Política de Lotificación de Costo Total Mínimo aplicada al MRP

La política de lotificación de Costo Total Mínimo en el contexto del Plan de Requerimiento de Materiales (MRP) corresponde a una técnica iterativa que compara los costos de emisión de pedidos y costos de almacenamiento de inventario para distintos tamaños de pedidos y selecciona aquel pedido donde la diferencia (en valor absoluto) sea menor. El procedimiento se realiza las veces que sea necesario hasta lograr satisfacer las necesidades de los períodos que se encuentren en el horizonte de planificación.

Ejemplo Costo Total Mínimo en el Plan de Requerimientos de Materiales

A continuación se muestran las necesidades brutas del Producto X durante las próximas 10 semanas. Cada unidad del Producto X se valoriza en $5. El tiempo de reposición (lead time) del Producto X es de 2 semanas y el costo de preparación (costo de emisión) de cada pedido es de $10. El costo de almacenamiento unitario anual corresponde al 20% de la valorización del producto. El inventario inicial es de 45 unidades.

Necesidades-Brutas

Use el método del Costo Total Mínimo de determinación de tamaño de lote para establecer los momentos y la cantidad que se debe emitir en cada pedido. Asuma que un año tiene 50 semanas.

Se puede observar que el inventario inicial de 45 unidades es suficiente para satisfacer las necesidades brutas de las semanas 1, 2 y 3. En consecuencia los requerimientos netos son a contar de la semana 4.

El procedimiento es el siguiente: se evalúa la posibilidad de emitir un pedido por 45 unidades para satisfacer de forma exacta las necesidades netas de la semana 4. Esta alternativa sólo tiene asociado el costo de emisión de $10 y no incurre en costos de inventario dado que el inventario al final de la semana 4 es nulo.

Luego se analiza la alternativa de emitir un pedido por 55 unidades para enfrentar las necesidades de la semana 4 y semana 5. El costo de emisión se mantiene, sin embargo, se incurre en un costo de inventario de $0,2 (dado que al final de la semana 4 quedan 10 unidades en inventario con un costo de almacenamiento unitario por semana de (20%)/50*$5). Notar que en este caso la diferencia entre el costo de emisión y costo de inventario (en valor absoluto) es de $9,8.

costo-total-minimo

Se continua aplicando el mismo criterio agrupando los requerimientos de varias semanas hasta que el diferencial (en valor absoluto) entre el costo de emisión y costo de inventario sea el mínimo.

En el ejemplo esto se alcanza con un pedido de 205 unidades para cubrir las necesidades de la semana 4 a la semana 8 (donde la diferencia en los costos es de $1). Si se decidiera agrupar los requerimientos de la semana 4 a la semana 9 la diferencia de costos en valor absoluto es de $3>$1.

Luego como aún falta por programar las necesidades de la semana 9 y semana 10 se aplica el mismo procedimiento obteniendo en este caso la menor diferencia de costos cuando se agrupa las necesidades de la semana 9 y 10 con un pedido de 190 unidades.

Finalmente se programan los pedidos teniendo en consideración el lead time o tiempo de espera (tiempo de reposición):

Como se requieren 205 unidades para satisfacer las necesidades netas de la semana 4 a la semana 8 el pedido se emite en la semana 2.

En el caso del pedido de 190 unidades para enfrentar los requerimientos de la semana 9 y 10 se emite en la semana 7.

Luego se valoriza el costo de la política de lotificación de Costo Total Mínimo que en este caso genera un costo de $42,8.

pedidos-costo-total-minimo

Recomendamos revisar una alternativa al Costo Total Mínimo que también se basa en un procedimiento iterativo y se conoce por Costo Unitario Mínimo.

Cantidad Económica de Pedido (EOQ) aplicada al MRP

En la aplicación del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) es necesario determinar una política de lotificación que establezca cuánto y cuándo pedir las partes y piezas necesarias para poder cumplir con una meta de producción del producto final o categoría superior. El objetivo es cumplir con dichos requerimientos y a la vez procurar los menores costos asociados a la gestión del inventario.

Una de las políticas de lotificación es la de Cantidad Económica de Pedido (EOQ) utilizada en la Gestión de Inventarios, que busca minimizar los Costos Totales del Inventario. Para ello se deben verificar los supuestos de este modelo, principalmente que la demanda (en nuestro caso necesidades netas) sea constante. No obstante, como es difícil encontrar una situación práctica donde los requerimientos sean fijos durante el tiempo, se flexibiliza este supuesto y se usa un promedio para poder estimar el valor de la demanda anual.

Ejemplo Lotificación EOQ en el Plan de Requerimientos de Materiales

Consideremos las necesidades netas para el Producto X en un período de 10 semanas. Adicionalmente asumiremos que el Costo de Emisión (S), es decir, el costo asociado a realizar cada pedido (independiente de su tamaño) es de $50 y que el Costo de Almacenar una unidad del Producto X en inventario durante un año es igual a $4 (H).

Necesidades Netas MRP

Un primer paso para aplicar la política de lotificación de la Cantidad Económica de Pedido (EOQ) es estimar un valor de la demanda anual para el producto. En este sentido la suma de las necesidades netas para las 10 semanas es igual a 500 unidades, lo que otorga un promedio de 50 unidades por semana. Si consideramos que un año tiene 52 semanas, entonces la demanda promedio anual es de 2.600 unidades.

Con esta información el tamaño de pedido que minimiza los costos de la gestión del inventario del Producto X es:

Q Óptimo MRP

Luego desarrollamos la planificación de los pedidos en el tiempo para el período de 10 semanas, asumiendo que el tiempo de espera (lead time) es cero, es decir, tan pronto se emite un pedido se asume que este se recibe.

EOQ aplicado a MRP

El primer pedido se realiza en la semana 1 por 255 unidades. Como la necesidad neta es de 40 unidades, nos quedan 215 unidades en inventario. El costo emisión es de $50 para la semana 1 (se realizó un pedido) y el costo de almacenamiento es de $16,54 (costo de almacenamiento semanal: $4/52*215 unidades).

Se puede observar que el inventario disponible luego del primer pedido es suficiente para satisfacer en forma íntegra la demanda hasta la semana 5.

En la semana 6 realizamos un segundo pedido por 255 unidades. Notar que en la semana 10 queda un inventario de 10 unidades a diferencia de lo que sucedería si aplicamos la política Lote a Lote.

Para acceder a un ejercicio detallado del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) donde se utiliza la política de lotificación Lote a Lote se recomienda revisar el artículo Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP).

Es importante destacar que al utilizar la política de lotificación de la Cantidad Económica de Pedido (EOQ) no se garantiza necesariamente los menores costos de la gestión del inventario. En nuestro ejemplo el costo total es de $190,68 (si utilizáramos Lote a Lote el costo sería $500).

Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP)

El Plan de Requerimientos de Materiales o simplemente MRP por sus siglas en inglés (Material Requirements Planning) es una metodología que permite administrar el inventario y planificar pedidos de partes y piezas con demanda dependiente.

En la actualidad el MRP resulta ser un módulo indispensable para la gestión de los recursos de las empresas de manufactura y son parte fundamental de las prestaciones de los más prestigiosos softwares ERP (Enterprise Resource Planning) disponibles en el mercado (destacándose entre ellos SAP).

En el siguiente artículo encontrarás a través de un ejemplo sencillo, explicado con detalle, cómo realizar un Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) y cuáles son los elementos necesarios para su construcción. Para una correcta comprensión introduciremos algunos conceptos que te recomendamos leer detenidamente.

En primer lugar se afirma que un producto tiene demanda dependiente en la medida que su demanda se puede derivar de un producto de categoría superior.

Ejemplo N°1: las plantillas, cuero, cordones, etc, son partes de demanda dependiente, basadas en la demanda de zapatos (demanda independiente).

Ejemplo N°2: si una empresa vende 1.000 triciclos, entonces se van a necesitar 1.000 ruedas delanteras y 2.000 ruedas traseras (más pequeñas). Este tipo de demanda interna no necesita un pronóstico, sino sólo una tabulación (demanda dependiente). Por otra parte la cantidad de triciclos que la empresa podría vender es la demanda independiente.

triciclo mrp

En este contexto, una empresa que vende un producto final (con demanda independiente) está interesada en qué, cuánto y cuándo ordenar de las distintas partes y piezas que permiten la producción de dicho producto final. Esta Planeación de Requerimientos de Materiales es crítica dado que permitirá alcanzar las metas de producción en tiempo y cantidad de lo planificado previamente en un plan maestro de producción.

Para llevar a cabo un Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) se necesitan 3 elementos:

El Plan Maestro de la Producción (PMP) establece las necesidades en cantidad y tiempo del producto final o con demanda independiente.

Por otra parte la estructura del producto o Bill of Materials (BOM) detalla cuántas partes y piezas se necesitan para obtener una unidad de producto final y cómo dicho producto se compone. Generalmente se utiliza una representación gráfica para el BOM como la de la siguiente imagen:

Listado de Materiales BOM

Por ejemplo, para cada unidad de X (producto final con demanda independiente) se necesitan 2 unidades de la pieza A (producto con demanda dependiente). Análogamente, por cada unidad de la pieza A se necesitan 3 unidades de la pieza C.

Así también, un típico juego de Lego viene con un instructivo que detalla la cantidad de piezas componentes del producto (juego) final y el orden en el cual se deben ensamblar. De este modo si hemos armado un juego de Lego ya tenemos una idea intuitiva de lo que consiste un MRP.

instrucciones lego mrp

Finalmente necesitamos el Registro del Inventario (Inventory Record File o IRF) (tanto para productos con demanda dependiente e independiente) que contiene la información del inventario disponible y el tiempo de espera (o lead time) asociado a cada producto. Un ejemplo del IRF es el siguiente:

Registro del Inventario IRF

Arbitrariamente vamos a considerar que necesitamos 100 unidades el producto X en la semana 10. Toda esta información nos permitirá desarrollar el Plan de Requerimientos de Materiales, el cual se resume a continuación:

Ejemplo del Plan de Requerimientos de Materiales

Ejemplo MRP

La forma usual de poder completar la información del Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) es desde el producto de categoría superior, en este caso, el Producto X. Para la semana 10 existe una necesidad bruta de este producto por 100 unidades, sin embargo, el inventario disponible (40 unidades) finalmente determina que sólo se necesiten 60 unidades adicionales. Como el tiempo de espera (lead time) para el Producto X es de 2 semanas, el pedido se debe realizar en la semana 8.

Posteriormente, por cada unidad del Producto X necesitamos 2 unidades del Producto A. Esto determina la necesidad bruta del Producto A en 120 unidades en la semana 8. Luego, como se dispone de un inventario de 60 unidades del producto A, la necesidad neta es sólo de 60 unidades, las cuales se piden con 3 semanas de antelación dado el tiempo de espera. Siguiendo el mismo procedimiento se determinan las necesidades netas del Producto B.

Es importante destacar el caso del Producto C, el cual depende tanto de A como B. Por cada unidad de A se necesitan 3 unidades de C (en este caso 180 unidades) y por cada unidad de B se necesitan 2 unidades de C (en este caso 80 unidades).

El procedimiento utilizado para desarrollar el Plan de Requerimientos de Materiales (MRP) es la política de lotificación Lote a Lote, es decir, cada vez que se necesitan unidades se piden éstas en forma exacta. Esta alternativa, sin embargo, NO garantiza los menores costos en la planificación, especialmente cuando los costos de emisión (generar un pedido) son relativamente superiores a los costos de almacenamiento (inventario).

Te recomendamos consultar al final de esta publicación los «Artículos Relacionados» donde podrás encontrar otros ejemplos aplicados de MRP utilizando distintas alternativas de políticas de lotificación (Costo Total Mínimo, Costo Unitario Mínimo, EOQ).