El "Sudoku" de la Planificación de la Producción

Mejoras a la planificación y secuenciación de órdenes en SAP ECC

               El “Sudoku” de la Planificación de la Producción

La planificación en las empresas es un proceso por el cual cada uno de los
departamentos organiza sus recursos en el tiempo con el objeto de optimizar su uso y
conseguir así el mayor beneficio posible para la empresa.
Existen diferentes niveles de planificación en función del horizonte de tiempo para el
que se toman las decisiones. En cada uno de dichos niveles existen técnicas,
herramientas y metodologías para obtener una planificación acorde con las políticas y
restricciones de la empresa.
Si bien la planificación es una problemática común a todas las empresas, no se ha
resuelto de forma sistemática dado el gran número de variables que afectan a las
decisiones que se deben tomar, y que hacen muy difícil la automatización de estos
procesos de decisión. La planificación, por tanto, podría considerarse un “arte” en
manos del planificador cuyo objetivo no es sólo realizar la planificación en sí misma,
sino también permitir reaccionar de manera ágil a los imprevistos (que los habrá).
En este artículo se tratará de presentar técnicas y herramientas que ayuden a afrontar
el “sudoku” de la planificación de la producción sobre el sistema SAP ECC, siendo
conscientes de que no existen “fórmulas mágicas” que resuelvan de manera
automática y eficiente la planificación de una empresa.

Reto de la Planificación
El principal objetivo del proceso de planificación de la producción es responder a las
necesidades del cliente (cantidad, coste y servicio) con el menor gasto posible para la
empresa y, al mismo tiempo, de forma que los recursos disponibles se utilicen de la
mejor manera posible.

                      Imagen 1 – El problema de la Planificación

Las variables presentadas en el dibujo (imagen 1) no siempre son significativas para
cada empresa. Por lo tanto, para que el proceso de planificación sea efectivo, es
fundamental descubrir las principales variables que intervienen en la planificación de
la empresa en la que se realiza.

Por otro lado, las políticas y restricciones impuestas por la empresa limitan las
opciones del planificador. Sin embargo, la empresa suele exigir una planificación
“óptima” de sus recursos... ¿Cómo podría racionalizarse este proceso? Es decir, ¿existe
alguna forma gradual de resolver el problema de la planificación?

Niveles de Planificación
La siguiente pirámide (imagen 2) ordena de manera decreciente los distintos niveles de
planificación de un entorno productivo de acuerdo al horizonte de planificación al que
afectan las decisiones.

                          Imagen 2 – Niveles de Planificación

La planificación estratégica afecta, como indica su nombre, a las decisiones
estratégicas de la empresa. Por ejemplo, el lanzamiento de nuevos productos o la
incorporación de nuevas tecnologías. El horizonte de esta planificación varía, según los
casos, entre 1 y 3 años.
La planificación agregada determina los niveles de producción, inventario y mano de
obra necesarios, en un horizonte de planificación determinado, para satisfacer la
demanda. Tiene un horizonte de 1 a 12 meses y equivale a la funcionalidad de SAP ECC
que se conoce como Planificación a Largo Plazo (componente PP-MP-LTP Planificación
a largo plazo).
La planificación maestra de producción (PMP) corresponde a la planificación de los
productos con demanda independiente (no depende de otros productos) y podría ser
consecuencia de la planificación agregada. Normalmente, este nivel está basado en la

planificación de la demanda (de pedidos y/o plan de necesidades primarias) en un
horizonte de 1 semana y 3-4 meses (según el tipo de industria).
La planificación de necesidades (MRP) deriva de la planificación maestra y centra su
acción en los productos con demanda dependiente (depende de otros productos). El
horizonte es el mismo que el de la planificación maestra. SAP ECC dispone del
componente PP-MRP Planificación de Necesidades de Material para este nivel de
planificación y para la planificación maestra de producción (PMP).
Por último, la planificación detallada (secuenciación) prepara el programa de
fabricación que realizará cada máquina y cada operario. Normalmente se realiza cada
semana, aunque en algunas empresas se planifica más de una vez al día. Es, sin duda,
el nivel de planificación más complejo. SAP ECC dispone del componente PP-CRP
Planificación de Capacidad.
En este último nivel los intentos de automatización han sido numerosos, pero la
aleatoriedad de muchas variables básicas para la planificación final, hace que la
intervención de un responsable para tomar decisiones sea imprescindible.
A medida que se desciende en el horizonte de planificación, existe un mayor número
de variables que afectan a la toma de decisiones y que pueden sufrir desviaciones
importantes, obligando a re-planificar y desechar la planificación ya realizada.
Paralelamente, a medida que se desciende en el horizonte de planificación, es menor
el número de empresas que lleva a cabo la planificación correspondiente a ese nivel,
es decir, las desviaciones en las variables que gobiernan el proceso de planificación,
desaniman a las empresas a realizarla. Además, en dichos niveles la planificación
puede ser muy compleja.
En resumen, es preciso partir del hecho de que la planificación, aunque sufrirá
variaciones importantes, es necesaria y que, por lo tanto, debe ser realizada de forma
rigurosa.

Planificación de Necesidades (MRP) y de Capacidad (CRP) en SAP ECC
La función principal de la Planificación de Necesidades de Material (MRP) es garantizar
la disponibilidad del mismo, es decir, se utiliza para el aprovisionamiento o la
fabricación de cantidades necesarias en el momento oportuno, tanto a efectos
internos como comerciales. Este proceso implica la supervisión de stocks y,
especialmente, la creación automática de propuestas de aprovisionamiento para el
departamento de compras y producción. El MRP intenta por tanto optimizar el nivel de
servicio con el menor coste posible (menor stock de almacén y en curso).

Todo aquello que se fabrique, necesitará unos recursos (máquinas o personas) para ser
transformado. La Planificación de Capacidad (CRP – del inglés Capacity Requirement
Planning), analiza la carga de trabajo en el tiempo (necesidades de capacidad), la
capacidad disponible en los recursos (oferta de capacidad) y crea el programa
detallado de producción (secuenciación de órdenes en los recursos) acorde a la
estrategia definida por el planificador.

Cabe indicar que los cálculos del MRP no tienen en cuenta la capacidad de los recursos,
por lo que planifica necesidades a capacidad de planta infinita. Es la funcionalidad CRP
la que organiza los trabajos en los recursos, secuenciándolos según su capacidad
disponible. Si una vez secuenciado se vuelva a ejecutar el MRP se conseguirá alinear el

aprovisionamiento según el programa detallado de producción (optimizando las
necesidades de stock en el tiempo sin afectar al nivel de servicio).

Importancia de la Planificación de Necesidades y de Capacidad
integradas
SAP ECC dispone de funcionalidades MRP y CRP integradas. Sin embargo, mientras que
el uso del MRP sobre el sistema está muy extendido, la planificación de capacidad
tiende a realizarse fuera del sistema (en Excel, en otro software,…) o a no realizarse.
Según el tipo de industria de que se trate, este hecho puede costar mucho dinero a las
empresas. A continuación, se trata de explicar esta circunstancia con un ejemplo.

Tal como hemos indicado, el MRP planifica las necesidades a capacidad infinita. Por
tanto, si tenemos 2 pedidos (de 3.000 UN y 2.000 UN) a 90 días, con un tamaño de lote
de fabricación de 1.000 UN, el MRP propondrá una fabricación de 5 órdenes de 1.000
UN cada una simultáneamente (a la vez, a capacidad infinita). También propondrá el
aprovisionamiento de todos los componentes de las órdenes para la misma fecha
(imagen 3).

                   Imagen 3 – Planificación MRP (capacidad infinita)

Sin embargo, la fabricación será secuencial según la capacidad del recurso. Si el MRP
no está integrado con la planificación de capacidad (imagen 4), no dispondrá de las
fechas previstas de inicio de fabricación de cada orden y propondrá el
aprovisionamiento de todos los componentes para la fecha de necesidad calculada a
capacidad infinita (en este caso al inicio).

Imagen 4 – MRP y CRP no integrados

Ahora bien, si MRP y CRP están integrados, el MRP tomará como fecha de necesidad
de los componentes la fecha concreta de inicio de cada orden, proponiendo un
aprovisionamiento de los componentes ajustado al plan de producción (imagen 5).
Este hecho permite reducir el stock medio necesario (stock medio), sin afectar al nivel
de servicio. Se puede reducir el tamaño de lote de aprovisionamiento (en busca del
tamaño óptimo) aumentando su frecuencia.

                           Imagen 5 – MRP y CRP integrados

Sin embargo, tal y como se ha mencionado al inicio, la realidad del planificador es
bastante más compleja. Normalmente, es habitual que las plantas dispongan de varias
líneas de producción (recursos) intercambiables que producen múltiples familias de
productos donde además se suceden cambios, imprevistos (aparece Murphy y sus
leyes),etc. que obligan a re-planificar.

Veamos ahora el siguiente ejemplo de una línea multi-producto, donde cada color
representa una orden y su aprovisionamiento (imagen 6).

Imagen 6 – Línea multi-producto

Supongamos que un imprevisto hace que haya que re-planificar, obligando a
secuenciar las órdenes en modo descendente de OF5 a OF1 (imagen 7). Si el MRP y el
CRP no están integrados, el cambio de la secuenciación no es tenido en cuenta por el
MRP y se mantiene el plan de aprovisionamiento inicial, provocando falta de
componentes (rotura de stock) y disminución del nivel de servicio.

              Imagen 7 – Re-programación con MRP y CRP no integrados

Para evitar este grave problema y garantizar el suministro de componentes a la línea
de producción, el planificador adelantará el aprovisionamiento (imagen 8),
incrementando el stock medio (y los costes: de stock, de almacenamiento, de
obsolescencia, financieros,…).

              Imagen 8 – Re-programación con MRP y CRP no integrados

Sin embargo, al igual que en el ejemplo anterior, si el MRP y el CRP están integrados, al
ejecutar el MRP tras la reprogramación de las órdenes, propondrá el
aprovisionamiento según el nuevo plan de producción (imagen 9).

Imagen 9 – Re-programación con MRP y CRP integrados

Tal como indicábamos, el hecho de no disponer de un único sistema que integre los
procesos MRP y CRP puede tener un alto coste económico y limita oportunidades de
mejora en la cadena de suministro.

El planificador necesita herramientas
Ya se ha mencionado que SAP ECC dispone de funcionalidad MRP y CRP integradas.
Añadir que incluido en el módulo de PP-CRP hay una herramienta de ajuste de
capacidad (transacción CM25 – Tabla Gráfica de Planificación) que permite realizar la
secuenciación de órdenes en los recursos según su oferta de capacidad. Sin embargo,
en ocasiones esta tarea se realiza en otras aplicaciones, como ficheros Excel,
perdiendo las ventajas de la integración MRP y CRP ya mencionadas.

                      Imagen 10 – Tabla Gráfica de Planificación

A nuestro entender, la Tabla Gráfica de Planificación de SAP ECC presenta una serie de
carencias de usabilidad que limitan el trabajo del planificador. La transacción presenta
poca información, dispone de una potencia gráfica limitada y es difícilmente adaptable
a las necesidades específicas de cada planificador en cuanto a estructura de datos que
necesita en su industria, opciones gráficas, estrategias de secuenciación,etc. Estas
carencias se incrementan exponencialmente conforme aumenta el número de recursos y
familias de productos (referencias) que produce la planta.

Para suplir estas carencias, sin perder las ventajas que aporta el hecho de que el MRP y
el CRP estén integrados en el mismo sistema en tiempo real, Consultia IT ha
desarrollado una Herramienta Gráfica de Programación de Órdenes integrada con
SAP ECC en tiempo real.

Imagen 11 – Herramienta Gráfica de Programación de Órdenes

La herramienta es una aplicación gráfica que permite a los planificadores de la planta
realizar la programación detallada de las órdenes (previsionales o de producción) en
las líneas (recursos/puestos de trabajo con capacidad finita). Una vez secuenciadas las
órdenes, dicha programación se guarda directamente en SAP ECC, en tiempo real,
actualizando el plan detallado de producción e integrándose con la planificación de
necesidades (MRP). Por tanto, permite realizar en SAP ECC la planificación de
necesidades (aprovisionamiento) ajustada al plan detallado de producción.

Para realizar el ajuste de capacidad finita, la herramienta lee de SAP ECC la capacidad
disponible en cada recurso y las necesidades de capacidad de las órdenes, y almacena
directamente en SAP ECC (sobre SAP PP-CRP como lo haría la transacción CM25) el
resultado de la programación definido por el planificador de la planta.

La Herramienta Gráfica de Programación mejora las capacidades gráficas de las
transacciones de la Tabla Gráfica de Planificación sin perder las bondades de la
integración del MRP con el CRP. Permite la secuenciación de las órdenes según
niveles, por familias de preparación (para minimizar los tiempos de ajuste por cambio
de familia), así como la asignación de códigos de colores a las distintas familias para
facilitar su tratamiento.

La aplicación está en producción desde el año 2011 en varias plantas de producción
de empresas del sector farmacéutico y ha supuesto una clara mejora en la gestión de
las tareas de planificación, en la calidad de la información (en contenido y tiempo) y en
la integración del proceso de producción con su aprovisionamiento (ajuste de stocks y
mejora del nivel de servicio).

Tal y como mencionábamos, la planificación en sí es un “Arte” debido a la multitud de
parámetros y restricciones que intervienen. En nuestra mano está el ayudar a los
planificadores a realizar esta actividad con los medios adecuados, ya que darán como
resultado una mejora de la cadena de suministro y, lo que es más importante, de la
cuenta de resultados.

Bibliografía

Organización de la Producción II
Javier Santos García; Tecnun; Universidad de Navarra