Hojas de Preparación del Curso SUMAN


Enero – Abril 2002

Prof. Josep Riverola

(Versión revisada al 17 de enero de 2002)

General

La Fabrica

Los Stocks

La distribución

Metodología del curso

Este curso presenta los fundamentos lógicos del diseño y operación de una Cadena de Suministro Logístico o Supply Chain.  A diferencia de otros cursos, se pretende que el alumno termine el curso en posesión de una metodología y de una serie de herramientas básicas, materializadas en hojas de cálculo Excel, que le permitan actuar como diseñador de cualquier cadena de distribución.  Es por tanto un curso taller, en que aprenderemos a diseñar Supply Chains, por el procedimiento socrático, interacción individualizada "Maestro-Discípulo".  Esta interacción individualizada es posible (a un coste razonable) por el uso de la tecnología.  En este sentido éste es un curso poco convencional, que usa en el Master un enfoque incluso más avanzado que el del GlobalMBA.

Para sacar partido del curso, un alumno debe estar familiarizado con el uso de un ordenador, saber navegar por la web y saber usar con cierta suficiencia una hoja de cálculo tipo Excel.  Si tiene dudas de que este sea su caso, consulte con el profesor para que lo tenga en cuenta.

El curso consta de 20 clases asociadas en pares y divididas en tres secciones, que recorren la cadena desde la fábrica hasta el cliente, precedidas de una breve introducción a las capacidades de optimización y simulación de Excel y de otros programas al uso, como Crystal Ball o PSPS.

Como parte integral del curso, tendremos sesiones interactivas de laboratorio.  Estas sesiones pretenden asegurar la transferencia de las técnicas básicas a todos los alumnos, que podrán trabajarlas individualmente bajo la supervisión personalizada del profesor.

En estas sesiones el profesor presentará con detalle a los alumnos aspectos de aplicación.  Aquellos tratarán de modificar y extender los resultados.  Los participantes, agrupados  en parejas, a las que se les asignarán un ordenador en la sala de ordenadores que se indique, usarán el ordenador para interaccionar con el profesor.  El profesor observará el trabajo de cada grupo y aportará sugerencias y correcciones "en remoto", desde su propio ordenador.  La operación del laboratorio será parecida a los clásicos laboratorios de idiomas, donde el alumno realiza prácticas y puede pedir consejo al profesor, o éste puede intervenir cuando lo cree necesario.

Durante el curso los alumnos en grupos de dos deberán completar el ejercicio del workbook Tama.xls y entregarlo por mail antes de la última sesión.

El profesor atenderá todo tipo de cuestiones por mail, proporcionando respuestas dentro del mismo día de emisión del mail.  De esta forma pretendemos evitar que el alumno se quede encallado sin saber cómo progresar para completar la preparación del tema asignado a la clase.  Un mail rápido al profesor deberá resolver el problema y permitir que el alumno continúe su trabajo.  Adicionalmente, esta tecnología deberá evitar los problemas de preparación de material por falta de entendimiento del mismo, o de las instrucciones pertinentes a su uso.

Finalmente, disponemos de una web del curso en la dirección catalcatel.iese.edu, en donde encontrará las hojas de cálculo y el material informático citado en estas notas.


Sesiones

SESION NO. 1                                                                               MARTES, 22/01 - CLASE

Estructura del curso: Los problemas de una SC.  Esta sesión será una conferencia coloquio introductoria que presentará una panorámica del curso y de los problemas que plantea una SC.  Para preparar la conferencia debe Vd. leer el artículo "Cómo Mejorar la Supply Chain" (Harvard-Deusto Business Review-2001).  Venga preparado a criticar el contenido del artículo, y en concreto piense sobre las siguientes cuestiones

a) ¿Cuáles cree que son los problemas críticos de una SC?

b) ¿Cuál es el impacto de la tecnología en estos problemas? En concreto, busque referencias a Market Places en la Web. ¿Qué significa el uso de este tipo de facilidades?

c) ¿Cómo puede lograrse la colaboración entre los diferentes escalones de una SC, si fuere conveniente obtenerla?

d) ¿Qué recomendaría Vd. que hiciera una empresa con problemas en su SC? ¿Por dónde empezar?

SESION NO. 2                                                             MIERCOLES, 23/01 - LABORATORIO

Sesión de Laboratorio.  Usos avanzados de la Hoja de Cálculo.  En esta sesión revisaremos las principales capacidades de la hoja de cálculo de especial interés para el curso.  En concreto nos concentraremos en el uso del Solver, u optimizador, y del Crystal Ball (simulador de Montecarlo) asociados a Excel.  Para preparar la sesión de laboratorio es conveniente descargar las hojas Transporte.xls y Cisne.xls.  También debe leer por encima el capítulo del libro de Winston que se encuentra en su material.

El modelo de transporte es la determinación de cuanto hay que transportar desde unos depósitos a unos mercados para que el conjunto resulte de coste mínimo.  Se dan las demandas en los mercados y las Ofertas disponibles en los depósitos.  En símbolos, debe determinarse los valores de xij, total transportado desde el depósito i al mercado j, cumpliendo las condiciones que a) hay que atender la demanda y b) no puede usarse más material que el disponible en el depósito.  El material del libro le ayudará a entender la formulación.

a)       Trate de usar el Solver en la hoja transporte, para optimizar la primera hoja, con coste de transporte lineal.  Verá que ya tiene preparada la optimización, con lo cual el proceso es casi trivial.

Ahora lea brevemente el caso P-456 "El juego del cisne".  El libro cisne.xls contiene una primera hoja que calcula los parámetros estadísticos de la distribución de la demanda.

b) La tercera hoja usa Crystall Ball para calcular las distribuciones de probabilidad de los resultados.  Échele una ojeada.  Discutiremos su significado en la sesión.

PARTE I.  LA FÁBRICA

SESION NO. 3                                                                               MARTES, 29/01 - CLASE

Los sistemas ERP. Lógica y construcción.  La operación de proceso de información no trivial más frecuente en las SC es la descomposición de un producto en componentes, también conocida como Explosión o BOM (Bill of Materials).  En una forma u otra se encuentra en el núcleo de los ERP.  Por tanto, dedicamos una sesión al estudio de la lógica interna de estos sistemas de información.  Para preparar esta sesión debe Vd.

a)       Leer el caso Beauty Plus, y los comentarios sobre el mismo en la nota PN-220 Programación de la Producción.

b)      Consulte en la web las páginas de los principales proveedores de ERPs.  En concreto los JBOPS (J.D.Edwards, Baan, Oracle, People-Soft y SAP). SAP es con mucho el más popular en Europa.  Por ello, trate de familiarizarse con la estructura y forma de implantación de SAP.

c)       El caso SI-113 “Vandelay Industries” relata algúnos de los problemas fundamentales de la puesta en funcionamiento de un ERP.  Léalo para poderlo discutir en clase.

SESION NO. 4                                                             MIERCOLES, 30/01 - LABORATORIO

Laboratorio.  Construcción de un BOM en excel.  En esta sesión entraremos con detalle en la lógica interna del BOM, preparando una serie de hojas que lo implantan. Para preparar la sesión

a)       Consulte las tablas del caso Beauty Plus, en el apéndice de la nota.  Trate de preparar una de estas tablas en su ordenador.  No pierda mucho tiempo en los detalles, sólo asegúrese que entiende las dificultades asociadas.

b)      Para realizar la explosión de componentes deben procesarse los productos de forma que cuando procesamos un producto, digamos el P, todos los productos que lo usan como componente, directa o indirectamente, han sido ya procesados, y por tanto sus requerimientos son ya calculables como demanda de P.  Esto significa que los productos debe ordenarse de esta forma.  A esta operación se la llama una "ordenación topológica".  Formalmente un Orden topológico es una asignación de un índice (número) a cada producto de manera que el índice de los hijos de un P sea por lo menos mayor en una unidad al del padre.  Si llamamos xj al índice del producto j, se debe cumplir para todo j hijo de i, la condición xj ³ xi + 1.  Prepare una hoja en excel que usando el solver y dada una tabla de padres e hijos, calcule su orden topológico.

c)       Obtenga la hoja Bom2.xcl y dele una ojeada rápida antes de venir a clase.

SESION NO. 5                                                                                 MARTES, 5/02 - CLASE

Tiempos de respuesta de una factoría: Redes de Colas.  La característica más importante de una factoría desde el punto de vista logístico es su plazo de entrega. Consulte la definición de plazo de entrega y otros tiempos asociados en el artículo "Reducción del tiempo en la SC" publicado en Harvard-Deusto B.R 2001. ¡Pero no lea el artículo aún!  A menudo basta un enfoque agregado para obtener una buena estimación del plazo de entrega.  Esto lleva a tratar la factoría como una red de colas, en las que los diferentes productos obtienen servicio.  En esta sesión presentaremos las características más importantes de una red de colas.  Para preparse

a)       Ubique en su material del curso anterior del DOI (Dirección de las Operaciones I) el apartado de colas y recuerde sus propiedades y forma de cálculo.  Recuerde también los conceptos básicos de análisis de capacidades.  En esta sesión los revisaremos.

b)      Obtenga el libro Operaciones.xls y dé un vistazo a la hoja M/M/n.  En clase veremos la lógica de estos cálculos y la forma en que la hoja los automatiza.

 

SESION NO. 6                                                               MIERCOLES, 6/02 - LABORATORIO

Laboratorio. Estimación del Plazo de entrega por Simulación.  Esta sesión es la aplicación de los conceptos estudiados a un caso.  El caso P-902 Parque de los Arlanzones será la aplicación práctica que desarrollaremos.  Para preparar la sesión:

a)       Lea el caso con detalle. En clase usaremos la hoja operaciones.xls para crear una tabla de análisis de capacidades y tiempos.

b)      En la nota Fenómenos de congestión y espera, lea las paginas 1-8 para entender la ecuación fundamental del tiempo de estancia en un sistema con un solo servidor, G/G/1,        Wn+1 = Max(Wn +  An - Sn  ,  0.  Con esta fórmula podemos usar el Crystal Ball para estimar la distribución de W en cualquier G/G/1.

c)       En clase veremos cómo puede hacerse esto y estimar los plazos de entrega en situaciones que no permiten el uso de las fórmulas de colas.  En concreto manejaremos la hoja ColaSimpleW.xcl

d)      Lea como material complementario, la nota técnica PN-382 “Cálculo de capacidades y determinación de tiempos de proceso”

 

SESION NO. 7                                                                               MIERCOLES, 13/02 – CLASE

Creacion de planes óptimos de producción y entrega.  En esta sesión finalizamos el análisis de la factoría estudiando la forma de realizar planes óptimos de producción y distribución.  Esta técnica es necesaria para optimizar un objeto tan complicado como una SC.  Sin técnicas como éstas, actualmente disponibles en algunos ERPs, es difícil lograr la necesaria coordinación entre los planes de las diferentes unidades de una SC: Para preparar esta sesión

a)       Lea, en la nota PN-220 "Programación de la producción", la sección dedicada al caso Masteriense.

b)      Trate de preparar una hoja de cálculo que obtenga el resultado del apéndice de la nota, es decir que usando el Solver calcule un plan de producción de mínimo coste.

En clase comentaremos los diferentes enfoques posibles y las ventajas o inconvenientes de cada uno.

 

SESION NO. 8                                                                   MARTES, 19/02 - LABORATORIO

Laboratorio. Negociación de capacidades. Análisis de Pareto.  En esta sesión vamos a usar las ideas de las sesión anterior para obtener un plan de negociación en la contratación de capacidad productiva de subcontratistas.  En el laboratorio analizaremos el problema y prepararemos la negociación.  Para preparar la sesión

a)       Lea el caso TM-92 Confecciones Punto, S.A.

b)      Busque en su material de primero referencias a la Frontera de Pareto, o frontera de la eficiencia y trate de recordar qué cosa era eso.

 

Durante la semana que sigue a este laboratorio, los grupos se asociarán de dos en dos.  Cada uno recibirá una hoja de cálculo, posiblemente con datos diferentes, ya que hay asimetría de información entre ambas partes.  Una de las partes representará a confecciones Punto y la otra al proveedor.  Deben llegar a un acuerdo sobre el plan de suministro de capacidad subcontratada.  Este plan, firmado por todos los participantes, deberá mandarse por mail al profesor antes del Domingo siguiente.  Los planes serán evaluados y colocados en la web del curso.

 

 

PARTE II.  LOS STOCKS EN LA CADENA

 

 

SESION NO. 9                                                                          MIERCOLES, 20/02 - CLASE

El bloque Logístico Fundamental BLF.  En esta sesión introduciremos el concepto de BLF y describiremos sus propiedades más importantes.  De la estructura causal de un BLF deduciremos sus ecuaciones básicas.  Para preparar esta sesión, lea la nota Stocks en la cadena de suministro en sus 6 primeras páginas.  Obtenga la hoja simulConsistente.xls y utilícela para estudiar el efecto sobre el BLF del plazo de entrega de la factoría, y de diferentes valores de las políticas S,s.  En clase sistematizaremos las experiencias de todos en un marco general.  Como material complementario, lea la nota técnica PN-254 “La contabilidad de los stocks”.

 

SESION NO. 10                                                                 MARTES, 26/02 - LABORATORIO

Laboratorio.  Funcionamiento y simulación causal de una cadena de BLFs.  En el laboratorio vamos a considerar una cadena formada por una secuencia de BLFs.  Trabajaremos fundamentalmente con la hoja SimulacionOptimoMuestra.xls.  Usaremos la hoja para hacer una simulación causal de la cadena.  Para preparar la sesión, revise la simulación de la sesión anterior y trate de extenderla usando una fábrica cuyo plazo de entrega viene dado por una distribución normal de media 4 y sigma 1.

a)       En plazo de entrega aleatorio le obliga a hacer un muestreo del mismo.  Tiene que muestrear su distribución, produciendo valores extraídos de la misma.  La formula   "= Norminv(rand();4;1)" le proporciona una observación de la distribución deseada.

b)      La mejor forma de realizar este proceso es crear una nueva hoja dentro del workbook para la fábrica.  En la misma anote las órdenes recibidas y póngalas como envíos en otra columna, decalándolas en el tiempo un número de pedidos muestreado de la distribución del plazo de entrega. ¿Hay algún problema en este procedimiento?

c)       Finalmente recupere en la columna R(t) en la hoja del BLF.

d)      Lea como material complementario, la nota técnica PN-268 “La generación de muestras de distribuciones de probabilidad”

 

SESION NO. 11                                                                        MIERCOLES, 27/02 - CLASE

Las ecuaciones básicas del caso JIT.  En esta sesión deduciremos las recursiones fundamentales de la SC, o de Zipkin, tanto en régimen transitorio como en régimen permanente.  Para preparar la sesión debe Vd. terminar de leer la nota "Stocks en la cadena de suministro".  En la sesión usaremos unos modelos construidos en I-think para entender mejor el significado de las ecuaciones.

 

SESION NO. 12                                                                   MARTES, 5/03 - LABORATORIO

Laboratorio.  El tiempo de servicio de una SC general en el caso JIT.  Ahora usaremos las recursiones de Zipkin para calcular el plazo de entrega de una cadena SC cualquiera. Trabajaremos sobre la hoja SCTimeReductionOpt.xls.  Para preparar el laboratorio lea todo el artículo "La reducción del plazo de entrega en la SC".  Pregúntese:

a)       ¿Cuál es la relación entre las recursiones de Zipkin y los conceptos del artículo?

b)      ¿De qué depende la competitividad de una cadena?

c)       ¿Qué variables de optimización se pueden usar cuando cada escalón pertenece a empresas distintas?. ¿Y si todos los escalones pertenecen a la misma empresa?

 

SESION NO. 13                                                                         MIERCOLES, 6/03 - CLASE

Lotes y economías de escala.  En esta sesión trataremos el problema de los lotes en una SC que posee economías de escala.  Para preparar esta sesión debe leer la nota "El concepto de Stock de escalón" y hojear la nota "Redes de Operación".  En concreto, al hojear la última nota prescinda de las fórmulas y concéntrese en entender

a)       El stock de escalón. ¿Por qué es útil?. ¿Cómo podría contabilizarse en una cadena determinada?.

b)      El concepto de una red de Operación.  Venga preparado para dar ejemplos de la generalidad de este concepto.

c)       ¿Qué es una política anidada y potencia de dos?  Prepare un ejemplo para presentarlo en clase. ¿Cree Vd. práctico este tipo de políticas?

d)      ¿Cómo relacionar los lotes con los stocks de seguridad?

 

SESION NO. 14                                                                 MARTES, 12/03 - LABORATORIO

Laboratorio.  Lotes en la SC. Cálculo y Optimización.  Ahora pondremos juntos todos los conceptos estudiados para calcular políticas S,s en todos los escalones de una cadena de cualquier tipo.  Para aplicar estas ideas a un caso concreto, considere en caso P-278 Tocsin en su material. Léalo.  En el caso faltan algunos datos que especificaremos en el Laboratorio.  En nuestro ejercicio usaremos una hoja que realiza este prodigio de cálculo, la hoja SCComplete.xls.  Primero la aplicaremos a un caso estilizado, y a continuación al caso Tocsin.  Quizá la cuestión más fundamental que debe Vd. considerar es cómo puede enfocarse la coordinación general de la cadena cuando cada eslabón es de una empresa distinta.

 

PARTE III.- LA DISTRIBUCIÓN

 

Ahora entramos en el diseño del sistema de distribución física.  Nos concentraremos tanto en la ubicación de los elementos del mismo, como en el diseño del sistema de transporte.  Se trata de problemas enormemente complicados, que desafían el sentido común.  No es posible realizar un buen diseño sin apelar a sofisticados procedimientos y modelos que presentaremos aquí.  Afortunadamente el Solver permite poner esta sofisticación al alcance de todas las fortunas, por lo menos en versiones de pequeña escala.

 

SESION NO. 15                                                                        MIERCOLES, 13/03 - CLASE

Ubicación de puntos de Servicio.  Iniciamos el trabajo estudiando el problema de dónde ubicar un número de puntos de servicio a la vista de las condiciones económicas y de demanda del problema.  Para preparar la sesión lea la nota PN-410 “Diseño de Sistemas Hub&Spoke”.  En la sesión trataremos brevemente de la técnica de programación binaria y formularemos el problema de ubicación como un tal modelo.

 

 

SESION NO. 16                                                                MARTES, 19/03 – LABORATORIO

Laboratorio. Diseño de Sistemas de Distribución.  En este laboratorio usaremos un código de Programación Matemática más potente que el Solver para tratar ejemplos realistas del problema de un diseño mutinivel.  Se trata de What’s Best que hallará Vd. en los ordenadores del IESE.  Como prólogo al laboratorio, consiga la hoja Location.xls y repita los cálculos realizados en clase, con las siguientes modificaciones

a)       Asuma que sólo puede ubicar un cierto número de elementos todos de la misma capacidad, digamos 100 unidades y un coste de 5600 unidades por elemento. Trace una curva que relaciones el número de elementos ubicados con el coste total de operación del sistema.

b)      Suponga que la capacidad de un elemento y su coste están relacionados por la expresión Coste = 5600(c/70)^1.2  con c la capacidad.  ¿Cuál debería ser el número óptimo de elementos y de qué tamaño?

En el laboratorio manejaremos las hojas UbicacionDepots.xls y MultilevelLocation.xls

 

 

SESION NO. 17                                                                        MIERCOLES, 20/03 - CLASE

Heurística y creación de rutas óptimas.  En la sesión presentaremos una panorámica del tipo de aplicaciones implicadas en esta parte.  En concreto, nos interesa examinar el concepto de método heurístico y desarrollar un catálogo de métodos utilizables para resolver problemas combinatorios complicados.  Presentaremos este catálogo en clase.  Para preparar la sesión:

a)       Empiece leyendo la nota técnica TMN-94 sobre Solución del Problema del Viajante y considere su aplicación a los Viajes de Julio Vert (caso TM-94).  ¿Qué opinión le merecen los métodos enumerados?

b)      Investigue en la web los programas comerciales de creación de rutas de reparto existentes y las empresas que se dedican a su comercialización.  Trate de ver qué tipo de técnicas usan para su operación, en la medida en que sea posible a partir de la información presentada.

 

SESION NO. 18                                                                  MARTES, 2/04 – LABORATORIO

Laboratorio. Cálculo de rutas óptimas.  En esta sesión analizaremos Heurísticas de mejora local en el contexto del viajante de comercio.  En concreto, desarrollaremos el método de Lin usando la hoja TSP.xcl.  También presentaremos el problema de asignación cuadrática y consideraremos un método heurístico para su solución en la hoja QAP.xls.  Para preparar la sesión ojee el artículo sobre diseño de sistemas de Transbordo (“Reducing labor costs in an ltl crossdockint terminal

a)       ¿Cuál es la función objetivo a minimizar?

b)      ¿Cuáles son las variables de decisión y las relaciones entre ellas?

c)       ¿Cómo cambia el coste si se altera la estructura del centro?

 

 

SESION NO. 19                                                                         MIERCOLES, 3/04 - CLASE

Heurísticas y rutas de reparto.  Lea el caso TM-134 Mid-America Bakeries.  Trate de preparar una solución al mismo por cualquier método que se le ocurra.  A continuación, transforme su método en una heurística de tipo general.  Especifique el procedimiento con suficiente detalle para poderlo hacer susceptible de programación en ordenador.  Considere la posibilidad de que:

a)       Los camiones sean diferentes con distintas capacidades de carga

b)      Algunas de las demandas no sean conocidas exactamente hasta que el camión llega a destino (caso de los distribuidores de ciertos productos alimenticios).

¿Cómo trataría estas situaciones?. ¿Cuáles de los sistemas comerciales son capaces de tratar con este tipo de cuestiones, especialmente del tipo b)?

 

SESION NO. 20                                                                   MARTES, 9/04 - LABORATORIO

Laboratorio. Cálculo de rutas de reparto.  En este último laboratorio estudiaremos tres tipos adicionales de heurísticas para la creación de rutas de reparto, personificadas en las hojas VLPImproveHeuristic.xls, VLPAngleHeuristics.xls y VLPILPHeuristic.xls.  Para preparar la sesión, traiga sus propios datos para un problema de creación de rutas.  Para ello, tome un atlas y señale un número de puntos, digamos 20 en cualquier zona geográfica.  Para cada punto necesitaremos sus coordenadas , longitud y latitud.  Probablemente el atlas las contendrá en el índice.  En clase se presentará una fórmula que calcula la distancia en Kms. a partir de las coordenadas, por lo que no tiene que preocuparse por este tema.  En la hoja Gsiete encontrará datos sobre costes de transporte en camiones.  Suponga que son aplicables a nuestro caso.  Prepare una tabla que permita obtener costes a partir de distancias en Kms.  Con este material usaremos las heurísticas.

¿Cómo trataría el diseño integrado, rutas, ubicación y stocks?

 

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Outline revisado el 17/01/02