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Inventarios En toda empresa se almacenan bienes para asegurar un trabajo uniforme y eficiente en sus operaciones. Decisiones: ◦ Cuantas unidades comprar, q? ◦ Cuando comprar, t? Dos Casos: ◦ Subalmacenamiento ◦ Sobrealmacenamiento Inventarios Sobrealmacenamiento: > Capital invertido por unidad de tiempo. < Frecuencia de escasez. Subalmacenamiento: < Capital invertido por unidad de tiempo. > Frecuencia entre pedidos y escasez. Inventarios LOS DISTINTOS INTERESES EN JUEGO, QUE PRESIONAN CONFLICTIVAMENTE SOBRE LAS CONVENIENCIAS O NO DE MANTENER NIVELES DE STOCK PARA DETERMINADOS ARTÍCULOS, PUEDEN SER ENTRE OTROS: NIVEL DE STOCK IMPUESTOS Y SEGUROS CAPITAL INMOVILIZADO OBSOLENCIAS PERDIDAS Y DETERIOROS LIMITACIONES FISICAS (restricciones de capacidad) PRESTIGIO COMERCIAL ABASTECIMIENTO DE PRODUCTOS CICLOS COMERCIALES EXTENSOS CICLO DE PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCION MEJOR SERVICIO AL CLIENTE ¿Por qué mantener Inventario? 4 Objetivos del Inventario 1. Mantener independencia en las operaciones 2. Ajustarse a la variación de la demanda de productos 3. Permitir flexibilidad en la programación de la producción 4. Proveer resguardo por la variación de entrega de los proveedores. 5. Aprovechar el tamaño del pedido de compra económico, con descuentos por cantidad Inventarios : Clasificación Demanda: ◦ Determinística: Estática Dinámica ◦ Probabilística: Estacionaria No Estacionaria Análisis de los productos: Uno – Varios (Multiproductos) Sustitutos Perecederos o no Inventarios Clasificación 1. Análisis de los tiempos de entrega: Determinísticos Aleatorios Instantáneo o no 2. Revisiones: Continuas o periódicas 3. Periodos de tiempo: Finito o Infinito 4. Demanda independiente (mercado) o demanda dependiente (MRP) Generalmente hay muchos artículos en almacén, para establecer prioridades se realiza una curva ABC, que esta en función de : Precio unitario de compra (bi) Demanda anual (Di) A partir de esta información se calcular la “Demanda Anual Valorizada”(DAVi) Se determina el % de DAV de cada ítem , ordenándolos de mayor a menor, se acumulan los valores y se clasifican en artículos A, B y C A partir de ello, se define la política de control de inventarios Curva ABC A B C % DAV Nros. de Items 100% 95% 80% 0 20% 50% 100% Gráfica de la Curva ABC Teoría de Stock Control de inventario Clase A:. Control estricto 0-80% Clase B: Control moderado 80-95% Clase C: Escaso 95-100% A C B Inventarios Determinísticos Son aquellos en que la Demanda es determinística Denominaremos: q: Cantidad de inventario que debe pedirse (función de t ; f(t) ) t : tiempo entre pedidos ◦ Sistema de revisión Periódica: en intervalos de t iguales (período de tiempo fijo) ◦ Sistema de revisión continua: cuando el inventario llega a un punto, se coloca un nuevo pedido (cantidad fija) Costos de Inventarios Escasez Costo entoAlmacenami de Costo npreparació o Fijo Costo nFabricació o Compra Costo Inventario Total CTO • Costo de Compra: Es relevante cuando existen DESCUENTO POR CANTIDAD, sino es constante. La cantidad que se compra en el año es igual, varia la frecuencia • Costo Fijo o de preparación: • Costo de Ordenar: Costo que se incurre cada vez que se efectúa la compra si se compra el artículo • Costo de Preparación: Costo que se incurre cada vez que se efectúa la preparación del lote de fabricación (Si se elabora el artículo en la empresa). Por ejemplo, costos relacionados con puesta a punto de los equipos, limpieza, etc Costos de Inventarios Costo de Almacenamiento: Costo por mantener las unidades en almacén. Incluye: ◦ Interés sobre el capital invertido ◦ Costos directamente relacionados con el Almacenamiento ◦ Manejo, obsolescencia y depreciación Costo de Escasez: Penalización por no tener un ítem en existencia. Puede ser perdida de ventas (contribución marginal del ítem) y adicionalmente en algunos casos, perdida de la “buena voluntad de los clientes”, que deciden optar por la competencia. Modelos determinísticos de Inventarios Modelo EOQ Modelo estático de un solo artículo con costo de agotamiento ∞ Hipótesis: ◦ Demanda: Constante (D) ◦ Tiempo de reabastecimiento: Instantáneo ◦ Sin escasez, no se permite desabastecimiento ◦ Demanda independiente 10 Modelo EOQ—Modelo de cantidad fija de pedido Referencias: q: Cantidad de inventario a ordenar t: Tiempo entre pedidos R = punto de Reorden L = Plazo de reposición (Lead time) L L q qq R Tiempo Inventario disponible R t t k: Costo fijo de realizar el pedido C1: Costo de almacenamiento D: Demanda anual n: Número de pedidos al año b: Precio unitario Modelo EOQ COSTO TOTAL ANUAL = Costo por almacenar + Costo por ordenar + Costo por comprar D b C q 2 1 q D k q D q bC q D D q q 2 1 q D k CTE q D q b C t q 2 1 k CTE n q b C t q 2 1 k CTE 11 1 1 D T q t D q T t q D n Costo por año sera Con T=1 (un año) Reemplazando Modelos determinísticos de Inventarios Desarrollo D C k 2 t D C Dk 2 t D q tComo C Dk 2 q 2 C q D k 0 2 C q D k - q d (q) CTE d 1 * 2 1 * * * 1 * 1 2 1 2 Valor Optimo de q (Minimizando) Los componentes del trinomio una vez que calculamos el costo anual son: CTE =Cto por ordenar +Cto por almacenar + Cto de comprar D b C q 2 1 q D k CTE 1 Modelos determinísticos de Inventarios 111 1/2 1 22 1/2 1 2 1 1 1 1* C Dk 2 C Dk 2 2 1 C Dk 2 2 1 Dk 2 C D k 2 C C Dk 2 2 1 D C k 2 Dk D C k 2 2 C CTE Si ahora se reemplaza en la expresión del CTE, el valor encontrado para el lote óptimo y se opera adecuadamente obteniéndose: bD 1 * C Dk 2 CTE Modelos determinísticos de Inventarios La Figura muestra que “El mínimo de la Función Costo” se alcanza con un tamaño de lote para el cual se igualen entre sí los costos derivados de ordenar y almacenar el producto respectivamente. E n esta curva podemos observar que pequeños cambios en la cantidad pedida, no afectan significativamente el CTE 0 Costo total anual de inventario Costo de ordenar Costo de almacenamiento Costos q* q Cantidad 13 Punto de Reorden En muchas ocasiones existe demora desde la solicitud del pedido y la llegada al almacén, esta demora se conoce como: “Lead Time” Es importante determinar el punto de REORDEN, nivel de inventario en el que debemos solicitar el pedido, para que considerando la demora, lleguen las unidades en el momento que agotamos las existencias _ Punto de Reorden, R= d L _ d = demanda diaria promedio (constante) L = Plazo de provisión (Lead time) (constante) 16 Ejemplo: Consideremos un ítem en inventario cuyos parámetros son los siguientes: • Demanda Anual = 10.000 unidades • Días por año considerados en promedio para la dem diaria = 365 • Costo de colocar una orden = $10 • Costo de almacenamiento por unidad por año= 10% del costo por unidad • Plazo de reposición (Lead Time) = 10 días • Costo por unidad = $15 Determinar la cantidad económica a ordenar (EOQ) y el punto de reorden. 17 Solución 10.000 unidades/año d= =27.397 unidades/día 365 días/año _ R= d L=27,397 unidades/día (10 días)=273,97 o 274 unidades Cuando el nivel de inventario llega a 274, ordenar 366 unidades. Períodos de reposición: n= 28 reposiciones al año Calculo del punto de reorden dias13 10.000*1.5 10* 2 D C k 2 t unidades 366 o unidades 365.14 1.5 10.000 *10* 2 C Dk 2 q 1 * 1 * Intervalo entre reposiciones Costo de mantenimiento : C1 = $15 * 10% =1,5Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento q* q t t1 t2 s q -s Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento tp = t1 + t2 t1: tiempo de almacenamiento t2: tiempo se agotamiento p 2 p 1 t q s - q t t q s t D q T tp C1: Costo de almacenamiento C2: Costo de agotamiento K: Costo de pedido q D n Con T= 1 q D n Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento bD 21 2 1 21 2 1 * 2 21 1 * s 2 21 1 * 2211 C C C k C D 2 CTE C C C C k D 2 S 0 S CTE C C C C D k 2 t C C C C k D 2 q 0 q CTE ; q D tC 2 s-q tC 2 S k CTE Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento ∞ y con tasa de producción q* q t1 t2 s t p-d d Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento ∞ y con tasa de producción Referencias: p: tasa de producción d: tasa de demanda Condición necesaria: p >= d ts = t1 + t2 = q/D s = t1 (p - d) t1 = q/p ( de p t1 = q) Modelo Estático de un solo artículo con costo de agotamiento ∞ y con tasa de producción ) p d - 1 ( C Dk 2 q 0 q CTE )C p d - 1 ( q 2 1 q D k q D D q )C p d - 1 ( q 2 1 k CTE n ) t (t C s 2 1 k CTE 1 * 11 211 Modelo Estático de un solo artículo, demanda constante, revisión continua con descuento en los precios Función discontinua en q = k1 Se observa que la cantidad optima y* del pedido depende de donde se ubique q (punto de reducción del precio) con respecto a tres zonas I, II y III Si existen descuentos si se compra una cantidad superior a un valor ofrecido por el vendedor, que llamaremos q (precio de corte) Como y* (del modelo EOQ) es conocida, la solución de esta ecuación dará el valor de Q. Las zonas será: Zona 1: 0 q < y*min Zona 2: y*min q < Q Zona 3: q Q Gráficamente y dependiendo de si k1 queda en la zona I, II o III, tenemos: 27 Modelo :Descuentos por cantidad el valor optimo de compra es Las dos curvas tienen el mismo mínimo porque solo difieren en una constante Si q < ym Zona 1, conviene comprar y* Si q> ym; debo calcular Q, para delimitar Zona 2 y Zona 3; CTE1(ym)=CTE2(Q) ◦ Si q esta en la zona 2, compro q ◦ Si q esta en la zona 3; compro ym CTE1 CTE2 Zona 1 Zona 2 Zona 3 q Cto Qym c1 ; si y<= q c2; si y>= q Donde c1 > c2 Costo de compra por unidad es : Dc1 y Dc2 qy ; D 1h y 2 1 y D k CTE1 c qy D; 2h y 2 1 y D k CTE2 c h Dk 2 y * 27 Modelo :Descuentos por cantidad Si q < ym Zona 1, conviene comprar y* Si q> ym; debo calcular Q, para delimitar Zona 2 y Zona 3; CTE1(ym)=CTE2(Q) ◦ Si q esta en la zona 2, compro q; Si q esta en la zona 3 compro ym ymq qym Q Compro ym Compro q ym Q q Compro ym 27 Modelo :Descuentos por cantidad Ejemplo: D= 10000 cajas/año; K= 5 $/pedido; Cto mantenimiento de inventario= 24% q<200 ; b = 4.40 200 <q<400; b = 4.20 q> 400 ; b= 4.00 Calculo q*= (2*5*10000/4.4*0.24)1/2= 307,7 No verifica que q<200, Si b1= 4.20; q*= (2*5*10000/4.2*0.24)=314.97 Verifica que: 200<q<400, Si b1= 4.00; q*= (2*5*10000/4.0*0.24)=322.75 No verifica q>400 Comparando costos CTE (q=200)= 44355,60 $/año CET (q=314.97)= 42317.49 $/año CTE (q=400)= 40317.0 $/año Conviene comprar400 cajas , porque tiene el menor CTE Modelo estático de múltiples artículos con limitaciones Limitaciones: ◦ De espacio ( tipo físico) ◦ De cantidad de ordenes emitidas (tipo adm) ◦ De capital inmovilizado (tipo financiero) Si no hubiera limitaciones? Modelo EOQ Con restricciones se aplica el método de los multiplicadores de Lagrange (no es el único) 27 Restricciones de volumen Para mayor cantidad de item, pueden existir restricciones de capacidad de almacenamiento En este caso se trabaja con la función de Lagrange L (λ; q1; q2; …)= Min (CTE (q1; q2; …) – λ (restricción de volumen) Se deriva el dL/dq Se deriva el dL/d λ Se calcula el q* (f λ) = (2KD/(h-2 λ a))^1/2 Se calcula para cada item, el q* sin restricción y luego ajusta con valores de λ iterativamente 27 Modelo TI y TO, total inmovilizado y total de ordenes Este modelo se aplica cuando no podemos determinar el Costo de Ordenar (TO) y el costo de capital inmovilizado (TI) En este caso también se utiliza la función de Lagrange. ◦ Minimizar TO, sujeto a TI constante ◦ Minimizar TI, sujeto a TO constante Item Ordenes /año (D/Q) Demanda Precio (b) Inventario promedio (D*b/2) TI 1 1 1 5 2,5 5 2 1 2 10 10 20 3 1 4 15 30 60 4 1 10 5 25 50 5 1 1 10 5 10 5 72,5 145 TI 145 TO 5 Inv Prom 72,5 27 Modelo TI y TO; Minimizar TI, sujeto a TO constante Minimizar TI, sujeto a TO constante Min z = Σ qi*bi/2 sa. Σ Di/qi = 5 L = Σ qi*bi/2+ λ (Σ Di/qi = 5) Derivo con respecto a λ y a qi; λ= 12.2 Item Capital inmovilizado Numero de ordenes de compra 1 11,04 0,46 2 22,09 0,9 3 38,24 1,57 4 34,91 1,43 5 15,61 0,64 121,89 5 TO )bi Di( 2 1 2 2 i 2 b Di qi 27 Modelo TI y TO; Minimizar TO, sujeto a TI constante Minimizar TO, sujeto a TI constante Min z = Σ Di/qi sa. Σ qi*bi/2 = 72.5 L = Σ Di/qi + λ (Σ qi*bi/2 - 72.5) Derivo con respecto a λ y a qi; λ= 0.057 Item Numero de ordenes de compra qi 1 0,14 6,89 2 0,29 6,89 3 0,43 9,19 4 0,14 68,99 5 0,29 3,44 1,29 I T )bi Di( 2 1 2 2 bi 2 di qi 6 E(1) Demanda Independiente vs. Demanda Dependiente Demanda Independiente (Demanda no relacionada a otros items) Demanda Dependiente (Derivada) 27 MRP (Material Requirement Planning)- Demanda Dependiente Información requerida BOM (Bill Of Material- Cuenta de materiales- Diagrama de Gozinto) Inventarios de productos terminados y materiales Capacidad de producción Recepciones planificadas Ordenes planificadas en firme
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