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DIPLOMADO EN LOGÍSTICA Y CADENA DE SUMINISTRO MÓDULO I: Planeación de la oferta y la demanda CRISTINA GIGOLA Depto Ingeniería Industrial ITAM [email protected]

¿Cómo responder a la variabilidad pronosticable de la demanda? • Cambios en la demanda que pueden pronosticarse • Producen aumentos en los costos y reducen eficiencia en la SC: stockout con demanda pico y exceso de inventario cuando la demanda es baja • Dos formas de atacar el problema – Administrar la oferta usando capacidad, inventario, subcontractos y backlogs – Administrar la demanda usando descuentos en los precios y promociones • OJO!!! PUEDE PRODUCIR BULLWHIP EFFECT SI NO SE HACE DE MANERA COORDINADA

Administrar la oferta • Administrar la capacidad – – – –

Flexibilidad en la fuerza de trabajo Fuerza de trabajo temporal Subcontratos Planta dual: parte dedicada y parte flexible

• Administrar el inventario – Commonality: componentes comunes a varios productos – Generar inventario de productos con demanda predecible cuando la demanda es baja y dejar para después los de demanda difícil de pronosticar

Inventario/Capacidad • Nivelar la capacidad genera inventario anticipado para satisfacer las variaciones futuras: menor costo de producción (nivel fijo de producción) pero mayor costo de inventario • Ajustando la capacidad a la demanda se consigue niveles bajos de inventario: menor costo de inventario pero mayor costo de producción (apegado a la demanda)

Administrar la demanda • Promociones: más por el mismo precio • Reducción en los Precios • Muy importante saber cuándo usar estas estrategias porque la demanda puede crecer • Si la demanda aumenta puede ser por: – Aumento del mercado: mayor consumo (aumentan las ventas y el tamaño del mercado) – Cambio en la participación del mercado: sustitución (aumentan las ventas y se mantiene el mismo mercado) – Compras adelantadas (mismas ventas, mismo tamaño del mercado) • Las primeras afectan la demanda, la última adelanta el efectivo

Administrar la Demanda • Antes de implementar estas estrategias hay que analizar el impacto que tendrán en estos factores en la cadena de suministro para decidir cuándo conviene usarlas – Si el efecto es de compras adelantadas, no debe hacerse en períodos de demanda pico dado que provocaría mayor variación en la demanda • El impacto puede verse en el Plan Agregado – Decidir únicamente en función del ingreso puede tener repercusiones negativas en la utilidad global (cadena de suministro) – El detallista cambia el precio y aumenta demanda sin tomar en cuenta el resto de la cadena de suministro – ¿cómo manejar oferta y demanda para aumentar beneficios en toda la cadena?

ADMINISTRACIÓN DE LA OFERTA Y LA DEMANDA • Plan Agregado – Determinar niveles de capacidad, producción, fuerza de trabajo, subcontratación, inventario, faltantes (stockouts) y precios en un horizonte de tiempo. – Objetivo: maximizar utilidad – Para familias de productos (no para cada SKU) – Horizonte: 3 a 18 meses – Determina el mejor uso de los recursos – Metodología: prueba y error, Programación Lineal (entera)

Ejemplo: Red Tomato Tools • Fabrica herramientas que vende a un detallista a $40/u • Trabaja 20 días al mes durante 8 horas diarias • Empieza en el período 0 con 80 empleados y un inventario de seguridad de 1000 unidades • Cada empleado gana $4 por hora en tiempo regular • Todos los stockouts son backlog que deben surtirse en el siguiente mes • El costo de inventario aplica al final del mes y debe terminar con al menos 500 unidades al final de Junio

Plan Agregado: demanda en Red Tomato Tools Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Demanda pronosticada 1,600 3,000 3,200 3,800 2,200 2,200 Demanda Pronosticada 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Información Concepto Materiales Inventario “holding cost” Costo de un stockout Costo de contratar Costo despido Horas requeridas Costo en tiempo regular Costo de horas extra Costo de subcontrato

Costo $10/u $2/u/mes $5/u/mes $300/obrero $500/obrero 4/u $4/hora $6/hora $30/u

Plan agregado ( Variables de decisión) Wt = empleados en el mes t, t = 1, ..., 6 Ht = número de empleados contratados al inicio del mes t, t = 1, ..., 6 Lt = número de empleados despedidos al inicio del mes t, t = 1, ..., 6 Pt = producción en el mes t, t = 1, ..., 6 It = inventario al final del mes t, t = 1, ..., 6 St = unidades en stockout al final del mes of t, t = 1, ..., 6 Ct = número de unidades subcontratadas en el mes t, t = 1, ..., 6 Ot = número de horas extra trabajadas en el mes t, t = 1, ..., 6

SOLUCIÓN Ajustando a valores enteros PERÍODO

Ht 0 1 2 3 4 5 6

Total Costos Costo Total Ingreso Utilidad

Lt

Wt

0 0 80 0 15 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 15 390 $0 $7,500 $249,600 $423,649 $640,000 $216,351

Ot

It

St

0 1000 0 0 1983 0 0 1567 0 0 950 0 0 0 267 0 117 0 0 500 0 0 5117 267 $0 $10,234 $1,335

Ct

Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 $0

0 2583 2583 2583 2583 2583 2583 15498 $154,980

Impacto en Inventario y Flow Time Promedio • Inventario promedio en el período t: ( I t 1 • Inventario promedio en el horizonte de planeación: 5

(I 0

I6 ) / 2

It / 6

5367 / 6

895

1

• Flow Time Promedio: (ley de Little)= =Inventario Promedio/Demanda promedio=895/(16000/6)=895/2667=0.34 de mes

It ) / 2

Fluctuaciones mayores en la Demanda: cuál es el impacto? Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Demanda 1,000 3,000 3,800 4,800 2,000 1,400

5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Fluctuaciones de la demanda • Mayor costo: misma producción, mayor inventario y stockout PERÍODO

Ht 0 1 2 3 4 5 6

Total Costos Costo Total Ingreso Utilidad

Lt

Wt

0 0 80 0 15 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 0 65 0 15 390 $0 $7,500 $249,600 $434,230 $640,000 $205,770

Ot

It

St

0 1000 0 0 2583 0 0 2167 0 0 950 0 0 0 1267 0 0 683 0 500 0 0 6200 1950 $0 $12,400 $9,750

Ct

Pt 0 0 0 0 0 0 0 0 $0

0 2583 2583 2583 2583 2583 2583 15498 $154,980

Inventario y Flow Time Promedio • Inventario promedio en el período t: ( I t • Inventario promedio en el horizonte de planeación:

1

It ) / 2

5

(I 0

I6 ) / 2

It / 6

6450 / 6 1,075

1

• Flow Time Promedio: (ley de Little)= =Inventario Promedio/Demanda promedio=1,075/(16000/6)=1,075/2667=0.40 de mes

• El pronóstico es siempre errado: el plan debe ser flexible para tomar en cuenta las variaciones en la demanda

Aumento en los costos de inventario: cuál es el impacto?

• Misma demanda pero el costo de inventario aumenta de $2 por mes a $6 por mes. Aumenta el costo si se mantiene el mismo plan PERÍODO Ht Lt Wt Ot It St Ct Pt 0 1 2 3 4 5 6

0 0 0 0 0 0 0 Total 0 Costos $0 Costo Total $444,117 Ingreso $640,000 Utilidad $195,883

0 80 15 65 0 65 0 65 0 65 0 65 0 65 15 390 $7,500 $249,600

0 1000 0 1983 0 1567 0 950 0 0 0 117 0 500 0 5117 $0 $30,702

0 0 0 0 267 0 0 267 $1,335

0 0 0 0 0 0 0 0 $0

0 2583 2583 2583 2583 2583 2583 15498 $154,980

Se requiere un nuevo plan PERÍODO

Ht 0 1 2 3 4 5 6

Total Costos Costo Total Ingreso Utilidad

Lt 0 0 0 0 0 0 0 0 $0 $442,335 $640,000 $197,665

Wt 0 23 0 0 0 0 0 23 $11,500

Ot 80 57 57 57 57 57 57 342 $218,880

It 0 0 0 0 0 0 0 0 $0

Inventario promedio= 895 Flow time promedio=0.34 meses

St 1000 1667 933 0 0 0 500 3100 $18,600

Ct 0 0 0 0 67 0 0 67 $335

Pt 0 0 0 0 1467 0 433 1900 $57,000

0 2267 2267 2267 2267 2267 2267 13602 $136,020

En la práctica • El plan agregado no toma en cuenta el error del pronóstico • El error del pronóstico induce inventario y capacidad de seguridad • No debe centrarse en la empresa. Tomar en cuenta factores de la cadena de suministro que impactan el plan • Hacer planes flexibles porque el pronóstico es siempre errado

Red Tomato y el detallista • Ambos analizan el efecto de las promociones en su utilidad, de manera colaborativa. • ¿Cuándo es mejor ofrecerla? ¿en períodos de demanda pico (abril) o de demanda baja (enero)? • Para el detallista en períodos de demanda pico: aumenta su ingreso. • Para el que manufactura en perídos de demada baja: nivela la demanda y baja costos.

Sin promociones Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Demanda pronosticada 1,600 3,000 3,200 3,800 2,200 2,200

Demanda Pronosticada 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Costo: $423,649 Ingreso: $640,000 ($40 por unidad) Utilidad: $216,351 (se reparte entre ambos) Inventario Promedio: 895 Días de Inventario: Flow time*30=10.06 días

Descuento de $40 a $39 en Enero 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

E F E RO BR E R O M A RZ O AB R IL M A YO JU N IO

Demanda 3,000 2,400 2,560 3,800 2,200 2,200

EN

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

10% aumenta consumo+20% compra adelantada Costo: $421,080 Ingreso: $643,400 Utilidad: $222,320 (se reparte entre ambos) Inventario Promedio: 523 Días de Inventario: Flow time*30=5.82 días

Pronóstico Promo Enero

Descuento de $40 a $39 en Abril 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

E F E RO BR E R O M A RZ O AB R IL M A YO JU N IO

Demanda 1,600 3,000 3,200 5,060 1,760 1,760

EN

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio

Costo: $438,320 Ingreso: $650,140 Utilidad: $211,820 (se reparte entre ambos) Inventario Promedio: 838 Días de Inventario: Flow time*30=10.31 días

Pronóstico Promo Abril

RESUMEN 6000 5000 4000

pronóstico

3000

Prom Enero

2000

Prom Abril

1000

NI O JU

M AY O

IL R AB

ZO M AR

O ER R FE B

EN

ER O

0

Costo Ingreso Utilidad Inv. Prom Días Inv. Sin Promoción $423,649 $640,000 $216,351 895 10.06 Promoción enero $421,080 $643,400 $222,320 523 5.83 Promoción abril $438,320 $650,140 $211,820 938 10.31

Decisiones en colaboración • Pronósticos, planes y precios deben hacerse en conjunto • ¿Qué pasa si la decisión la toma el productor o el detallista de manera unilateral? – Detallista mueve la demanda en enero sin informar al productor – Productor planea producción sin considerar cambios en la demanda 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Pronóstico Demanda

NI O JU

M AY O

IL AB R

ZO M

AR

O ER R FE B

ER O

Oferta

EN

Aumento en costo de inventario que repercute en utilidades

Otro caso • Detallista mueve demanda en abril sin informar al productor 6000 5000 4000

Demanda

3000

Pronóstico

2000

Oferta

1000

NI O JU

M AY O

IL R AB

ZO M

AR

O ER R FE B

EN

ER O

0

Aumento en costos de inventario y desabasto que repercute en utilidades

Otro impacto en la demanda • ¿Qué ocurre si un descuento en el precio (de $40 a $39) aumenta la demanda en el período un 100% por mayor consumo o participación de mercado y 20% de la demanda de los dos períodos siguientes se adelanta? Pronóstico

NI O JU

M AY O

IL R AB

ZO M AR

ER

O

Demanda

FE BR

$455,400 $699,560 $244,160 208 2.13

ER O

Costo Total Ingreso Utilidad Inv Prom Flow Time

EN

Promoción en enero

5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

• Promoción en abril 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

Pronóstico

NI O JU

M AY O

IL R AB

ZO M AR

FE BR

ER

O

Demanda

ER O

$537,400 $783,520 $246,120 1492 15.26

EN

Costo Total Ingreso Utilidad Inv Prom Flow Time

Resumen RESUMEN Impacto NA 10% y 20% 10% y 20% 100% y 20% 100% y 20%

Sin Promoción Promoción enero Promoción abril Promoción enero Promoción abril

Costo Ingreso Utilidad Inv. Prom Días Inv. $423,649 $640,000 $216,351 895 10.06 $421,080 $643,400 $222,320 523 5.83 $438,320 $650,140 $211,820 938 10.31 455,400 699,560 244,160 208 2.13 537,400 783,520 246,120 1492 15.26

Más realista • El productor vende al detallista lo que le demanda (si tiene) con un margen sobre el costo total. Planean en forma conjunta • Al detallista le conviene el plan de producción de menor costo pero con poco desabasto para no afectar sus ventas • ¿Les conviene a ambos realmente una promoción en enero o en abril? ¿Cómo afecta el impacto del descuento en la demanda en esta decisión? • ¿Cuál debería ser el precio de venta al público (no mayor a $40/u porque se salen del mercado) y el margen del productor para que ambos se beneficien?

Coordinación en la SC • Decisiones que maximicen la utilidad de la SC. • Caso 1: El mercado determina el precio – Objetivo de las componentes: minimizar Mercado costos Productor.

Detallista

Caso 1: el mercado determina el precio • D = 120,000 unidades/año • Detallista: Co = $100, h = 0.2, Ca = $3 • Productor: Co = $250, h = 0.2, Cp = $2

Detallista = 6,324 unidades (EOQ) Costo detallista = $3,795; Costo proveedor = $6,009 Costo total en la SC = $9,804

Coordinación entre detallista y productor • ¿Cómo reducir el costo en la cadena de Suministro?

– Tamaño de lote coordinado: 9,165; Costo detallista = $4,059; Costo Proveedor = $5,106; Costo total = $9,165

• Esquema de precios • $3 para lotes por debajo de 9,165 • $2.9978 para lotes de 9,165 o más

– Pasar parte del costo fijo al detallista (sólo lo suficiente para que cambie la orden de 6,324 a 9,165)

Coordinación en la SC • Decisiones que maximicen la utilidad de la SC. • Caso 2: el precio de venta afecta la demanda – Objetivo de las componentes: maximizar Mercado utilidad Productor.

Detallista

Caso 2: el precio al mercado afecta la demanda • Demanda: 360,000 - 60,000p • Costo producción: $2/unidad ¿Cuál es el mejor esquema de precios? Detallista determina Pp=precio público Productor determina Pd= precio al detallista – Decisión de precio en forma coordinada • Precio = $4, Utilidad = $240,000, Demanda = 120,000

– Decisión de precio unilateral • Precio = $5, Utilidad = $180,000, Demanda = 60,000