SISTEMA MRP

El MRP (Material Requirements Planning) es el sistema de planeación de compras y  manufactura más utilizado en la actualidad. Lo más probable es que su empresa lo utilice para generar sus órdenes de compra o sus órdenes de trabajo. Posiblemente sus proveedores lo utilizan para planear la fabricación de sus pedidos. Incluso hasta sus clientes generen las órdenes de compra que usted recibe por medio del MRP. ¿Realmente sabe usted de dónde viene, qué hace y qué no hace el MRP? En la década de los 60’ s, Joseph Orlicky, de IBM, dirigió los primeros experimentos de lo que bautizó como planeación de requerimientos de materiales o MRP. Aunque sus inicios fueron discretos, en 1972 la American Production and Inventory Control Society  (APICS) adoptó la metodología y la promovió por medio de la llamada “cruzada del MRP”, la cual se mantiene hasta nuestros días. Durante los 80’ s, el MRP se convirtió en el paradigma de control de producción en los Estados Unidos y durante los 90’ s se expandió fuertemente en  México y Latinoamérica. En palabras de su creador, la gran ventaja del MRP es que “realmente funciona” (Orlicky, 1974). Esto es cierto, aunque no en todos los casos. Como toda tendencia en manufactura, sus promotores aseguran que es el mejor sistema y que le traerá ventajas enormes de operación y eficiencia si su empresa lo adopta. El objetivo de este artículo es presentar una breve y objetiva descripción de lo que sí hace y lo que no hace el MRP. Como veremos más adelante, el MRP hace una contribución muy valiosa a los sistemas de control de producción. Sin embargo, tiene serias fallas implícitas en su lógica que lo hacen no deseable para algunos ambientes de manufactura. Si le preguntamos a los usuarios y especialistas  en sistemas sobre cuál es la principal aportación de MRP la respuesta, sin temor a equivocarme, sería la simplicidad de su algoritmo y la estructura lógica que facilita su administración.

El sistema debe de ser capaz de calcular las cantidades a fabricar de  productos  terminados, de los componentes necesarios y de las materias primas a comprar para poder satisfacer la demanda independiente. Además, al hacer esto debe considerar  cuándo deben iniciar los procesos para  cada artículo con el fin de entregar la cantidad completa en la fecha comprometida. Para obtener programas de producción y compras en términos de tiempos y cantidades, el MRP realiza cinco funciones básicas:

1. Cálculo de requerimientos netos

2. Definición de tamaño de lote

3. Desfase en el tiempo

4. Explosión de materiales

5. Iteración

A continuación se describe brevemente en qué consiste cada función:

1. Cálculo de requerimientos netos: El MRP considera los requerimientos brutos, obtenidos  el Plan Maestro de Producción (MPS por sus siglas en inglés) para los productos terminados, y los requerimientos obtenidos de una corrida previa de MRP para los componentes. A ellos les está el inventario disponible y cualquier trabajo en proceso actualmente en piso. Así, el resultado es lo que realmente el sistema requiere producir y/o comprar para satisfacer la demanda en el tiempo requerido. Un elemento muy común utilizado al momento de obtener los requerimientos netos es el considerar un inventario de seguridad para protegerse contra la variabilidad en la demanda independiente, la cual no es controlable. Aunque puede parecer simple, las implicaciones son grandes, pues se está fabricando algo que realmente no se sabe si se va a utilizar o no. En sí, lo que se hace es engañar al sistema con una demanda adicional inexistente para mantener dicho inventario de seguridad.

Aunque esto suena lógico y está incluido en cualquier sistema MRP, rompe con el fundamento de la metodología al involucrar elementos estadísticos y de inventarios en  un sistema que pretende ser libre de ellos.

2. Definición de tamaño de lote: El objetivo de esta función es agrupar los requerimientos netos en lotes económicamente eficientes para la planta o el proveedor. Algunas de las reglas y algoritmos que se utilizan para definir lotes son:

a. Lote por lote: cada requerimiento neto es un lote.

b. Periodo de orden fijo (fixed order period-FOP): agrupa los requerimientos de un periodo fijo  (hay que definir dicho periodo). 

c. Cantidad fija: utiliza EOQ o alguna variación del modelo para calcular un lote óptimo y ajustar los requerimientos netos a dicho lote.

d. Otros: Algunos métodos son el Wagner-Whitin y Part-Period Balancing, sin embargo no es nuestro objetivo explicarlos. 

3. Desfase en el tiempo: Consiste en desfasar los requerimientos partiendo de su fecha de entrega, utilizando leadtimes fijos para determinar su fecha de inicio. Como veremos más adelante, este es uno de los problemas de fondo del MRP y que pone en duda la universalidad profesada por sus precursores. 

4. Explosión de materiales: Es la parte estructural del MRP que ejecuta su concepto fundamental: ligar la demanda dependiente con la independiente. Esto lo hace por medio de la lista de materiales de cada producto terminado, por medio de la cual todos los componentes de un artículo se relacionan en un orden lógico de ensamble para formar un producto terminado. Así, cada requerimiento neto de un artículo de alto nivel genera requerimientos brutos para componentes de más bajo nivel.

5. Iteración: Consiste en repetir los cuatro primeros pasos para cada nivel de la lista de materiales hasta obtener los requerimientos de cada artículo y componente. Al ejecutar el algoritmo, es decir, las cinco funcionalidades descritas, el MRP genera tres tipos de documentos de salida o outputs:

Órdenes planeadas: Son las órdenes de trabajo o de compras obtenidas a partir de los cálculos del MRP. Normalmente, una orden incluirá componentes de varios pedidos o requerimientos, correspondientes a varios clientes.

 Los problemas del MRP

Las deficiencias del MRP pueden crear la toma de decisiones errónea de manera sistemática, creando un ambiente de producción con altos inventarios fuera de control y un backlog extenso, ocasionando entregas tarde y  conflictos en el control de piso. Ahora bien, esto no necesariamente sucede en todos los ambientes ni en todos los sistemas de manufactura, sino sólo en aquéllos en los que se presentan las circunstancias que no considera el MRP. Por lo tanto, es necesario conocer y entender en qué consisten los problemas y cómo se pueden identificar. El modelo básico sobre el cual está definido el algoritmo del MRP es el de una línea de ensamble con leadtimes fijos. Este gran supuesto conlleva tres grandes problemas:

1. Capacidad infinita: los leadtimes fijos considerados no se ven afectados por la carga actual de la línea de producción, por lo que el MRP asume que no hay restricción de capacidad. En otras palabras, el MRP considera que se cuenta con una capacidad infinita de producción. En la actualidad existen módulos que trabajan en conjunto con el MRP para tratar de atacar este problema. Los más comunes y que prácticamente vienen incluidos en todos los sistemas actuales son el RCCP

(Rough-cut capacity planning) y el CRP (Capacity requirements planning). Ambos módulos buscan identificar

problemas de capacidad y ofrecer alternativas de solución (retrasar o expeditar). Sin embargo, ambos procesos se corren una vez que los pedidos han sido capturados y que el backlog existe, es decir, no eliminan el problema desde su raíz y por lo tanto no ofrecen una solución sistemática.

2. Largos leadtimes planeados: El supuesto de leadtimes fijos, además de asumir capacidad finita, asume también leadtimes constantes. Sin embargo, en la mayoría de los sistemas de manufactura esto no es cierto. Al contrario, los leadtimes son variables y presentan un comportamiento estocástico que en muchas ocasiones se puede caracterizar por medio de una variable aleatoria, es decir, se le puede estimar una media, una varianza y una  distribución de probabilidad. Sin embargo, el MRP no está diseñado, por obvias razones de cómputo, para trabajar con variables aleatorias, sino con números fijos. Como consecuencia, los planeadores normalmente asignan  leadtimes más largos para “cubrirse” contra cualquier retraso. Esta decisión ocasiona incremento en los niveles de inventario, pues una de las reglas básicas de manufactura es que a  mayor leadtime, mayor inventario de seguridad. Además, al incrementar el leadtime se incrementa el inventario en proceso y se saturan los centros productivos, por lo que la capacidad de responder rápidamente a la demanda se pierde (en otras palabras, se inducen tiempos de ciclo mayores).

3. Nerviosismo en el sistema: Dada la estructura del algoritmo del MRP, es fácil inducir cambios drásticos con variaciones muy pequeñas en los requerimientos brutos. Por ejemplo, dada una corrida factible del MRP, si se modifica levemente la demanda, puede obtenerse un plan no factible. Este problema comúnmente se resuelve utilizando periodos congelados de planeación.

Conclusiones:

A lo largo de este artículo se ha tratado de describir de manera objetiva las funcionalidades del MRP y sus problemas de fondo. Por lo tanto, al evaluar si el MRP es lo mejor para la planeación y control de su sistema de manufactura, considere lo siguiente: 

¿El proceso de producción se asemeja a una línea de ensamble? En la medida que cada componente provenga de un proceso de producción con considerable variabilidad, el modelo del MRP no será el más recomendable. 

¿Cómo se comporta la demanda de los artículos a administrar? El MRP, dados los problemas descritos, se aplica mejor a artículos con alto movimiento, alta frecuencia y baja variabilidad. Sin embargo, esta no es un condición suficiente, sino más bien una condición necesaria para que el MRP funcione adecuadamente.

¿Cómo se comportan los leadtimes de los procesos productivos y de los proveedores? Esta es una pregunta que muy pocas empresas pueden contestar. Es raro encontrar un gerente de logística, producción o abastecimientos que lleve un control estricto de los leadtimes de producción y de sus proveedores. Esto es desconcertante, pues como hemos visto, un leadtime controlado tiene implicaciones importantes en los inventarios y en la rapidez del sistema para reaccionar. Así que comience hoy a medir los leadtimes y verifique qué tan constantes y fijos son. Probablemente  se llevará una sorpresa y entenderá por qué su MRP no ha estado funcionando como esperaba.

MRP II

Según la mecánica del MRP, resulta obvio que es posible planificar a partir del Plan Maestro Detallado de Producción (MPS) no solamente las necesidades netas de materiales ( interiores y exteriores ) sino de cualquier elemento o recurso, siempre que puedan construirse algo similar a la lista de Materiales que efectúe la pertinente conexión, por ejemplo: horas de m.o., horas máquina, fondos, contenedores, embalajes, etc. Así se produce paulatinamente la transformación de la PLANIFICACIÓN DE NECESIDADES DE MATERIALES en una PLANIFICACIÓN DE NECESIDADES DEL RECURSO DE FABRICACIÓN, que es a lo que responde las siglas MRP II ( Manufacturing Resource Planning). 

NIVELES DEL MRP II

El MRP II consta de cinco niveles , cuatro de ellos son de planeamiento y uno de control y producción, cada nivel responde a ¿Cuánto y Cuándo se va a producir? y ¿Cuáles son los recursos disponibles?, teniendo en cuenta para esto la capacidad de la empresa. 

LÓGICA DEL MRP II 

Puesta en marcha del sistema MRP

Son miles la empresas que en los últimos años se han propuesto instalar un sistema MRP (Fundamentalmente en EE.UU.), pero el porcentaje de las mismas que lo han hecho con éxito no es elevado. De estos fracasos ocurridos puede deducirse que la mayor parte han sido debidos a una serie de factores relacionados con la puesta en marcha, así como a un conjunto de prerrequisitos necesarios para un buen funcionamiento del sistema.

La mayor parte de los autores especializados coinciden en resaltar la importancia de los siguientes elementos:

1) Exactitud en los datos de entrada, tanto el programa maestro de producción, como la lista de materiales y el registro de inventarios deben responder a la realidad y mantenerse al día.

2) El programa maestro debe ser realista en tres sentidos, pues su ejecución va a depender de la disponibilidad de materiales, de tiempo y de capacidad de recursos. La falta de componentes suele ser un síntoma de la existencia de problemas en algunos de los siguientes procesos: planificación de inventarios (cubrimiento insuficiente de las necesidades netas o tiempo de suministro real superior al previsto), compras (retrasos, calidad, etc.) y/o fabricación (defectos retrasos, falta temporal de capacidad, etc.). En algunos casos será posible actuar sobre los problemas de forma que puedan corregirse y sea posible cumplir el programa maestro de producción; en otros casos ellos no será factible y el MPS deberá ser convenientemente alterado de forma que corresponda a la realidad. Mientras que con los métodos tradicionales esto resultaba difícil o imposible dada la cantidad de elementos e interrelaciones, el MRP lo permite con relativa facilidad. Del mismo modo, la lista de materiales que guía la explosión de necesidades debe responder la estructura del producto debiendo reflejar cualquier cambio realizable al mismo. En cuanto al registro de inventarios, es necesario tomar conciencia de que los ficheros existentes no suelen estar adaptados a su utilización directa por el ordenador, al cual no deben pasar los errores existentes; además suelen ser bastantes menos precisos de los que es estrictamente necesario para el nuevo sistema. Aunque los errores no podrán ser eliminados en su totalidad debe tenerse a su minimización, existiendo algunas medidas preventivas en ese sentido; entre ellas (Cook, 1980): ( que intentan evitar la entrada de errores en el sistema ) detectores (de errores en las entradas principalmente durante la puesta al día ) y erradicadores ( que pretenden eliminar los errores que han pasado las medidas anteriores ).

3) Apoyo real por parte de la gerencia, que debe ir más allá del apoyo verbal y pasivo de la aprobación del presupuesto. La gerencia debe participar y sentirse involucrada en el nuevo método, el cual requiere a veces importantes cambios en la forma de actuar dentro de la empresa. Un signo del apoyo marcado es prioridad dada por el proyecto. Si ésta condición no se da, el sistema está abocado al fracaso.

4) Formación adecuada. Está absolutamente probada que el éxito del sistema está directamente relacionado con el grado de conocimiento y comprensión acerca del mismo sistema existente dentro de la empresa. Si bien al principio es suficiente involucrar en este tema algunos puestos claves, el proceso educativo deberá ampliarse cada vez a más niveles dentro de los usuarios del MRP sí queremos que éste proporcione todos los frutos posibles, deberá ser conocido y aceptado no sólo por el departamento de producción, sino por el resto de los departamentos que tengan alguna relación con él, especialmente cuando el sistema se amplíe en forma que estos puedan utilizar sus salidas para mejorar sus funciones. Es claro que un sistema perfectamente diseñado fracasará probablemente si los usuarios no lo comprenden y sino asimilan y aceptan sus propias funciones dentro del mismo.

5) Elaboración de un Plan de puesta en Marcha, que muestra las distintas tareas ha llevar a cabo y resalte los aspectos críticos. Dicho plan, que deberá ser seguido fielmente, irá incorporado los posibles cambios acaecidos durante el desarrollo del mismo.

6) Formación de un Equipo, dirigido por su jefe de proyecto, que se responsabilice de la puesta en marcha. Con el jefe, debe participar como mínimo un analísista de software y un especialista en gestión y control de materiales. Además, aunque sólo a tiempo parcial, deberá intervenir personal de fabricación, de ventas, de compras, de contabilidad y de ingeniería.

Sin lugar a duda el primero de los elementos mencionados ;la exactitud de los datos de entrada (algunos analistas consideran por lo menos una exactitud del 90%) es el más importante; pueden que sin cumplirlo se pueda implementarse el sistema MRP, pero es seguro que fracasará.

Tras haber tenido en cuenta los distintos factores mencionados, se pasará a la puesta en marcha, siendo los métodos comunes los siguientes: 

• Total, por el cual empieza a utilizarse el nuevo sistema simultáneamente se abandona el antiguo. 
• Paralelo, que mantiene los dos sistemas a la vez durante un cierto periodo de tiempo. 
• Piloto, que consiste en emplear el método paralelo en una parte pequeña de la base de datos para, una vez adquirida experiencia en el nuevo sistema, eliminar el método antiguo y ampliar otros productos.

En general, es el piloto el método más recomendado. Es importante resaltar que una buena puesta en marcha no garantiza el éxito posterior del sistema; a veces se comprueba que los resultados obtenidos no son los esperados. Para evitarlo en lo posible y poder efectuar correcciones adecuadas, conviene establecer medidas de las realizaciones desde el primer momento incluyendo el periodo de puesta de funcionamiento que, dependiendo de las empresas suelen dudar de 10 a 36 meses.

Beneficios obtenidos de la aplicación del MRP

Lógicamente los beneficios derivados de la utilización de un sistema MRP variarán en cada empresa y dependerán de la calidad del sistema antiguo en comparación con el nuevo en la cual incluirá de forma decisiva en el grado de cumplimiento de los factores mencionados.

De las aplicaciones realizadas con éxito se deducen, entre otras las siguientes ventajas:

• Disminución en los stocks, que ha llegado en algunos casos al 50% aunque normalmente es de menor entidad. 
• Mejora del nivel de servicio al cliente, o incrementos hasta el 40% 
• Reducción de Horas extras, tiempos ociosos y contratación temporal. Ello se deriva de una mejor planificación productiva 
• Disminución de la subcontratación. 
• Reducción substancial en el tiempo de obtención de la producción final. 
• Incremento de la productividad. 
• Menores costos. 
• Aumento significativo en los beneficios. 
• Mayor rapidez en la entrega y en general mejora respuesta a la demanda del mercado. 
• Posibilidad de modificar rápidamente el programa maestro de producción ante cambios no previstos en la demanda. 
• Mayor coordinación en la programación de producción e inventarios. 
• Mayor rapidez de reprogramación en base a los posibles cambios y en función de las distintas prioridades establecidas y actualizadas previamente. 
• Guía y ayuda en la planificación de la capacidad de los distintos recursos. 
• Rapidez en la detección de dificultades en cumplimiento de la programación. 
• Posibilidad de conocer rápidamente las consecuencias financieras de nuestra planificación.