4.3 Ecore models and representation examples
4.3.4 EAttribute and EDataType
Los modelos de inventarios han sido utilizados y se han ido modificando a través de los años. Los más mencionados son aquellos que se clasifica según el tipo de demanda al que se enfrenta. Nótese que cuando nos referimos a la demanda por lo
38
general es interpretada por la misma empresa o por aquellos datos históricos disponibles que hacen un pronóstico más confiable.
A continuación se hace una introducción a algunos modelos de inventarios, dando a conocer aquellos parámetros o variables relacionados con cada uno y de que manera son útiles en el manejo de inventarios.
Demanda Independiente:
J.A Orlicky, (1965). “La demanda independiente es toda aquella demanda de productos terminados o componentes que no se relacionan con la demanda de otros artículos en inventario de una compañía” Este tipo de demanda se refiere a aquellos casos donde la demanda no esta sincronizada con los planes de producción.
Los modelos determinísticos, son aquellos donde todos los parámetros y variables son conocidos, o de igual forma pueden ser calculados con certeza.
La tasa de demanda y los costos de inventario apropiados son asumidos y para de esta forma ser conocidos con exactitud. El tiempo de reabastecimiento es constante e independiente de la demanda.
Sin embargo este modelo rara vez se comporta de manera como se describe, es mas razonable representarlo en términos probabilísticas que son situaciones donde parte de la información necesaria no se conoce con certeza. De igual manera los modelos determinísticos son buenas aproximaciones, o por lo menos un buen comienzo para describir el estado de los inventarios.9
Demanda Discreta: Es aquella que se expresa en periodos de tiempo. Por lo general se considera que la demanda durante cada periodo es cierta y en la mayoría de los casos procede de planes de producción. Las políticas referentes a estos sistemas consisten en decidir para cada periodo cuándo y cuánto fabricar o pedir.
Demanda Continua: Se considera demanda continua aquella que no se representa o prevé por periodos sino que se considera que va a permanecer a lo largo del tiempo. Se relaciona con los productos que van a ser vendidos al cliente.
39
Las políticas de Inventarios aplicados a estos sistemas suponen que se van a repetir de manera sistemática a lo largo del tiempo.
Las políticas de control de inventarios se basan en modelos cuantitativos los cuales relacionan, la demanda, los costos y otras variables, para así encontrar las cantidades óptimas a ordenar y la coordinación adecuada de las órdenes o pedidos.
Las principales preguntas para cualquier modelo de control de inventarios son cuánto y cuándo pedir. Esta respuesta depende de la naturaleza de la demanda y los parámetros usados para definir el modelo. Algunos de estos parámetros que son de más relevancia en el momento de aplicar un modelo de inventarios se describen a continuación:
Costos de Inventarios
Los costos de inventarios están asociados directamente con las operaciones del modelo de inventarios y con las acciones o carencia de acciones por parte de la administración.
Cualquier modelo de decisión de inventarios trae consigo unos parámetros económicos básicos, los más relevantes son mencionados a continuación:
1. Costos de compra: Indica el costo por unidad comprada si es obtenido por un recurso externo o el costo de producción por unidad si este es fabricado internamente. El costo unitario siempre debe ser tomado como costo de mercancía en inventario, en el caso de productos comprados es el costo de la compra mas el costo de transporte al almacén, para artículos fabricados el costo incluye material directo, mano de obra directa y gastos generales de la fábrica.
2. Costo de ordenar o costo de preparación: Se originan de gastos de expedición de una orden de compra a un proveedor externo o de un costo de preparación interno de producción. Estos costos son usualmente asumidos y varían directamente con el número de órdenes más no con el tamaño de la orden o el pedido. Los costos de ordenar incluyen requisiciones, expedición de las órdenes por escrito, recibimiento de materiales, inspección de materiales, seguimiento de las órdenes y todos aquellos procesos necesarios para completar la transacción. Mientras tanto los costos de preparación comprenden los costos de cambios de procesos de producción para la fabricación de los artículos, usualmente incluyen la
40
preparación de las ordenes de ventas, horarios de trabajo, alistamiento de preproducción, control de calidad.
3. Costo de Mantenimiento de Inventario: Estos costos incluyen la inversión que se tiene en inventario y el mantenimiento de la inversión física en almacenamiento; incorporando a tales artículos costos de capital, impuestos, seguros, manejo de artículos, almacenamiento, obsolencia y deterioro.
o Capital: Hacen referencia al costo del dinero relacionado con el inventario, puede llegar a representar un 80% del costo total.
El inventario representa activos de corto y largo plazo, ya que según la variedad de productos pueden algunos atender necesidades estaciónales, mientras otros satisfacer requisitos de demanda a largo plazo. El costo de capital puede variar dependiendo de la tasa de interés hasta el mismo costo de oportunidad del capital. Los costos de capital reflejan la perdida de ganancia o costo de oportunidad.
o Espacio: Se refieren al uso del volumen dentro del área de almacenamiento. Las tasas de almacenamiento cuando el lugar es de manera privada o por contrato se determinan mediante la distribución de los costos de operación relacionados con el espacio, también se incluyen los costos fijos, como son los costos de los equipos y de estanterías, si el lugar es rentado, las tasas de almacenamiento se cobran generalmente por moneda por periodo.
o Servicios: Los seguros hacen parte del costo total de mantenimiento de inventarios. Estos dependen por lo general de la cantidad de inventario disponible. Asegurar el inventario es una forma de proteger las existencias a perdidas por sucesos ajenos como incendios, robos etc. o Obsolencia: Se incurre en estos costos debido a que el inventario ya no
es vendible debido a patrones cambiantes y a requerimientos del cliente. Es muy usual en los artículos de moda y alta tecnología.
o Deterioro: Los cambios en el entorno pueden afectar el material de los artículos de modo que ya no cumple con las características iniciales y por ende no es posible su venta.
41
Las suposiciones usuales hechas en la administración de inventarios con respecto a los costos de almacenamiento, son que aquellos costos son proporcionales al tamaño de la inversión del inventario. Anualmente el rango más comúnmente usado es de 20% a 40% de la inversión10.
4. Costo por falta de existencias: Se define como aquella consecuencia económica de una escasez interna o externa a causa de la colocación de un pedido que no puede surtirse desde el inventario asignado. La escasez externa ocurre cuando la orden de un cliente no es suplida, la escasez interna ocurre cuando la orden de un grupo o departamento dentro de la organización no es llenada.
Las escaceces externas se reflejan en costos de pedidos retrasados, perdidas de ganancias actuales y futuras, mientras que las escaceces internas pueden resultar en perdida de producción o recursos inactivos. El grado del costo depende de la reacción del cliente a la escasez, la pérdida económica depende de si el artículo en escasez es sustituido por otro o es cancelado. En la primera situación la venta no esta perdida sino retrasada.
o Perdida de venta: Este curre cuando el cliente ante una situación de falta de existencia decide cancela la requisición del pedido, El costo es el beneficio que se hubiera obtenido por esa venta, adicionando la imagen negativa que esta puede causar para ventas futuras.
o Pedido pendiente: En este caso el cliente espera a que su pedido sea surtido, por lo tanto la venta se encuentra retrasada. Esta situación puede causar costos adicionales de personal y de ventas por el procesamiento de pedidos, costos adicionales de transporte y manejo de existencias.
5. Nivel de Servicio: Es la tasa de disponibilidad del artículo logrado por una política de inventario en particular y se basa en la probabilidad de la capacidad de cumplimiento a partir de las existencias o reservas actuales. Este valor se expresa entre 0 y 1.
Se puede denominar de igual manera como la eficacia en la planificación de Inventarios, medido sobre un periodo definido de tiempo, entre la cantidad de productos realmente entregados de las existencias, y la cantidad total de productos
42
solicitados para ser entregados, por un cliente, fabrica etc. También puede ser medido en términos de total de envíos, número de líneas de pedidos, cantidad total de pedidos, o cantidad entregada.
Es equivalente al indicador de calidad de servicio aunque en este caso su enfoque es más referido a la exactitud de los pedidos en cuanto a cantidades y referencias, mientras que la calidad de servicio puede integrar todos estos conceptos y además el cumplimiento de las fechas de entrega.
Para obtener mayor exactitud en los resultados es necesario contar con los siguientes datos:
- Numero de unidades solicitadas para la expedición o pedido expresado por referencias.
- Numero de unidades entregadas por referencia y por pedido. El nivel de servicio se denota como11:
al DemandaTot adas idadesagot Numerodeun cio NivelServi =1−
Los modelos de inventarios de demandas independientes mas usados son nombrados a continuación:
1. Revisión Continua: La demanda en un sistema determinístico de tamaños de órdenes fijos es asumida por ser conocida y se presume ser continua. Por lo tanto el mismo número de unidades siempre será ordenado y el tiempo ente órdenes no se espera que Varíe. Los niveles de inventario son revisados con cada transacción y cada vez que la posición del inventario alcance un punto predeterminado una orden con un número fijo de unidades es colocado.
Por lo tanto los dos parámetros a utilizar son el punto de reorden y el tamaño del lote.
a. EOQ (Economic Order Quantity)
Modelo desarrollado por Ford Harris (1915), Calcula la cantidad correcta que debe pedirse o producirse, minimizando los costos de colocación del pedido para el inventario y los costos de manejo de inventario, la definición mas especifica explica que es aquella cantidad que equilibra de mejor manera los costos relacionados con el numero de pedidos colocados y los costos relacionados con el tamaño de los
43
Figura 3. EOQ (Economic Order Quantity)
Fuente: Principles of Inventory and Materials Management, Fourth edition. Richard J. Tersine.
pedidos. Esta cantidad de pedido óptima se llama tamaño de lote económico o mejor conocido como EOQ (Economic Order Quantity).
Para emplear este concepto se debe tener en cuenta las condiciones necesarias y las suposiciones de la situación analizada12:
o La tasa de la demanda es conocida, constante y continua. o Los tiempos de entrega son conocidos y constantes.
o Los tamaños de lote son situados en el inventario al mismo tiempo. o La escasez de existencias no esta permitida y pude ser evitada, desde
que la demanda y los tiempos de entrega sean conocidos. o Los costos son fijos, ordenes, alistamiento etc.
o Hay suficiente espacio, capacidad deseada y capital para conseguir la cantidad deseada.
o El producto es único, y no hay interacción con ningún otro tipo de inventario. No existe la unión de órdenes.
H
DS
Q=
2
(1) Siendo:Q: Cantidad Óptima a Reabastecer
D: demanda Anual en unidades
44
S: Costo de ordenar
H: Costo Mantenimiento de Inventario
Una vez teniendo la cantidad optima a reabastecer, se puede establecer el número de órdenes por año
Q D
y el tiempo entre órdenes
D Q
.
El costo anual de mantener el inventario estaría dado por13:
CT (Q) = (Q/2) H+ (D/Q) S + DC (2)
b. Punto de Reorden se define como: La cantidad mínima a la cual se le permite caer el inventario (inventario físico+Inventario en transito - Pedidos), antes de ser colocado un nuevo pedido de reaprovisionamiento, siempre con el fin de satisfacer las necesidades de consumo.
Por lo tanto cuando la posición del inventario alcanza el punto de reorden se procede a solicitar una nueva orden. Tradicionalmente el punto de reorden se define como:
Siendo: PRO: d x LT (3)
d: Tasa de demanda por periodo de tiempo
LT: Lead Time- Tiempo de entrega promedio, en unidades de Tiempo.
13 Fue nte : Sup p ly C ha in Ma na g e me nt Stra te g y, Pla nning a nd o p e ra tio n, 2Ed . Sunil
C ho p ra , Pe te r Me ind i Pa g . 254
Q
Q
Tiempo de entrega Tiempo de entregaPRO
45
Figura 3. Modelo de punto de reorden. Ballou (2004)
Cuando nos referimos a control de inventarios por punto de reorden suponemos que la demanda es perpetua y continua, siguiendo un comportamiento homogéneo en cada periodo. Sin embargo la realidad es otra, normalmente la demanda es incierta o estimada (en el mejor de los casos) mediante una distribución generalmente del tipo normal, en esta ocasión hay una demanda para un cierto tiempo de entrega dLT e igualmente cuenta con una desviación estándar de valor (σd).
Estos son valores que no se conocen pero pueden estimarse fácilmente, para este caso se toma en cuenta la probabilidad de tener existencias durante el tiempo de entrega hallando el número de desviaciones estándar desde la media de la distribución, conocido con el término Z .
(σDLT)=
LT
xσd (4) PRO= d X LT + Z σDLT (5)Por lo tanto, cada vez que el inventario caiga al nivel del PRO se colocara un nuevo pedido de tamaño Q.
2. Revisiones Periódicas: Este modelo esta basado más en periodos que en revisiones continuas de inventario. Aquí las órdenes son situadas en espacios de tiempo predeterminados. La cantidad a ordenar depende del uso de la demanda entre los periodos de revisión.
Se alcanza un nivel máximo de inventario, basado en el uso de la demanda durante el intervalo de la orden y el tiempo de entrega. Pasado un periodo fijo de tiempo (T), la posición de las existencias esta dada. Una orden es situada y de esta manera reabastecer el inventario, y el tamaño de la orden es suficiente para traer el nivel de existencias actual al máximo nivel de inventario.
Por lo tanto el tamaño de la orden es la diferencia entre el nivel máximo de inventario y la posición de inventario en el momento de la revisión.
Debido a esto, el sistema contiene solo dos parámetros para ser escogidos:
o Periodo de Revisión fija (T) o Máximo Nivel de Inventario (M)
46
D
Q
T
=
(6) σD (T+LT) = (T+LT) X d (7) M=d (T+TL) + Z . σD (L+LT) (8)En este caso se depende del tiempo de revisión entre periodos, por lo tanto cada periodo de revisión se inspecciona el nivel de inventario y se coloca un nuevo pedido por la diferencia entre la cantidad disponible y el valor del inventario máximo.
Todas las órdenes de reabastecimiento pueden ser calculadas. Los sistemas de intervalos de órdenes fijas son llamados Sistemas -T desde que el intervalo de la orden sea constante. Por lo general los intervalos de las ordenes son redondeadas a semanas o meses o según la conveniencia.
Los modelos tradicionales de inventario, no toman en cuenta los riesgos o las incertidumbres dentro de su formulación. Se guían principalmente por las siguientes limitaciones o suposiciones.
La demanda es conocida, uniforme y continua
o La tasa de producción es conocida , uniforme y continua o Los tiempos de entrega son conocidos y constantes
o El costo de sostenimiento de inventario es conocido, constante y linear. o No hay limitaciones de recursos
o No son permitidos escasez o agotamiento de productos o Los costos de inventario son bajos.
El empleo adecuado de los diferentes conceptos nombrados en el capitulo favorecen en la gestión eficiente cuando de inventarios se habla. En la actualidad existen variedad de métodos y modelos tanto prácticos como teóricos que con el debido manejo ayudan a la representación de situaciones reales relacionando diferentes variables, y observando variedad de comportamientos. Debido a esto se busco como apoyo para la evaluación de sistemas y administración de inventarios la Modelación y Simulación, ya que es una herramienta útil y eficaz en la confrontación de diferentes escenarios.
47
El estudio y desarrollo de diferentes temas, nos llevan a la eliminación e introducción de diversas variables influyentes que debido a su variación causan cambios en los resultados, a este concepto se le denominado experimento.
Cuando nos referimos al término simulación, involucramos la experimentación pero con un modelo de hipótesis o suposiciones a comprobar en base a un razonamiento. Hoy en día diversas áreas están enfocadas en una gran variedad de temas algunos más complejos que otros pero que requieren de estudios previos para su desarrollo o modificación, con el objetivo de encontrar una diferente solución o un mejor punto de vista.
Estos estudios se realizan basados en una técnica denominada modelación, cuando hacemos énfasis en la palabra modelación nos referimos a la construcción de modelos en donde se realizan los estudios con el objetivo de obtener diferentes conclusiones que pueden ser aplicables al la situación actual o al sistema real. Cuando ya se tiene un modelo en el cual se puede probar alguna o varias alternativas de solución se denomina simulación.
El objetivo al que se quiere llegar nos va definiendo cual es medio en el que se desarrolla el estudio y su sistema, lo que el sistema busca es tratar de satisfacer las necesidades cambiantes del medio y cada nuevo sistema que se genere va modificando y generando nuevas necesidades.
Por lo tanto uno de los objetivos de la simulación es el de experimentar diferentes escenarios en el sistema, probados en el modelo y de esta forma elegir la mejor alternativa.
Antes de iniciar con la definición concreta de simulación, debemos enfocarnos en aquellos conceptos que van ligados y que son de gran importancia en el momento de entrar más a fondo en el tema de la simulación. Para el Biólogo Alemán Ludwig von Bertalanffy (1968) un sistema es un complejo de elementos que actúan recíprocamente ó la totalidad de elementos en interacción recíproca”. Acentúa la relación, la influencia recíproca de los elementos que forman el sistema.
Un único elemento no puede constituir un sistema ni tampoco varios componentes aislados.
F. K. Berrien “La palabra sistema se refiere a una colección de procesos o eventos interrelacionados, abarcados por una frontera reconocible”.
Ahora bien la simulación de un sistema implica la construcción de modelos. El objetivo es el de indagar que efecto puede causar en el sistema si se llevaran a cabo diversas hipótesis. La simulación ofrece, sobre ciertas bases una predicción futura condicionada a supuestos previos.
48
Debido a esto se construyen los modelos, con base a análisis continuo de las variables que intervienen en el sistema y sus supuestas relaciones existentes entre si.
Comenzamos con una definición sencilla de simulación como “La manera de reproducir ciertas condiciones o fenómenos a una situación por medio de un modelo”14 .
o Modelo de simulación: conjunto de hipótesis acerca del funcionamiento del sistema expresado como relaciones matemáticas y/o lógicas entre los elementos del sistema.
o Proceso de simulación: ejecución del modelo a través del tiempo en un ordenador para generar muestras representativas del comportamiento.
Según Schriber (1987) la simulación es la modelación de un proceso o sistema de tal manera que el modelo imite la respuesta del sistema actual a eventos situados a