Logística y diseño estructural de la Red Logística

2. Diseño estructural de la Red Logística
3. Diseño de la Configuración de la Red
4. Análisis del Proceso Productivo (Plantas)
5. Línea Única/Multi-líneas y Única Etapa/Multi-Etapas: Ventajas y Desventajas
6. Conceptos Básicos Sobre Capacidad
7. Impacto de Cantidad de Plantas (Descentralización)
8. Opciones de Timing en Incremento de Capacidad
9. Red de Distribución
10. Optimización del Transporte
11. Economías de Escala en Transporte
12. Estructura de Almacenes y Servicio al Cliente
13. Ley de Inventarios de la Raíz Cuadrada
14. Relación entre Ventas y la Cantidad de Almacenes de la Red Logística
15. Cercanía con y entre Procesos Críticos
16. Factores Clave, sus Funciones y Dependencias Geográficas
17. Herramientas para el diseño de Red
18. Método de Evaluación de Criterios
19. Análisis Operativo/Financiero de Opciones
20. Herramientas de Optimización
21. Multilayer Plant Location
22. Sistemas de Soporte en Decisiones (DSS)
23. Estructura de DSS para Diseño de Red
24. Scenario Manager – Supply Chain Designer

Logística

La logística es la gerencia del almacenaje y del movimiento de mercancías y de la información. La buena logística corta costos, las velocidades trabajan, y mejoran el nivel de servicio para el cliente.

La logística implica la gerencia coordinada de los flujos del material y de información a través de su organización. La gerencia de la cadena de fuente se ocupa de las mismas ediciones a través de la cadena de sus fuentes a sus clientes. Su objetivo es simplificar la cadena de fuente para controlar costos totales, para mejorar calidad total, para maximizar servicio de cliente, y para aumentar su beneficio.

La logística es una disciplina compleja: conseguir el equilibrio entre las maneras de comprar, la mudanza y almacenar de mercancías implica el hacer juegos con malabares con demasiadas bolas inmediatamente. Pero conseguirlo es extraordinaria recompensa. Inmediatamente, la buena práctica puede tomar muchos de basura (valor no agregado) de sus sistemas. Quizás más importantemente, agregará valor a sus actividades: le hará más competitivo.

Diseño estructural de la Red Logística

Conceptos

Estratégicas:

• Horizonte de planeacion de largo plazo y que involucran grandes inversiones.
• Cantidad, capacidad, ubicación y función de las instalaciones (almacenes, plantas) de la red.

Tácticas:

• Horizonte desde 3 a 12 meses.
• Planeacion de producción, adquisición de materiales, políticas de inventario, estrategias de transporte.

Operativas:

• Horizonte diario.
• Secuenciar producción, rutear vehículos, cotizar tiempos de entrega.

Diseño de la Configuración de la Red

El diseño de la configuración de la red logística involucra la definición de la función, capacidad y localización de cada uno de sus elementos (plantas, almacenes,etc.), así como cuándo hacerlo.

Se debe considerar la estrategia corporativa, la misión y objetivos del sistema logístico, así como las metas en el nivel de servicio al consumidor establecidas.

El diseño de la red constituye un issue estratégico por el alto monto de inversión involucrado, por su impacto en el nivel competitivo de la empresa a largo plazo, y por el alto nivel de incertidumbre que acompaña su análisis.

En particular, el diseño de la red se guiará por los siguientes conceptos:

• Minimizar el costo total de la red (inversión y costo operativo).
• Optimizar o satisfacer un nivel de servicio al consumidor establecido.

Análisis del Proceso Productivo (Plantas)

El análisis del proceso productivo involucra la definición del nivel de integración o descentralización de las actividades a través del sistema logístico, así como de la capacidad, timing, funcion y localización asociada con éstas.

Las opciones disponibles dependen de la tecnología de los procesos, productos e información, de los factores críticos de éxito de la empresa, costo total e impacto en el nivel de servicio al cliente.

Las opciones extremas de estructura del proceso productivo se constituyen bajo los siguientes conceptos.

• ¿Líneas únicas o multi-líneas? Una línea se refiere a un proceso productivo de uno o varios productos.
• ¿Una etapa o multi-etapas? Una etapa se refiere a una parte o grupo de operaciones de un proceso.

Línea Única/Multi-líneas y Única Etapa/Multi-Etapas: Ventajas y Desventajas

Conceptos Básicos Sobre Capacidad

• Capacidad se define como la tasa de producción de un proceso y se mide en unidades por período de tiempo.
• El nivel de operación óptimo es el nivel de producción al que el costo unitario es mínimo.
• Las economías de escala se refieren a que a medida que la capacidad de la planta aumenta el costo unitario disminuye.
• La flexibilidad de la capacidad significa tener la posibilidad de producir lo que el cliente requiera en un tiempo de respuesta competitivo. Esta se obtiene a través de la reducción de tiempos de preparación, la incorporación de tecnologías de automatización, y trabajadores multifuncionales entre otras estrategias

• Una planta balanceada es tal que las tasas de producción de las etapas de proceso son similares. Los desbalances se resuelven mediante capacidad adicional o el uso de inventarios.
• Una planta opera mejor si esta enfocada a satisfacer un set de factores u objetivos limitado (costo, calidad, flexibilidad, etc.).
• Una planta flexible es aquella que tiene las capacidades para responder rapidamente para satisfacer las necesidades del mercado, en variedad de opciones y volumen, rapidez de entrega, costos, etc.

Impacto de Cantidad de Plantas (Descentralización)

• Las economías de escala impactan el costo de producción.
• La mayor cantidad de plantas origina menos transporte y stock en la red al estar mas cerca al mercado.

Opciones de Timing en Incremento de Capacidad

• La implantacion en el incremento de capacidad puede ser conservadora o agresiva.
• Es conservadora cuando se realiza hasta que la demanda se confirma. El riesgo es que la competencia pudo haber reaccionado antes.

Planeación de Capacidad

• Su propósito es el determinar los niveles de capacidad requeridos para satisfacer la demanda futura al costo mínimo.
• Las etapas básicas de la planeación son:
• • Pronóstico de Demanda por productos.
  • Analizar estrategia de la competencia.
  • Establecer objetivos y estrategia de participación en mercado.
  • Definir escenarios de demanda a satisfacer por empresa (usar árboles de decisión).

• Estimar carga de capacidad requerida por etapa de proceso por escenario.
• Comparar carga con capacidad actual y estimar "gaps de capacidad" por escenario.
• Generar y evaluar opciones para satisfacer "gaps". En caso de ser parte del diseño de la red, integrar estas alternativas a opciones de ubicación de las instalaciones.
• Seleccionar opción.

Red de Distribución

• La estructura de la red de distribución de una red logística se integra principalmente por almacenes y centros de distribución.
• Determinar la capacidad, cantidad, ubicación y función de los almacenes es de vital importancia.

Función de la Red de Distribución

• La función principal de la red de distribución es la de mantener inventarios para satisfacer la demanda del mercado.
• Otras funciones adicionales de gran importancia son:
• • Optimizar transporte de artículos.
  • Funcionar como centros de servicio y asesoria.
  • Realizar operaciones de diferenciación de los productos.

Optimización del Transporte

• La función de optimización del transporte consiste en utilizar el almacén como un punto donde se pueda:
• • Lograr economías de escala (recibiendo o enviando transporte de mayor capacidad).
  • Utilizar el concepto de Crossdocking (Walmart).
  • Emplearlo como Hub (FedEx).

Economías de Escala en Transporte

– Se logran economías de escala al poder usar equipo de mayor capacidad.

Crossdocking

– El almacén se usa solo para traspasar mercancía de varios medios de transporte a otros.

– Los artículos no se almacenan!

– Walmart es el creador del concepto.

Hub & Spoke

• Se emplea para intercambiar mercancia que se envia de varios puntos a si mismos.
• Existe un intenso intercambio en ambas direcciones de cada punto.
• Federal Express es uno de los pioneros.

Hub & Spoke con una terminal

Centro de Servicio y Asesoría

• Para mejorar la competitividad se utiliza el punto para proporcionar un mejor servicio al cliente.
• Puede usarse para obtener información valiosa de las necesidades del mercado.

Postponment

• El almacén puede emplearse para ser la base del "Postponment".
• Este se refiere al retraso en la diferenciación o compromiso de un producto.
• • Ensamble o proceso final.
  • Marca del producto.
  • Empaque del producto.
• Se facilita la "customization", mejorándose el desempeño logístico.

Estructura de Almacenes y Servicio al Cliente

• La definición de la cantidad, capacidad y ubicación de almacenes son decisiones interdependientes e importantes para la definición del nivel de servicio al cliente.
• La determinacion de las decisiones previas depende en gran medida de los costos de transporte y mantener inventarios, para un nivel de servicio establecido.

Impacto de Cantidad de Almacenes

La cantidad de almacenes impacta directamente al costo total y nivel de servicio.

La cantidad de almacenes debe verse en función al nivel de servicio y la utilidad del negocio

Impacto de Cantidad de Almacenes en Inventario Total

• A mayor cantidad de almacenes, el nivel de inventario requerido para soportar un nivel de servicio y volumen de ventas establecido incrementa.
• La relacion entre la cantidad de almacenes y el nivel de inventario total se da por la siguiente expresion.
• • IN = I1Na
• Donde IN representa el inventario total para N almacenes y a un coeficiente a determinar.
• Los parametros a e I1 pueden determinarse mediante informacion del sistema de administracion de inventarios de la empresa.
• El valor de a se ubica generalmente entre 0.4 y 0.6.

Ley de Inventarios de la Raíz Cuadrada

Ley de Inventarios:

"Establece que el inventario total es proporcional a la raíz cuadrada del número de divisiones de inventario en lotes más pequeños, con mas divisiones requiriendo proporcionalmente cantidades mayores de inventario".

Esta ley se aplica para determinar el nivel total de inventarios del sistema requerido al incrementar la cantidad de almacenes.

I = In/n0.5 .

Donde:

I = inventario en un almacén.

In = Inventario en n almacenes.

n = número de almacenes.

Relación entre Ventas y la Cantidad de Almacenes de la Red Logística

• La cantidad de almacenes también puede relacionarse con respecto a las ventas totales de la red mediante la expresión.
• Vn = nbV1
• Donde:
• • n = numero de almacenes.
  • vn = Venta o througput total a través de n almacenes.
  • V1 = Venta total a través de un almacén.
  • El coeficiente b se ubica generalmente entre 0 – 0.4

Cercanía con y entre Procesos Críticos

• El tiempo es un factor que se usa actualmente como arma estratégica. La proximidad entre procesos o funciones es sinónimo de "tiempo".
• Es importante considerar el rol de otros procesos críticos, además de la operación, en la definición de la localización de instalaciones. Sobre todo que ahora se conceptualiza el trabajo en equipo y rápido.
• El nivel de proximidad entre las funciones puede darse físicamente, mediante la localización, o virtualmente a través del uso de tecnología de información y comunicación.

Factores Clave, sus Funciones y Dependencias Geográficas

• En la definición de la red logística deben considerarse características o aspectos relevantes que son importantes para competir en el mercado, tales como:
• Preferencias en Envíos: Incluye el envío JIT, más frecuente y de menor tamaño los envíos, y otros.
• • Preferencias en orden de envíos: Multi-envíos en el tiempo y locación.
  • Localización cercana al cliente principal.
  • Patrones de demanda regionales.
  • Características específicas de país/región.

Herramientas para el diseño de Red

Varias herramientas se han desarrollado para ayudar en la tarea de diseñar la configuración de la red. En general, todas requieren de la construcción de un modelo que represente la red.

El objetivo principal a lograr ha sido la minimización del costo total de la red. Sin embargo, es importante considerar el factor tiempo y el nivel de servicio al consumidor como criterios alternos. La incorporación del servicio al consumidor en la formulación de modelos matemáticos se realiza a través de restricciones en tiempo o distancia entre las facilidades y el mercado a servir.

La evaluación de opciones debe incluir análisis "what if", de sensibilidad, y un proceso iterativo para involucrar a la administración. Las herramientas existentes pueden ser:

• Análisis Operativo/Financiero de Opciones.
• Optimización y Heurísticas.
• DSS (Sistemas de Soporte en Decisiones).

Método de Evaluación de Criterios

• Las herramientas heurísticas se basan en reglas establecidas en base a experiencia o intuición. Normalmente proporcionan una solución "buena" y factible, pero rara vez la óptima.
• El método de Evaluacion de Criterios (Factor Rating) se usa para evaluar y seleccionar entre varias opciones uno o varios lugares para localizar facilidades (plantas o almacenes).
• Bajo éste método se identifican varios factores o criterios relevantes para evaluar y seleccionar áreas o sitios donde se ubicaría una facilidad.
• Posteriormente, se asignan valores para cada criterio y cada opción.
• Finalmente, cada alternativa se evalúa sumando los valores de cada criterio, seleccionándose aquella(s) con valores mayores.
• La ventaja del método es que se puede evaluar un sitio con varios criterios a la vez. Sin embargo, la subjetividad involucrada origina que diferentes decisiones resultan al evaluar diferentes personas.

Factores Relevantes a Considerar

• Infraestructura de transporte.
• Disponibilidad de fuerza de trabajo.
• Disponibilidad de terrenos.
• Grado de cercanía al mercado, materia prima y facilidades existentes.
• Disponibilidad de infraestructura de servicios.
• Legislación fiscal local.
• Actitud de la comunidad

Ejemplo de Aplicación del Método Factor Rating

• El problema es el de seleccionar sitios para ubicar varias facilidades y asignarles clientes al costo mínimo de transporte.
• Se supone que la capacidad de las facilidades es ilimitada.

Un administrador de una estación de servicio para automóviles tiene suficientes fondos para comprar 3 máquinas idénticas para diagnóstico. Actualmente él opera con cinco estaciones de servicio dentro de la ciudad, y ha identificado cinco áreas de donde las demandas ocurrirán. El tiempo de transportación de el centro de gravedad de cada área a otra localidad se da en la siguiente tabla. Además se muestra la demanda de clientes por área, para este tipo de máquina. El requerimiento es el colocar tres máquinas nuevas en la localidad en donde minimice el tiempo total de transportación. Esto es así porque el administrador ha considerado el tiempo como medio de eficiencia.

Localización de Varias Facilidades con Costos Fijos

• El problema es el de seleccionar sitios para ubicar varias facilidades y asignarles clientes al costo mínimo de transporte y de inversión. Se supone que la capacidad de las facilidades es ilimitada.
• La inversión representa un monto único erogado al principio de la ubicación, y cuyos beneficios se extienden varios períodos.
• Como los costos y demandas son por un período de tiempo determinado, la inversión tendrá que adecuarse. Por ejemplo, si el período es un año, la inversión se analizaría a una tasa de interés específica durante la vida la facilidad, y de preferencia se considerarían sus beneficios fiscales.
• Para resolver este problema también se empleará un método heurístico

Análisis Operativo/Financiero de Opciones

• El análisis operativo/financiero se usa para cuándo las opciones alternas de red son pocas y se tienen definidas.
• Para usar esta técnica se requiere de modelos de las operaciones de la red (del flujo de material y su proceso), de la estructura de costos, y de evaluación económica.
• Normalmente se consideran varios escenarios operativos de la red que representan diversas estrategias predefinidas. Para cada uno de éstos se estiman costos operativos, inversiones requeridas, así como los beneficios a obtener en términos de ingresos y servicio al consumidor.
• La selección de la opción se realiza principalmente en base a indicadores como valor presente neto de flujos después de impuestos, TIR, período de pago, nivel de servicio al consumidor esperado.

Modelo y Análisis Financiero Operacional

Modelo de Análisis de costo de una cadena de proveedores

Escenario I: Eliminación Preproducción en planta A

Escenario II: Eliminación de toda la producción en la Planta A

Modelo de costo de la Planta A

Modelo de costo de la Planta B

Escenario I : Impacto sobtre P& L Statement

Escenario II : Impacto sobre P& L Satatement

Herramientas de Optimización

Las herramientas de optimización son normalmente de programación matemática que buscan minimizar el costo de la red. Con estas herramientas se pueden analizar sistemas logísticos complejos, aunque su utilidad depende del paquete seleccionado y el modelo desarrollado. Un aspecto a cuidar es la estructura de costos. Entre las desventajas está la necesidad de recursos especializados para desarrollar modelos y mantenerlos

Las herramientas pueden determinar las respuestas óptimas a:

• Cantidad y localización de almacenes.
• Mezcla de productos por planta.
• Niveles de inventarios óptimos.
• Medios de transporte a utilizar.

Localización de Instalaciones con Costos Fijos y Capacidad Ilimitada

Determinar cuantas y cuales instalaciones implantar, asignando la demanda y minimizando costos totales.

Parámetros y Variables:

• fj = Costo fijo de ubicar instalación en punto j.
• hi = Demanda en punto I.
• dij = Distancia del punto I al j.
• a = costo por unidad de distancia por unidad de demanda.
• Variables:
• Xj = 1, si instalación se ubica en punto j.
• 0, en caso contrario.
• Yij = Fracción de la demanda del punto I que se satisface con instalación ubicada en j.

Localización de Instalaciones con Costos Fijos y Capacidad Limitada

Determinar cuantas y cuales instalaciones implantar, asignando la demanda hasta capacidad, y minimizando costos totales.

Parámetros y Variables:

• fj = Costo fijo de ubicar instalacion en punto j.
• hi = Demanda en punto I.
• dij = Distancia del punto I al j.
• a = costo por unidad de distancia por unidad de demanda.
• kj = Capacidad de instalacion en punto j.
• Variables:
• Xj = 1, si instalacion se ubica en punto j.
• 0, en caso contrario.
• Yij = Fraccion de la demanda del punto I que se satisface con instalacion ubicada en j.

Multilayer Plant Location

Objetivo.- Definir qué plantas y almacenes deben instalarse para satisfacer la demanda de los consumidores, minimizando los costos de inversión y transporte.

Variables de Decisión:

– xij : Cantidad de producto transportado de planta i

al almacén j.

– xjk : Cantidad de producto transportado de al macén j

al consumidor k.

– yi : Variable binaria que indica si se abre una planta.

– zj : Variable binaria que indica si un almacén se abre.

Parámetros:

– i : Puntos donde se pueden localizar plantas.

– I : Set de plantas.

– j : Puntos donde se pueden ubicar almacenes.

– J : Set de almacenes a localizar.

– k : Consumidores con demanda.

– K : Set de consumidores.

– cij : Costo unitario de transporte entre planta i y almacén j.

– cjk : Costo unitario de abastecer al consumidor k del almacén j.

– fi : Costo fijo o inversión al instalar planta i.

– gj : Costo fijo o inversión de instalar almacén j.

– ai : Capacidad de producción de planta i.

– bj : Capacidad de almacén j.

– dk : Demanda del consumidor k.

Sistemas de Soporte en Decisiones (DSS)

Los DSS se emplean para soportar la toma de decisiones en:

• Diseno estructural de la red.
• Despliegue de inventarios.
• Programacion de la produccion.
• Planeacion de transporte.
• Otros.

Estructura de DSS para Diseno de Red

Datos Relevantes para Diseño de Red

DSS de Logic Tools Inc

DSS de CAPS Logistics

Scenario Manager – Supply Chain Designer

Para diseñar una óptima cadena de abastecimiento para el negocio, se necesita probar y analizar diferentes What-if escenarios.

Preparación de datos

Para la preparación de datos se requieren dos pasos importantes:

• juntar la información
• crear archivos para dicha información

Entre más datos importantes y depurados se obtiene una mejor simulación, la recolección de información lleva al menos el 80% de esfuerzo dedicado en la optimización del proyecto.

Importing the Baseline Data

Seguir la siguiente ruta File -> File -> Excel/Access Import el usuario debe buscar el archivo con el Browse y seleccionar el archivo a explorar (extensión xls).

La ventana Import Data el usuario debe llenar la información de los siguientes campos:

• Source named data range (ingresar el nombre del archivo a importar)
• Destination TOOLKIT file (seleccionar el archivo descargado en el proyecto a cual se quiere importar los archivos)
• Field Options (seleccionar si se quieren todos o solo los selecionados)
• Fields to import (los campos a importar)
• Import Options (seleccionar si se quiere sobreescribir, añadir, actualizar cuando se esta importando)

En la ventana Edit Lane File se debe agregar la información correspondiente en la parte superior y las cuatro pestañas,

• Generation method
• Distance calculation
• Time Calculation
• Graphics

Cuando se tiene la importación se debe seguir con el siguiente procedimiento, seleccionar el tipo de archivo PRODLANE y llenar la información de las siguientes ventanas.

La ventana Create New PRODLANE File (ingresar nombre y descripción)

La ventana Lanes by Product Properties (seleccionar un archivo maestro de lane) e importar, este proceso se repite 2 veces mas para otros archivos lanes y 2 veces para otros achivos product lanes.

Para verificar baseline data, se debe abrir los archivos de la carpeta SCData, después de abrir dirigirse al menú Data para después seleccionar lanes y la opción check

La ventana Check Lanes el usuario puede escoger entre dos opciones perform basic checks o ckeck relations, el usuario al aceptar recibirá un mensaje indicando si no tiene errores en los archivos.

Para determinar la distancia y tiempo de baseline data dirigirse a File -> Sistem -> Properties, selecionar lanes y después seleccionar Calculate distance

La ventana Select Lanes files: calculate distance el usuario seleccionar los archivos donde se desea determinar la distancia y aceptar

Selecionar Calculate time, la ventana select lanes files: calculate time, seleccionar los archivos donde se desea determinar el tiempo y aceptar.

Otras Publicaciones del autor

La siguiente tabla muestra los trabajos publicados por el Ingenierio Ivan Escalona para quien este interesado en consultar los diversos temas y bajar los trabajos, comentarios al correo: ,

Autor

Ing. Iván Escalona

Consultor Logística

Flash Developer – Diseño de presentaciones y captura de video

Ingeniero Industrial

Nota: Si deseas agregar un comentario o si tienes alguna duda o queja sobre algún(os) trabajo(s) publicado(s), puedes escribirme a los correos que se indican, indicándome que trabajo fue el que revisaste escribiendo el título del trabajo(s), también de donde eres y a que te dedicas (si estudias, o trabajas) Siendo específico, también la edad, si no los indicas en el mail, borraré el correo y no podré ayudarte, gracias.

– Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (U.P.I.I.C.S.A.) del Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)

– Centro Escolar Patoyac, (Incorporado a la UNAM)

Origen: México