Mrp

Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Industrial y Estadística
Curso: Programación de Operaciones

Planeación de Requerimientos de Materiales
(Material Requirements Planning) – MRP

PARTE 1 y 2

Presentado por: Carlos Alberto Rojas Trejos

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MRP

Aplicado a los Artículos con Demanda Dependiente.

Demanda Dependiente: La demanda del artículo no está sujeta
directamente a las condiciones del mercado, sino que está relacionada
con otros ítems de un grado de complejidad superior.

En los Sistemas de Producción Multifásicos, se parte del
procesamiento de las materias primas y se van incorporando y montando
innumerables componentes interrelacionados, formando subconjuntos
cada vez más complejos y dando lugar a una serie de niveles que llevarán
al producto final.

El consumo de partes, componentes, subconjuntos, etc., dependen
directamente de las cantidades que hay que fabricar de los conjuntos
más complejos en los que se integran.


No es necesario prever la Demanda, sino que ésta puede ser calculada
prácticamente con certeza a partir del Programa Maestro de Producción,
en el que se indica la cantidad que hay que obtener de cada producto
final así como las fechas de entrega de las mismas.

Conocer las fases necesarias para llegar al producto final (Gráfico de
Gozinto) y, por tanto, cuáles son los componentes que lo integran, así
como sus interrelaciones, es decir, cuál es la estructura del producto, que
se traduce en la denominada Lista de Materiales (Bill of Materials).


Cuando se necesitan diversos elementos para construir un conjunto, la
gestión de inventarios de los componentes no debe hacerse de forma
aislada, sino coordinadamente.

La meta fundamental que hay que alcanzar es la de disponer del stock
necesario justo en el momento en que a ser utilizado. El énfasis debe
ponerse más en el cuándo pedir que en el cuánto.

Asegurar su disponibilidad en la cantidad deseada, en el momento y lugar
adecuados.


EJEMPLO: Imaginemos un producto que tiene y cuyos inventarios
gestionamos de forma independiente mediante las técnicas clásicas.
Supongamos, además, que se consigue, para cada uno de ellos que las
rupturas de stocks sean como mínimo del 5 % o lo que es lo mismo, que
no falten stocks en el 95 % de los casos.

¿Qué podemos inferir al respecto?


RESPUESTA: Dada la interrelación existente entre los distintos
componentes, basta con que falte uno de ellos para que no pueda
construirse el conjunto completo. Estadísticamente esto quiere que la
probabilidad de que la producción se lleve a cabo sin problemas es de
(0,95)20 = 0,36 = 36 %, lo cual implica que posiblemente, en un 64 % de
ocasiones faltará al menos un elemento para formar el conjunto en el
tiempo deseado.


Los Sistemas MRP nacen como una técnica informatizada de gestión de
stocks de fabricación y de programación de la producción, capaz de
generar el Plan de Materiales a partir de un Programa Maestro de
Producción.

Los Sistemas MRP no son sólo técnicas para la planificación de recursos,
sino que representan una verdadera filosofía de gestión integrada y
jerárquica.

EJEMPLO SIMPLIFICADO DE EXPLOSIÓN DE NECESIDADES

Imaginemos un producto A, formado a partir de dos subconjuntos B
y C, a razón de tres unidades del primero y dos del segundo. A su
vez, B se obtiene a partir de dos unidades del componente D y una
del E, mientras que C procede de una unidad del elemento F y del
procesamiento de tres unidades de la materia prima G. La estructura
de fabricación y montaje representativa del producto, aparece, en
forma de árbol.


A

B 3 C 2

D 2 E 1 G 3 F 1


El cálculo de las necesidades de cada componente a partir de la
cantidad que debe fabricarse de A, que supondremos igual a 100, son
los siguientes:

Número de unidades de:

B: 3 x Número de unidades de A = 3 * 100 = 300.
C: 2 x Número de unidades de A = 2 * 100 = 200.
D: 2 x Número de unidades de B = 2 * 300 = 600.
E: 1 x Número de unidades de B = 1 * 300 = 300.
F: 1 x Número de unidades de C = 1 * 200 = 200.
G: 3 x Número de unidades de C = 3 * 200 = 600.


Este proceso de cálculo de los distintos componentes a partir del
plan de fabricación, siguiendo las indicaciones de la estructura de
fabricación y montaje, es conocido como explosión de necesidades.

Consideremos a continuación el tiempo necesario para obtener cada
uno de los elementos, bien sea del suministro externo cuando se
trate de un artículo comprado en el exterior, de la fabricación o
montaje, cuando se obtenga internamente. Por simplificación,
supondremos que dicho tiempo es igual a 1 semana para todos ellos,
excepto para el G, en el que vale 2 semanas.

Si conocemos, además, el momento en que se desean las 100
unidades de A, podemos obtener la programación de los pedidos de
los distintos componentes.


El gráfico de tiempos de fabricación y montaje puede obtenerse a
partir del árbol de fabricación. Cada línea horizontal está relacionada
con un ítem concreto, indicando la longitud de la misma el tiempo de
suministro correspondiente.
El principio de los distintos segmentos representa el momento en
que hay que pedir los elementos externos (compras) o los elementos
internos (fabricación y montaje); el final de cada uno de ellos
muestra los momentos de entrega de los mismos.

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA MRP

El Sistema MRP parte de un conjunto de información:

Las cantidades del producto final a elaborar con indicación de las fechas previstas
de entrega, lo cual no es más que el Programa Maestro de Producción.

La estructura de fabricación y montaje del artículo en cuestión, que recibe el
nombre de Lista de Materiales.

Datos sobre los distintos ítems, como, por ejemplo, los tiempos de suministro y
otros como existencias disponibles en almacén, recepciones programadas, etc.
Todos ellos se recogen en el denominado Fichero de Registro de Inventarios.


Programa Fichero de
Fichero de lista
Maestro de registro de
de materiales
Producción inventarios

Sistema MRP

Datos de
Informes Informes transacciones
Primarios Secundarios de inventario


DEFINICIÓN:

Un sistema de planificación de componentes de fabricación que, mediante un
conjunto de procedimientos lógicamente relacionados, traduce un Programa
Maestro de Producción en necesidades reales de componentes, con fechas y
cantidades.


CARACTERÍSTICAS:

3.Está orientado a los productos, dado que, a partir de las necesidades de éstos,
planifica las de componentes necesarios.

5.Es prospectivo, pues la planificación se basa en las necesidades futuras de los
productos.

7.Realiza un decalaje de tiempo de las necesidades de ítems en función de los
tiempos de suministro, estableciendo las fechas de emisión y entrega de pedidos.
(En MRP toma el Tiempo de Suministro como un dato fijo).

ENTRADAS FUNDAMENTALES AL SISTEMA MRP

1) PROGRAMA MAESTRO DE PRODUCCIÓN – PMP (Master Production
Schedule)

Procede de la desagregación de las unidades de familia del Plan Agregado a
productos concretos para un horizonte de planificación que normalmente
oscila entre 40 y 52 semanas (Cubos de tiempo semanales).

El PMP refleja las cantidades necesarias de cada producto final para cada
periodo de tiempo (momento de entrega), de forma que satisfaga el Plan
Agregado de Producción y, con él, las necesidades fijadas en el Plan
Estratégico (Necesidades Brutas en MRP).


1) PROGRAMA MAESTRO DE PRODUCCIÓN – PMP (Master Production
Schedule)

Otro aspecto a tener en cuenta son los componentes para los que existe una
demanda directa debido a que se venden como piezas de repuesto o para
reparaciones. Aunque, en ese sentido, son auténticos productos finales, en
entornos MRP no suelen incluirse en el PMP, sino que las correspondientes
necesidades son introducidas directamente durante el proceso de explosión
en el momento en que son computadas las derivadas de la demanda
dependiente.


2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials)

Es una descripción clara y precisa de la estructura que caracteriza la
obtención de un determinado producto, mostrando claramente:

• Los componentes que lo integran.
• Las cantidades necesarias de cada una de ellos para formar una unidad
del producto en cuestión.
• La secuencia en que los distintos componentes se combinan para obtener
el artículo final.

Aunque existen diversas formas de expresar la Lista de Materiales, la más clara
y utilizada, es la estructura en forma de árbol con diferentes niveles de
fabricación y montaje.



La codificación por niveles facilita la explosión de las necesidades a partir del
elemento final:

 Nivel Cero (0): Los productos finales; es el nivel más complejo de la lista.
(Múltiples Productos Finales – Modulares).

 Nivel Uno (1): Los componentes unidos directamente a un elemento del
nivel Cero.

 Nivel (i - ésimo) (i): En general cada nivel i se situarán aquellos ítems en
relación directa con otros de nivel i – 1, siguiendo éste proceso hasta llegar
a las materias primas y partes compradas en el exterior.



A NIVEL 0

B 3 C 2 NIVEL 1

B 1 D 2 NIVEL 2


2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Forma de ÁRBOL.

A NIVEL 0

B 3 C 2 NIVEL 1

D 2 E 1 G 3 F 1 NIVEL 2


2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Formas TABULARES.

A

B (3)
D (2)
E (1)

C (2)
G (3)
F (1)


2) LA LISTA DE MATERIALES - LM (Bill of Materials) – Formas TABULARES.

Nivel Ítem Componentes
0 A B (3)
C (2)
1 B D (2)
E (1)
C G (3)
F (1)


3) EL FICHERO DE REGISTRO DE INVENTARIOS (Inventory Records File)
Es la fuente fundamental de información sobre inventarios para el MRP y
contiene los siguientes 3 segmentos para todos y cada uno de los ítems en
stock:
• Segmento maestro de datos: Contiene básicamente información necesaria
para la programación, tal como identificación de los distintos ítems en
forma numérica, tiempo de suministro, stock de seguridad en su caso,
algoritmo para determinar el tamaño de lote de pedido, posible porcentaje
de defectuosos, etc.

• Segmento de estado de inventarios: Incluye para los distintos periodos
información sobre:

 Necesidades brutas: Cantidad que hay que entregar de los ítems para
satisfacer el pedido originado en el nivel superior, así como sus fechas de
entrega.



 Necesidades brutas: Cantidad que hay que entregar de los ítems para
satisfacer el pedido originado en el nivel superior, así como sus fechas de
entrega.

 Disponibilidades: Disponibilidades en almacén de los distintos productos.

 Cantidades comprometidas: para elaborar pedidos planificados cuyo
lanzamiento o emisión ya ha tenido lugar y que, por tanto, habrá que
deducir de las disponibilidades para que no sean asignadas a pedidos
posteriores.

 Recepciones programadas: en fecha y cantidad de pedidos ya realizados.



 Necesidades netas: calculadas como la diferencia entre las necesidades
brutas y las disponibilidades más los pedidos pendientes.

 Recepción de pedidos planificados: los pedidos ya calculados del ítem en
cuestión, así como sus respectivas fechas de recepción. Se calculan a partir
de la necesidades netas, con base en algún método de determinación de
tamaño de lote.

 Lanzamiento de pedidos planificados: está asociado a las fechas de emisión
de los correspondientes pedidos. Estas se calculan hacia atrás la de
recepción en un número de periodos igual al tiempo de suministro (Lead
Time).



c. Segmento de datos subsidiarios: con información sobre órdenes especiales,
cambios solicitados y otros aspectos.

DESARROLLO DE UN SISTEMA MRP

EJEMPLO
A. ENTRADAS DEL SISTEMA:

A1. Programa Maestro de Producción (PMP).

Supondremos una empresa que fabrica dos productos, patines (P) y monopatines
(M), vendiendo asimismo las ruedas como piezas de recambio. A efectos de
simplificación, consideraremos sólo ocho periodos del horizonte de planificación
a partir del momento actual y supondremos que, a partir de los pedidos de los
clientes y de la previsión de demanda, la gerencia construye el PMP en que las
cantidades son necesidades brutas y están referidas al final del correspondiente
periodo.


EJEMPLO


Tabla 1. Programa Maestro de Producción.


EJEMPLO


Las necesidades derivadas de la demanda externa de componentes, en esta caso
las ruedas, no va aparecer en el PMP. Dicha información, se almacena en el
Fichero de Registros de inventarios y será utilizada cuando se calculen las
necesidades totales del ítem en cuestión.

Tabla 2. Demanda externa de componentes.


EJEMPLO

A2. Lista de Materiales.

La estructura de los distintos productos del PMP, en forma de árbol, donde se
han señalado los diferentes niveles.


A2. LISTA DE MATERIALES.

P NIVEL 0

CP 1 EP 2 C 2 R 4 NIVEL 1

CG 1 PC 1 NIVEL 2

Figura 1. Lista de materiales del Patín.


A2. LISTA DE MATERIALES.

M NIVEL 0

CM 1 EM 2 R 4 NIVEL 1

CG 1 PC 1 NIVEL 2

Figura 1. Lista de materiales del Monopatín.


EJEMPLO

A3. Fichero de Registros de Inventarios (RI).

Los segmentos maestro de datos y de estado de inventarios al comienzo del
horizonte de planificación. Hemos supuesto stock de seguridad para aquellos
ítems sujetos a demanda independiente, cuya demanda está sujeta por tanto, a
aleatoriedad. Por lo que respecta al método de cálculo del lote hemos optado
por el de lote a lote (lot for lot), es decir, pedir exactamente las necesidades a
cubrir en cada periodo.


EJEMPLO


Tabla 3. Segmento maestro de datos.


EJEMPLO


Tabla 4. Segmento de estado de inventarios.


EJEMPLO
A. Planificación de las necesidades de materiales:

El proceso comienza en la parte superior de las listas de materiales, calculando las
necesidades netas y, a partir de ellas, los pedidos a realizar de los productos de
nivel cero. La ecuación apara determinar las necesidades netas de un periodo
determinado cuando ha de mantenerse un stock de seguridad, es la siguiente:

Necesidades netas (NN) = Necesidades brutas (NB) – Disponibilidades (D) + Stock de
Seguridad (SS) – Recepciones Programadas (RP)

Si al aplicar la ecuación, resulta una cantidad negativa, ello significa que
podemos hacer frente a la demanda y que por tanto, las necesidades netas
correspondientes son nulas.

Disponibilidades (i + 1) = Disponibilidades (i) + Recepciones Programadas (i) –
Necesidades Brutas (i)

Resumen Información MRP

Tabla 5. Pedidos a fábrica y a proveedores.

TÉCNICAS DE DIMENSIONADO DE LOTE

1. Pedidos Lote a Lote (Lot for Lot):

Es la técnica más simple y consiste en hacer los pedidos iguales a las necesidades
netas de cada periodo, minimizando así los costos de posesión (Mantenimiento
del Inventario).

2. Periodo Constante:

Se fija el intervalo entre pedidos de forma intuitiva o empírica. Una vez
establecido éste, los lotes se igualan a la suma de las necesidades netas en el
intervalo elegido, resultando aquéllos, lógicamente, variables. En ésta técnica y
en las restantes se agrupan las necesidades netas de varios periodos, los lotes
deben hacerse llegar en el primero de los periodos computados.


2. Periodo Constante:

EJEMPLO: Caso de las Ruedas ( R )

Tabla 6. Aplicación de la técnica de periodo constante (PC) para PC = 2 periodos.


3. Lote Económico (EOQ):

Ésta técnica propia de la gestión de stocks con demanda independiente, puede
ser también empleada en algunos casos. En caso de aplicarla, hay que tener en
cuenta que para obtener la demanda a emplear, deberán tomarse como datos las
necesidades del horizonte de planificación.

4. El Método de Silver - Meal:

Con ésta técnica se selecciona aquel lote que da lugar al mínimo costo total
(emisión + posesión) por periodo para el intervalo cubierto por el
reaprovisionamiento.


5. Algoritmo de Wagner – Whitin:

Basándose en la programación dinámica, y para una serie de condiciones,
seleccionan un conjunto de costos que aseguran la minimización de los costos
totales de gestión (emisión + posesión) durante el horizonte de planificación.

SALIDAS PRIMARIAS DEL MRP

1. El Plan de Materiales:

El Plan de Materiales (compras y fabricación denominado también Informe de
Pedidos Planificados o Plan de Pedidos), contiene los pedidos planificados de
todos los ítems. Por lo general, los sistemas MRP suelen tener dos maneras de
presentar esta información: Modalidad de Cubos de Tiempo (The time-bucket
Approach) y Modalidad de Fecha/Cantidad (The Date/Quantity Approach).



Tabla 7. Modalidad de cubos de tiempo.



Tabla 8. Modalidad de fechas/cantidad.

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