Diseño de La Capacidad

TEMA 06: DISEÑO DE LA CAPACIDAD Pág. 1 de 6

TEMA 06. DISEÑO DE LA CAPACIDAD

ORIENTACION GENERAL En una empresa determinada, por aumento de la Demanda: o ¿Se debe construir otra planta o aumentar las operaciones

en su sede actual? o ¿Debe construir otra planta antes que sus competidores, o

deben esperar algunos años? o ¿Debe construir varias instalaciones pequeñas o una gran-

de? Estas son repuestas que se deben dar con la estrategia para desarrollar la capacidad de la empresa. Estrategia para desarrollar la Capacidad : Es un plan de amplio alcance en el que se especifica la manera como la organización va a satisfacer la demanda de sus productos bienes y servicios.

Observaciones: o Las inversiones en instalaciones, procesos y fuerza laboral

son estratégicas y se deciden en los más altos niveles de la empresa debido a que las instalaciones y otros recursos son costosos y requieren tiempo para ponerlos en servicio y al-gunos años para que experimenten modificaciones impor-tantes.

o Las decisiones en Capacidad afectan la competitividad. o Las decisiones relacionadas con el tamaño y la localización

de la empresa limitan la capacidad a corto y mediano plazo Capacidad : Es el potencial de un trabajador, una máquina, un proceso, una línea de producción, una planta, un centro de trabajo o una empresa para fabricar productos por unidad de tiempo.

Observaciones: o La capacidad de una empresa que genera una amplia varie-

dad de productos por lo general se expresa como tasa de producción por unidad de tiempo. Ejem. Latas de cerveza diarias, megavatios por año, etc.

o Es difícil expresar la capacidad como tasa de producción cuando se fabrica una variedad de productos que requieren distintos niveles de recursos, en esta caso la tasa de pro-ducción dependerá de la mezcla de productos y el tamaño de los lotes, y la capacidad puede medirse en unidades en unidades de recursos disponibles. Ejem: Cantidad de camas que se disponen por día, en servicios horas de trabajo por mes

o Cuando un proceso consta de una serie de operaciones, sus capacidad se determina por la operación que ocupa el lugar más bajo en la secuencia: operación cuello de botella

Capacidad de Diseño : Es la máxima tasa posible de produc-ción para un proceso, dados los diseños actuales de producto, mezcla de producto, políticas de operación, fuerza laboral, instalaciones y equipo. Capacidad Efectiva : Es la mayor tasa de producción razo-nable que puede lograrse. Es afectada por factores previstos.

Observaciones En general la capacidad efectiva es menor que la capaci-dad de diseño porque se necesita tiempo para realizar ta-reas como mantenimiento preventivo programado y ajustes por cambio de producto.

Capacidad Real : Es la tasa real de producción lograda por el proceso. Es afectada por factores no previstos

Observaciones. La capacidad real lograda por un proceso no sólo es menor que la capacidad efectiva, sino que la capacidad real varía con el tiempo. El daño a las máquinas, los desperdicios, el retrabajo, el montaje limitado de maquinaria, el ausentismo de los em-pleados, la programación deficiente y otros factores no pre-vistos contribuyen a disminuir la capacidad real.

MEDICION DE LA CAPACIDAD

Utilización de la Capacidad :

Eficiencia de la capacidad:

Holgura de Capacidad : Holgura de capacidad = Cap. Disponible - Cap. Requerida

Cuando el valor de holgura es negativo se llama Brecha de capacidad. Los requerimientos de la capacidad se originan en las predic-ciones de la demanda. Ejemplo La Cía Earl diseña y fabrica pupitres de madera, trabaja cinco días a la semana durante ocho horas diarias y toma 4 sema-nas de vacaciones al año. En promedio al fabricación de cada mueble requiere 20 horas, además se emplean a la semana 3 horas de mantto. Preventivo y 2 horas en limpiezas. Los fallas inesperadas de las máquinas, las faltas por enfermedad, el re-trabajo y otros factores similares representan cerca de 200 horas por año. Encontrar las capacidades, utilización y eficien-cia

CCAAPPAACCIIDDAADD DDEE DDIISSEEÑÑOO

CCAAPPAACCIIDDAADD EEFFEECCTTIIVVAA

CCAAPPAACCIIDDAADD RREEAALL

FFAACCTTOORREESS PPRREEVVIISSTTOOSS

FFAACCTTOORREESS NNOO PPRREEVVIISS--

TTOOSS

Diseño de CapacidadReal CapacidadnUtilizació =

Efectiva CapacidadReal CapacidadEficiencia =

año almuebles 96

mueblehoras20

horas/año1920

mueblehoras20

horas/día8 x dìas/sem 5 x sem/año48 diseño de Capacidad

==

==

año almuebles 84 horas/mueb20

horas/año1680

mueblehoras20

horas/año 240)- (1920 efectiva Capacidad

=

==

año almuebles 74 horas/mueb20

horas/año1480

mueblehoras20

horas/año 200)- (1680 real Capacidad

=

==


AJUSTE DE LOS NIVELES DE CAPACIDAD

¡Cómo puede una empresa ajustar sus niveles de capaci-dad? A corto y mediano plazo :

Aumentando los niveles de inventario, trabajando horas extras y aumentando la mano de obra, estableciendo otro turno completo, cambiando la mezcla de productos, traba-jando con contratistas.

Mejorando continuamente los procesos, las instalaciones y los diseños de producto o modificando la mezcla del producto.

Mejorando continuamente la calidad del producto o servi-cio.

A largo plazo :

Construyendo o arrendando otras instalaciones. Ampliando las instalaciones existentes. Mudándose a otra instalación mayor. Comprando otra empresa. Vendiendo los artículos y servicios internamente. Opciones de desarrollar nuevas aplicaciones de tecnolo-

gía avanzada.

ESTRATEGIAS PARA DESARROLLAR LA CAPACIDAD: DETERMINACION DE LOS NIVELES OPTIMOS DE OPERA-CIÓN ¿Cuánto debe incrementarse la capacidad? ¿Cuándo debe realizarse ese incremento? Responder estas preguntas es la base de la estrategia para desarrollar la capacidad. Para empezar repasamos algunos conceptos de costos: CURVAS DE COSTO TOTAL A CORTO PLAZO

A corto plazo los Costos Fijos se establecen para el período y no están influenciados por los niveles de producción.. Ejm : alqui-ler de local y equipos, salarios de la administración, etc. A largo plazo todos los costos son variables. Los Costos Variables cambian en función de los niveles de producción. Hasta acá hemos visto los costos absolutos (US$) pero vamos a ver los costos relativos es decir en función del nivel de produc-ción (US$ / unid) CURVAS DE COSTO PROMEDIO (POR UNIDAD) A CORTO PLAZO

Como el costo fijo se mantiene para cualquier nivel de produc-ción, a medida que se incrementan los niveles de producción, decrecen los costos fijos por unidad. Con respecto al costo variable promedio por unidad a corto plazo, decrece a medida que aumentan los niveles de producción, luego a partir de cierto punto aumenta según la ley de disminución de los retornos, que indica que los costos variable por unidad se incrementan. El punto en que se minimiza el costo total promedio a corto plazo QSR, es el mejor nivel de operación para una planta de tamaño específico. ¿Cuál es el tamaño óptimo para una planta? Al principio, a medida que se incrementa el tamaño de una plan-ta, su costo mínimo total promedio disminuye. Esto se denomina economías de escala. Economías de Escala : Se presentan cuando los Costos Totales de operación aumentan a un ritmo mas lento que el de crecimien-to del volumen de producción. Es decir a mayor producción menor costo unitario Factores que lo originan las economías de escala:

A mayor producción, mayor cantidad de materias primas, material de empaque y suministros, de acuerdo a esto ma-yores descuentos por volumen de compras, lo que resulta en menor costo de producción unitaria

A mayor producción, se incrementa la producción acumula-tiva y crece el efecto de curva de aprendizaje, bajando el costo de producción unitaria.

A mayor producción se produce reemplazo de equipos de propósito general por equipos especializados, esto aumenta la eficiencia del proceso, bajando el costo de producción.

Si el tamaño de planta sobrepasa cierto nivel, se presenta : Deseconomías de Escala : Se presentan cuando los costos totales de operación aumentan con mayor rapidez que la taza de incremento del volumen de producción. Los Costos Totales / unidad comienzan a incrementarse. Factores que lo originan :

A mayor volumen de producción, mayor área distribución, por tanto crecen los costos de entrega.

A mayor volumen de producción variable se produce des-economías de coordinación, por la introducción de nuevos

CCoossttoo ttoottaall pprroommeeddiioo

CCoossttooss UUSS$$ ppoorr uunniiddaadd

PPrroodduucccciióónn UUnniiddaaddeess ppoorr ppeerrííooddoo

CCoossttoo ffiijjoo pprroommeeddiioo

CCoossttoo vvaarriiaabbllee pprroommeeddiioo

QQSSRR

CCoossttooss ffiijjooss ttoottaalleess

CCoossttooss vvaarriiaabblleess ttoottaalleess


CCoossttooss UUSS$$

% 88.1 ó 0.881 omuebles/añ84 omuebles/añ74

efectiva Capacidad

real Capacidad Eficiencia

% 77.1 ó 0.771 omuebles/añ96 omuebles/añ74

Diseño de Capacidadreal Capacidad nUtilizació

=

==

=

==


niveles administrativos, lo que aumenta los costos y dis-minuye la capacidad de respuesta sensible rápida.

A medida que se amplía la planta, la fuerza laboral tiende a sindicalizarse.

CURVAS DE COSTO TOTAL PROMEDIO PARA INSTALA-CIONES DE CAPACIDAD VARIABLE

El tamaño óptimo de la planta (tamaño asociado con el costo total promedio más bajo) no siempre origina el mayor volumen de producción. Una vez que la planta sobrepasa cierto nivel, las deseconomí-as de escala se presentan y los costos totales por unidad empiezan a incrementarse En esta caso el tamaño óptimo es la planta C.

Al unir los niveles óptimos de operación para instalaciones de capacidad variable, se puede elaborar la curva de costo total promedio a largo plazo. El punto QLR en donde el costo total promedio por unidad a largo plazo se minimiza corresponde al tamaño económico óptimo de la instalación Las economías de escala están presentes a la izquierda del nivel de producción óptimo de largo plazo QLR pero las des-economías de escala surgen cuando la producción excede QLR En resumen Existe un nivel optimo de operación para una planta de tamaño determinado, así como un tamaño optimo de planta. El operar a un nivel o construir una planta de tamaño óptimo, depende de factores tales como: los competidores, la deman-da de sus productos, la disponibilidad de recursos (mano de obra, equipos, materia prima), etc.

FORMAS DE INCREMENTAR DE LA CAPACIDAD

Supongamos una empresa que desea aumentar su capacidad pues la actual está por debajo de la demanda actual (brecha) y se espera que esa demanda continúe en aumento.

De acuerdo a esto, tiene diversas opciones para incrementar la capacidad

Hacer una serie de pequeños aumentos de capacidad Hacer pocos aumentos de capacidad, pero mas grandes

Esto lo podemos observar en la gráfica siguiente:

Los pequeños incrementos son menos riesgosos, mas rápi-

dos, reflejan mejor los cambios de la demanda y son relati-vamente costosos.

Los grandes incrementos pueden resultar menos costosos a largo plazo que el costo combinado de varios incrementos pequeños. Influyen también las economías de escala para bajar los costos.

Si se decide realizar pequeños incrementos de capacidad, la pregunta es: ¿Cuándo introducirlos?

¿Antes que se necesite realmente la capacidad adicional? (enfoque proactivo)

¿Después de que la demanda exceda la capacidad actual? (enfoque reactivo)

¿Debemos mantener la capacidad lo más cerca posible de la demanda esperada? (enfoque de valor esperado)

Reserva de capacidad: Es la cantidad de capacidad que una empresa mantiene por encima de la demanda esperada. Si es menor se denomina reserva negativa de capacidad. Estrategia proactiva de capacidad La capacidad de la empresa se mantiene por encima de los requerimientos de capacidad previstos. Es decir se mantiene una reserva positiva de capacidad

En este caso no se planifica la capacidad, sino que se espera que se llegue a igualar la capacidad actual con la requerida y en ese momento se realiza el incremento

CCoossttooss UUSS$$


QQLLRR

DDeesseeccoonnoommííaass DDee eessccaallaa

EEccoonnoommííaass ddee eessccaallaa

CCoossttooss UUSS$$

PPrroodduucccciióónn UUnniiddaaddeess

ppoorr ppeerrííooddoo QQDD QQAA QQBB QQCC

CCTTPPDD

CCTTPPAA

CCTTPPBB

CCTTPPCC

UUnniiddaaddeess

AAññoo

DDeemmaannddaa

CCaappaacciiddaadd aaccttuuaall

BBrreecchhaa ddee llaa ccaappaacciiddaadd

11 22 33 44 55

UUnniiddaaddeess

AAññoo 11 22 33 44 55

DDeemmaannddaa

UUnniiddaaddeess

TTiieemmppoo

DDeemmaannddaa


Características de la estrategia Proactiva de capacidad: Se introduce los incrementos de capacidad antes de que

se necesite realmente la capacidad adicional. Mantiene una reserva positiva.

Se aplican cuando el costo de agotar la capacidad es mu-cho mayor que el costo de mantener un exceso de capa-cidad.

En Industrias de alto crecimiento se logra mayor partici-pación de mercado a expensas de capacidad restringida de competidores.

También en Empresas que poseen servicios esenciales. Estrategia reactiva de capacidad Se aplica a medida que surgen las necesidades. Mantiene una reserva pequeña y hasta negativa de la capacidad

En este caso se planifica la capacidad a corto plazo, puesto que se estable el nivel de diferencia para incrementar la capa-cidad Características de la estrategia Reactiva de capacidad:

Se introduce después que la demanda excede la capaci-dad actual. Mantiene una reserva de capacidad muy pe-queña o negativa.

Cuando el costo de mantener la capacidad excesiva está por encima del costo de agotarla.

Implica un riesgo de posición en el mercado. Estrategia de valor esperado de capacidad Su propósito está en mantenerla capacidad lo más cerca posible de la demanda esperada. No se tiene reserva de capa-cidad

Características de la estrategia de Valor Esperado :

Mantiene la capacidad lo mas cerca posible de la deman-da esperada. No se tiene reserva de capacidad.

Juega con la posibilidad de tener exceso de capacidad y de no tenerla.

MÉTODOS DE DECISIÓN

Existen varios métodos : Razón de Capacidad Árbol de Decisiones Simulación por computador.

Factores que influyen : En al práctica es difícil determinar los valores verdaderos del

exceso y agotamiento de la capacidad. Crecimiento previsto y variabilidad de la demanda. Tiempo y costo del incremento de capacidad (desarrollo,

personal). Costo anual de operación del incremento, nivel óptimo de

operación actual y tamaño óptimo para establecer nueva planta.

Reacción o comportamiento de los competidores actuales y futuros

Reacción y comportamiento de proveedores, trabajadores, etc.

Tasa y dirección de los cambios tecnológicos. Todo cambia. RAZÓN DE CAPACIDAD

donde: Cs = Costo de agotamiento por unidad Ce = Costo de exceso de capacidad / unidad

si - 0.5 < RC < + 0.5 aplicar enfoque de Valor Esperado si RC > + 0.5 aplicar Enfoque Proactivo. si RC < - 0.5 aplicar Enfoque Reactivo

Ejemplo. Supóngase la Cía ABC está evaluando un proyecto para expan-sión de la capacidad. Ellos calculan que el exceso de capacidad durante la vida del proyecto costará US$ 5.00 por unidad. ¿Qué capacidad se deberá proveer para las siguientes situacio-nes?:

Costo anual de agotamiento Cs = US$ 5.50 Costo anual de agotamiento Cs = US$ 20.00 Costo anual de agotamiento Cs = US$ 2.00

ÁRBOLES DE DECISIÓN

Es una herramienta cuantitativa y se emplea para decidir el volumen y la oportunidad de hacer inversiones de capital.

Su metodología lógica describen la secuencia de las deci-siones que se toman para llegar a la solución con el mayor valor esperado.

Se requieren aplicar hipótesis muy complejas que en gene-ral no son válidas al 100 % , por lo tanto, cualquier persona que tenga que tomar una decisión, la deberá hacer previo análisis y sustentarla con base en la evaluación de factores que podrían no ser cuantificables.

Ejm : Problema de ampliación de capacidad en una Planta.

UUnniiddaaddeess

TTiieemmppoo

DDeemmaannddaa

UUnniiddaaddeess

TTiieemmppoo

DDeemmaannddaa

Empleo planificado de medidas a corto plazo para satisfacer la de-manda

No se planifica la capacidad

Cs

Ce)- Cs ( RC =

1.502.00 US$

5.00 US$2.00 US$Cs

CeCs

0.7520.00 US$

5.00 US$20.00 US$Cs

CeCs

0.095.50 US$

5.00 US$5.50 US$Cs

CeCs

−=−

=−

=−

=−

=−

=− Enfoque de valor espe-

rado Enfoque proactivo Estrategia Reactiva


Ejemplo. La Cía Toys SA, ha desarrollado un juego de video educativo. Los resultados del mercado de prueba son favora-bles. A continuación se muestra la demanda esperada de los próximos 05 años y la probabilidad de cada uno:

Demanda anual, unidades

Probabilidad

150,000 0.4

100,00 0.5

50,00 0.1

Para producir el nuevo juego la planta debe ampliar su planta actual o construir una nueva planta o no hacer el producto. La ampliación cuesta US$ 0.80 millones, con una capacidad máxima de 100,000 unidades. Construir una nueva planta cuesta US$ 1.40 millones, con una capacidad anual de 150,000 unidades. La ganancia anual asociada para un ciclo de vida esperado de 05 años es:

¿Cuál es la mejor alternativa? Para eso se presenta el árbol de decisión:

Rendimiento de alternativa

construcc.

3.75 M x 0.4 1.50 M

1.25 M x 0.5 0.625 M

-1.25 M x 0.1 -1.25 M

Total 2.00 M

Menos costos construcc. - 1.40 M

Valor esperado 0.60 M

Rendimiento de alternativa am-pliación

1.50 M x 0.4 0.60 M

1.50 M x 0.5 0.75 M

-0.50 M x 0.1 -0.05 M

Total 1.30 M

Menos costos ampliación - 0.80 M

Valor esperado 0.50 M

La alternativa de construir es la más adecuada INTEGRACIÓN FLUJO HACIA ARRIBA ( REGRESIVA ) Se refiere a la expansión del proceso, incluyendo proveedores independientes con los que la Empresa se integra mediante la generación conjunta de conocimientos. ¿ Que se debe hacer si el tamaño óptimo económico de una planta corresponde a un nivel de producción que excede los requerimientos de flujo hacia abajo?. Opciones:

La producción de flujo hacia arriba de la planta puede limi-tarse a la cantidad requerida por la Empresa.

La Empresa puede vender el exceso de producción. ¿ Que sucede si los requerimientos de la Empresa exceden la producción de una planta integrada regresivamente que opera con tamaño óptimo económico?

Integración parcial ó gradual, con la propia producción y con suministros externos se satisfacen los requerimientos de Empresa.

Posibilita la actualización en tecnología y producto. Medio de seguimiento a proveedores.

INTEGRACION PARCIAL

ELABORACIÓN DEL PRESUPUESTO DE CAPITAL

Periodo de Recuperación ( n ) Tiempo requerido para recobrar el valor de los costos iniciales. Se prefieren las inversiones con periodos pequeños por menos riesgos. Donde : n = Periodo de recuperación, en años ( j =1 hasta n ) FENA = Flujo de efectivo neto anual por año j CI = Costo inicial de la inversión

150,000 unid 100,000 unid 50,000 unid Demanda

Rendimiento en US$ ALTERNA-

TIVA Anual 05 años Anual 05 años Anual 05 años

Construir planta nueva

0.75 M 3.75 M 0.25 M 1.25 M -0.25 M -1.25 M

Ampliar la planta 0.50 M 1.50 M 0.50 M 1.50 M - 0.1 M -0.50 M

No hacer nada 0 0 0 0 0 0

A

B

US$ 3.75 M US$ 1.25 M -US$ 1.25 M

US$ 1.50 M US$ 1.50 M -US$ 0.50 M US$ 0

150,000 0.4

150,000 0.4

100,000 0.5

50,000 0.1

100,000 0.5

50,000 0.1

CCOONNSSTTRRUUIIRR NNUUEEVVAA PPLLAANNTTAA CCoossttoo UUSS$$ 11..4400

MM

AAMMPPLLIIAARR LLAA PPLLAANNTTAA EEXXIISSTTEENNTTEE CCoossttoo UUSS$$ 00..8800 MM

NNoo hhaacceerr nnaaddaa CCoossttoo == 00 UUSS$$

Producto: adaptadores plástico Volumen total de producción: 100,000 unid

Producto: adaptadores plástico Volumen total de producción: 150,000 unid

Producto: circuitos electrónicos Cantidad requerida de adaptadores plásticos: 110,000 unid. Volumen total de producción: 60,000 unid

Producto: aparatos electrónicos pequeños Cantidad requerida de circuitos electrónicos : 65,000 unid. Volumen total de producción: 30,000 unid

Producto: circuitos electrónicos Volumen total de producción: 100,000 unid

PPRROODDUUCCCCIIOONN EENN PPLLAANNTTAA PPRROOVVEEEEDDOORREESS EEXXTTEERRNNOOSS

55,,000000 uunniidd

1100,,000000 uunniidd

110000,,000000 uunniidd

6600,,000000 uunniidd

MMeerrccaaddoo

CIFENA n

1j

j =∑=


Si los flujos de efectivo neto anual son positivos y permanecen constantes de un año a otro , el periodo de recuperación es : No tiene en cuenta el valor temporal del dinero ni los flujos de efectivo generados después del periodo de recuperación. Para flujos de efectivo diferentes, calcular el valor presente de todos los flujos de efectivo y emplear como base de la compa-ración. Una empresa puede hacer 03 inversiones. Se muestran los datos de inversión inicial y flujo de efectivo anual neto asocia-dos a cada inversión:

El costo de capital de la empresa es 15% y todos los flujos de efectivo se presentan a fin de año. Establecer el período de recuperación Valor Presente Neto ( VPN ) Equivale a la suma de los flujos netos de efectivo descontados menos el valor del costo inicial de la inversión. Si el VPN > 0, el retorno de la inversión excede el costo de capital de la em-presa. Donde : VPN = Valor Presente Neto n = número de años VP (FENA j) = Valor presente del flujo de efectivo neto anual por año j CI = Costo inicial de la inversión

Todos los flujos de efectivo se descuentan del costo de capital de la Empresa. Valor Equivalente de Anualidad ( VEA ) Se descuentan los flujos de efectivo empleando el costo de capital de la empresa, y luego se convierten en un Valor de Anualidad.

Tasa Interna de Retorno ( TIR ) Tasa de interés que igualará el valor presente de sus entradas netas de efectivo con el costo inicial. Se juzgan aceptables las inversiones que representan valores mayores de la TIR que el costo de capital de la empresa. Es la tasa de interés a que :

donde : n = número de años CI = Costo inicial de la inversión VP(FENAj ) = Valor presente del flujo de efectivo neto anual por año j

INVERSIONES A B C

Inversión Inicial US$ 100,000 50,000 200,000

Flujo de efectivo neto anual US$ 62,000 16,000 35,400

Duración del flujo efectivo 2 años 5 años 10 años

FENA

CIn =

años5.6 35,400

200,000 :C Inversión

años 3.116,00050,000 :B Inversión

años1.6 62,000

100,000 :A Inversión

=

=

=

CI )VP(FENA VPN n

1j

j −=∑=

CI )VP(FENA n

1j

j =∑=

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