ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES

Actualmente las economías apuntan hacia la globalización, lo cual ocasiona que, en relación con el sistema de producción, las empresas que proveen mercados locales entren en competencia con empresas similares de otros países. Las empresas transnacionales saben que pueden mejorar su competitividad al encargar algunas actividades relativas a la producción a empresas proveedoras de bienes y servicios. El resultado de esta tendencia es la integración de las empresas locales a sistemas de producción y distribución a nivel mundial, o en todo caso regional (por ejemplo a acuerdos comerciales como los tratados de Libre Comercio de América, la Comunidad Económica Europea o el Mercosur).

El ámbito de competencia de las empresas se ha modificado radicalmente, se ha ampliado de manera considerable debido a los cambios en la economía mundial. Para las empresas, especialmente las Pymes, es necesario modificar sus métodos de operación y sus técnicas para poder ingresar a los sistemas de producción y distribución a nivel mundial. En este libro se ofrecen herramientas para emprender proyectos que mejoren la competitividad de la empresa, que le permitan integrarse a las cadenas globales de producción y distribución y estar a la par con sus similares extranjeras.

VENTAJAS

• Cada capítulo inicia con una introducción que da cuenta de la temática analizada y concluye con una serie de ejercicios que refuerzan lo aprendido a lo largo de éste.

• Cuenta con un software desarrollado específicamente para esta obra que complementa los temas expuestos.

CONOZCA

• El impacto de las TIC al constituirse como actividades estratégicas.

• Las tendencias y filosofías de producción, así como la tecnología avanzada y automatización que tienen incidencia en la producción actual de bienes y servicios.

• Las técnicas para medir, analizar y mejorar el tiempo de flujo de un proceso.

APRENDA

• A diseñar su sistema de producción utilizando adecuadamente sus recursos para lograr una mayor tasa de producción con costos menores.

• A aplicar técnicas para la administración de diferentes tipos de inventarios.

• A conducir un proceso de toma de decisiones referentes a la localización de plantas, centros de distribución y servicios.

DESARROLLE SUS HABILIDADES PARA

• Llevar a cabo la formulación para una estrategia de operaciones.

• Aplicar conceptos y técnicas para el diseño de la disposición de las instalaciones de un sistema de producción con el fin de lograr mayor competitividad en cuanto a calidad, productividad y utilización de recursos.

• Aplicar técnicas para realizar una planeación de la producción de la empresa, así como de sus recursos.

A QUIÉN VA DIRIGIDO

El presente libro está dirigido a las universidades cuyos programas de estudios están relacionados con la producción de manufacturas y servicios, y a los profesionales de las empresas (en especial las pequeñas y medianas) que buscan las herramientas adecuadas para iniciar proyectos que les permitan mejorar su competitividad e integrarse a las cadenas globales de distribución y producción.

Contenido

Introducción ………………………………………………………………………………………………………………………….xviii

Parte I

Estrategia, Competitividad y Tecnología

Capítulo 1

Introducción a la Administración de Operaciones…………………………………………………… 1

Introducción……………………………………………………………………………………………………….. 1

1.1. Los sistemas de producción………………………………………………………………………………………….2

1.1.1. El proceso de producción……………………………………………………………………………….2

1.1.2. Manufacturas y servicios………………………………………………………………………………..3

1.1.3. ¿Qué es la administración de operaciones?……………………………………………………4

1.2. Historia de los métodos de producción ……………………………………………………………………….6

1.2.1. La Revolución Industrial………………………………………………………………………………..6

1.2.2. La administración científica …………………………………………………………………………..7

1.2.3. El movimiento por los recursos humanos……………………………………………………..8

1.2.4. La toma de decisiones con base en modelos………………………………………………….9

1.3. La revolución por la calidad………………………………………………………………………………………..10

1.3.1. Nuevos actores en la economía mundial………………………………………………………10

1.3.2. Competencia global ……………………………………………………………………………………..13

1.3.3. Competitividad de la industria de los EUA en los años 70 y 80 ………………….15

1.4. La economía basada en el conocimiento…………………………………………………………………….18

1.4.1. Los sectores activos en la nueva economía…………………………………………………..18

1.4.2. Retos operativos de la economía basada en el conocimiento………………………19

Ejercicios del capítulo 1………………………………………………………………………………………………23

Capítulo 2

Competitividad y Planeación Estratégica de las Operaciones ………………………………….25

Introducción………………………………………………………………………………………………………25

2.1. Competitividad y estrategia ………………………………………………………………………………………..26

2.1.1. Competitividad y ventaja competitiva …………………………………………………………26

2.1.2. Enfoques de mercado y de eficiencia……………………………………………………………27

2.1.3. Competitividad de las empresas en el nuevo milenio ………………………………….29

2.1.4. Posiciones de ventaja competitiva………………………………………………………………..32

2.2. Planeación estratégica de las operaciones…………………………………………………………………..33

2.2.1. Enfoque y capacidades operacionales ………………………………………………………….34

2.2.2. Formulación de una estrategia de operaciones…………………………………………….36

2.3. Estrategias de operaciones de empresas exitosas………………………………………………………..39

2.3.1. Estrategias de operaciones de Walmart y Southwest……………………………………40

2.3.2. Estrategia de operaciones de Shouldice Hospital ………………………………………..41

2.3.3. Estrategia de operaciones de Apple ……………………………………………………………..42

x Contenido

2.3.4. Innovación y estrategia …………………………………………………………………………………44

2.3.5. Sistemas de información estratégicos…………………………………………………………..46

Ejercicios del capítulo 2………………………………………………………………………………..49

Capítulo 3

Tecnología Avanzada y Otras Tendencias en Producción ………………………………………..51

Introducción………………………………………………………………………………………………………51

3.1. Desarrollo de proveedores………………………………………………………………………………………….52

3.1.1. La estructura multitiers………………………………………………………………………………….52

3.1.2. Retos del desarrollo de cadenas globales……………………………………………………..54

3.2. Tecnologías de producto, proceso e información……………………………………………………….56

3.2.1. Tecnologías modernas para la producción…………………………………………………..56

3.2.2. Automatización y tecnología avanzada ………………………………………………………..57

3.2.3. Tecnologías de información y comunicación ………………………………………………62

3.3. Producción justo a tiempo ………………………………………………………………………………………….65

3.3.1. El concepto justo a tiempo……………………………………………………………………………65

3.3.2. Componentes del justo a tiempo………………………………………………………………….66

3.4. Personalización en masa ……………………………………………………………………………………………..73

3.4.1. Estrategias para la personalización en masa …………………………………………………74

3.4.2. Posponiendo la diferenciación del producto ……………………………………………….75

Ejercicios del capítulo 3………………………………………………………………………………………………76

Parte II

Dirección de las Operaciones

Capítulo 4

Introducción al Análisis de Procesos…………………………………………………………………….77

Introducción………………………………………………………………………………………………………77

4.1. Visión de proceso de las organizaciones……………………………………………………………………..78

4.1.1. Ventajas de la visión de proceso……………………………………………………………………78

4.1.2. Elementos de un proceso de negocios………………………………………………………….79

4.2. Medición del desempeño ……………………………………………………………………………………………83

4.2.1. Medidas operacionales básicas de flujo………………………………………………………..83

4.2.2. La regla de Little……………………………………………………………………………………………86

4.3. Análisis de procesos de negocios………………………………………………………………………………..87

4.3.1. Comparación de diseños alternativos…………………………………………………………..87

4.3.2. Análisis de un proceso por actividades…………………………………………………………89

4.3.3. Análisis de un proceso con diferentes tamaños de entidades………………………92

Ejercicios del capítulo 4………………………………………………………………………………………………97

Alfaomega Administración de Operaciones • Muñoz

xi

Capítulo 5

Competencia en Tiempo de Respuesta………………………………………………………………..105

Introducción…………………………………………………………………………………………………….105

5.1. Importancia del tiempo de respuesta………………………………………………………………………. 106

5.1.1. Flujo del proceso y estrategia de ventas ……………………………………………………. 106

5.1.2. Importancia del tiempo de flujo ……………………………………………………………….. 107

5.2. Análisis del tiempo teórico de flujo…………………………………………………………………………. 108

5.2.1. El método de la ruta crítica……………………………………………………………………….. 109

5.2.2. Tiempo teórico de flujo con reproceso …………………………………………………….. 112

5.2.3. Tiempo de flujo con entidades de diferentes tamaños……………………………… 114

5.2.4. Mejora del tiempo teórico de flujo……………………………………………………………. 116

5.3. Análisis del tiempo de flujo con esperas………………………………………………………………….. 120

5.3.1. Estimación del tiempo de flujo con esperas……………………………………………… 120

5.3.2. Mejora del tiempo promedio de espera ……………………………………………………. 122

Ejercicios del capítulo 5…………………………………………………………………………………………… 129

Capítulo 6

Análisis de la capacidad……………………………………………………………………………………..137

Introducción…………………………………………………………………………………………………….137

6.1. Principios básicos para analizar capacidad………………………………………………………………. 138

6.1.1. Factores que afectan la capacidad……………………………………………………………… 138

6.1.2. Organización de los recursos…………………………………………………………………….. 139

6.2. Medición de la capacidad ………………………………………………………………………………………… 142

6.2.1. Capacidad teórica y capacidad efectiva …………………………………………………….. 142

6.2.2. Capacidades con diferentes tamaños de entidades…………………………………… 146

6.3. Mejora de la capacidad…………………………………………………………………………………………….. 148

6.3.1. Mejora de la capacidad teórica………………………………………………………………….. 148

6.3.2. Mejora de la tasa de flujo…………………………………………………………………………… 150

Ejercicios del capítulo 6…………………………………………………………………………………………… 159

Capítulo 7

Pronóstico de la Demanda …………………………………………………………………………………167

Introducción…………………………………………………………………………………………………….167

7.1. Conceptos básicos para pronósticos……………………………………………………………………….. 169

7.1.1. Métodos cualitativos…………………………………………………………………………………. 169

7.1.2. El proceso de pronóstico…………………………………………………………………………… 170

7.1.3. Componentes de una serie de tiempo………………………………………………………. 171

7.1.4. Métodos cuantitativos………………………………………………………………………………. 172

7.2. Promedios móviles y suavizamiento exponencial…………………………………………………… 177

7.2.1. Promedios móviles simples………………………………………………………………………. 177

7.2.2. Suavizamiento exponencial simple …………………………………………………………… 179

7.2.3. Suavizamiento exponencial con tasa adaptativa……………………………………….. 181

Contenido

Administración de Operaciones • Muñoz Alfaomega

xii Contenido

7.3. Modelos de regresión………………………………………………………………………………………………. 183

7.3.1. Pronósticos de la demanda basados en regresión lineal……………………………. 184

7.3.2. Transformación de variables y demanda de nuevos productos………………… 186

7.4. Descomposición de series de tiempo………………………………………………………………………. 195

7.4.1. Estimación de los índices de ajuste estacional………………………………………….. 196

7.4.2. Estimación de índices de tendencia, ciclo y variación irregular……………….. 197

7.4.3. Pronósticos con base en descomposición ………………………………………………… 199

Ejercicios de capítulo 7 ……………………………………………………………………………………………. 201

Capítulo 8

Administración de inventarios……………………………………………………………………………213

Introducción…………………………………………………………………………………………………….213

8.1. Conceptos básicos …………………………………………………………………………………………………… 215

8.1.1. Tipos de inventarios………………………………………………………………………………….. 215

8.1.2. Funciones de los inventarios…………………………………………………………………….. 216

8.1.3. Enfoques para administrar inventarios……………………………………………………… 217

8.1.4. Clasificación ABC……………………………………………………………………………………… 219

8.2. Administración de inventarios de demanda pendiente…………………………………………… 223

8.2.1. Planeación de requerimientos de materiales…………………………………………….. 224

8.2.2. Sistemas Kanban……………………………………………………………………………………….. 229

8.3. Algunos modelos para administrar inventarios……………………………………………………….. 231

8.3.1. Costo de los inventarios……………………………………………………………………………. 231

8.3.2. El modelo EOQ ………………………………………………………………………………………… 232

8.3.3. Modelos del tamaño económico de lote…………………………………………………… 235

8.3.4. Modelo EOQ con pedidos pendientes……………………………………………………… 237

8.3.5. Técnicas para administrar inventarios con demanda dinámica………………… 240

8.3.6. Algoritmo de Wagner y Whitin…………………………………………………………………. 241

8.3.7. Heurística de balance pedido-inventario………………………………………………….. 243

8.3.8. Heurística de Silver-Meal………………………………………………………………………….. 243

Ejercicios del capítulo 8…………………………………………………………………………………………… 245

Capítulo 9

Administración de inventarios de productos terminados………………………………………257

Introducción…………………………………………………………………………………………………….257

9.1. Inventarios de productos de consumo regular………………………………………………………… 258

9.1.1. Mecanismos de control para productos de consumo regular…………………… 258

9.1.2. Política de inventarios con revisión continua …………………………………………… 259

9.1.3. Política de inventarios con revisión periódica ………………………………………….. 262

9.2. Agregación del riesgo y economías de escala ………………………………………………………….. 264

9.2.1. Agregación del riesgo………………………………………………………………………………… 264

9.2.2. Agregación de pedidos ……………………………………………………………………………… 267

9.2.3. Descuentos por tamaño del pedido ………………………………………………………….. 269

Alfaomega Administración de Operaciones • Muñoz

Contenido xiii

9.3. Inventarios de productos de temporada………………………………………………………………….. 270

9.3.1. La política (s, S)……………………………………………………………………………………………………….. 271

9.3.2. El problema del voceador………………………………………………………………………….. 273

9.3.3. Contratos de suministro……………………………………………………………………………. 275

9.3.4. Equilibrios y óptimos globales………………………………………………………………….. 279

Ejercicios del capítulo 9…………………………………………………………………………………………… 281

Parte III

Planeación de las operaciones

Capítulo 10

Diseño del sistema de producción ………………………………………………………………………289

Introducción…………………………………………………………………………………………………….289

10.1. Planeación de un estudio de diseño de las instalaciones…………………………………………. 290

10.1.1. Metas del diseño de planta………………………………………………………………………… 290

10.1.2. Pasos de un estudio de diseño de planta …………………………………………………… 292

10.2. Visión de la tecnología de proceso ………………………………………………………………………….. 295

10.2.1. Cómo enfocar la tecnología de proceso……………………………………………………. 295

10.2.2. Consideraciones para la toma de decisiones…………………………………………….. 297

10.3. Caracterización de los sistemas de producción…………………………………………………………… 297

10.3.1. Producción de acuerdo al sistema de ventas…………………………………………….. 298

10.3.2. Producción de acuerdo al proceso ……………………………………………………………. 298

10.3.3. La matriz producto-proceso……………………………………………………………………… 301

10.4. Análisis del proceso y del equipo…………………………………………………………………………….. 304

10.4.1. Pasos para el análisis del proceso………………………………………………………………. 304

10.4.2. Elementos de un análisis técnico………………………………………………………………. 307

10.5. Procesos de fabricación……………………………………………………………………………………………. 312

Ejercicios del capítulo 10…………………………………………………………………………………………. 315

Capítulo 11

Localización de plantas, centros de distribución y servicios ………………………………….317

Introducción…………………………………………………………………………………………………….317

11.1. Problemas de localización……………………………………………………………………………………….. 318

11.1.1. Localización de servicios con demanda abierta ……………………………………….. 318

11.2. Localización de plantas y centros de distribución…………………………………………………… 320

11.2.1. Pasos de un estudio de localización ………………………………………………………….. 321

11.2.2. Factores importantes para la localización …………………………………………………. 323

11.2.3. Técnicas para la exploración geográfica…………………………………………………….. 325

11.2.4. Uso de la mediana para localizar servicios de instalaciones……………………… 326

11.2.5. Cálculo y aplicaciones del centroide…………………………………………………………. 329

11.2.6. Tablas de calificación ………………………………………………………………………………… 332

11.2.7. El modelo de localización de planta………………………………………………………….. 334

Administración de Operaciones • Muñoz Alfaomega

xiv Contenido

11.3. Localización de servicios con demanda ubicada…………………………………………………….. 341

11.3.1. Localización de una única instalación………………………………………………………. 341

11.3.2. Localización de varias instalaciones………………………………………………………….. 343

11.3.3. Localización de varias instalaciones con costos fijos………………………………… 345

Ejercicios del capítulo 11…………………………………………………………………………………………. 351

Capítulo 12

Disposición de las instalaciones………………………………………………………………………….365

Introducción…………………………………………………………………………………………………….365

12.1. Esquemas para la disposición de las instalaciones…………………………………………………… 366

12.1.1. Disposición de acuerdo al producto …………………………………………………………. 366

12.1.2. Disposición de acuerdo al proceso……………………………………………………………. 367

12.1.3. Disposición celular……………………………………………………………………………………. 368

12.1.4. Disposición de posición fija………………………………………………………………………. 369

12.1.5. Disposición de instalaciones en servicios…………………………………………………. 370

12.2. Técnicas para el diseño de la disposición de planta…………………………………………………. 370

12.2.1. Balanceo de líneas……………………………………………………………………………………… 371

12.2.2. Evaluación de costos por transporte de materiales…………………………………… 379

12.2.3. Organización de células de manufactura ………………………………………………….. 385

Ejercicios del capítulo 12…………………………………………………………………………………………. 394

Capítulo 13

Planeación de la producción y de los recursos………………………………………………………403

Introducción…………………………………………………………………………………………………….403

13.1. Planeación de los recursos de la empresa………………………………………………………………… 404

13.1.1. Actividades de la planeación de recursos………………………………………………….. 404

13.1.2. Conceptos estratégicos en planeación de capacidad………………………………… 405

13.1.3. Estrategias para planear capacidad ……………………………………………………………. 408

13.1.4. Planeación de los recursos………………………………………………………………………… 412

13.2. Planeación de la producción……………………………………………………………………………………. 414

13.2.1. Planeación agregada de la producción………………………………………………………. 415

13.2.2. Planeación agregada por medio de heurísticas…………………………………………. 417

13.2.3. Planeación agregada usando programación lineal ……………………………………. 422

13.3. Programa maestro de producción……………………………………………………………………………. 429

13.3.1. Planes maestros considerando inventarios de seguridad………………………….. 431

Ejercicios del capítulo 13…………………………………………………………………………………………. 434

Índice analítico…………………………………………………………………………………………………445

NOTA: Los capítulos 14 a 18, y el apéndice, se encuentran en la página web del libro

Alfaomega Administración de Operaciones • Muñoz

Contenido xv

Capítulo 14

Programación y control de las actividades productivas …………………………………………453

Introducción…………………………………………………………………………………………………….453

14.1. Control de piso………………………………………………………………………………………………………… 454

14.1.1. Programación de la carga ………………………………………………………………………….. 455

14.1.2. Monitoreo del proceso………………………………………………………………………………. 458

14.2. Secuenciación de operaciones…………………………………………………………………………………. 460

14.2.1. Secuenciación en una estación de trabajo ………………………………………………… 461

14.2.2. Heurísticas para secuenciar en una estación de trabajo……………………………. 462

14.2.3. Heurística atrás-adelante (AA)…………………………………………………………………. 468

14.2.4. Métodos exactos para secuenciar ……………………………………………………………… 470

14.2.5. Secuenciación en varias estaciones de trabajo………………………………………….. 472

14.3 Secuenciación en plantas………………………………………………………………………………… 477

14.3.1. El problema del panadero …………………………………………………………………………. 477

14.3.2. Secuenciación en talleres…………………………………………………………………………… 481

Ejercicios del capítulo 14…………………………………………………………………………………………. 485

Capítulo 15

Habilidad, confiabilidad, mantenimiento y renovación…………………………………………495

Introducción…………………………………………………………………………………………………….495

15.1. Costo y habilidad del sistema ………………………………………………………………………………….. 496

15.1.1. Habilidad del proceso……………………………………………………………………………….. 496

15.1.2. Análisis de costo-rendimiento…………………………………………………………………… 498

15.2. Confiabilidad y falla de equipos………………………………………………………………………………. 503

15.2.1. Confiabilidad…………………………………………………………………………………………….. 503

15.2.2. Tasa de fallas……………………………………………………………………………………………… 507

15.2.3. Tiempo operativo si