Camilo Merino
Base abierta de ingeniería
Gestión de Operaciones

Unidad 7 · Programa maestro

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Qué vas a poder hacer. Pasar el plan agregado (familia y mes) a un programa por producto y semana con el método de corte y ajuste; decidir en qué semanas se lanza un lote; calcular el balance proyectado disponible con una semana de congelamiento, y responder a ventas cuánto se le puede prometer a un cliente, semana a semana y en forma acumulada.

Lo que necesitas antes. El plan agregado (unidad 6): de ahí sale cuánto fabricar de la familia cada mes. Basta con saber leer ese plan y repartirlo por porcentajes.

Tiempo. Unas 4 horas: 1,5 de lectura con el ejemplo y 2,5 de práctica.


1. La idea

El plan agregado dice «6.300 cajas de mermelada en julio». La planta no fabrica «mermelada»: fabrica frutilla en lotes de 1.750 cajas o mora en lotes de 1.150, y lo hace en una semana precisa. El programa maestro de producción (MPS, por master production schedule) es el puente:

Entradas Salidas
Plan agregado del mes Lotes por producto y semana (el MPS)
Mezcla de productos (%) Inventario proyectado por producto
Inventario inicial de cada producto Disponible para promesa (DPP)
Lotes ya en fabricación (pedidos en curso)
Pronóstico de corto plazo y pedidos firmes

Dónde se programa

Barreras de tiempo

Las primeras semanas del programa ya tienen material comprado y gente asignada. Por eso se congelan: dentro de la barrera de congelamiento no se cambia el MPS sin autorización y se planifica solo con pedidos firmes, no con pronósticos. Más allá, el programa todavía se puede mover.


2. Corte y ajuste

Con el plan agregado mensual \(PA_m\), la fracción \(p\) del producto y 4 semanas por mes, las necesidades brutas de cada semana son

\[NB_i = \frac{PA_m \cdot p}{4}\]

Para cada semana \(i\) se calculan las necesidades netas, descontando el inventario en exceso que viene de antes (\(IE_i\)) y el pedido en curso (\(PC_i\), que llega en la semana 1):

\[NN_i = NB_i - IE_i - PC_i\]

La regla de decisión, con tamaño de lote \(TL\):

Si MPS de la semana Inventario en exceso que pasa a la siguiente
\(NN_i < 0\) \(MPS_i = 0\) \(IE_{i+1} = \lvert NN_i \rvert\)
\(NN_i \ge 0\) \(MPS_i = k \cdot TL\), con \(k = \lceil NN_i / TL \rceil\) (al menos 1) \(IE_{i+1} = MPS_i - NN_i\)

Por qué se llama corte y ajuste. Se «corta» el plan mensual en semanas y se «ajusta» a lotes enteros. El lote casi nunca coincide con la necesidad: lo que sobra pasa como inventario a la semana siguiente y evita un lote en ella.


3. Balance proyectado y disponible para promesa

Cuando el MPS se arma producto por producto con pronóstico y pedidos firmes, se lleva el balance proyectado disponible (\(BPD\)): lo que quedaría en bodega al cierre de cada semana.

\[BPD_t = BPD_{t-1} + MPS_t - \text{demanda}_t \qquad BPD_0 = \text{inventario inicial}\]

El disponible para promesa (\(DPP\)) dice cuánto de lo que se va a tener no está comprometido con pedidos. Se calcula en la semana 1 y en cada semana con lote:

\[DPP_1 = I_0 + MPS_1 - \sum (\text{pedidos hasta el próximo lote}) \qquad DPP_t = MPS_t - \sum (\text{pedidos hasta el próximo lote})\]


4. Ejemplo resuelto

A · Mermeladas: del plan agregado al MPS

La fábrica de mermeladas de la unidad 6 eligió el plan mixto: 6.300 cajas en julio y 6.600 en agosto. La familia es 60 % frutilla y 40 % mora. Frutilla se fabrica en lotes de 1.750 cajas y hay 210 en bodega; mora, en lotes de 1.150, con 90 en bodega y un lote de 1.150 en curso que llega en la semana 1.

Paso 1 · Necesidades brutas. Frutilla: \(6{.}300 \times 0{,}6 / 4 = 945\) por semana en julio y \(6{.}600 \times 0{,}6 / 4 = 990\) en agosto. Mora: 630 y 660.

Paso 2 · Frutilla, semana a semana. Semana 1: \(NN_1 = 945 - 210 - 0 = 735 \ge 0\), se lanza un lote y sobran \(1{.}750 - 735 = 1{.}015\). Semana 2: \(NN_2 = 945 - 1{.}015 = -70\), no se fabrica y pasan 70.

Frutilla S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 945 945 945 945 990 990 990 990
IE 210 1.015 70 875 1.680 690 1.450 460
PC 0 0 0 0 0 0 0 0
NN 735 −70 875 70 −690 300 −460 530
MPS 1.750 0 1.750 1.750 0 1.750 0 1.750

Paso 3 · Mora. El lote en curso cubre la semana 1 y casi toda la 2.

Mora S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 630 630 630 630 660 660 660 660
IE 90 610 1.130 500 1.020 360 850 190
PC 1.150 0 0 0 0 0 0 0
NN −610 20 −500 130 −360 300 −190 470
MPS 0 1.150 0 1.150 0 1.150 0 1.150

Cómo se lee. El MPS lanza 8.750 cajas de frutilla y 4.600 de mora: 13.350 en lotes, más que las 12.900 del plan. No es un error. El inventario inicial (300) y el lote de mora en curso (1.150) suman, y los lotes enteros dejan 1.220 cajas de frutilla y 680 de mora para septiembre: \(13{.}350 + 300 + 1{.}150 - 12{.}900 = 1{.}220 + 680\). Fíjate en la semana 2 de mora: faltan solo 20 cajas y se lanza un lote completo de 1.150.

B · Damasco: MPS con disponible para promesa

La mermelada de damasco se programa aparte, en lotes de 1.000 cajas. Hay 640 en bodega y la primera semana está congelada.

Damasco S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
Pronóstico 520 540 560 590 570 610 630 600
Pedidos firmes 610 470 380 240 150 70 30 0

Paso 1 · Balance. Semana 1 (congelada, solo pedidos): \(640 - 610 = 30\), alcanza. Semana 2: el mayor es el pronóstico (540) y \(30 - 540 < 0\): se lanza un lote y quedan \(30 + 1{.}000 - 540 = 490\). Semana 3: \(490 - 560 < 0\), otro lote, quedan 930.

Paso 2 · Disponible para promesa. Semana 1: \(640 - 610 = 30\) (el próximo lote llega en la semana 2). Semana 2: \(1{.}000 - 470 = 530\). Semana 3: el próximo lote es en la 5, así que se descuentan los pedidos de las semanas 3 y 4: \(1{.}000 - 380 - 240 = 380\).

Damasco S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
BPD 30 490 930 340 770 160 530 930
MPS 0 1.000 1.000 0 1.000 0 1.000 1.000
DPP 30 530 380 0 780 0 970 1.000
DPP acumulado 30 560 940 940 1.720 1.720 2.690 3.690

Cómo se lee. Si un supermercado pide 700 cajas para la semana 3, se le pueden prometer: el acumulado a la semana 3 es 940. Si las pide para la semana 2, no: solo hay 560 sin comprometer. El BPD usa el pronóstico para decidir los lotes; el DPP usa solo pedidos para no prometer dos veces la misma caja.


5. Errores típicos

Error Cómo evitarlo
Repartir el plan del mes sin dividir por 4 \(NB\) es semanal: mes · fracción / 4
Arrastrar el \(IE\) con signo negativo Si \(NN < 0\), pasa \(\lvert NN \rvert\); si \(NN \ge 0\), pasa \(MPS - NN\)
Restar el pedido en curso todas las semanas Llega una vez, en la semana 1
Lanzar un solo lote cuando \(NN > TL\) \(k = \lceil NN / TL \rceil\) lotes; si no, el inventario queda negativo
Usar el pronóstico dentro de la semana congelada Ahí manda solo lo que ya está pedido
Calcular el DPP con el pronóstico El DPP descuenta solo pedidos firmes
Dejar un DPP negativo Se cubre con el DPP de semanas anteriores y ese tramo queda en 0

6. Práctica

Diez ejercicios: 7.1 a 7.4 básicos, 7.5 a 7.8 intermedios, 7.9 y 7.10 de desafío. Las pautas están en la sección 7. Intenta cada uno antes de mirarla.

7.1 · Quesería, necesidades brutas (básico). Una quesería planifica en hormas. El plan agregado es de 4.360, 4.920 y 5.240 hormas para los próximos tres meses (4 semanas cada uno). La mezcla es 50 % gauda, 30 % mantecoso y 20 % chanco. Calcula las necesidades brutas semanales de cada queso. ¿Cuánto suma una semana del segundo mes?

7.2 · Molino, corte y ajuste sin inventario (básico). Un molino planifica sacos de harina: 1.640 en el mes 1 y 1.840 en el mes 2. No hay inventario ni pedidos en curso y el lote es de 1.000 sacos. Arma el MPS de 8 semanas.

7.3 · Colchones, con inventario y pedido en curso (básico). Una fábrica de colchones de una plaza planifica 1.120 en el mes 1 y 1.260 en el mes 2. Tiene 140 en bodega y un lote de 600 en curso que llega en la semana 1. El lote es de 600. Arma el MPS de 8 semanas.

7.4 · Estufas compactas, DPP con el programa fijado (básico). Hay 85 estufas en bodega y el MPS ya tiene lotes de 200 en las semanas 2, 4 y 6. Calcula el DPP por semana y el acumulado.

Semana 1 2 3 4 5 6
Pedidos firmes 70 95 60 110 45 30

7.5 · Estufas a pellet, MPS completo con DPP (intermedio). Lote de 150, 150 estufas en bodega y una semana de congelamiento. Arma el BPD, el MPS, el DPP por semana y el acumulado. ¿Cuántas estufas se le pueden prometer a una cadena que pide 70 para la semana 3?

Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pronóstico 60 65 70 80 85 95 100 90 75 70
Pedidos firmes 72 58 49 41 30 22 15 8 5 0

7.6 · Detergente y suavizante, tres meses (intermedio). Una planta envasa bidones. El plan agregado es de 3.280, 3.560 y 3.920 bidones (4 semanas por mes). Detergente (P) es el 55 %, se fabrica en lotes de 1.000, hay 120 en bodega y un lote de 1.000 en curso. Suavizante (Q) es el 45 %, en lotes de 900, con 440 en bodega. Arma los dos MPS de 12 semanas y compara lo fabricado cada mes con el plan.

7.7 · Empanadas congeladas, cuando no alcanza un lote (intermedio). Una planta de empanadas congeladas planifica 3.040 cajas en el mes 1 y 3.400 en el mes 2, en lotes de 500, con 300 en bodega. (a) Aplica la regla de «un lote si \(NN \ge 0\)» y mira qué pasa con el inventario. (b) Corrígela con \(k = \lceil NN / TL \rceil\).

7.8 · Kayaks, DPP negativo (intermedio). Una fábrica de kayaks tiene 40 en bodega y lotes de 120 programados en las semanas 2, 4 y 5. (a) Calcula el DPP y corrige los negativos. (b) Un club pide 8 kayaks para la semana 4: ¿se pueden prometer?

Semana 1 2 3 4 5 6
Pedidos firmes 35 60 55 90 135 15

7.9 · Estufas a pellet con stock de seguridad (desafío). Repite 7.5 exigiendo que el BPD nunca baje de 30 estufas (la semana 1 sigue congelada y no tiene lote). (a) ¿Qué lotes se mueven? (b) Mide el inventario extra como la suma de los BPD (unidades-semana). (c) ¿Desde qué stock de seguridad se mueve otro lote?

7.10 · Detergente y suavizante, la carga de la envasadora (desafío). En la envasadora, un lote de detergente toma 14 horas y uno de suavizante 11. La capacidad es de 20 horas por semana. Con el MPS de 7.6: (a) calcula la carga de cada semana; (b) nivélala adelantando lotes a la semana previa más cercana con holgura; (c) mide el costo de nivelar en unidades-semana de inventario extra.


7. Pautas

7.1.

Queso Mes 1 Mes 2 Mes 3
Gauda (50 %) 545 615 655
Mantecoso (30 %) 327 369 393
Chanco (20 %) 218 246 262

Una semana del mes 2 suma \(615 + 369 + 246 = 1{.}230\) hormas, que es \(4{.}920 / 4\). Siempre conviene revisar que las fracciones sumen 100 %.

7.2.

Harina S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 410 410 410 410 460 460 460 460
IE 0 590 180 770 360 900 440 980
NN 410 −180 230 −360 100 −440 20 −520
MPS 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0

Se lanza un lote cada dos semanas. En la semana 7 faltan solo 20 sacos y igual sale un lote completo: la regla no fracciona.

7.3.

Colchones S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 280 280 280 280 315 315 315 315
IE 140 460 180 500 220 505 190 475
PC 600 0 0 0 0 0 0 0
NN −460 −180 100 −220 95 −190 125 −160
MPS 0 0 600 0 600 0 600 0

El inventario y el lote en curso cubren las dos primeras semanas; desde ahí, un lote cada dos.

7.4. Semana 1: \(85 - 70 = 15\). Semana 2: \(200 - 95 - 60 = 45\). Semana 4: \(200 - 110 - 45 = 45\). Semana 6: \(200 - 30 = 170\).

Semana 1 2 3 4 5 6
DPP 15 45 0 45 0 170
DPP acumulado 15 60 60 105 105 275

7.5.

Pellet S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10
BPD 78 13 93 13 78 133 33 93 18 98
MPS 0 0 150 0 150 150 0 150 0 150
DPP 20 0 60 0 120 113 0 137 0 150
DPP acum. 20 20 80 80 200 313 313 450 450 600

Semana 1 (congelada): \(150 - 72 = 78\). Semana 2: el pronóstico (65) manda y quedan 13. El DPP de la semana 1 descuenta los pedidos de las semanas 1 y 2, porque el primer lote llega en la 3: \(150 - 72 - 58 = 20\). A la cadena se le pueden prometer las 70 para la semana 3: el acumulado es 80. El BPD suma 650 unidades-semana.

7.6. Detergente (P):

P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
NB 451 451 451 451 489,5 489,5 489,5 489,5 539 539 539 539
IE 120 669 218 767 316 826,5 337 847,5 358 819 280 741
NN −669 −218 233 −316 173,5 −337 152,5 −358 181 −280 259 −202
MPS 0 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0 1.000 0

Suavizante (Q):

Q S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
NB 369 369 369 369 400,5 400,5 400,5 400,5 441 441 441 441
IE 440 71 602 233 764 363,5 863 462,5 62 521 80 539
NN −71 298 −233 136 −363,5 37 −462,5 −62 379 −80 361 −98
MPS 0 900 0 900 0 900 0 0 900 0 900 0

Fabricado por mes: P, 1.000 · 2.000 · 2.000; Q, 1.800 · 900 · 1.800. El plan pedía 1.804, 1.958 y 2.156 de P, y 1.476, 1.602 y 1.764 de Q. El mes 1 de P fabrica poco porque el lote en curso ya cubre casi todo; el mes 2 de Q, porque lo que sobró del lote de la semana 6 cubre las semanas 7 y 8. Mes a mes el MPS no calza con el plan; en el horizonte sí, salvo el inventario que queda al final.

7.7. (a) Con un solo lote por semana:

Empanadas S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
IE 300 40 −220 −480 −740 −1.090 −1.440 −1.790

Desde la semana 3 el «inventario en exceso» es negativo: faltan empanadas y la falta crece. Un lote de 500 no alcanza para una semana de 760. (b) Con \(k = \lceil NN / TL \rceil\):

Empanadas S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 760 760 760 760 850 850 850 850
IE 300 40 280 20 260 410 60 210
NN 460 720 480 740 590 440 790 640
MPS 500 1.000 500 1.000 1.000 500 1.000 1.000

Con lotes más chicos que la necesidad semanal, se fabrica todas las semanas y a veces dos lotes. La señal para la gerencia: el lote está mal elegido para esta demanda.

7.8. (a) Primer cálculo: semana 1, \(40 - 35 = 5\); semana 2, \(120 - 60 - 55 = 5\); semana 4, \(120 - 90 = 30\); semana 5, \(120 - 135 - 15 = -30\).

Kayaks 1 2 3 4 5 6
DPP antes de corregir 5 5 0 30 −30 0
DPP corregido 5 5 0 0 0 0
DPP acumulado 5 10 10 10 10 10

Los pedidos de la semana 5 se comen su lote y 30 kayaks del lote de la semana 4. (b) Sí: el acumulado a la semana 4 es 10 y el club pide 8. Pero después de esa promesa solo quedan 2 kayaks libres en todo el horizonte; cualquier pedido nuevo necesita otro lote.

7.9. (a) Con stock de seguridad de 30:

Pellet S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10
BPD 78 163 93 163 78 133 33 93 168 98
MPS 0 150 0 150 0 150 0 150 150 0
DPP 78 43 0 79 0 113 0 142 145 0
DPP acum. 78 121 121 200 200 313 313 455 600 600

Los lotes de las semanas 3, 5 y 10 se adelantan una semana (a la 2, 4 y 9); el de la 6 y el de la 8 se quedan. El número de lotes no cambia: cambia cuándo llegan. (b) El BPD pasa de 650 unidades-semana a 1.100 unidades-semana: son 450 unidades-semana más de inventario para tener 30 estufas de colchón. (c) Con un stock de seguridad de 34 o más, el BPD de la semana 7 (33) queda corto y el lote de la semana 8 se adelanta a la 7; el MPS pasa a 0 | 150 | 0 | 150 | 0 | 150 | 150 | 0 | 150 | 0.

7.10. (a) Carga semanal en horas:

Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Original 0 11 14 11 14 11 14 0 25 0 25 0
Nivelada 0 11 14 11 14 11 14 11 14 11 14 0

Las semanas 9 y 11 piden 25 horas y hay 20. (b) Se adelanta el lote de suavizante de la semana 9 a la 8 y el de la 11 a la 10: el lote más corto es el que cabe en la holgura. (c) Cada lote de 900 bidones se guarda una semana más: 1.800 unidades-semana de inventario extra. Es el precio de no pagar horas extra en la envasadora. La unidad 9 hace este mismo análisis para toda la planta.


8. Caso integrador · Estampa Sur, los lotes de las primeras 8 semanas

Este caso sigue a Estampa Sur por todo el ramo. Cada unidad parte de lo que calculó la anterior; acá se usa el plan agregado de la unidad 6. Si no has hecho esa unidad, parte de esta tabla.

El plan agregado fija 5.590 prendas en el mes 1 y 6.080 en el mes 2. La familia se reparte así:

Producto Mezcla Lote En bodega En curso (S1) NB S1 a S4 NB S5 a S8
Poleras básicas 40 % 720 80 720 559 608
Polerones 15 % 360 120 0 209,625 228
Poleras estampado doble 15 % 360 0 360 209,625 228
Bolsas 18 % 540 260 0 251,55 273,6
Gorros 12 % 480 50 480 167,7 182,4

Un solo inventario. Lo que hay en bodega suma \(80 + 120 + 0 + 260 + 50 = 510\) prendas: es el mismo inventario inicial con que partió el plan agregado de la unidad 6, ahora abierto por producto. Si el plan partiera con una cifra y el programa maestro con otra, uno de los dos estaría contando prendas que no existen. Antes de armar el MPS, se revisa que las dos cifras calcen.

Pregunta 1. Arma el MPS de las 8 semanas con corte y ajuste.

Desarrollo. Poleras básicas, completo:

Poleras básicas S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
NB 559 559 559 559 608 608 608 608
IE 80 241 402 563 4 116 228 340
PC 720 0 0 0 0 0 0 0
NN −241 318 157 −4 604 492 380 268
MPS 0 720 720 0 720 720 720 720

Los otros cuatro productos (las necesidades fraccionarias se arrastran tal cual; se redondea solo el lote):

Polerones S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
IE 120 270,375 60,75 211,125 1,5 133,5 265,5 37,5
NN 89,625 −60,75 148,875 −1,5 226,5 94,5 −37,5 190,5
MPS 360 0 360 0 360 360 0 360
Estampado doble S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
IE 0 150,375 300,75 91,125 241,5 13,5 145,5 277,5
NN −150,375 59,25 −91,125 118,5 −13,5 214,5 82,5 −49,5
MPS 0 360 0 360 0 360 360 0
Bolsas S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
IE 260 8,45 296,9 45,35 333,8 60,2 326,6 53
NN −8,45 243,1 −45,35 206,2 −60,2 213,4 −53 220,6
MPS 0 540 0 540 0 540 0 540
Gorros S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
IE 50 362,3 194,6 26,9 339,2 156,8 454,4 272
NN −362,3 −194,6 −26,9 140,8 −156,8 25,6 −272 −89,6
MPS 0 0 0 480 0 480 0 0

El MPS de la familia, en prendas:

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 Total
Poleras básicas 0 720 720 0 720 720 720 720 4.320
Polerones 360 0 360 0 360 360 0 360 1.800
Estampado doble 0 360 0 360 0 360 360 0 1.440
Bolsas 0 540 0 540 0 540 0 540 2.160
Gorros 0 0 0 480 0 480 0 0 960
Semana 360 1.620 1.080 1.380 1.080 2.460 1.080 1.620

Lectura. La semana 1 casi no fabrica: el inventario y los tres lotes en curso la cubren. La semana 6 tiene un lote de cada producto (2.460 prendas, 33 horas de estampado) y es la más cargada del horizonte. Ese es el programa que la unidad 10 secuencia. Antes, la unidad 9 revisará si esas horas caben en la capacidad del estampado.

Pregunta 2. Ventas ya comprometió estas poleras básicas. Un club pide 400 para la semana 4: ¿se pueden prometer?

Semana 1 2 3 4 5 6 7 8
Pedidos firmes 540 610 480 300 150 80 0 0

Desarrollo. En la semana 1 hay \(80 + 720 = 800\) (bodega más lote en curso) y el próximo lote llega en la 2: \(800 - 540 = 260\). Semana 2: \(720 - 610 = 110\). Semana 3 (el siguiente lote es en la 5): \(720 - 480 - 300 = -60\), que se cubre con el DPP de la semana 2.

Poleras básicas 1 2 3 4 5 6 7 8
DPP antes de corregir 260 110 −60 0 570 640 720 720
DPP corregido 260 50 0 0 570 640 720 720
DPP acumulado 260 310 310 310 880 1.520 2.240 2.960

Lectura. No para la semana 4: hasta ahí solo hay 310 poleras sin comprometer. Sí para la semana 5, cuando el acumulado sube a 880. La respuesta a ventas es «310 en la semana 4 y el resto en la 5», o las 400 completas en la semana 5. Lo que no se hace es prometer las 400 y quitárselas a un pedido que ya estaba firme.

Lo que pasa a la unidad 8. Los lotes de poleras básicas (720 en las semanas 2, 3, 5, 6, 7 y 8) son las necesidades brutas de poleras lisas, tinta y etiquetas que explota el MRP.


9. Para seguir

En los libros del ramo.

Abiertos y gratis.

Con el tutor. La carpeta tutor/ trae el contexto de este ramo. Pégalo al inicio de la conversación con cualquier IA y pídele, por ejemplo: «Dame un MPS de dos productos con un DPP que salga negativo y corrígeme semana a semana».