Modelización de inventario

La discusión que sigue se basa en un sistema de producción simple que consta de un número limitado de materias primas (A, B y C); un sistema de fabricación; un único producto final (P); y un sistema simple de distribución del producto final, todos los cuales se muestran en la figura a continuación. Los dos cuadros grises representan las principales consideraciones de inventario que matemáticamente se traducen en requisitos de espacio de almacenamiento temporal y costos generales asociados. Las ilustraciones sobre los dos cuadros de inventario intentan capturar la noción de que las cantidades de inventario cambian con el tiempo a medida que llegan las materias primas y los productos finales se completan y envían. (Nota: el uso de un sistema de producción simple nos permite capturar los componentes clave dentro del sistema de producción, identificar procesos y variables relacionados y realizar análisis matemáticos. A partir de ahí, se pueden desarrollar y analizar sistemas avanzados de manera similar).

Uno de los mayores desafíos que enfrentarán, especialmente cuando se encuentren en un modo de puesta en marcha o reestructuración, es identificar sus necesidades de inventario e implementar un proceso efectivo de gestión de la cadena de suministro. Al principio, parece un proceso simple. Las historias que hemos escuchado en el pasado son más o menos así:

Objetivo de producción - Inventario cercano a cero:

• Descripción: En este escenario, la prioridad número uno del liderazgo de la empresa es mantener el inventario lo más pequeño posible. La forma más común de lograr este extremo implica la llegada de materias primas "justo a tiempo", seguida de la fabricación inmediata del producto final y el envío casi simultáneo a los proveedores una vez que se completa el empaque del producto. En esencia, pequeños lotes de materia prima y productos finales ocupan espacio dentro del espacio de trabajo restringido.
• O Técnicas: Dada la filosofía de llegada “Justo a tiempo”, las materias primas deben programarse para que lleguen cuando se requieran. Aquí, la palabra clave es "programado". Por lo tanto, se debe utilizar la Técnica de Evaluación y Revisión de Programas (PERT) y/o Diagramas de Gantt, que se enfocan en los cronogramas de producción y los tiempos de inactividad. PERT es una herramienta estadística, utilizada en la gestión de proyectos, que está diseñada para analizar y representar las tareas involucradas en la realización de un proyecto determinado. Un gráfico de Gantt es un tipo de gráfico de barras desarrollado por Henry Gantt que ilustra el cronograma de un proyecto. Los diagramas de Gantt ilustran las fechas de inicio y finalización de los elementos terminales y los elementos de resumen de un proyecto. Los elementos terminales y los elementos de resumen comprenden la estructura de descomposición del trabajo del proyecto. Algunos diagramas de Gantt también muestran las relaciones de dependencia (es decir, red de precedencia) entre actividades. La siguiente figura ilustra cómo las diferencias en el "tiempo de preparación" de las diferentes partes y la secuencia de producción pueden dictar cuándo ciertas materias primas deben estar disponibles.
• Impacto sistémico: Si bien este extremo parece deseable, los costos de transporte asociados con la entrega de materias primas y la distribución de productos finales serán excesivos. Además, este objetivo de producción deja muy poco espacio para cambios inesperados en los niveles de producción debido a pedidos adicionales o fallas en la línea de producción.

Meta de Producción - Minimizar los Costos de Distribución:

• Descripción: En este escenario, la prioridad número uno del liderazgo de la empresa es mantener al mínimo los costos asociados con la entrega de las materias primas y la distribución de los productos finales. Como tal, los niveles de inventario de materias primas y productos finales son de poca importancia siempre que haya espacio disponible.
• Técnica de quirófano: la empresa en realidad busca maximizar la utilización del espacio de almacenamiento disponible. Por lo tanto, la situación se convierte en una de optimización combinatoria y se puede encontrar una solución reestructurando la situación como un problema de mochila.
• Impacto sistémico: si bien este parece ser un enfoque bastante simple para el problema del inventario, el espacio puede ser costoso. Además, los niveles de producción dependen del espacio disponible en el sentido de que la empresa no puede fabricar el producto a menos que haya un lugar para almacenarlo antes del envío.

No lleva mucho tiempo darse cuenta de que la solución óptima para la gestión de inventario de una empresa se encuentra en algún lugar entre estos dos extremos. Hay técnicas OR adicionales disponibles para proporcionar a los responsables de la toma de decisiones soluciones matemáticas a sus problemas de inventario. El enfoque más común es determinar la cantidad económica de pedido (EOQ), que es la cantidad de pedido que minimiza los costos totales de mantenimiento de inventario y los costos de pedido. Es uno de los modelos clásicos de programación de producción más antiguos.

EOQ se aplica solo cuando:

• La demanda de un producto es constante a lo largo del año.
• Cada nuevo pedido se entrega en su totalidad cuando el inventario llega a cero.
• Existe un coste fijo por cada pedido realizado, independientemente del número de unidades pedidas.
• Existe un costo por cada unidad almacenada2.

El siguiente gráfico es una representación visual de la EOQ a lo largo del tiempo. Las líneas verticales de color azul claro representan la llegada de un nuevo pedido, mientras que las líneas diagonales de color azul claro representan la demanda constante. Esta representación particular introduce un factor de planificación adicional (modificación a EOQ) conocido como stock de seguridad, que es determinado por la gerencia.

Las variables requeridas para determinar la EOQ de una empresa son:

• Cantidad pedida
• Cantidad de demanda anual
• Costo fijo por pedido
• Costos anuales de mantenimiento

Sin embargo, rara vez las cosas se mantienen constantes, pero todavía hay esperanza para la gestión. Existen modelos dinámicos de tamaño de lote que están diseñados para abordar demanda variable, costos variables, múltiples clientes, etc.

Para finalizar, la gerencia de la empresa siempre debe estar preparada para los escenarios de "día lluvioso", ya sea por fallas en la línea de producción, problemas de transporte, pedidos de aumento, etc. O Las técnicas están diseñadas para proporcionar "Soluciones científicas" a los problemas de la empresa, sin embargo, es por gran liderazgo y gestión donde las empresas obtienen la ventaja competitiva. Los integradores de código abierto pueden ayudarlo a maximizar ambos.

1. Wikipedia: The Free Encyclopedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Inventory_models, consultado el 4 de junio de 2012.
2. Wikipedia: The Free Encyclopedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Economic_order_quantity, consultado el 6 de junio de 2012