Operaciones y Logística

IAF – Programa PilotIAF – Programa PilotHerramientas de Herramientas de

Gestión de la Gestión de la Cadena de Cadena de SuministroSuministro

Marco Busatto Marco Busatto Consultor SeniorConsultor Senior

IdomIdom

Febrero 2001 22

Objetivos de la presentaciónObjetivos de la presentación

Presentar un marco de referencia de las actuales tecnologías disponibles para gestionar la cadena de suministro

Indicar las posibilidades y las limitaciones de las actuales aplicaciones

Presentar algunos ejemplos prácticos de aplicaciones de herramientas avanzadas

Febrero 2001 33

La cadena de suministro La cadena de suministro

SCM: “ (…) network of organizations that are involved, through upstream and downstream linkage, in different processes and activities that produce value in the form of products and services in the hand of ultimate customers.” [1]

Febrero 2001 44

La cadena de suministroLa cadena de suministro

Flujo de materiales e información

MAKE DELIVER

CU

STO

MER

S

SOURCE

SU

PP

LIE

RS

Materiales

Información

Planificar

Planificar Planificar

Planificar

Febrero 2001 55

Red de organizacionesRed de organizaciones

S1 C1O1

S2

S3

C2

C3

S1 C1O2

S3

C2

C3

S1 C1O3

C2

C3

S2

Febrero 2001 66

La evolución futuraLa evolución futura

Value nets [2]:

1. Customer focused2. Collaborative and systemic3. Agile and scalable4. Fast flow

5. Digital

Customers

Providers

Company

Febrero 2001 77

¿por qué se interesan las ¿por qué se interesan las compañías en la SC?compañías en la SC?

SCM coordina de forma eficiente el flujo de bienes desde los suministradores a los fabricantes hasta los clientes

Fabricantes Almacenes/ Distribución

Clientes Proveedores Vendedores

Flujo Bienes Flujo Información

Flujo Dinero

Febrero 2001 88

Cadena de Suministro ineficiente implica Cadena de Suministro ineficiente implica mayores precios para los consumidoresmayores precios para los consumidores

Demasiado inventario desperdiciado a lo largo de la cadena

Sin embargo muchas de esas empresas no da buen servicio a los clientes

Almacenes/ DistribuciónFabricantes Clientes Proveedores Vendedores

Febrero 2001 99

Sale

s

Time

Sale

s

Time

Sale

s

Time

Sale

s

Time

[Forrester, 1961 !!]

FabricantesFabricantes Almacenes/ Almacenes/ DistribuciónDistribución ClientesClientes ProveedoresProveedores VendedoresVendedores

Un fenómeno común en la SC Un fenómeno común en la SC

Efecto ‘Bullwhip’

Febrero 2001 1100

Objetivos desalineado o en conflicto

•Bajos inventarios

•Bajos costes transporte

•Pocos cambios

•Programaciónestables

•Series largas

•Bajo precio compra

•Multiples proveedores

•Altos inventarios

•Altos niveles de servicio

•Stocks regionales

ComprasCompras ManufacturingManufacturing DistriDistribucbuciónión Servicio a Servicio a clientes/ventasclientes/ventas

Las compañías están Las compañías están funcionalmente alineadasfuncionalmente alineadas

Febrero 2001 1111

La orientación a procesos confronta las La orientación a procesos confronta las disfunciones de la cadenadisfunciones de la cadena

Evolucionar de los D.pto funcionales a procesos de negocio multifuncionales (e.g., order-to-cash, request-to-promise)

Order Fulfillment

Available-to-Promise Capable-to-Promise

ComprasCompras ManufacturingManufacturing DistricubiónDistricubiónServicio a Servicio a

clientes/ventasclientes/ventas

1122

Algunas preguntas fundamentales Algunas preguntas fundamentales de negocio no se contestande negocio no se contestan

¿Que tengo? ¿Donde lo pongo? ¿Como lo cojo?

¿Que llegara? ¿Cuando llegara?

¿Que podemos

enviar? ¿Que pedidos

deberíamos

entregar?

Febrero 2001 1133

Y si eso no fuese suficienteY si eso no fuese suficiente

Mayores requisitos de cliente, presiones competitivas y la economía global

Personalización masivaCiclos de vida de productos más cortosProliferación de productosPresiones sobre precios y reducción de costesOperaciones a nivel global

Febrero 2001 1144

¿Cuál son las herramientas para ¿Cuál son las herramientas para gestionar la cadena de suministro?gestionar la cadena de suministro?

MRP: Material Requirement PlanningMRP II: Material Resource PlanningERP: Enterprise Resource PlanningSCM: Supply Chain ManagementCMS: Customer Management SystemsSSCO: Syncronized Supply Chain Optimization ...

...How many buzz words!!!

Febrero 2001 1155

Marco de referenciaMarco de referencia

Una SC puede ser descrita en términos de su estructura y del nivel de planificación

En general se puede decir queLa estructura de la SC puede describirse

usando un modelo de redLos procesos de planificación se dividen en tres

nivelesEstratégico, Táctico y Operacional

Febrero 2001 1166

Tres niveles de planificaciónTres niveles de planificación

Existen tres niveles jerárquicos de planificación:Estratégica o de alto nivel, que se realiza bien

anualmente o ad hocTáctica o de nivel medio, que se realiza normalmente

mensual o trimestralmenteOperacional o de bajo nivel que implica el scheduling, re-

scheduling y la ejecución y se realiza en periodos muy cortos (horas, días, turnos..)

Existe un grado de solapamiento entre la fases así como una interdependencia

Estas se “transmiten” de diferentes maneras, siendo la más básica en forma de restricciones

Febrero 2001 1177

Planificación estratégicaPlanificación estratégica

Para apoyar el diseño de la SC, la optimización determina la localización, tamaño y numero de Centros de aprovisionamiento Centros de producción Centros de distribución

Mediante el análisis de los flujos a través de la red Conceptualmente se puede considerar como la decisión

sobre los nodos y arcos de la red El concepto de tiempo no suele ser considerado a este nivel Algunos proveedores de sistemas a este nivel:

Supply Chain Strategist de I2 Supply Chain Designer de CAPS SAILS de Insight Network Designer de SynQuest

Febrero 2001 1188

Planificación tácticaPlanificación táctica

Planificación de la SC al nivel táctico se suele denominar “supply planning” y se define comoOptimización del flujo de materiales a través de una red

determinada en un horizonte de tiempo

Las principales diferencias con el nivel estratégico son:La configuración de la red está ya dadaLos planes dependen del tiempo “time buckets”Puede considerar vistas agregadas de los procesos de

producción considerando diferentes niveles del BOMSe pueden considerar tiempos de cambio pero no la

secuenciación de los productos a través de las instalaciones

Febrero 2001 1199

Planificación OperativaPlanificación Operativa

Se conoce como Supply SchedulingEl production scheduling tienen un gran nivel de

detalle, hora a hora incluso minuto a minutoSe realiza frecuentemente, potencialmente varias

veces al díaAbarca planificación de materiales, personas,

maquinas..Suele realizarse al nivel más bajo del BOM y de

las hojas de ruta, incluyendo setup timesFabricantes de soft de scheduling: Baan, SAP,

Fygir, i2, Manugistics, PeopleSoft, STG, SynQuest, Thru-Put....

Febrero 2001 2200

HerramientasHerramientas

Execution System (ERP)Sistemas - ERP

Manufacturing PlanningManufacturing Planning

Supply Chain Network DesignSuppply Chain Network Planning

Strategic PlanningStrategic Planning

Shipment SchedulingShipment scheduling

Transportation PlanningTransport Planning

Production SchedulingProduction scheduling

Distribution PlanningDistribution Planning

Inventory PlanningInventoryPlanning

Available-to-PromiseAvailable-to-Promise

Supply Chain PlanningSupply Chain Planning

Demand PlanningDemand Planning

Sales and Operations PlanningSales and operation Planning

Segundos/Minutos

Horas/Dias

Semanas/Meses

Trimestres Anos

Op

era

cio

nal

Tácti

co

Estr

até

gic

o

Febrero 2001 2211

An

alíti

co

An

alíti

co

Tra

nsacio

nal

Tra

nsacio

nal

EstratégicoEstratégico

TácticoTáctico

OperacionalOperacional

Compras Operaciones Logística Ventas

Planificación de Instalaciones, Productos y Capacidades

ERPERP

E-Commerce

Component Supplier Mgmt.

Demmand Planning

Transportation planning

Advanced Advanced Planning & Planning & SchedulingScheduling

Inventory Planning

Product Data Mgmt

Mfg. Exec. Systems Transportaiton

Execution

Warehouse Mgmt

Order Mgmt.

Customer Asset Mgmt.

Marco de Referencia de las tecnologíasMarco de Referencia de las tecnologías

Febrero 2001 2222

Proveedores de SistemasProveedores de Sistemas

Proveedores de ERP (Enterprise Resource Planning) SAP Baan JD Edwards Oracle PeopleSoft

Proveedores de SCM (Supply Chain Management) I2 Manugistics Synquest Logility Tools-DPM Intrepa AspenTech Ortems

Febrero 2001 2233

DiferenciasDiferencias

Marco temporal Pasado y presente

Objetivo Reporting

Ámbito “Miope”

Tipo BD Con poca o nada

elaboración Tiempo respuesta

Tiempo real Implicaciones BPR

Sustituye o reduce esfuerzo humano ineficiente

Marco temporal Futuro

Objetivo Previsión y toma decisiones

Ámbito Jerárquico y longitudinal

Tipo BD Algo o muy elaborado

Tiempo respuesta Tiempo real o en batch

Implicaciones BPR Coordina decisiones de

gestión con solapes

Febrero 2001 2244

ERP quieren englobar todoERP quieren englobar todo

Los ERP quieren añadir funcionalidades de tipo analitico

Integrated Database

MPS

Forecasting

Decision Support

MRP

CRPInventory

Purchasing

BOM

Order Entry DRP

Fixed Assets Accounts Payable

Accounts Receivable

General Ledger

Cost Accounting

Quality Assurance

Shop Floor Control

Service & Maintenance

Warehouse Managemen

t

Plant Maintenance

Product Configurator

Sales & Marketing

Project Management

Project Accounting

Febrero 2001 2255

Todavía no han llegadoTodavía no han llegado

..faltan algunas piezas

Integrated

Database MPS

Forecasting

Decision Support

MRP

CRPInventory

Purchasing

BOM

Order Entry DRP

Fixed Assets

Accounts Payable

Accounts Receivable

General Ledger

Cost Accounting

Quality Assurance

Shop Floor Control

Service & Maintenance

Warehouse Managemen

t

Plant Maintenance

Product Configurator

Sales & Marketing

Project Management

Project Accounting • Que falta?:

Orientación a Proceso Colaboración inter-intra

compañía Planificación de SC Optimización de SC

Febrero 2001 2266

Los SCM están ampliándoseLos SCM están ampliándose

Los fabricantes de APS y supply chain planning también caminan hacia ello..

Dem

and

Pla

nn

ing

Mfg

Pln

g.

& S

ched

.

Dis

trib

uti

on

Pla

nn

ing

Pro

cure

me

nt

Pla

nn

ing

Enterprise Supply Chain PlanningStrategicPlanning

TacticalPlanning

OperationalScheduling

ERPSystem

Febrero 2001 2277

Es necesario una mejor Es necesario una mejor integraciónintegración

..pero también les faltan piezas

Dem

and

P

lan

nin

g

Dis

trib

uti

on

P

lan

nin

g

Enterprise Supply Chain Planning

SistemaERP

Que falta?:

• Integración con sistemas transacionales

• Colaboración inter-intra compañía

• Suites de producto completas

StrategicPlanning

TacticalPlanning

OperationalScheduling

Febrero 2001 2288

Iniciativas Supply ChainIniciativas Supply Chain

La competencia global ha empujado las empresas a La competencia global ha empujado las empresas a desarrollar sistemas mas complejos e desarrollar sistemas mas complejos e “inteligentes” orientados a optmizar los recursos “inteligentes” orientados a optmizar los recursos internos y externos.internos y externos.Orientación a ProcesosEnfoque a la previsiónPlanificación de Ventas y OperaciónPlanificación integrada de demanda y suministroUso de información downstreamGestión compartida de inventarios (VMI y CRP)Colaboración proveedor/clienteOptimización transporte PostponementPerformance Measurement (KPIs)

Febrero 2001 2299

Tendencias de la industria, Tendencias de la industria, acrónimos y jergaacrónimos y jerga

Supply Chain Optimization (SCO)Global LogisticsSupply Chain Collaboration (SCC)Mejora de los ingresos/servicio a clientes más que

beneficios de reducción de costes (ventaja estratégica)

Advanced Planning and Scheduling (APS)Vendor Managed Inventory (VMI), Efficient

Consumer Response (ECR ), Category Management, and Continuous Replenishment Programs ( CRP)

Operaciones y Logística

Caso Práctico I: Caso Práctico I: Optimización de Optimización de una red logísticauna red logística

Febrero 2001 3311

Caso 1: optimización de una red logísticaCaso 1: optimización de una red logística

Empresa ficticia de fabricación de productos electrónicosCaracterísticas:

Gama de productos limitadaBuena información de proveedoresEntorno de fabricación estable

Objetivo:Determinar el stock óptimo, y su ubicación para

minimizar costes y asegurar servicio a clientes

Febrero 2001 3322

Los datos necesariosLos datos necesarios

El diagrama de la cadenadiagrama de la cadena de suministroLas características de la demandademandaLos parámetros de cada fase

Tiempos de producciónTiempo de servicioValor añadidoCostes de inventarios

Principales hipótesishipótesisSistema de producción pullCapacidad ilimitadaTiempos de servicio y producción deterministicos (para

un nivel de servicio dado, p.e. 95%)Demanda limitada

Febrero 2001 3333

El diagrama de la cadenaEl diagrama de la cadena

Comp. BComp. B Elaboración Elaboración Montaje final

Montaje final

Envio a Almacén Distribuidor

Envio a Almacén Distribuidor

Envio a cliente final

Envio a cliente final

Comp. AComp. A

Comp C.Comp C.

Febrero 2001 3344

VariablesVariables

Tiempo Servicio = 5d

Tiempo Servicio = 3d

Tiempo producción= 10d

Tiempo Servicio= 5d

Tiempo de reabastecimiento= 15d

Tiempo Neto de reabastecimiento= 10d

Febrero 2001 3355

Costes y OptimizaciónCostes y Optimización

En cada estación definimos el valor añadido al productoEl coste de almacenamiento expresado en %

sobre el valor del producto. Habitualmente entre el 15 y 30%. Esto incluye costes de oportunidad del capital, de manipulación, de obsolescencia, de gestión, etc.

Como objetivo de la optimización tomamos la minimización de los costes de inventario, calculados con los parámetros antes definidos.

Febrero 2001 3366

DemandaDemanda yy stock stock de seguridadde seguridad

Suponemos que la demanda de una unidad de tiempo está caracterizada por una distribución normal, definida por: d= demanda média por unidad de tiempo de producto final s = desviación est. para una unidad de tiempo

que la demanda está limitada y que para un nodo de la red Tr es el tiempo neto de reabastecimiento Tp es el lead time de producción

Lo stock en este nodo será:

TrdTpStock 64.1

Stock=S. Ciclo+ S. Seguridad

Febrero 2001 3377

Solución del modeloSolución del modelo

Utilizando una herramienta especifica (SIP) [6]

Usando un optimizador basado en Excel (What’s Best) [7]

Febrero 2001 3388

Evolución días de stock seguridadEvolución días de stock seguridad

Comp. B

15.60

Comp. B Elaboración

1.64

Elaboración Montaje final

2.33

Montaje final

Envio a Almacén

Distribuidor

0.00

Envio a Almacén

Distribuidor

Envio a cliente

final

3.29

Envio a cliente

final

Comp. A

15.60

Comp. A

Comp C.18.02

Comp C.

Comp. B

16.20

Comp. B Elaboración

2.85

Elaboración Montaje final

0.50

Montaje final

Envio a Almacén

Distribuidor

0.00

Envio a Almacén

Distribuidor

Envio a cliente

final

3.29

Envio a cliente

final

Comp. A

12.30

Comp. A

Comp C.

11.02

Comp C.

Febrero 2001 3399

ConclusionesConclusiones

Metodología utilizadaMetodología utilizada Requisitos de cliente Caracterización de demanda Lead-times fabricación Valor añadido Costes almacenamiento

Posicionamiento y dimensión óptimas

de los stocks de seguridad

Aspectos positivosAspectos positivos:Las hipótesis de partida no son tan restrictiva como en un primer

momento pueden parecerExiste un gran potencial de ahorroEl modelo es extensible a multiproducto

Aspectos negativosAspectos negativos:Requiere una buena información cuantitativa de la cadena de

suministro

Operaciones y Logística

Caso Práctico II: Caso Práctico II: Advanced Planning & Advanced Planning &

SchedulingScheduling

Febrero 2001 4411

OrígenesOrígenes

APS= Advanced planning and SchedulingOriginalmente herramientas de apoyo a la

toma de decisiones mediante análisis del tipo “What if”

Se basan en la creación de un plan y la información sobre si el plan se ajusta o no a determinadas restricciones (capacidades) y posiblemente algun tipo de indicador de eficiencia

Febrero 2001 4422

Evolución de los sistemasEvolución de los sistemas

La evolución reciente (no tanto en algunos sectores) es la incorporación de elementos de optimización a los paquetes de APS para lograr objetivos del tipo:Reducción de costes de la cadenaMejora de los margenes de productosReducción de inventariosMejora capacidadAumento del ROA

Febrero 2001 4433

Métodos de OptimizaciónMétodos de Optimización

Existen desde la WWIIAplicados sobre todo en empresas de procesosMuy extendido en sector químico y petrolero para

las operaciones de blendingTrimming en la industria del metal o del papelOptimización de flotasSolo recientemente ha surgido el interes en

incorporarlo a los paquetes de planificaciónEl aumento dramático de la capacidad de calculo

barata es el factor dinamizante

Febrero 2001 4444

Crecimiento del mercadoCrecimiento del mercado

Numerosas empresas medianas en las que tradicionalmente la planificación se realizaba manualmente, con reglas heurísticas e incluso apoyándose en un MRP donde cambios como:Aumento exponencial número de referenciaAumento exigencia en tiempos de servicioCiclos de planificación más cortosPersonalización masiva de los productosAumento del outsourcingUso de 3PLVMIFusiones, compras, consolidaciones....

hacen que el número de “elementos” a planificar sean muy altos

Febrero 2001 4455

¿Que buscan las compañías?¿Que buscan las compañías?

Herramientas y soluciones para lograr:Determinar un plan viable que cumpla todos

los requisitos de la demanda y las restricciones de la oferta

Optimizar el plan en relación a los objetivos de la empresa como puedan ser bajos costes y alta rentabilidad

Esta búsqueda esta llevando a las empresa a huir de soluciones MRP que generan normalmente planes poco realistas y no optimizados

Febrero 2001 4466

Evolución fabricantes de Evolución fabricantes de “sistemas”“sistemas”Especialistas:

Manugistics ha incluido herramientas de optimización I2 ha comprado CSC para ampliar sus capacidades de

planificaciónSynQuest, empresa de soluciones de planificación ha

comprado Bender especialista en optimización Ilog un proveedor de soluciones SCM ha comprado CPLEX

especialista en optimizaciónERP

Peoplesoft ha incorporado el APS de Red PepperSAP está desarrollando un “Supply Chain Optimización,

Planning and Execution” (SCOPE) JD Edwards va a incorporar tecnología de ILOG en su

sistema

Febrero 2001 4477

Frontera eficienciaFrontera eficiencia

Frontera eficiencia

Servicio a clientes medido en tiempo máximo de

entrega (días)

Cost

es

cad

en

a

sum

inis

tro

C

BB1

AB2

Febrero 2001 4488

Modelos y SolversModelos y Solvers

El proceso de optimización de SC necesita de buenos modelos

El nivel de detalle debe se apropiado para cada nivel de planificaciónPara los niveles superiores tácticos y el estratégico no es

necesario detallar demasiadoLos solvers son críticos para generar las

soluciones optimizadas u optimasHay cuatro tipos de solvers

Programación matemática (lineales y mixed integer)Heurísticos (tipo TOC)Algoritmos genéticosEnumeración exhaustiva

Febrero 2001 4499

Planificación Sincronizada Planificación Sincronizada ConcurrenteConcurrenteExiste una evolución de lo que se

denomina planificación sincronizada secuencial

Demand Planning

Distribution Planning

Manufacturing Planning

Procurement Planning

Demand Planning

Distribution Planning

Manufacturing Planning

Procurement Planning

Supply Chain Optimization

hacia la planificación sincronizada concurrente

Febrero 2001 5500

Sincronización de niveles de Sincronización de niveles de planificaciónplanificación

Plan de alto nivel

(Estratégico)

Plan nivel medio

(Táctico)

Plan de bajo nivel

(Operacional)

Datos detallados

Datos semi-agregados

Datos agregado

Planificación no Planificación no sincronizadasincronizada

Plan de alto nivel

(Estratégico)

Plan nivel medio

(Táctico)

Plan de bajo nivel

(Operacional)

Datos agregados

Datos semi-agregados

Datos detallados

Planificación Planificación sincronizadasincronizada

Febrero 2001 5522

La metaLa meta

El objetivo final es la planificación en tiempo real

La reducción de los ciclos de planificación conllevará necesariamenteLa reducción de los inventarios en la SCOperaciones con más respuesta y mejor

servicio al cliente

Febrero 2001 5533

Cuestiones de arquitectura de las Cuestiones de arquitectura de las aplicacionesaplicaciones

Balance entre flexibilidad de modelización y elementos predefinidos

El usuario debe mantener un cierto control de las soluciones optimizadas

Uso de optimizadores de 3as empresasFuncionalidad para múltiples criteriosAplicaciones especificas para algunos

problemas o sectores

Febrero 2001 5544

EjemploEjemplo[8][8]

1. Previsión de la 1. Previsión de la demandademanda

MediaDinamica

Alertas

Previsiones

Febrero 2001 5555

2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad

Carga

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

100

500

400

300

200

Operacional Táctico - Medio Plazo Estratégico - Largo Plazo

Sobre Capacidad

Tiempo

Febrero 2001 5566

Operacional Táctico - Medio Plazo Estratégico - Largo Plazo

2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad2. Planificación Capacidad

Carga

Tiempo

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

100

500

400

300

200

Nivelar Capacidad

PlanRestringido

Febrero 2001 5577

Características

Optimización secuenciación plantas: Lineas de producción Tiempos de cambio Optimización del tamaño de lote

Múltiples fases de procesos Cuellos de botella móviles Simulaciones Generación de necesidades de Materias Primas

3. Secuenciación y Planif. Materiales3. Secuenciación y Planif. Materiales

Febrero 2001 5588

Febrero 2001

Febrero 2001 6600

ConclusionesConclusiones

La complejidad de la toma de decisiones en la planificación de las operaciones de la SC es cada vez más compleja, haciendo la planificación manual inoperativa o ineficiente

La capacidad de modelización y la disponibilidad de información es crítica en la implementación de soluciones

La optimización es normalmente más beneficiosa en industrias complejas donde hay gran cantidad de decisiones a tomar Gran cantidad de restricciones y alto número de productos,

fábricas, proveedores o centros de distribución

La optimización estratégica y táctica es normalmente “más importante” que la operacional pues hay muchas variables y restricciones y las posibilidades de equivocarse son mayores

La optimización es más útil en industrias maduras, donde la demanda y los procesos de fabricación son más predecibles

Febrero 2001 6611

ReferRefereenciasncias

[1] Christopher, M. “Logistics and Supply Chain mangement” [2] Bovet, D. & Martha, J. “Value Nets” [3]Stephen C.Grave and Sean.P Willems, “Optimizing Strategic Safety Stock

Placement in Supply Chains”, Sloan School of Management [4] Jeremy F. Saphiro, “Supply Chain Management, Integrated Planning and

Models”, To be published [5] Edward A. Silver, “Decision Systems for Inventory Management and

Production Planning”, John Wiley & Sons, 1985 [6] SIP Model: www.supplychange.com [7] What’s Best: www.lindo.com [8] Manugistics: www.manugistics.com [9] Stadtler, H. & Kilger, C. “Supply Chain Management and Advanced

Planning”, Springer