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TEMA : MINIMIZACIÓN DE COSTO DE INVENTARIOCARRERA : INGENIERIA INDUSTRIAL - EPECURSO : Investigación de Operaciones 1INTEGRANTES :PROFESOR : Luis Alberto Ulfe Vega2019-ÍNDICEÍNDICE...........................................................................................................................

Description

TEMA

:

MINIMIZACIÓN DE COSTO DE INVENTARIO

CARRERA

:

INGENIERIA INDUSTRIAL - EPE

CURSO

:

Investigación de Operaciones 1

INTEGRANTES

:

PROFESOR

: Luis Alberto Ulfe Vega

2019-2

ÍNDICE ÍNDICE......................................................................................................................................... 2

1

INTRODUCCIÓN......................................................................................................................... 3 PRESENTACIÓN GENERAL....................................................................................................... 4 1.

2.

3.

4.

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN...................................................................................... 6 1.1

Realidad problemática.................................................................................................. 6

1.2

Formulación del problema............................................................................................ 6

1.3

Justificación del trabajo................................................................................................ 6

1.4

Objetivo del trabajo....................................................................................................... 6

1.4.1

Objetivo general.................................................................................................... 7

1.4.2

Objetivos específicos............................................................................................ 7

MARCO TEÓRICO.............................................................................................................. 7 2.1

Revisión de la Literatura...............................................................................................8

2.1

Marco Conceptual.........................................................................................................8

MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN........................................................................................9 3.1

Variables a procesar.....................................................................................................9

3.2

Consideraciones y Supuestos......................................................................................9

3.3

Técnicas de recolección de datos...............................................................................10

3.4

Técnica de procesamiento de datos...........................................................................11

3.5

Simulaciones y Variaciones........................................................................................11

RESULTADOS................................................................................................................... 12 4.1

Desarrollo del Caso ................................................................................................... 12

4.2

Definición del Modelo de Programación Lineal...........................................................13

4.3

Desarrollo del Modelo en LINGO................................................................................15

4.4

Validaciones de la Propuesta de Solución..................................................................16

4.4.1

Modelo implementado en Lingo conectado a Excel............................................16

4.4.2

Solución e interpretación de Resultados

4.4.3

Generación de Escenarios y Corridas de Prueba...............................................21

17

5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.....................................................................26

6.

REFERENCIAS................................................................................................................. 26

7.

ANEXOS............................................................................................................................ 26

INTRODUCCION

2

El presente trabajo trata sobre analizar la problemática sobre producción e inventario de jugos y que este satisfaga la demanda trimestral en la empresa Watt’s S.A. Se orienta a formular y solucionar un modelo de programación lineal que permita obtener un plan de elaboración que no exceda las limitaciones, restricciones y exigencias que se muestran en el desarrollo de la casuística.

En primero lugar se detalla la problemática y a partir de ello se formula el problema en cuestión, justificando el motivo para solucionarlo y planteándose los objetivos necesarios para ello. En la segunda parte se realiza una pequeña pero sustanciosa referencia al marco teórico que basa en la importancia de los costos de producción y el impacto de generar una optimización de ello para mantenerse en el mercado.

Se muestra las herramientas para la recolección de datos, identificar las variables que se definirán como parte del problema, buscando que dichas variables se encuentren resueltas luego de la puesta en marcha del programa.

Luego de ello se planteará el mejor modelo matemático identificando sus variables, función objetivo y restricciones los cuales ingresaremos al programa elegido, software Lingo que luego se exportara a una hoja de cálculo en el programa Excel donde se mostrarán los resultados. A partir de allí se interpretará la solución para que le plan de satisfaga y resuelva los problemas que se empezaron a tratar al inicio de este trabajo, demanda optima, inventario necesario, costo mínimo. Finalmente se presenta la sensibilidad del modelo mediante escenarios que nos ayudaran a obtener las recomendaciones y conclusiones a tomar en cuenta.

PRESENTACIÓN GENERAL

3

Watt's S.A. es una de las principales empresas de alimentos de Chile con una sede en Perú, que cuenta con prestigiosas marcas y una amplia variedad de productos. Desde 1930, la empresa ha ido creciendo, diversificándose e innovando hasta alcanzar un sólido posicionamiento

en

el

mercado.

Hoy, Watt's está presente en la canasta familiar en más de 30 mercados países. Watt´s en números:



Ventas anuales superiores a los US$ 600 millones



Más de 2700 trabajadores



1 filial en Perú



1 oficina comercial en China



Exportaciones a más de 30 países.

Áreas de Negocio: 

Frutas



Lácteos



Congelados



Pastas Frescas



Vinos

4

En el presente trabajo veremos el área de producción para obtener la elaboración óptima y con ello el inventario necesario.

DIAGRAMA DE PRODUCCION DE JUGO

Fruta Inspección

Lavado Pelado Despulpad

Inspección, control de calidad Filtrado Caja y tapa

Inspección

Esterilizado Ultrafiltrado

Lavado

Inspección

Inspección

Llenado de tanques

Encajado y tapado Etiquetado Empaquetado

Fin del proceso

5

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1 Realidad problemática Watt´s S.A para poder minimizar los costos de producción e inventarios y obtener un margen de contribución superior a los años 2018 y 2019 realizó un diagnostico en base a sus ganancias obtenidas en el verano de dichos años; siendo estos los meses en lo que posee las mayores ventas; Para dicho análisis opto por escoger su producto más icónico “Frugos” (Piña, Pera, Manzana y Naranja). En el cuadro 1 se podrá apreciar las ventas obtenidas y su ganancia después de impuestos.

Cuadro 1: ventas obtenidas en el periodo del 2018 y 2019 Autor: auditoria propia   

Deficiente proyección mensual referida a la producción y almacenamiento de productos generando costos de inventario adicionales innecesarios. Costos de producción elevados debido al mal enfoque de producción. Ineficiente planeamiento para lograr abastecer las altas demandas en la época de verano reflejado en su sobre stock de productos.

Los problemas mencionados anteriormente se pueden resumir en tres aspectos a mejorar: Demanda, producción e inventario. Siendo estos aspectos fundamentales para obtener un óptimo margen de contribución y minimizar costo almacenamiento.

1.2 Formulación del problema Después de haber analizado los problemas, formularemos la siguiente pregunta: ¿Cuál deberá de ser el plan de fabricación para que no exceda las horas disponibles y satisfaga la demanda de inventario con un costo mínimo por unidades almacenadas para los meses de verano 2020 que está relacionada con el objetivo de venta según los análisis del 2018 y 2019? 1.3 justificación del trabajo

6

Durante el periodo 2018 y 2019 se ha observado que la empresa Watt´s no genera ganancias significativas debido a la sobreproducción y la mala gestión de producción, a esto se suma el gasto por almacenamiento del exceso de producción generado para atender la demanda no planificada, trayendo como consecuencia la disminución considerable del margen de contribución. Por dichas razones un modelo de programación lineal para poder identificar la cantidad a producir, vender y almacenar. Este modelo dará como resultado el aumento del margen de contribución y la minimización de costos.

1.4

Objetivo del trabajo

1.4.1

Objetivo general

Realizar un modelo de programación lineal de producción de ventas e inventario que permita minimizar los costos de inventario satisfaciendo la demanda para el verano del año 2020 teniendo en cuenta las restricciones y recurso disponibles. 1.4.2 

Objetivos específicos Desarrollar un modelo de programación lineal que permita minimizar los costos de inventario satisfaciendo la demanda para el verano del año 2020



Desarrollar una plantilla que permita calcular la producción óptima para cada mes de manera fácil y ágil.



Interpretar los resultados obtenidos en el modelo matemático.



Lograr disminuir los costos de producción para obtener el máximo margen de contribución anual.

2. MARCO TEORICO 2.1 Revisión de la literatura. -

Costos en la Producción. (REVISTA SCOPUS-UNMSM)

Conocer los costos que incurren en la producción y venta de un producto nos da los datos necesarios para poder optimizar las ganancias de acuerdo al periodo que uno elija para el estudio. Los costos de producción comprenden desde la materia prima, mano de obra, costo de almacenamiento, costos y gastos necesarios para obtener el bien y poder comercializarlo de acuerdo al rubro de la empresa. Según el estudio realizado, podemos conocer el grado de importancia de las finanzas en el sector de producción. Estudio que nos ayuda a comprender mejor que puntos atacar cuando se detecta un problema en el proceso; pues conociendo de que está compuesto se puede estudiar exactamente el costo a optimizar. Para casos de este trabajo luego de una serie de lecturas y pruebas nos enfocaremos en el costo de inventario y el mal planeamiento de la producción que genera sobre costos y por ende disminución en la rentabilidad.

7

Paez R. (20 de diciembre de 2018) la información: Grado de importancia de las finanzas y costos en el sector empresarial. Industrial Data, 21(2), 104-106. https://doi.org/10.15381/idata.v21i2.15609

2.2 Marco conceptual Se elabora un marco conceptual plasmado en un mapa grafico del problema a desarrollar.

3. METODO DE INVESTIGACIÓN 3.1 Variables a procesar Para poder obtener nuestras variables a procesar se requieren de diferentes datos que mostramos a continuación. o

Horas disponibles

o

Requerimiento de demanda

o

Costo de inventario

o

Tipos de jugos.

o

Cantidad de meses o período de planificación para la producción, venta e inventario

o

Costos de producción

o

Precios de Venta

8

En el presente trabajo emplearemos la siguiente variable: Xij: Cantidad de litros de jugo a producir del tipo i(i: N, M, P, Ma) INVij: Inventario de i en el periodo j(Ene, Feb, Mar)

3.2 Consideraciones y Supuestos o

Watts elabora 4 tipos de juegos distintos en una misma planta: J1 = Naranja, J2 = Mango, J3 = Piña, J4 = Manzana.

o

Se considera 1% de merma en la fruta que no se puede emplear, es despreciable.

o

La cantidad de materia prima (fruta selecta de cada tipo) y el espacio necesario de almacenamiento se dan en la tabla anterior.

o

Inventario al inicio de cada mes es cero.

o

Horas disponibles es de 18000 cada trimestre.

o

Costo de inventario es de 0.99 por caja de 1L.

o

La demanda pronosticada por el área comercial para el trimestre verano 2020 se mantiene según dato.

o

Los precios de venta se mantienen según dato.

3.3 Técnicas de recolección de datos Las técnicas de recolección de datos para la elaboración del presente trabajo son:

9

o

Diagramas de Flujo

o

Cuadros estadísticos

o

Reportes de demanda y venta

o

Estados financieros

o

Proceso de producción.

Software de control de inventarios

Cuadro de Estado de Resultados

10

o

La empresa presenta en su Estado de Resultados los costos y gastos fijos en los periodos de enero y febrero del 2018 de S/ 55,000.00.

o

El costo y gasto variable unitario (litro de jugo) es de S/ 1.99.

o

La primera actividad será el estudio del sistema relevante y el desarrollo de un resumen bien definido del problema que será analizado.

3.4 Técnicas de procesamiento de datos Se aplicó en este trabajo las siguientes herramientas: o

Recopilación de datos mediante el uso de tablas dinámicas donde se muestran las cantidades de productos y las cantidades de períodos de tiempo.

o

Validación del contenido de las tablas para tener relación con las variables a analizar.

o

Los datos se procesan de manera que haya una relación entre los tipos de producto, el tiempo o períodos y el costo de ello.

o

El programa muestra una presentación final de datos de entrada en Excel, accesible a nivel usuario de manera clara y concisa.

3.5 Simulaciones y Variaciones Se realizarán algunas simulaciones o variaciones para generar sensibilidad al modelo y poder validar la efectividad, su potencia y su flexibilidad para la creación de posibles nuevas soluciones. En las simulaciones se realizará cambios en los siguientes datos de entrada:

11



Aumento de la demanda



Costos de producción y de inventario



Disponibilidad de horas de trabajo

Las simulaciones obtenidas nos darán diferentes escenarios para poder elegir la que nos dé una mayor rentabilidad y nos genere y menos costo incensario de inventario.

4. RESULTADOS 4.1 Desarrollo del Caso En base a lo expuesto en la definición del problema, el presente caso se presenta como un problema de INVENTARIO, donde se requiere la MINIMIZACIÓN del COSTO INVENTARIO FINAL de la producción de jugos del tipo i en su presentación de 1 Litro en el trimestre que comprende la temporada del verano 2020 (enero, febrero, marzo). A continuación, se indican las variables a utilizar y la información obtenida para la modelación. Variables: Xij: Cantidad de litros de jugo a producir del tipo i (i: Mango, Manzana, Naranja, Piña). INVij: Inventario de i (i: Mango, Manzana, Naranja, Piña) en el periodo j (j: Enero, febrero, marzo). Información:

12

Con el fin de reducir el costo de inventario final en el trimestre y satisfacer la demanda pronosticada, (ver cuadro a continuación), se cuenta con 2976 horas para el primer y tercer periodo y 2712 horas para el segundo periodo. Se sabe que cada Litro de jugo que se produce en exceso, al fin del trimestre, genera un costo de inventario de S/ 0.99 por cada uno. De la misma manera, el área de producción indica que diariamente se procesan 7 mil litros de jugo para su venta y que las horas requeridas para la elaboración de cada litro es de 0.0034 horas y que cada tipo de jugo tiene su propia línea de producción. Finalmente, la Gerencia General, dispone que se debe mantener un inventario de al menos 13000 Litros de cada tipo de jugo por periodo. Para fines académicos, consideramos que el inventario inicial es cero para cada tipo de producto. Demanda: En la siguiente tabla se presenta la demanda pronosticada para el 2020 por el Área Comercial: DEMANDA PRODUCTO JUGO MANGO 1L. JUGO MANZANA 1L. JUGO NARANJA 1L. JUGO PIÑA 1L.

PERIODOS Enero 114780 147800 160000 160000

Febrero 180000 180000 180000 180000

Marzo 87800 87800 100000 100000

Horas disponibles: En este cuadro se muestra la cantidad de horas disponibles para cada periodo. PERIODO 1 2 3

HORAS DISPONIBLES 2976 2712 2976

De la misma manera, se presenta el costo de inventario, horas requeridas para producir 1 Litro de jugo de cada tipo y el inventario inicial.

JUGO MANGO 1L.

0.99

HORAS REQUERIDAS DE ELABORACIÓN 1L 0.0034

JUGO MANZANA 1L. JUGO NARANJA 1L. JUGO PIÑA 1L.

0.99 0.99 0.99

0.0034 0.0034 0.0034

PRODUCTO

COSTO INV.

INV. INICIAL 0 0 0 0

4.2 Modelo de Programación Lineal Se define los siguientes índices del modelo:

13



i: 1,2,3,4 (Tipo de producto: 1 = Mango, 2 = Manzana, 3 = Naranja, 4 = Piña)



j: 1,2,3 (Tipo de periodo: 1= Enero, 2 = Febrero, 3 = Marzo)

Las variables principales del modelo son las siguientes: 

Xij: Cantidad de litros de jugo a producir del tipo i (i: Mango, Manzana, Naranja, Piña).



INVij: Inventario de i (i: Mango, Manzana, Naranja, Piña) en el periodo j (j: Enero, febrero, marzo).

Información de entrada o parámetros de los datos del modelo son: 

COSTO_INV = Costo de inventario.



HORAS_REQ = Cantidad de horas requeridas para la elaboración de cada litro de jugo.



INV_INICIAL = Inventario inicial del trimestre.



HORAS_DISPONIBLES = Cantidad de horas disponibles en los tres periodos para la elaboración de los jugos.



PRO_PER = Matriz compuesta por el conjunto Productos y Periodo.



DEMANDA = Demanda pronosticada para el periodo.

Información de salida que será recibida en el archivo Excel adjunto: 

X = Cantidad a producir en cada periodo del trimestre.



INVENTARIO = Inventario final del trimestre.