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MODULO II JHON ANDRES MUÑOZ GUEVARA Ingeniero Industrial M.Sc. Sistemas Automáticos de Producción. Correo: [email protected] FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

PRODUCTION PLANNING. FORECASTING SYSTEMS

AGGREGATE PLANNING

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS MATERIAL REQUIRIMENT PLANNING MRP

INVENTORY MANAGEMENT FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS. ¿What is MPS?:

Un Plan Maestro de Producción, es un Plan que indica cual producto se debe fabricar, que cantidad de productos se deben fabricar y cuando estos productos deben ser fabricados. Generalmente el MPS se basa en los datos suministrados por la Planeación Agregada. Un MPS incluye los siguientes aspectos: • Incluye las demandas de todos los productos. • Concreta el Plan Agregado tanto en cantidad como en tiempo y recursos utilizados, además de confrontar los niveles de los inventarios. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

• Desagrega los productos y Equilibra el flujo del proceso de Producción. • Es visible en todos los niveles de la Administración de la Producción.

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS. Ejemplo: Para el ejercicio de Planeación Agregada de la empresa ACME resuelto en clase; realice el Plan Maestro de Producción para el año siguiente teniendo en cuenta que la planta produce cinco productos distintos los cuales están representados en la siguiente tabla: PRODUCT PERCENTAGE A B C D E FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

50% 25% 12% 8% 5%

100%

Determine: a) La cantidad de cada producto a fabricar por mes. b) Defina cuando se debe producir cada producto y durante cuánto tiempo.

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS. ¿What is MPS?: AGGREGATE PLANNIG

MASTER PRODUCTION SCHEDULE

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MODEL 330 MODEL 550 MODEL 770

MONTH PRODUCTION

1 200

2

3

100

100 100

1 900

2 950

4 400

5

6 200

150 200

7 100 100

8

200

Ejemplo: Solución Programación Lineal. JANUARY

FEBRUARY

MARCH

APRIL

MAY

JUNE

JULY

AUGUST

SEPTEMBER

OCTOBER

DEMAND

8,500

6,700

7,400

9,200

9,800

12,600

11,400

8,600

6,600

6,800

14,400

18,000

WORKERS

16

16

17

23

23

23

23

23

23

23

23

23

DAYS

19

21

20

21

20

21

19

23

22

20

20

21

6,080

6,720

6,800

9,660

9,200

9,660

8,740

10,580

10,120

9,200

9,200

9,660

OVERTIME UNITS

490

800

850

1,150

1,150

1,150

1,150

1,040

1,150

1,150

1,150

1,150

OVERTIME

12.3

20

20

20

20

20

20

18.1

20

20

20

20

6,570

7,520

7,650

10,810

10,350

10,810

9,890

11,620

11,270

10,350

10,350

10,810

70

890

1,140

2,750

3,300

1,510

0

3,020

7,690

11,240

7,190

0

REGULAR TIME

PRODUCTION INVENTORY

TOTAL

NOVEMBER DECEMBER

120,000

105,620

118,000

COST REGULAR TIME

$ 19,200 $ 19,200 $ 20,400 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600 $ 27,600

$

307,200

OVERTIME

$

815 $

$

20,600

HIRE

$

280

$

-

$

280 $

FIRE

$

-

$

-

$

-

11 $

1,331 $

134 $

1,414 $ $

171 $

1,914 $ 1,680 -

1,914 $

1,914 $

1,914 $

1,731 $

1,914 $

1,914 $

1,914 $

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

2,240

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

$

-

495 $

227

$

-

$

453 $

$

413 $

1,154 $

1,686 $

1,079

1,914

INVENTORY

$

-

$

5,820

TOTAL

$ 20,306 $ 20,665 $ 22,265 $ 31,606 $ 30,009 $ 29,740 $ 29,514 $ 29,784 $ 30,667 $ 31,200 $ 30,592 $ 29,514

$

335,860

Ejemplo: Solución Programación Lineal. JANUARY DEMAND

8,500

WORKERS

16

DAYS

19

REGULAR TIME OVERTIME UNITS OVERTIME PRODUCTION INVENTORY

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

PRODUCT PERCENTAGE

6,080

A B C D

490

E

12 6,570 70

50% 25% 12% 8% 5%

100%

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS. Ejemplo: La empresa a definido que la producción del producto A se debe realizar todos los días en la mañana para poder atender las necesidades del mercado, además por temas de eficiencia se deben reducir al máximo los cambios de productos en un mismo día, ya que dichos cambios toman tiempos de alistamiento y limpieza. La demanda de los productos es muy variable durante el mes, a acepción del producto A, para lo cual la empresa a decidido fabricar pequeños lotes de producción que ayuden a amortiguar dichos cambios de la demanda.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ejemplo: Master Production Schedule MPS.

JANUARY DEMAND

8,500

WORKERS

16

DAYS

19

REGULAR TIME OVERTIME UNITS OVERTIME PRODUCTION INVENTORY FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

6,080 490 12 6,570 70

UNITS

RATE [uni/hrh]

HOURS

50% 25% 12% 8% 5%

3,285 1,643 788 526

2.5 3.0 4.0 2.0

82 34 12 16

329

1.0

21

100%

6,570

2.5

166

PRODUCT PERCENTAGE A B C D E

Ejemplo: Master Production Schedule MPS. HORAS

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1

2

3

4

5

DIAS DE PRODUCCION - ENERO 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Ejemplo: Master Production Schedule MPS.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

HOURS

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2

A A A A C C C C

A A A A D D D D

A A A A E E E E

A A A A B B B B B

A A A A B B B B B

PRODUCTION DAYS - JANUARY 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

A A A A D D D D

A A A A C C C C

A A A A E E E E

A A A A A B B B B B

A A A A A B B B B B

A A A A A D D D D

A A A A E E E E

A A A A A B B B B B

A A A A A B B B B B

A A A A A A D D D D

A A A A C C C C

A A A A B B B B

A A A E E E E E

A A A A E E E E

Ejemplo: Master Production Schedule MPS. WEEK 1 PRODUCT A B C D E PRODUCTION CAPACITY FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1

2

3

4

5

160

160

160

160

160

240

240

400

400

256 128 64 416

288

224

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS. Ejemplo: ElectroMotion fabrica motores eléctricos de distintas potencias para el mercado regional, para las siguientes dos semanas debe entregar tres lotes de motores a sus clientes. La fabrica trabaja 5 días a la semana durante 8 hr al dia. Genere un Plan Maestro de Producción el cual satisfaga la demanda y se ajuste a la capacidad de producción de la planta, la información se presenta en la siguiente tabla:

PRODUCTO M536 [A] M1245 [B] M2002 [C] FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CANTIDAD 440 320 180

TIEMPO [min/uni] 3.0 4.5 10.0

PRODUCTION PLANNING. FORECASTING SYSTEMS

AGGREGATE PLANNING

MASTER PRODUCTION SCHEDULE MPS MATERIAL REQUIRIMENT PLANNING MRP

INVENTORY MANAGEMENT FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. ¿What is MRP?:

A manera de analogía, suponga que su familia le pidió que planificara las comidas de esta semana. Probablemente lo primero que hará es crear un menú. Ahora imagine que, para la cena de hoy, planificó lasaña como plato principal. ¿Qué sigue? Tal vez lo más apropiado sea contar cuántas personas asistirán a la cena, para así saber qué cantidad de lasaña cocinar. Lógicamente, también necesita saber qué ingredientes se utilizan en la preparación de la lasaña, y cuáles son los pasos que deben seguirse. Por lo general estos dos requisitos se indican en la receta. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. ¿What is MRP?:

Una vez que conozca los ingredientes, es preciso que calcule cuánto necesita de cada uno para la cantidad de lasaña que planea cocinar. Después requiere determinar qué hace falta comprar, porque tal vez en su alacena tiene ya algunos de los ingredientes; por ejemplo, si necesita tres cajas de pasta de lasaña y ya tiene una, sólo necesitará adquirir dos. También deberá estimar el tiempo: si, por ejemplo, toma 90 minutos hornear la lasaña, 1 hora preparar los ingredientes, y 2 horas salir a comprar lo que hace falta, sabrá que necesita iniciar el proceso al menos 4.5 horas antes de la cena. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP.

FORECASTS

PRODUCTION PLAN Raw Materials

Finished Product i-1

i

i FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

i+1

Work Center i

Material Flow

Inventory Buffer

Information Flow

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. ¿What is MRP?:

FORECAST

PRODUCT DESING

BILL OF MATERIALS

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

AGGREGATE PLANNING

MASTER PRODUCTION SCHEDULE

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING

CAPACITY REQUIRIMENT PLANNIG

ORDERS

PURCHASING

MATERIALS INVENTORY

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP.  Demanda Independiente: Es cuando la demanda de un artículo no esta relacionada con otro artículo; pero si es afectada principalmente por las condiciones del mercado. INDEPENDIENTE

 Demanda Dependiente: Es muy común en la manufactura y se define como la demanda de una unidad que se deriva de la demanda de otro articulo. DEPENDIENTE FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. BILL OF MATERIALS BOM: LISTA ESCALONADA A

LISTA DE NIVEL UNICO A

B (2)

A

B (2) C(3)

D (1) E (4)

B (2)

C (3)

B D (1) E (4)

C (3) F (2)

D (1)

E (4)

F (2)

G (5)

H (4)

C G(5) H(4)

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

F (2) G (5) H (4)

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. BILL OF MATERIALS BOM: Niveles de Jerarquía.

1

M

2

3

4 FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

R

N S

1

N

P Q

S

Q R

L

0

L

0

S

R

M

2

3

4

N

N

P

R

Q S

S

R

Q S

R

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. BILL OF MATERIALS BOM:

Para realizar la Lista de Materiales se debe realizar el diagrama de la Estructura del Producto, en la cual se parte del producto terminado en la parte superior y se desglosan sus materiales de forma descendente. Para entender mejor este proceso se tomara en cuenta el ensamble de una Cuatrimoto.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS: Ejemplo: Supongamos que la operación de preparación de un lote, requiere el trabajo de dos empleados durante aproximadamente tres horas. Los trabajadores ganan un promedio de $22 la hora. Los costos de materiales e insumos empleados en la preparación suman un total de $168. ¿Cuál es el costos de preparar un lote?. El costo unitario es de $150 referente a materiales y mano de obra, la empresa a estipulado un costo de almacenamiento anual de un 26%. ¿Cuál es el costos de almacenar una unidad durante una semana? FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

1. Lot for Lot [L4L]: La regla de programación de la producción Lote por Lote significa que el número de unidades programadas para la producción cada periodo es el mismo que los requerimientos netos para dicho periodo. Básicamente se produce exactamente la cantidad que se requiere, no mas ni menos, en esta estrategia no se considera producir para tener inventarios.

REQUIRIMENT [Rt] FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1

2

3

4

5

WEEKS 6 7

33

56

36

55

60

35

41

8

9

10

11

12

85

35

42

54

68

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Rt 33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54

Qt 33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54

INVENTORY 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

12

68

68

0

S

H

300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

$3,600

$

-

$ 3,600

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

2. Economic Order Quantity EOQ: Para aplicar la fórmula del EOQ, necesitamos tres entradas; la tasa de demanda promedio λ; la tasa de costo de almacenamiento H, y el costo de preparación del lote S. El calculo del EOQ parte de asumir que existe una demanda constante.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

2. Economic Order Quantity EOQ: Los pedidos de producción para las próximas ocho semanas son los siguientes:

REQUIRIMENT [Rt]

1

2

3

4

5

WEEKS 6 7

33

56

36

55

60

35

41

8

9

10

11

12

85

35

42

54

68

¿Cuál es la demanda promedio semanal de productos? FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

2. Economic Order Quantity EOQ: Calcule el EOQ de la siguiente forma:

𝐸𝑂𝑄 =

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

2λ𝑆 𝐻

𝐸𝑂𝑄 =

2(50)(300) 0,75

= 200 uni

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1

Rt 33

2

56

3

Qt 200

S

H

111

300 0

125 83

36

75

0

56

4 5 6 7 8 9 10 11

55 60 35 41 85 35 42 54

20 160 125 84 199 164 122 68

12

68

0 300 0 0 300 0 0 0 0

15 120 94 63 149 123 92 51 0

$ 900

$ 971

200

200

INVENTORY 167

0

$ 1,871

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Es un método de vanguardia que requiere la determinación del costo promedio por periodo como función del número de periodos que el pedido actual cubrirá, y detener el cálculo cuando esta función se incremente. Definimos C(T) como el costo de almacenamiento y preparación promedio por periodo si el pedido actual cubrirá los siguientes T periodos.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS: 3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Sean (r₁, r₂,……….rn) los requerimientos netos por periodo hasta el periodo final n.

Si se produce en el periodo 1 la cantidad para satisfacer los requerimientos del mismo periodo se incurre en el siguiente costo:

𝐶(1) = 𝑆

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Si en el periodo 1 se produce la cantidad suficiente para satisfacer la demanda de los periodos 1 y 2, se tiene que:

𝐶 2 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂] / 2 𝐶 3 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ ] / 3

𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / 𝑗 FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Una vez que C(j) > C(j - 1), nos detenemos y establecemos y1 = r1 + r2 +. . .+ rj-1, e iniciamos el proceso de nuevo comenzando en el periodo j.

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / 𝑗

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1

Rt 33

2

56

3

36

4 5 6 7 8 9 10 11

55 60 35 41 85 35 42 54

12

68

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / 𝑗

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ri 33 56 36 55 60

C(T) 300 171 132 130 140

Qi 180 -

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

3. Heuristic Silver-Meal [C(T)]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / 𝑗

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ri 60 35 41 85

C(T) 300 163 129 145

Qi 136 -

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Rt 33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54 68

Qt 180

136

216

68

INVENTORY 147 91 55 0 76 41 0 131 96 54 0 0

S

H

300 0 0 0 300 0 0 300 0 0 0 300

110 68 41 0 57 31 0 98 72 41 0 0

$1,200

$ 518

$ 1,718

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

4. Lower Unit Cost [LUC]: La heurística de costo mínimo unitario es similar al método de Silver-Meal, excepto que en lugar de dividir el costo de j periodos entre el número de periodos, j, lo dividimos entre la cantidad total de unidades demandadas a lo largo del periodo j, r1 + r2 + . . . + rj. 𝐶(1) = 𝑆 / 𝑟₁

𝐶 2 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂] / (𝑟₁ + 𝑟₂) 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / (𝑟₁ + 𝑟₂ + … … + 𝑟𝑗) FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

4. Lower Unit Cost [LUC]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 / 𝑟₁ 𝐶 2 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂] / (𝑟₁ + 𝑟₂) 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j / (𝑟₁ + 𝑟₂ + … … + 𝑟𝑗)

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1

Rt 33

2

56

3

36

4 5 6 7 8 9 10 11

55 60 35 41 85 35 42 54

12

68

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

4. Lower Unit Cost [LUC]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 / 𝑟₁ 𝐶 2 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂] / (𝑟₁ + 𝑟₂) 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j (𝑟₁ + 𝑟₂ + … … + 𝑟𝑗) FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ri 33 56 36 55 60

LUC 9.09 3.84 3.17 2.89 2.92

Qi 180 -

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

4. Lower Unit Cost [LUC]: Determine los tamaños de los lotes para los siguientes requerimientos de unidades semanales: 𝐶(1) = 𝑆 / 𝑟₁ 𝐶 2 = [𝑆 + 𝐻𝑟₂] / (𝑟₁ + 𝑟₂) 𝐶 𝑗 = 𝑆 + 𝐻𝑟₂ + 2𝐻𝑟₃ + … … + 𝑗 − 1 𝐻𝑟j (𝑟₁ + 𝑟₂ + … … + 𝑟𝑗) FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Ri 60 35 41 85 35

LUC 5.00 3.43 2.85 2.62 2.67

Qi 221 -

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING MODELS:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Rt 33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54 68

Qt 180

221

199

INVENTORY 147 91 55 0 161 126 85 0 164 122 68 0

S

H

300 0 0 0 300 0 0 0 300 0 0 0

110 68 41 0 121 95 64 0 123 92 51 0

$ 900

$ 764

$ 1,664

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING WITH CAPACITY CONSTRAINS: Supongamos que, además de los requerimientos conocidos (r1, . . . , rn) en cada periodo, también existen capacidades de producción (C1, . . , Cn). Por consiguiente, queremos determinar las cantidades de producción óptima (P1, . . . , Pn) sujetas a las restricciones:

Pt ≤ Ct, para 1 ≤ i ≤ n. La introducción de restricciones de capacidad vuelve más realista el problema ya que las capacidades de producción resultarán en una parte importante de cualquier solución realizable. Sin embargo, éstas también hacen el problema más complejo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Ejemplo: Determine el Tamaño del Lote optimo de producción, que permita cumplir con los requerimientos de la demanda y ajustarse a las restricciones de capacidad. Cada vez que se inicia la elaboración de un lote de producción se incurre en un costo de preparación de S = $300. y mantener una unidad en inventario cuesta H = $0.75. La información se presenta en la siguiente tabla:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. 1. Realice la Prueba de Factibilidad:

𝑁

𝑁

෍ 𝐶𝑡 ≥ ෍ 𝑅𝑡 𝑡=1

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

𝑡=1

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. 1. Realice la Prueba de Factibilidad:

𝑁

𝑁

෍ 𝐶𝑡 ≥ ෍ 𝑅𝑡 𝑡=1

𝑡=1

Rt 33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54 68

Ct 33 89 125 180 240 275 316 401 436 478 532 600

200 100 100 150 200 50 100 300 150 150 100 50

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

600

1,650

200 300 400 550 750 800 900 1,200 1,350 1,500 1,600 1,650

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. 2. Variables:

Rt : Requiriment of units per period t. Ct : Available Capacity per period t. Qt : Lot Size in period t. It : Inventory of units by period t. Yt : Defines whether the batch is made or not in period t. Yt = 1 if Lot t is Produced, 0 if otherwise FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Función Objetivo:

𝑵

Minimizar Z =

෍ 𝑯 𝑰𝒕 + 𝑺 𝒀𝒕 𝒕=𝟏

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Restricciones: A. Restricciones de Inventario:

𝐼𝑡 = 𝐼𝑡 −1 + 𝑄𝑡 - 𝑅𝑡

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Restricciones:

B. Restricciones de Decisión para la Producción:

𝑄𝑡 ≤ 𝐶𝑡 (𝑌𝑡 )

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK

Rt

Ct

Qt

It

S

H

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

33 56 36 55 60 35 41 85 35 42 54 68

200 100 100 150 200 50 100 300 150 150 100 50

180

147 91 55 0 76 41 0 199 164 122 68 0

300

110 68 41 0 57 31 0 149 123 92 51 0

136

284

300

300

$ 900

$ 722

$ 1,622

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. LOT SIZING WITH CAPACITY CONSTRAINS FOR N PARTS: Rit : Requiriment of units for part i per period t. Pi : Processing Time for part i. Ct : Available Time per period t. Qit : Lot Size for part i in period t. Iit : Inventory of units for part i per period t. Yit : Defines whether the lot for par i is made or not in period t. Yit = 1 if Lot t is Produced, 0 if otherwise FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Función Objetivo:

𝑵

Minimizar Z =

𝑻

෍ ෍ 𝑯𝒊 𝑰𝒊𝒕 + 𝑺𝒊 𝒀𝒊𝒕 𝒊=𝟏 𝒕=𝟏

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Restricciones: A. Restricciones de Inventario:

𝐼𝑖𝑡 = 𝐼𝑖𝑡 −1 + 𝑄𝑖𝑡 - 𝑅𝑖𝑡

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Restricciones:

B. Restricciones de Disponibilidad de Tiempo:

𝑁

෍ 𝑄𝑖𝑡 . 𝑃𝑖 ≤ 𝐶𝑡 𝑖=1 FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Restricciones:

C. Restricciones de Decisión para la Producción:

𝑄𝑖𝑡 ≤ 𝑀 . 𝑌𝑖𝑡 FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Ejercicio: Determine el Tamaño del Lote optimo de producción para cada producto, el cual permita cumplir con los requerimientos de la demanda y ajustarse a las restricciones de capacidad. La tasa de producción de A y B son de 2 uni/hr y 5 uni/hr respectivamente. La planta cuenta con un tiempo disponible de 30 hr/semana. La información se presenta en la siguiente tabla: PRODUCTS

A $ 450 HOLDING COST $ 5 STARTING INVENTORY 75 SETUP COST

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

B $ 300 $ 2 80

units

PRODUCT A PRODUCT B

1 50 20

2 20 10

WEEKLY DEMAND 3 4 5 6 20 70 50 30 30 60 10 20

7 30 40

8 20 20

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WEEK

R1

R2

Q1

Q2

I1

I2

S1

S2

1 2 3 4 5 6 7 8

50 20 20 70 50 30 30 20

20 10 30 60 10 20 40 20

0 0 45 60 60 0 50 0

0 50 0 0 0 80 0 0

25 5 30 20 30 0 20 0

60 100 70 10 0 60 20 0

0 0 450 450 450 0 450 0

0 300 0 0 0 300 0 0

$1,800

$ 600

H1

$ $ $ $ $ $ $ $

125 25 150 100 150 100 -

$ 650

H2

$ $ $ $ $ $ $ $

120 200 140 20 120 40 -

$ 640

$ 3,690

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Metodología del MRP:

1. Se toman del programa maestro las necesidades de piezas del nivel 0, las llamadas “piezas finales”. Estas necesidades se conocen como “Gross Requiriments GRit” en el programa MRP. Lo normal es que las GRit se programen en grupos semanales. 2. A continuación, el programa toma los saldos actuales junto con el programa de pedidos que se van a recibir para calcular las “Net Requiriments NRit”. Son los montos que se necesitan cada semana además de lo que se tiene ahora o se consiguió a través de un pedido puesto y programado. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Metodología del MRP:

3. Con las necesidades netas, el programa calcula cuándo deben recibirse los pedidos para satisfacerlas. Puede ser un proceso simple de programar los pedidos para que lleguen según las necesidades netas exactas o un proceso más complicado en el que se combinan las necesidades de varios periodos. Este programa de cuándo deben llegar los pedidos se conoce como “entradas de pedidos planeados”.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Metodología del MRP:

4. Como cada pedido tiene un tiempo de espera, el siguiente paso es calcular un programa para cuando los pedidos se expidan. Esto se consigue compensando las “entradas de pedidos planeados” por los márgenes de tiempo necesarios. Este programa se llama “expedición de pedidos planeados”. 5. Al terminar estos cuatro pasos con todas las piezas de nivel cero, el programa pasa a las piezas del nivel 1.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Metodología del MRP:

6. Las necesidades brutas de las piezas del nivel 1 se calculan a partir del programa de expedición de pedidos planeados para las antecesoras de las piezas del nivel 1. Cualquier demanda adicional independiente también tiene que incluirse en las necesidades brutas. 7. Después de determinar las necesidades brutas, se calculan las necesidades netas, entradas de pedidos planeados y expedición de pedidos planeados según se describió en los pasos 2 a 4. 8. El proceso se repite con cada nivel de la lista de materiales. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Programa de Requerimiento de Materiales:

Ejemplo: A continuación se muestra el BOM para la elaboración de los productos A y B. Realice el MRP que satisfaga la demanda de los siguientes ocho periodos.

NIVEL 0

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

A

NIVEL 1

C (1)

NIVEL 2

E (1)

B

D (2) E (2)

C (1) F (4)

E (1)

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Ejemplo: A continuación se muestra el árbol estructural para la elaboración de los medidores A y B. Realice la Planeación de Requerimiento de Materiales que satisfaga la demanda de los siguientes ocho periodos.

PRODUCT A PRODUCT B FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 50 20

2 20 10

WEEKLY DEMAND 3 4 5 6 20 70 50 30 30 60 10 20

7 30 40

8 20 20

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Ejemplo: 1 Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

2

3

MATERIAL () 4 5

6

7

8

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución: 1 PRODUCT A 50A PRODUCT PRODUCT B 20B PRODUCT

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

0 L4L 75 0

2 20 10

WEEKLY DEMAND WEEKLY DEMAND 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 20 70 50 50 20 30 2030 70 20 50 30 30 60 20 10 10 20 3040 60 20 10 20

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 50

2 20

3 20

25

5

0 15 15 15

PRODUCTO A 4 5 70 50 0 70 70 70

0 50 50 50

7 30 40

8 20 20

6 30

7 30

8 20

0 30 30 30

0 30 30 30

0 20 20 20

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

0 L4L 80 0

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 20

2 10

3 30

60

50

20

PRODUCTO B 4 5 60 10 0 40 40 40

0 10 10 10

6 20

7 40

8 20

0 20 20 20

0 40 40 40

0 20 20 20

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

20 200 60 1

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 0

2 0

3 15

60

60

45

200

PIEZA C 4 5 110 60 135 65 200

75

6 50

7 70

8 40

25

155 45 200

115

200

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

0 100 100 1

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 0

2 0

3 30

100

100

70

100

PIEZA D 4 5 140 100 30 70 100 100

30 70 100 100

6 60

7 60

8 40

70 30 100

10

70 30 100

100

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

0 400 220 1

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 0

2 0

3 400

220

220

220 180 400

400

PIEZA E 4 5 200 200

6 200

7 200

8 0

20

20

220 180 400

220

400

220 180 400

400

MATERIALS REQUIRIMENTS PLANNING MRP. Solución:

Safety Stock Lot Size Starting Inventory Lead Time

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

0 500 100 3

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

1 0 500 600

500

2 0

3 400

600

200

PIEZA F 4 5 400 400 500 300 400 200 500

6 0

7 400

8 0

400

0

0

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Una vez definidos los requerimientos de materiales mediante el Planned Order Releases POR. Se debe establecer si las maquinas o los centros de trabajo donde se producirán dichos productos, cuenta o no con la capacidad suficiente para cumplir con el MRP, o si por el contrario se deben hacer ajustes al programa que permitan cumplir con el MRP y con las restricciones de capacidad. A esta parte se conoce como la Planeación de Requerimiento de Materiales CRP o ERP. FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Ejemplo: Para el ejercicio resuelto en el MRP, realice la Planeación de los Requerimientos de Capacidad. Actualmente se cuenta con tres centros de trabajo 1, 2 y 3. Los centros de trabajo están disponibles a las semana 40, 30 y 30 horas respectivamente. El centro de trabajo 2 esta compuesto por dos maquinas idénticas que poseen la misma disponibilidad. Los tiempos de procesamiento de los materiales A, B, C, D y E en cada centro de trabajo se presentan en la siguiente tabla. El material F no se tiene en cuenta ya que este es comprado a un proveedor.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIALS A B C D E

PROCESSING TIME [hr/unit] 1 2 3 0.50 0.20 0.25 0.40 0.10

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Se debe tomar el Planned Order Releases de cada material.

Planned Order Releases

Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

1 0

2 0

2 0

3 15

PRODUCTO A 4 5 70 50

6 30

7 30

8 20

3 0

PRODUCTO B 4 5 40 10

6 20

7 40

8 20

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Se debe tomar el Planned Order Releases de cada material.

Planned Order Releases

Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

1 0

2 0

2 0

3 200

PIEZA C 4 5 0 0

6 200

7 0

8 0

3 100

PIEZA D 4 5 100 100

6 0

7 100

8 0

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Se debe tomar el Planned Order Releases de cada material.

Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

2 400

3 0

PIEZA E 4 5 400 0

6 400

7 0

8 0

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

MATERIALS A B C D E

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

PROCESSING TIME [hr/unit] 1 2 3 0.50 0.20 0.25 0.40 0.10

𝑰

𝑪𝒓𝒋 = ෍ 𝑷𝒊𝒋 𝒙 𝑸𝒊𝒋 𝒊=𝟏

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

WORKCENTER 1 E

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

2 40

3 0

4 40

5 0

6 40

7 0

8 0

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

WORKCENTER 2 C D

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0 0

2 0 0

3 50 40

4 0 40

5 0 40

6 50 0

7 0 40

8 0 0

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

WORKCENTER 3 A B

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0 0

2 0 0

3 7.5 0

4 35 8

5 25 2

6 15 4

7 15 8

8 10 4

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Ahora se deben calcular las horas requeridas para fabricar cada producto en cada centro de trabajo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: El centro de trabajo 1 no tiene problemas requerimiento de capacidad, dado que en todos los periodos requeridos, la capacidad utilizada es de 40 horas igual a su disponibilidad.

Los centros de trabajo 2 y 3, si deben ser reprogramados ya que sus requerimientos de capacidad sobrepasan en algunos periodos su disponibilidad máxima. Por tal motivo se debe realizar una reprogramación de los productos en estos centros de trabajo.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Reprogramación de requerimientos de capacidad para los centros de trabajo 2 y 3.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WORKCENTER 2 C D

1 0 0

2 0 0

3 50 40

4 0 40

5 0 40

6 50 0

7 0 40

8 0 0

WORKCENTER 2 C D

1 0 0

2 0 40

3 50 0

4 0 40

5 0 40

6 50 0

7 0 40

8 0 0

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Reprogramación de requerimientos de capacidad para los centros de trabajo 2 y 3.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Reprogramación de requerimientos de capacidad para los centros de trabajo 2 y 3.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

WORKCENTER 3 A B

1 0 0

2 0 0

3 7.5 0

4 35 8

5 25 2

6 15 4

7 15 8

8 10 4

WORKCENTER 3 A B

1 0 0

2 0 0

3 20.5 0

4 22 8

5 25 2

6 15 4

7 15 8

8 10 4

CAPACITY REQUIRIMENTS PLANNING CRP. Solución: Reprogramación de requerimientos de capacidad para los centros de trabajo 2 y 3.

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 50

2 20

3 20

25

5

26 15 41 41

PRODUCTO A 4 5 70 50 0 70 44 44

0 50 50 50

6 30

7 30

8 20

0 30 30 30

0 30 30 30

0 20 20 20

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 20

2 10

3 30

60

50

20

PRODUCTO B 4 5 60 10 0 40 40 40

0 10 10 10

6 20

7 40

8 20

0 20 20 20

0 40 40 40

0 20 20 20

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

2 0

3 41

60

60

19

200

PIEZA C 4 5 84 60 135 65 200

75

6 50

7 70

8 40

25

155 45 200

115

200

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

2 0

3 82

100

100

18

100

PIEZA D 4 5 88 100 30 70 100 100

30 70 100 100

6 60

7 60

8 40

70 30 100

10

70 30 100

100

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0

2 200

3 200

220

20

220 180 400

400

PIEZA E 4 5 200 200

6 200

7 200

8 0

20

20

220 180 400

220

400

220 180 400

400

MRP Y CRP. Solución: Ajuste entre el MRP y CRP.

Gross Requiriments Schedule Receipts Ending Inventory Net Requiriments Scheduled Units Planned Order Releases

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

1 0 500 600

500

2 400

3 0

200

200

PIEZA F 4 5 400 400 500 300 400 200 500

6 0

7 400

8 0

400

0

0