Gestión de inventarios en obra

Figura 1. Necesidad de gestión de inventarios en una obra. https://www.interempresas.net/Robotica/Articulos/255497-Procesos-de-digitalizacion-en-las-obras-de-construccion.html

Los inventarios son provisiones de artículos en espera de su utilización posterior, cuya utilidad depende de la cantidad, momento y lugar de su necesidad. En el entorno de la maquinaria, los constituyen desde las propias máquinas a las piezas de recambio u otros elementos necesarios para su funcionamiento. En general, los inventarios, existencias o stocks, evitan la escasez cuando la demanda futura del artículo sea incierta, para aprovechar la economía de escala que supone la solicitud de grandes cantidades a costos menores y para mantener el flujo de trabajo en los procesos productivos. No obstante, los artículos ociosos de inventario inmovilizan fondos y precisan de recursos para su almacenaje y mantenimiento, siendo en algún caso perecederos. Ello obliga al compromiso entre las ventajas aportadas por los grandes inventarios y los costes que suponen mantenerlos. La gestión de inventarios será la técnica que ayuda a los gerentes a determinar cuándo deben reabastecerse las existencias actuales y en qué cantidad. La gestión de las máquinas y repuestos, dichas funciones se realizan en los parques de maquinaria.

Componentes del coste de un sistema de inventarios

Una política de inventarios busca el mínimo coste esperado para un período determinado, por tanto, se deben estimar los diversos componentes que lo integran:

  1. El coste del pedido o de organización, se asocia con el reabastecimiento de un inventario, siendo independiente del número de unidades pedidas. Incluye los tiempos de oficina y administrativos, cargos por fax, teléfonos, y otros como los gastos generales de la empresa.
  2. Cada unidad pedida incurre en un coste de compra, que es un coste directo por unidad. Esta cifra puede depender del número de unidades pedidas, debido a los descuentos por cantidad.
  3. El coste de conservación por período de tiempo para cada artículo del inventario incluye los gastos de almacenamiento (almacén, seguro, mermas de existencias, personal, etc.), y los costes de oportunidad del dinero comprometido en las existencias.
  4. El coste de déficit o desabastecimiento es el asociado con la insatisfacción de la demanda. Pueden ser explícitos si existen penalizaciones al proveedor cada vez que exista una ruptura o cuando la venta de un producto se pierde, e implícitos, asociados a la insatisfacción del cliente y pérdidas de futuras ventas y de credibilidad. Cuando los artículos no se surten, además de estos costes fijos, los costes de déficit pueden incluir costes explícitos e implícitos por cada unidad de tiempo que un artículo sigue sin ser suministrado.

Modelos de demanda y gestión de existencias

Se entiende por control de existencias, el abastecimiento de la cantidad y calidad necesarias de elementos dados, en el momento y en el lugar en que se necesita, con la menor inversión posible. La gestión de existencias trata de minimizar los costes, buscando el compromiso entre el ahorro producido por un stock determinado y los gastos producidos al almacenarlo.

La mera posesión de las máquinas supone gastos fijos elevados, así pues, no resulta económico tener los equipos parados. A ello se suman los costes del propio almacén. Todo ello indica que los inventarios deben ser los estrictamente necesarios. La empresa constructora se encuentra presionada por fuerzas de sentido opuesto a la hora de determinar el volumen de existencias conveniente. Se trata de un problema de equilibrio, para cuya resolución se han formulado distintos modelos.

Los modelos de gestión de inventarios permiten dimensionar el almacén minimizando los costes de posesión y renovación de existencias para evitar las rupturas del inventario. En los parques de maquinaria, el volumen de reserva deberá minimizar los costes que por depreciación, mantenimiento y almacenaje de las máquinas, se sumen a los que se incurren si se paralizan o retrasan las obras por falta de suministro. Se recomiendan unos stocks reducidos para disminuir los recursos financieros destinados a los inventarios y sus gastos correspondientes.

La gestión de un almacén con artículos diferentes debe considerar la relación entre la demanda de cualquiera de ellos. La demanda de un artículo es independiente si no afecta a la demanda de los demás, en caso contrario es dependiente. La demanda determinística de un artículo es la que se conoce con certeza, mientras la probabilística está sujeta a la incertidumbre y variabilidad.

Si en un sistema de coordenadas representamos la cantidad de existencias y el tiempo, se obtiene la clásica curva en forma de “dientes de sierra” que representa la evolución temporal de las existencias. En la Figura 2 se representa una evolución de una demanda determinista y constante, fenómeno poco frecuente en la realidad, con un volumen de pedido S durante el periodo de reaprovisionamiento T.

Figura 2. Evolución temporal del stock

Con este modelo determinista y constante, es necesario conocer el punto de pedido Sm, es decir, el número de unidades suficientes para hacer frente a la demanda durante el plazo de entrega l. Cuando el ritmo de salidas del parque y el de entradas son conocidos, no deben producirse rupturas. Sin embargo, como dichas variables son aleatorias, es necesario recurrir al stock de seguridad Se, también llamado stock de protección, de reserva o de acopio. Éste se define como el volumen de existencias que tenemos en almacén por encima de lo que se necesita habitualmente, para afrontar las fluctuaciones en exceso de la demanda, a los retrasos imprevistos en la recepción de los pedidos, o a ambos.

Cuando la demanda es variable existen diversos sistemas de gestión de inventarios o políticas de pedidos:

  • Sistema de la cantidad fija de pedido: El reaprovisionamiento se realiza cuando el inventario llega a un cierto nivel previamente especificado. El tiempo entre pedidos suele ser desigual. Esta política también se denomina revisión continua, pues requiere revisar el inventario frecuentemente para determinar cuándo se alcanza el punto de pedido. En la mayoría de los casos, se deja cierto margen o stock de seguridad.
  • Sistema de restablecimiento del nivel máximo de stock: Cada intervalo fijo de tiempo se reabastece el almacén al nivel máximo previsto de existencias. La cantidad pedida cada vez varía. Esta política también se denomina revisión periódica pues requiere inspeccionar el nivel de inventario cada cierto tiempo. Presenta el inconveniente de inducir mayores niveles de almacenamientos, que puede paliarse en buena parte incrementando la frecuencia de los pedidos y consecuentemente de los aprovisionamientos.
  • Sistema de los dos almacenes o restablecimiento condicional: La diferencia con el anterior consiste en que si al final del período establecido (final de mes, por ejemplo), no se ha bajado de determinado nivel de existencias, no se realiza el pedido. El proceso se repite en los períodos sucesivos, restableciendo o no el stock inicial en función del agotamiento hasta cierto nivel de las existencias iniciales o “primer almacén”.

Cuando la demanda es de un solo producto, podemos aplicar el modelo de Wilson o de la cantidad económica del pedido. Es un modelo matemático usado como base para la gestión de existencias en el que la demanda y el plazo de entrega son determinísticos, no permitiéndose los déficits y abasteciéndose el almacén por lotes. Así se obtiene una cantidad en inventario que hace mínima la suma de los gastos en pedidos (correo, teléfono, recepción de los materiales, inspección y trámites administrativos) y los gastos de mantenimiento de las existencias (almacenamiento, financiero y manejo de materiales). En este caso se demuestra que:

donde:

Q = Cantidad económica a pedir en el periodo considerado.

C = Consumo en el periodo considerado.

S = Coste de pedido por pedido.

I = Coste de mantenimiento por unidad de artículo y unidad de tiempo.

En el siguiente vídeo tenéis un ejercicio resuelto del modelo de Wilson:

Existen otras técnicas interesantes para realizar una gestión de existencias eficaz, y que consideran en mayor o menor medida la complejidad de una planta de producción: la planificación de necesidades de materiales (Materials requirement planning MRP), la planificación de recursos de fabricación y los sistemas de inventarios “justo a tiempo” (Just in time JIT).

  • Planificación de necesidades de materiales: Apropiada cuando las demandas de los artículos individuales dependen de la demanda del producto final en el que se usan como componentes. Proporciona no solo las cantidades de los lotes y los puntos de pedido, sino también un calendario de cuándo se necesita cada artículo y en qué cantidades, durante un proceso de producción, basándose en los costes de organización y de conservación involucrados.
  • Planificación de recursos de fabricación: Es un desarrollo del sistema anterior en el cual no solo se controlan los inventarios, sino que se coordinan todos los recursos y actividades de los distintos departamentos. Se coordina fabricación, ventas, compras, finanzas e ingeniería. En construcciones civiles, integrarían todos los departamentos de una obra concreta, en coordinación con sus proveedores.
  • Sistemas “justo a tiempo”: Ideados con el objeto de reducir a cero los stocks de una empresa, de forma que los suministradores aportan sus productos en el momento que se precisan. Ello supone minimizar los costes relativos a los stocks, para lo cual se precisa que los flujos de producción sean estables, que se simplifiquen los trabajos al máximo, que estén ubicados con corrección en los lugares de producción, y que exista una verdadera coordinación entre todos los integrantes de los procesos productivos.

Referencias:

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 156 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.

 

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Kanban en ingeniería de la construcción

ejemplo-de-uso-sistema-kanbanDentro de los objetivos de la filosofía Lean Construction para producir resultados óptimos se encuentra hacer que la producción, y por tanto también el valor, fluya sin interrupciones, de un modo continuo. Para ello se pone en práctica el llamado flujo tenso (pull) según la demanda del cliente para evitar la sobreproducción. Kanban es una parte fundamental del flujo tenso, considerándose como un subsistema del Just in Time (JIT). El JIT constituye un sistema de organización de la producción que permite aumentar la productividad reduciendo el costo de la gestión y por pérdidas en almacenes debido a acciones innecesarias.

El método kanban se origina inicialmente por la empresa automotriz de Toyota en el año de 1956, once años después de la segunda guerra mundial. Dado la necesidad de generar competencia a nivel de un mercado internacional y poder competir con firmas tales como Ford y Chevrolet a nivel de producción y entrega más próxima. El modelo Kanban se inspiró en los supermercados concretamente en la “comunicación” entre el cliente y el producto ya que en estos sitios se ofrecen los productos al consumidor cuando lo necesitan en la cantidad que lo necesitan. Viéndolo como una línea de producción corresponde ofrecerles a los obreros los componentes que necesiten para realizar su tarea en el momento que lo necesiten y en la cantidad que necesiten garantizando la eficiencia.

Kanban es una traducción libre del japonés de “tarjeta”, siendo un sistema de información basado en señales que controla de modo armónico la fabricación de los productos necesarios en la cantidad y tiempo necesarios en cada uno de los procesos. Una tarjeta kanban es una autorización para producir y/o mover existencias empleado para controlarlas y poner al descubierto problemas u oportunidades de cambio. La principal función de esta tarjeta es ser una orden de trabajo: un dispositivo de dirección automática que nos da información acerca de qué nos da información  acerca de que se va a producir, en que cantidad, mediante que medios y como transportarlo. Se diseña para evitar la sobreproducción y para asegurarse de que los componentes pasan de un sub-proceso al siguiente en el orden adecuado. De este modo se diseña un sistema de relleno que controla las cantidades producidas. Los componentes se reponen únicamente cuando sea necesario y en la cantidad adecuada.

Es importante mencionar que este tipo de tarjeta no funciona como método kanban si no contiene la mayoría de la siguiente información:

  • Nombre y/o código del puesto o máquina que procesará el material requerido.
  • Iniciales o código del encargado de procesar.
  • Nombre y/o código del material procesado o por procesar, requerido.
  • Cantidad requerida de ese material (resaltada o en letra más grande).
  • Destino del material requerido.
  • Capacidad del contenedor de los materiales requeridos.
  • Momento en el que fue procesado el material.
  • Momento en el que debe ser entregado al proceso subsiguiente.
  • Número de turno.
  • Número del lugar de almacén principal.
  • Estado del material procesado.

Se pueden omitir algún tipo de información mencionada anteriormente, pero esta debe ir diligenciada correctamente con el material. De esta manera se convierte en una orden; de tal manera que en el momento de la entrega se genera una resolución de la orden.

En lugar de utilizar kanban diseñados específicamente para ello, se pueden poner en marcha otros sistemas reutilizables tales como contenedores, palets o bandas codificadas (o coloreadas) que designan materiales específicos. Al dejar el embalaje para el suministrador  en una ubicación específica implica una solicitud para rellenar con el componente adecuado, sin necesidad de que se produzca ninguna comunicación oral o escrita.

El flujo tenso del producto desde aguas arriba se indica mediante un kanban de retirada (withdrawal). El flujo tenso del cliente retira componentes del “supermercado”; éste se define como un lugar de capacidad limitada para almacenar el producto proveniente del proceso de suministro. El supermercado se rellena emitiendo un kanban de producción cuando el inventario es demasiado bajo. Este kanban de producción da la orden adecuada al proceso de suministro para producir más componentes. El proceso de suministro emite las unidades necesarias para reponer lo extraído. Este método evita la sobreproducción, pero permite un inventario rígido que se sitúa entre los procesos de suministro y del cliente.

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La alternativa al Kanban es producir anticipándose a las necesidades basándose en predicciones, caso habitual en los sistemas push. Estos sistemas tienden a incrementar la cantidad de pérdidas (por ejemplo, largos tiempos de espera o inventarios excesivamente grandes) dado que están basados en la estimación e incluyen factores adicionales para tener en cuenta la incertidumbre.  La incertidumbre puede manifestarse en mayor o menor medida en un proyecto; en ese caso los sistemas pull están mejor preparados para adaptarse que los sistemas push.

En el sector de la construcción es aplicable este sistema pull a los procesos por lotes, como puede ser la fabricación y transporte del hormigón o del aglomerado. En este caso existe un proceso del cliente (el contratista principal), el cual emite una orden para el proceso de suministro (la planta de aglomerado) y recibe el producto como resultado. Estos procesos por lotes no admiten ningún tipo de inventario del producto, dado que el producto es perecedero.

Os dejo algunos vídeos explicativos que espero sean de vuestro interés.

También se puede utilizar este método para la gestión de proyectos y tareas para equipos.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

YEPES, V. (2001). Garantía de calidad en la construcción. Tomo 1. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-660. Depósito Legal: V-3150-2001.

YEPES, V. (2001). Garantía de calidad en la construcción. Tomo 2. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-961. Depósito Legal: V-3151-2001.

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

¿Qué es “Lean Construction”?

Profesor Lauri Koskela
Profesor Lauri Koskela

Lean Construction constituye una nueva filosofía orientada hacia la administración de la producción en construcción, cuyo objetivo fundamental es la eliminación de las actividades que no agregan valor (pérdidas). Este modelo denominado “construcción sin pérdidas”, propuesto por Lauri Koskela (1992) , analiza los principios y las aplicaciones del JIT (justo a tiempo) y TQM (gestión de la calidad total). Esta filosofía introduce cambios conceptuales en la gestión de la construcción con el objeto de mejorar la productividad enfocando todos los esfuerzos en la estabilidad del flujo de trabajo.

Una herramienta de planificación y control desarrollada por Ballard y Howell para reducir las pérdidas del proceso productivo es la denominada “último planificador” (Last Planner System). El método incluye la definición de unidades de producción y el control del flujo de actividades, mediante asignaciones de trabajo. Asimismo, sirve para detectar el origen de los problemas y tomar las decisiones correspondientes para ajustar las operaciones, lo cual incide directamente en la productividad.

Os dejo unos vídeos introductorios al tema que espero os gusten.

Enlaces de interés:

Lean Construction Institute: http://www.leanconstruction.org/

Spanish Group for Lean Construction: http://www.leanconstruction.es/