costo total es el costo de realización de pedidos, al igual que el costo de mantenimiento del inventario se expresa en base anual.
Sea D la demanda anual para el producto, sabemos que si se ordenan Q artículos cada vez que se hace un pedido, debemos hacer D/Q pedidos al año. Si C0 el es costo de realizar un pedido:
Costo anual de realización de = pedidos
Número de pedidos por año
Costo por
pedido
(
)
(
)
=
D
Q
C0
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
El costo anual total es la suma del costo de mantenimiento del inventario más el costo de pedido o preparación.
El paso siguiente es encontrar la cantidad de pedido Q que minimiza el costo total.
1
2
QCh + C0
TC=
Q°=
D
Q
Administración de sistemas de inventario de cantidad fija
Finalmente se debe determinar cuándo colocar un pedido Q° unidades. El punto de reorden, r, depende del tiempo de entrega y la tasa de demanda. Dado que se supone la demanda constante en el modelo EOQ, el punto de reorden se obtiene de la siguiente forma:
r = demanda durante el tiempo de entrega
r = (tasa de demanda)(tiempo de entrega)
r = (d)(L)
El modelo EOQ solo de depende de la cantidad de pedido, los costos fijos asociados con cualquier número de pedidos son irrelevantes, es decir, son costos hundidos. Solo se consideran los costos variables.
Reserva de seguridad y demanda incierta en un sistema de cantidad fija de pedido
Reserva de seguridad y demanda incierta en un sistema de cantidad fija de pedido
Reserva de seguridad y demanda incierta en un sistema de cantidad fija de pedido
Administración de sistemas de inventario de periodo fijo
Una alternativa del sistema de cantidad fija de pedido es un sistema de periodo fijo (FPS; fixed period system), que algunas veces se llama revisión periódica, en el que la posición del inventario se verifica solo en intervalos de tiempo fijos, T, y no en forma continua.
En un FPS hay dos decisiones principales:
Administración de sistemas de inventario de periodo fijo
El modelo EOQ proporciona el mejor “intervalo económico de tiempo” para establecer una política óptima para un FPS conforme a los supuestos del modelo.
T = Q° / D
T = Intervalos de tiempo fijos.
Q° = Cantidad económica de pedido.
D = Demanda del producto.
Administración de sistemas de inventario de periodo fijo
El nivel óptimo de reabastecimiento sin reserva se obtiene mediante:
M = d(T+L)
Donde:
M = es la demanda durante el tiempo de entrega más el periodo de revisión.
d = demanda promedio por periodo (días, semanas, meses)
T = Intervalos de tiempo fijos.
L = es el tiempo de entrega en las mismas unidades de tiempo
Administración de sistemas de inventario de periodo fijo
Decisiones gerenciales | Periodo de revisión (T) y nivel de reabastecimiento (M) |
Regla de decisión de realización de pedidos | Hacer un nuevo pedido cada T periodos, donde la cantidad de pedido en el tiempo t es Qt = M – IPt e IPt es la posición del inventario en el momento de revisión, t. |
Características clave |
|
Administración de sistemas de inventario de periodo fijo
Modelo de inventario de un solo periodo
El modelo de inventario de un solo periodo se aplica a las situaciones de inventario en las que se hace un pedido de un bien con anticipación a una temporada futura de ventas en que la demanda es incierta. Al final del periodo, el producto se ha agotado o hay un excedente de artículos no vendidos para su venta con valor de recuperación.
El problema del vendedor de periódicos puede resolverse usando una técnica llamada análisis económico marginal, que compara el costo o la pérdida de pedir un artículo adicional con el costo o la pérdida de no pedirlo.
Modelo de inventario de un solo periodo
Los costos implicados se definen como:
cs = costo por artículo de sobrestimar la demanda (costo de recuperación).
cu = costo por artículo de subestimar la demanda (costo de escasez).
La cantidad óptima de pedido es el valor de Q°:
P(demanda < Q°) = cu / (cu + cs)