CLIENTE 3 SUBRED 3 SUBRED 2 SUBRED 1 PEDIDOS MATERIALES PEDIDOS PRODUCTOS
Capítulo 4. Modelo de simulación.
4.3. Diseño y construcción del modelo.
El diseño del modelo de simulación tiene como meta replicar el comportamiento de la Cadena de Suministro (CS) lo más cercano a la realidad. Para alcanzar esta meta se deben lograr dos objetivos fundamentales: representar la totalidad de la estructura estática y reproducir el funcionamiento de la estructura dinámica. En este contexto juega un papel importante la capacidad del software a utilizar en el modelado de la CS del mundo real. Por esta razón se realizaron algunas pruebas de construcción
del sistema bajo estudio con los siguientes paquetes de simulación: GPSS/H®de Wolverine Software
Corp., Simnet® de Simtec Inc. y Promodel® de Promodel Corp. De esta terna se elige el software
Promodel®debido a que se caracteriza por confeccionar modelos de alta complejidad con un enfoque
orientado a objetos, lo cual favorece el uso de sus aplicaciones de forma intuitiva.
Una vez elegido el software, la construcción del modelo inicia con la codificación de su estructura
estática por medio de los iconos de la utilería de Promodel®. Esta estructura se integra de los
siguientes agentes:
1 fabricante principal.
3 clientes.
29 suministradores.
Las utilidades de Promodel® son muy provechosas para construir la estructura estática de la CS,
debido al uso de códigos para simular actividades logísticas complejas. El software dispone de un grupo de elementos, o iconos, útiles en representar a los agentes de la CS (locations) y las rutas (path networks) que sirven para interconectar a los agentes, lo cual ayuda a definir la relación cliente- proveedor en la estructura estática del sistema logístico. La estructura estática incorpora los 33 agentes del sistema y es la base para la construcción de la estructura dinámica de la CS.
El diseño de la estructura dinámica del modelo tiene por objeto codificar los siguientes elementos:
La operativa de los agentes de la CS.
El modelo de simulación replica la llegada de los pedidos de los clientes al fabricante, los cuales procesa bajo la política de atención FIFO (First In-First Out). Como se analiza en la información del sistema, el orden de llegada de los pedidos es una de las referencias primordiales del fabricante para planificar sus actividades de producción (ver apartado 2.2).
La estructura dinámica del modelo se construye por medio de la codificación de instrucciones que replican la operativa de los agentes y representan los escenarios en los que opera la CS. La estructura dinámica incluye también la codificación de las medidas de rendimiento del sistema total (ver apartado 5.2). La codificación de la estructura dinámica del modelo se
Capítulo 4. Modelo de simulación.
Vigentes (PSV), para poder disponer de resultados asociados al estado actual del funcionamiento del sistema (ver apartado 5.3).
Los resultados de la simulación de la CS con PSV son de utilidad para poder diseñar las Políticas de Suministro Nuevas (PSN) que integran la estrategia global de suministro propuesta en esta tesis (ver apartado 5.4). La codificación de la estructura dinámica tiene la capacidad de replicar el modelo de la CS en escenarios con PSN, lo cual sirve para calcular el impacto de la estrategia global de suministro en el rendimiento del sistema (ver apartado 5.5).
La demanda de los clientes.
La información de la demanda corresponde a tres de clientes que destacan por el alto volumen de sus compras y el estándar de calidad que exigen al fabricante (ver anexo A). La información de la demanda corresponde al periodo de un año. El fabricante prevé que las ventas tendrán un incremento anual de alrededor de un 13% a tres años vista, lo cual se verá reflejado en el aumento del tamaño de los pedidos de sus clientes. La estructura dinámica replica la colocación de los pedidos de los clientes durante un año, lo cual se representa en los escenarios de experimentación del estudio (ver apartado 5.2).
El flujo de información de la CS.
El flujo de información de la CS incorpora las comandas que colocan los agentes y las políticas de suministro del sistema logístico. La estructura dinámica emula el recorrido de las comandas, el cual inicia con la colocación de los pedidos de los clientes al fabricante, quien a su vez, coloca pedidos de componentes a sus proveedores del nivel 1, y éstos a los proveedores del nivel 2 de la red de suministro. De igual forma, se simula la colocación de comandas de los agentes del nivel 2 a los agentes del nivel 3. Por lo tanto, las comandas de los agentes recorren el sistema de forma secuencial, lo cual se simula en el modelo de la CS. La estructura dinámica dispone de códigos para implementar los parámetros de gestión de las PSV y las PSN en el modelo de la CS (ver tablas 5.2, 5.4, 5.6, 5.12, 5.13 y 5.14).
El flujo de componentes de la CS.
La información del sistema indica que el flujo de componentes de la CS recorre los tres niveles de la red de suministro hasta llegar al fabricante, quien lo transforma en productos para ser entregados a sus clientes. El suministro entre los agentes tiene un recorrido específico en la estructura estática de la CS, el cual se puede identificar con la operativa de las subredes que integran el sistema total (ver apartado 2.4). La visualización sistémica de la CS ayuda a conocer que las PSV y las PSN regulan el flujo de materiales en el sistema de acuerdo con el plazo de entrega y la cantidad de unidades de componente suministrada entre los agentes.
Capítulo 4. Modelo de simulación.
La estructura dinámica del modelo de la CS calcula las existencias del fabricante y de los 29 suministradores de la red logística, y calcula también, los niveles de inventario medio y máximo de los agentes del sistema total (ver apartados 6.2 y 6.3). Esta información es de utilidad para calcular la intensidad de la amplificación de la demanda en diversos puntos de la CS (ver apartado 6.4). La estructura dinámica dispone de variables que sirven para calcular la volatilidad de la demanda (ver apartado 6.5) y medir el plazo de entrega de la CS (ver apartado 6.6).
El flujo financiero de la CS.
La estructura dinámica incluye variables que calculan el coste de gestión de inventario del fabricante y de los suministradores escogidos para este estudio (ver apartado 2.4). Los resultados que se obtienen de la simulación corresponden al comportamiento de la CS en escenarios con PSV y con PSN. Estos resultados sirven para determinar el coste de gestión de inventario del sistema bajo estos dos tipos de políticas de suministro (ver apartado 6.7).
La construcción de la estructura dinámica del modelo de la CS inicia con el uso de instrucciones
básicas de Promodel®, las cuales replican la ocurrencia de eventos aleatorios del funcionamiento del
sistema logístico, tales como: representar la llegada de las comandas al fabricante (arrivals); asignar la colocación de los pedidos a los agentes del sistema de acuerdo al tipo de componente (send); simular el flujo de componentes y de productos en la red logística (entities); representar el plazo de entrega de los componentes en el sistema (processing); resuministrar de componentes a los agentes de la CS (route).
En la etapa final de la construcción del modelo se utilizan instrucciones avanzadas del software para poder replicar situaciones complejas del sistema, entre las cuales se encuentran: identificar los componentes de cada tipo de producto (attributes); calcular el nivel de inventario de los agentes del sistema (variables); condicionar la colocación de comandas (if-then-else) y definir el tamaño del lote de suministro (group).
En la parte final de construcción del modelo se utilizan también las funciones de probabilidad (functions) del software para representar: el comportamiento de la demanda, la demora en el suministro y la percepción de los agentes sobre la intensidad de su demanda. Finalmente, en la construcción de la estructura dinámica se emplean instrucciones para calcular el coste de gestión de inventario (costing) e introducir datos al modelo desde archivos externos (external files).
El modelo de simulación incorpora las tres subredes de suministro del sistema total. Por lo tanto, la ejecución del modelo arroja resultados asociados a cada una de ellas. Cabe mencionar que durante la
Capítulo 4. Modelo de simulación.
reproducir visualmente el comportamiento del sistema para verificar, paso a paso, el proceso de modelado de la CS del mundo real.
4.4. Lógica de funcionamiento.
La lógica de funcionamiento del modelo se basa en cuatro etapas que trabajan de forma coordinada para replicar la dinámica del sistema bajo estudio. Enseguida se explican estas etapas de acuerdo con la figura 4.3.
El modelo inicia su operativa en la etapa A, en la cual se replica la colocación de los pedidos de los clientes al fabricante. El fabricante procesa los pedidos de acuerdo con la política de atención FIFO para poder planificar la producción de sus artículos. Si el fabricante dispone de suficiente cantidad de existencias para cumplir con los pedidos que recibe (en relación al tipo de producto y el tamaño del pedido del cliente), entonces procede a la fabricación de los productos. Si el fabricante no dispone de la cantidad suficiente de existencias, colocará comandas a sus proveedores del nivel 1 para resuministrarse.
La etapa B de la lógica del modelo comienza con la colocación de comandas del fabricante a los agentes del nivel 1. Una vez recibidas las comandas por los proveedores del nivel 1, éstos verifican si disponen de las existencias suficientes para suministrar al fabricante. Si cuentan con la cantidad adecuada de inventario, proceden a suministrar al fabricante. En caso contrario, los agentes del nivel 1 deben colocar sus comandas a los proveedores del nivel 2 para resuministrarse de componentes.
La etapa C de la lógica del modelo inicia con la colocación de comandas de los agentes del nivel 1 a los agentes del nivel 2 para ser resuministrados. Si los agentes del nivel 2 cuentan con existencias suficientes, proceden al suministro de los agentes del nivel 1. En caso de que los agentes del nivel 2 no dispongan de las existencias suficientes, éstos deben colocar sus pedidos a los agentes del nivel 3 para resuministrarse.
La etapa D comienza con la colocación de las comandas de los agentes del nivel 2 a los agentes del nivel 3. Si los agentes del nivel 3 disponen de existencias suficientes, suministrarán a los agentes del nivel 2. En caso contrario, los agentes del nivel 3 tendrán que esperar a contar con las existencias suficientes para cumplir con los pedidos de los agentes del nivel 2.
Capítulo 4. Modelo de simulación.
Figura 4.3. Lógica de funcionamiento del modelo de simulación.
La lógica del modelo incluye la codificación de instrucciones que replican la dinámica del sistema en aspectos como tales como: las demoras en el suministro de componentes; la percepción de los decisores sobre la intensidad de su demanda y la posible escasez de componentes en la red logística. Durante la fase de construcción del modelo se realizan diversas pruebas que sirven para comprobar su buen funcionamiento. Sin embargo, el modelo de simulación se sujeta a pruebas más exigentes que aseguran la obtención de resultados confiables en el análisis del sistema. Estas pruebas corresponden a los procesos de verificación y validación del modelo de simulación. Una vez que el modelo supera estas pruebas, se puede realizar el diseño y la conducción de los experimentos del estudio.
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